Способ разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: подводное судно (2) движется с резонансной скоростью по ледяному покрову (1) и возбуждает изгибно-гравитационные волны (3). Во время движения судна (2) из его корпуса под лед вводят полимерные добавки с большой молекулярной массой. Изобретение позволяет увеличить толщину разрушаемого 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 резонансным 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 из его корпуса под лед вводят полимерные добавки с большей молекулярной массой.

Известно (2. А. А.Костюков. Сопротивление воды движению судов. Л.: Судостроение. 1966. - 448 с.), что при волнообразовании частицы воды движутся по замкнутым круговым орбитам.

Также известно (3. Я.И. Войткунский. Сопротивление движению судов. Л.: Судостроение. 1988. - 287 с.), что введение в поток жидкости полимерных добавок с большой молекулярной массой способствует гашению круговых движений частиц жидкости. Очевидно, что аналогичное влияние на круговые движения частиц оказывает и дно бассейна. Из этого следует, что если под ледяной покров в непосредственной от него близости ввести полимерные добавки, то это приведет к трансформации волновых движений жидкости на глубокой воде в волновые движения на мелкой воде, т.е. полимерные добавки будут определенным образом глубокую воду превращать в мелкую. В свою очередь высота волн при выходе их с глубокой на мелкую воду возрастает (см. [3]). Таким образом, если под ледяной покров в непосредственной от него близости ввести полимерные добавки, то это увеличит высоту ИГВ.

Способ осуществляется следующим образом.

Под ледяным покровом начинают перемещать подводное судно с резонансной скоростью [1]. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то во время движения судна из его корпуса, например верхней части рубки (наиболее близкой ко льду части корпуса), под лед вводят полимерные добавки. Развившиеся первоначальные ИГВ в условиях глубокой воды трансформируются в ИГВ на мелкой воде. Высота ИГВ при этом возрастет, что 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 ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда 1, то из рубки 4 под лед 1 вводят полимерные добавки 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 из его корпуса под лед вводят полимерные добавки с большой молекулярной массой.

РИСУНКИ

Рисунок 1