Способ разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к области разрушения льда с помощью подводных судов. Сущность изобретения: разрушают ледяной покров путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн от поступательного движения подводной лодки и от генератора, выдвинутого из корпуса судна в направлении его движения на расстояние, обеспечивая интерференцию двух волновых систем с максимальной результирующей амплитудой, кроме того, из генератора в направлении к вершине первого гребня волн периодически с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн производят гидроудары. Изобретение позволяет повысить эффективность разрушения льда. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом (1. Козин В.М. "Резонансный метод разрушения ледяного покрова". Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. - Владивосток, ИАПУ, - 1993 г. - 44 с.).

Известно техническое решение (2. Козин В. М. патент РФ 2143372 от 27.12.99), в котором предлагается разрушать ледяной покров подводным судном путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ) от его поступательного движения и от генератора, выдвинутого из корпуса судна на расстояние, обеспечивающее интерференцию двух волновых систем с максимальной результирующей амплитудой.

Недостатком способа является невозможность увеличения амплитуды ИГВ, т. е. их ледоразрушающей способности, при движении судна со скоростью v_р.

Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения амплитуды ИГВ, возбуждаемых при поступательном движении подводного судна.

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

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду резонансных ИГВ от его поступательного движения и от генератора, выдвинутого из корпуса судна в направлении его движения на расстояние, обеспечивающее интерференцию двух волновых систем с максимальной результирующей амплитудой.

Отличительные: из генератора в направлении к вершине первого гребня волн периодически с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн производят гидроудары.

Способ осуществляется следующим образом.

Под ледяным покровом на заданном заглублении с резонансной скоростью v_р начинают перемещать подводное судно с выдвинутым генератором. Если амплитуда системы интерферирующих ИГВ окажется недостаточной для разрушения ледяного покрова, то при помощи гидропушки, установленной на судне, и трубопровода, одновременно выполняющего роль выдвигаемой штанги, из генератора в направлении к вершине первого гребня волн периодически с частотой резонансных ИГВ производят гидроудары. Совпадение частот резонансных ИГВ и гидроударов обеспечит равенство длин ИГВ от поступательного движения судна и ИГВ, возбуждаемых от импульсной нагрузки (гидроударов). В результате ледяной покров начнет дополнительно раскачиваться в такт с основной волновой системой от поступательного движения судна, что приведет к сложению амплитуд основной и дополнительной систем ИГВ и соответствующему повышению эффективности разрушения льда. Кроме того, локальное воздействие гидроудара на нижнюю поверхность ледяной пластины может вызвать трещинообразование или полное разрушение льда. Последующее воздействие на ослабленный в местах гидроударов ледяной покров ИГВ от проходящего эти участки судна будет приводить к дальнейшему росту амплитуд волн.

На чертеже показана схема реализации предлагаемого решения.

Под ледяным покровом 1 на заданном заглублении Н с резонансной скоростью v_p начинают перемещать подводное судно 2 с выдвинутым генератором 3. Если амплитуда системы интерферирующих ИГВ 4 окажется недостаточной для разрушения ледяного покрова, то при помощи гидропушки 5, установленной на судне, и трубопровода 6, одновременно выполняющего роль выдвигаемой штанги, из генератора 3 в направлении к вершине первого гребня волн 7 периодически с частотой резонансных ИГВ производят гидроудары. В результате ледяной покров 1 начинает дополнительно раскачиваться в такт с основной волновой системой от поступательного движения судна, что приведет к сложению амплитуд основной 4 и дополнительной 8 систем ИГВ (позицией 9 показан профиль суммарных ИГВ) и соответствующему повышению эффективности разрушения льда.

Формула изобретения

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн от его поступательного движения и от генератора, выдвинутого из корпуса судна в направлении его движения на расстояние, обеспечивающее интерференцию двух волновых систем с максимальной результирующей амплитудой, отличающийся тем, что из генератора в направлении к вершине первого гребня волн периодически с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн производят гидроудары.

РИСУНКИ

Рисунок 1