Способ разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: подводное судно (2) начинают перемещать подо льдом (1) на безопасной глубине с резонансной скоростью, возбуждая изгибно-гравитационные волны (3), при этом во время движения судна (2) из его корпуса размещают и затем буксируют судном пленку (5) с большим удельным весом, вызывая уменьшение глубины воды подо льдом. Изобретение направлено на повышение эффективности разрушения льда. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным способом при всплытии в сплошном льду.

Уровень техники известен из способа разрушения ледяного покрова резонансными изгибно-гравитационными волнами (ИГВ) определенной высоты, возбуждаемыми подводным судном (1. В.М.Козин, А.В.Онищук. Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна. - ПМТФ, Новосибирск, ВО "Наука", 1994, 2, 78-81).

Известный способ осуществляется следующим образом. Судно всплывает на безопасную глубину и движется подо льдом с резонансной скоростью V_p, т.е. со скоростью, при которой высота возбуждаемых ИГВ максимальна.

Недостатком способа является ограниченность высоты ИГВ, т.е. их ледоразрушающей способности, которая при резонансной скорости судна определяется заглублением и воздоизмещением последнего [1].

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности разрушения ледяного покрова.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в увеличении высоты ИГВ при не меняющихся резонансной скорости и величины заглубления судна.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду ИГВ при движении судна подо льдом с резонансной скоростью.

Отличительные: во время движения судна под ледяным покровом размещают и затем буксируют судном пленку с большим удельным весом.

Известно (2. А. А.Костюков. Сопротивление воды движению судов. Л.: Судостроение. 1966. 448 с.), что при волнообразовании частицы воды движутся по замкнутым круговым орбитам, т.е. наряду с горизонтальными перемещениями совершают и вертикальные колебания. Поэтому, если на пути вертикальных перемещений частиц установить препятствие в виде горизонтальной пленки с большим удельным весом, то за счет инерционных свойств последней будет происходить гашение волновых колебаний жидкости вблизи такой пленки. Таким образом, поведение частиц воды в таких условиях будет в определенной степени аналогичным поведению частиц у дна бассейна, т.е. наличие под ледяным покровом пленки с большим удельным весом будет определенным образом уменьшать глубину воды подо льдом. В свою очередь это увеличит высоту волн по сравнению с волнами на глубокой воде [2] , т. е. когда ИГВ возбуждаются при отсутствии пленки.

Способ осуществляется следующим образом.

Под ледяным покровом начинают перемещать подводное судно с резонансной скорость [1] . Если высота возбуждаемых при этом ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то во время движения судна из его верхней части, например из горизонтальных рубочих рулей, начинают размещать и затем буксировать подо льдом пленку с большим удельным весом. Размещение и буксировку пленки осуществляют, используя верхнюю часть корпуса судна. Это целесообразно потому, что с уменьшением расстояния между пленкой и нижней поверхностью ледяного покрова, т.е. своеобразной глубины воды подо льдом, высота ИГВ будет возрастать. При этом длина пленки должна быть не менее двух длин ИГВ (на большей протяженности ИГВ практически затухают (см. [1]), а ширина равна габаритному размеру горизонтальных рубочных рулей в плане, т.е. максимально возможному размеру в данном примере реализации предлагаемого решения. Размещение и буксировка подо льдом пленки уменьшит глубину воды подо льдом, что вызовет увеличение высоты ИГВ и соответственно повысит эффективность разрушения ледяного покрова.

Реализация изобретения поясняется чертежом.

Под ледяным покровом 1 начинают перемещать подводное судно 2 с резонансной скоростью V_p. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда 1, то из горизонтальных рубочных рулей 4 размещают и буксируют подо льдом 1 пленку 5. В результате высота ИГВ 3 возрастет до высоты ИГВ 6, что повысит эффективность разрушения льда 1.

Формула изобретения

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении во льду изгибно-гравитационных волн при движении судна подо льдом с резонансной скоростью, отличающийся тем, что во время движения судна под ледяным покровом размещают и затем буксируют судном пленку с большим удельным весом.

РИСУНКИ

Рисунок 1