Способ разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: подводным судном 2 возбуждают во льду 1 резонансные изгибно-гравитационные волны 3 при его движении с резонансной скоростью. После возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн 3 скорость судна 2 снижают, и в момент достижения рубкой 5 судна первой за кормой пучности 4 волны, определяемой при помощи, например, эхолота 6, скорость вновь увеличивают до прежнего значения и одновременно разворачивают горизонтальные рубочные рули в вертикальное положение 8. Изобретение позволяет повысить эффективность воздействия на ледяной покров. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами - ИГВ (Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. - Владивосток: ИАПУ ДВО РАН, 1993).

Известно техническое решение (Козин В.М., Онищук А.В. Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна. - Новосибирск: Наука, 1994, 2, с. 78-91), в котором предлагается разрушать ледяной покров подводным судном путем возбуждения во льду ИГВ при его движении с резонансной скоростью V_p, т.е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых ИГВ максимальна.

Недостатком метода является его ограниченная разрушающая способность при заданных параметрах судна и условиях плавания в ледовой обстановке.

Изобретение направлено на разработку способа увеличения высоты ИГВ для повышения эффективности разрушения льда подводным судном резонансным методом.

Сущность изобретения заключается в том, что во льду при движении подводного судна с резонансной скоростью возбуждают резонансные изгибно-гравитационные волны, затем скорость судна снижают и в момент достижения рубкой судна первой за кормой пучности волны, определяемой при помощи, например, эхолота, скорость вновь увеличивают до прежнего значения с одновременным разворотом горизонтальных рубочных рулей в вертикальное положение.

Известно (Войткунский Я. И. и др. Гидромеханика. - Л: Судостроение, 1982), что при движении тела в потоке реальной жидкости впереди него образуется область повышенного, а за ним - область пониженного давлений.

Таким образом, если под льдом в месте пучности (точки перегиба профиля волны) ИГВ перемещать обтекаемое тело со скоростью ИГВ и расположить его так, чтобы вершина ИГВ находилась впереди тела, то область повышенного давления от буксировки тела будет располагаться под вершиной, а область пониженного давления - под подошвой ИГВ. Это приведет к суммированию давлений в воде от развившихся ИГВ и от движения тела. В результате высота результирующих ИГВ возрастет, что увеличит изгибные напряжения в ледяном покрове и соответственно повысит эффективность разрушения льда подводным судном резонансным способом. Если обтекаемому телу придать в процессе движения плохообтекаемую форму (в нашем случае обтекаемыми телами являются горизонтальные рубочные рули, а придание им плохообтекаемой формы осуществляется за счет их разворота в вертикальное положение), то эффективность вышеописанного процесса повысится.

Схема реализации изобретения поясняется чертежом.

Способ осуществляется следующим образом.

Под ледяным покровом 1 на заданном заглублении H начинают перемещать подводное судно 2 со скоростью V_p для возбуждения резонансных ИГВ 3. Если высота этих волн h₁ окажется недостаточной для разрушения ледяного покрова 1, то скорость судна снижают и в момент достижения пучности 4 ИГВ 3 рубки 5 вновь увеличивают до прежнего значения. Место расположения пучности ИГВ 4 определяют, например, при помощи эхолотов 6. Одновременно с увеличением скорости горизонтальные рубочные рули судна из положения 7 разворачивают в вертикальное положение 8. В результате появляются области повышенного давления 9 под вершиной ИГВ 3 и области пониженного давления 10 под подошвой ИГВ. Такое перераспределение давлений под ледяным покровом 1 приведет к увеличению высоты ИГВ до h₂ и соответствующему повышению эффективности разрушения льда 1.

Формула изобретения

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью, отличающийся тем, что после возбуждения указанных волн скорость судна снижают и в момент достижения рубкой судна первой за кормой пучности волны, определяемой при помощи, например, эхолота, скорость вновь увеличивают до прежнего значения и одновременно разворачивают горизонтальные рубочные рули в вертикальное положение.

РИСУНКИ

Рисунок 1