Способ разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: возбуждают во льду (1) резонансные изгибно-гравитационные волны (3) при движении судна на воздушной подушке (2). В процессе движения создают дополнительную нагрузку на лед от упора воздушных винтов (4) посредством дифферентовки судна на нос. Изобретение позволяет увеличить толщину разрушаемого льда. 2 ил.

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

Известно техническое решение (Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. - Владивосток: ИА-ПУ. - 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 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 создают дополнительную вертикальную нагрузку на лед, направленную вниз, от упора воздушных винтов посредством дифферентовки на нос.

Известно (С. М. Тарг. Краткий курс теоретической механики. - М.: Высшая школа. - 1998. - 415 с.), что вектор направленный под углом к горизонтальной плоскости, может быть разложен на вертикальную и горизонтальную составляющие. Таким образом, если упор воздушных винтов СВП направить под углом к горизонтальной плоскости, то его вертикальную составляющую можно использовать для увеличения силы давления на лед. Для этого судно следует дифферентовать на нос. В результате нагрузка на лед возрастет, что увеличит амплитуду и соответственно ледоразрушающую способность ИГВ.

Способ осуществляется следующем образом.

По ледяному покрову начинают перемещать СВП с резонансной скоростью. Если амплитуда возбуждаемых при этом ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то судно, например, за счет перекачки балласта дифферентуют на нос. В результате корпус, а вместе с ним и упор воздушных винтов наклонятся на угол дифферента к горизонтальной плоскости. В свою очередь это приведет к появлению вертикальной составляющей упора, направленной вниз. В итоге к нагрузке на лед от веса СВП добавится сила давления от работающих воздушных винтов, что увеличит амплитуду ИГВ и соответственно толщину разрушаемого льда.

Изобретение поясняется фиг.1 и 2.

По ледяному покрову 1 начинают перемещать СВП 2 с резонансной скоростью v_p. Если амплитуда возбуждаемых ИГВ 3 (фиг.1) окажется недостаточной для разрушения льда 1, то судно за счет перекачки балласта дифферентуют на угол ψ. В результате упор Р воздушных винтов 4 также наклонятся на угол ϕ к горизонтальной плоскости (фиг.2). Это приведет к появлению вертикальной составляющей P_z упора Р. В итоге к весу судна D добавится сила давления P_z, что увеличит амплитуду ИГВ 5 и толщину разрушаемого льда.

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 создают дополнительную нагрузку на лед, направленную вниз, от упора воздушных винтов посредством дифферентовки судна на нос.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2