Ледокольное судно на воздушной подушке

 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к амфибийным судам на воздушной подушке, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Судно на воздушной подушке содержит корпус с внешним гибким ограждением, запитывающимся вентилятором и внутренним гибким ограждением, выполненным в виде выдвижной юбки площадью, меньшей, чем внешнее гибкое ограждение. Внутреннее гибкое ограждение запитывается дополнительным компрессором высокого давления. Для обеспечения остойчивости в жестком ресивере судна выполнены закрывающиеся каналы с регулирующими заслонками для соответствующего выпуска воздуха вверх через верхнюю палубу, запитывающиеся вентилятором при отключенной подаче воздуха во внешнее гибкое ограждение. Достигается повышение эффективности разрушения льда. 2 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к амфибийным судам на воздушной подушке (СВП), разрушающим ледяной покров резонансным методом (1. Зуев В.А., Козин В.М. Использование судов на воздушной подушке для разрушения ледяного покрова. Владивосток: ДВГУ. - 1988. - 87 с.). При этом используется СВП с обычным (внешним) гибким ограждением.

Недостатком известного способа является невысокая эффективность разрушения льда из-за низкого давления в воздушной подушке (ВП) СВП.

Задача заявляемого изобретения заключается в увеличении амплитуды резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ), возбуждаемых движущимся СВП.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, состоит в повышении эффективности разрушения ледяного покрова резонансным методом.

Требуемый результат достигается путем увеличения давления судна на лед.

Известно (2. Козин В.М. О влиянии формы поперечной нагрузки на напряженно-деформированное состояние бесконечной ледяной пластины. - ГПИ им. А.А.Жданова, Горький, 1981. – 6 с. Рукопись деп. В ЦНИИ “Румб”, №ДР-1347), что переход от распределенной нагрузки к более сосредоточенной приводит к резкому увеличению изгибных напряжений. Таким образом, если у СВП предусмотреть дополнительную выдвижную воздушную подушку меньшей площади, чем внешняя (основная), и с помощью компрессора высокого давления создать в ней давление, уравновешивающее вес судна, то при движении с резонансной скоростью такой нагрузки в ледяном покрове возникнут изгибно-гравитационные волны (ИГВ) большей амплитуды, чем при движении на внешней воздушной подушке.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: Ледокольное судно на воздушной подушке, содержащее корпус с внешним гибким ограждением, запитывающимся вентилятором и надстройкой.

Отличительные: судно имеет внешнее и внутреннее гибкие ограждения, при этом внутреннее гибкое ограждение выполнено в виде выдвижной юбки площадью, меньшей, чем внешнее гибкое ограждение, запитывающейся дополнительным компрессором высокого давления, а для обеспечения остойчивости в жестком ресивере судна выполнены закрывающиеся каналы с регулирующими заслонками для соответствующего выпуска воздуха вверх через верхнюю палубу, запитывающиеся вентилятором при отключенной подаче воздуха во внешнее гибкое ограждение.

Изобретение реализуют следующим образом. По ледяному покрову начинают перемещать СВП с резонансной скоростью. Если амплитуда возбуждаемых ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то судно останавливают. Выключают общий вентилятор, питающий внешнее гибкое ограждение и воздушную подушку большой площади.

Затем выдвигают внутреннее гибкое ограждение (ГО), включают компрессор высокого давления с выходом в воздушные каналы внутренней юбки и оттуда уже в малое подкупольное пространство, при этом внешнее ГО отключают от вентилятора (путем закрытия соответствующих питающих клапанов) и подтягивают к днищу судна для устранения его контактирования со льдом. Таким образом создается увеличенное давление на лед. После этого судно приводят в движение с резонансной скоростью. При недостаточной остойчивости судна, чтобы избежать опасных крена и дифферента СВП, в верхней части палубы открывают каналы, выполненные в жестком ресивере судна, включают общий вентилятор и начинают выпускать воздух, подаваемый от вентилятора, через открытые каналы вверх через верхнюю палубу. Причем расход воздуха через каналы регулируется заслонками с тем расчетом, чтобы по стороне, противоположной крену, расход воздуха через каналы был максимальным, а по стороне крена - минимальным. Это не только повысит остойчивость СВП за счет появления реактивной силы выходящего через каналы воздуха, но и увеличит давление на лед за счет реакции струй. В результате движения судна с резонансной скоростью на малой подушке с увеличенным давлением на лед амплитуда изгибно-гравитационных волн возрастет и лед начнет разрушаться за судном при его поступательном движении.

Изобретение поясняется графически, где на фиг.1 показана схема деформирования ледяного покрова СВП; на фиг.2 - схема выполнения каналов в жестком ресивере судна.

По ледяному покрову 1 перемещают СВП 2 с резонансной скоростью V_p. Используется внешняя (основная) юбка 3. Если амплитуда возбуждаемых ИГВ 4 оказывается недостаточной для разрушения льда, то судно 2 останавливают. Затем выдвигают юбку малой площади 5 и подключают ее к компрессору высокого давления 6. После этого внешнее гибкое ограждение 3 отключают от главного вентилятора 7, подтягивают к днищу судна (позиция 8) и начинают движение по льду с резонансной скоростью. При появлении опасных крена или дифферента судна открывают каналы 9 с регулирующими заслонками 10, выполненные в жестком ресивере с выходом в верхнюю палубу, подключают их к вентилятору 7 и повышают остойчивость судна. При этом амплитуда ИГВ возрастает до профиля 11 и лед начинает разрушаться за судном при его поступательном движении.

Формула изобретения

Ледокольное судно на воздушной подушке, содержащее корпус с внешним гибким ограждением, запитывающимся вентилятором, и надстройкой, отличающееся тем, что судно имеет внутреннее гибкое ограждение, при этом внутреннее гибкое ограждение выполнено в виде выдвижной юбки, площадью, меньшей, чем внешнее гибкое ограждение, запитывающейся дополнительным компрессором высокого давления, а для обеспечения остойчивости в жестком ресивере судна выполнены закрывающиеся каналы с регулирующими заслонками для соответствующего выпуска воздуха вверх через верхнюю палубу, запитывающиеся вентилятором при отключенной подаче воздуха во внешнее гибкое ограждение.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2