Способ разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к судостроению, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами. После возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн скорость судна снижают. В момент, когда первая за кормой судна подошва изгибно-гравитационной волны достигнет места расположения гребного винта, скорость судна увеличивают до резонансной и продолжают его дальнейшее движение с указанной скоростью. Изобретение направлено на повышение эффективности разрушения льда. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами [1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. - Владивосток, ИАПУ ДВО РАН, 1993 г., 44 с.].

Известно техническое решение [2. Козин В. М., Онищук А.В. Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна. ПМТФ. Новосибирск: Наука, 1994, N 2, с. 78 - 81], в котором предлагается разрушать ледяной покров подводным судном путем возбуждения во льду изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью V_p, т. е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых изгибно-гравитационных волн (ИГВ) максимальна.

Недостатком метода является невозможность увеличения амплитуды ИГВ, т.е. его ограничительная ледоразрушающая способность, при заданных параметрах судна и условиях плавания в ледовой обстановке.

Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения амплитуды ИГВ.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном резонансным способом.

Существенные признаки, характеризующие изобретения.

Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду резонансных ИГВ при его движении с резонансной скоростью.

Отличительные: после возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн скорость судна снижают и вновь начинают перемещать его с резонансной скоростью в момент достижения первой за кормой судна подошвы волны места расположения его гребного винта.

Известно [3. Лукашевич А.А., Перник А.Д., Фирсов Г.А. Теория корабля. 1950, 447 с.], что в месте расположения гребного винта, а именно перед ним, в связи с появлением силы засасывания возникает область разряжения. Если эту область расположить под подошвой ИГВ, то это будет способствовать возрастанию амплитуды ИГВ, что увеличит их ледоразрушающую способность.

Способ осуществляется следующим образом.

Под ледяным покровом на заданном заглублении начинают перемещать подводное судно со скоростью V_p для возбуждения резонансных ИГВ. Если амплитуда этих волн окажется недостаточной для разрушения ледяного покрова, то скорость судна снижают. При снижении скорости судна ИГВ начнут его обгонять. В момент, когда первая за кормой судна подошва ИГВ (наиболее глубокая [2]) достигнет места расположения гребного винта (этот момент можно определить при помощи, например, эхолота, установленного в кормовой части судна), скорость судна вновь увеличивают до резонансной и продолжают его дальнейшее движение с указанной скоростью. За счет такого расположения гребного винта под подошвой ИГВ возникнет область пониженного давления, что вызовет увеличение прогиба льда. Соответственно возрастет амплитуда ИГВ и их ледоразрушающая способность.

Изобретение поясняется чертежом, показывающим схему его реализации.

Под ледяным покровом 1 на заданном заглублении H начинает движение со скоростью V_p подводное судно 2, которое возбуждает резонансные ИГВ 3 максимальной амплитуды А₁. Если амплитуда возбуждаемых волн 3 недостаточна для разрушения льда 1, то скорость судна 2 снижают и вновь увеличивают до резонансной в момент, когда первая за кормой судна подошва ИГВ 4 достигнет места расположения гребного винта 5 (этот момент определяют при помощи эхолота 6, установленного в корме судна 7). Этот момент показан на чертеже позицией 7. За счет такого расположения гребного винта 5 под подошвой ИГВ 4 в корме судна 7 возникает область пониженного давления 8, что вызовет увеличение амплитуды волны до значения А₂ (A₂ > A₁). Соответственно возрастут изгибные напряжения в ледяном покрове и ледоразрушающая способность ИГВ.

Формула изобретения

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью, отличающийся тем, что после возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн скорость судна снижают и вновь начинают перемещать его с резонансной скоростью в момент достижения первой за кормой судна подошвы волны места расположения его гребного винта.

РИСУНКИ

Рисунок 1