Способ разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: судно (2) на воздушной подушке движется по ледяному покрову (1) и возбуждает резонансные изгибно-гравитационные волны (3), при этом создают аэродинамическую подъемную силу, направленную вниз, путем поворота горизонтальных пластин (5), предварительно установленных на верхней палубе (4), на отрицательный угол атаки (положение (6)) по направлению к набегающему потоку воздуха. Изобретение позволяет увеличить толщину разрушаемого льда. 1 ил.

Изобретение относится к области ледотехники, в частности к амфибийным судам на воздушной подушке (СВП), разрушающим ледяной покров резонансным методом.

Известно техническое решение (см. 1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. - Владивосток, ИАПУ, - 1993. - 44 с. ), в котором предлагается разрушать ледяной покров СВП путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ), т.е. волн максимальной амплитуды.

Недостатком способа является ограниченная ледоразрушающая способность этих судов.

Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения амплитуды ИГВ.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении толщины льда, разрушаемого резонансным методом.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: ледяной покров разрушается судном на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении.

Отличительные: в процессе движения на корпусе судна создают аэродинамическую подъемную силу, направленную вниз.

Известно (2. Политехнический словарь. Под ред. А.Ю. Ишлинского. М.: Советская энциклопедия. - 1980, - с.40), что при обтекании твердого тела потоком воздуха на него начинает действовать аэродинамическая подъемная сила в направлении, перпендикулярном к направлению набегающего потока. При этом направление аэродинамической подъемной силы определяется углом атаки: при положительном угле она направлена вверх, а при отрицательном - вниз. Используя эту закономерность, можно увеличить давление на лед при движении СВП, т.е. увеличить амплитуду возбуждаемых ИГВ. Для этого необходимо создать при обтекании корпуса судна набегающим потоком воздуха аэродинамическую подъемную силу, направленную вниз.

Способ осуществляется следующим образом.

По ледяному покрову начинают перемещать СВП с резонансной скоростью. Если амплитуда возбуждаемых при этом ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то предварительно установленные на верхней палубе в горизонтальном положении пластины поворачивают на угол атаки, отрицательный по отношению к набегающему потоку воздуха. Дополнительно при наличии ветра СВП направляют ему навстречу. Поворот пластин на отрицательный угол атаки приведет к появлению аэродинамической подъемной силы, направленной вниз, а направление СВП навстречу ветру - к ее росту [2], т.к. скорость обтекания пластин набегающим потоком возрастет. В результате к нагрузке льда от веса СВП добавится аэродинамическая сила, что увеличит амплитуду возбуждаемых ИГВ и, соответственно, толщину разрушаемого льда.

Изобретение поясняется чертежом.

По ледяному покрову 1 начинают перемещать СВП 2 с резонансной скоростью υ_p. Если амплитуда возбуждаемых при этом ИГВ 3 недостаточна для разрушения льда 1, то предварительно установленные на верхней палубе 4 пластины 5 поворачивают на отрицательный угол атаки α, т.е. в положение 6. При наличии ветра со скоростью υ_в СВП направляют ему навстречу. Поворот пластин 5 на угол α приведет к появлению аэродинамической подъемной силы Ra, а направление СВП навстречу ветру - к обтеканию пластин набегающим потоком со скоростью υ_p+υ_в. В результате к нагрузке льда от веса судна D добавится аэродинамическая сила Ra, что увеличит амплитуду ИГВ до профиля 7.

Формула изобретения

Способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении, отличающийся тем, что в процессе движения на корпусе судна создают аэродинамическую подъемную силу, направленную вниз.

РИСУНКИ

Рисунок 1