Способ разрушения ледяного покрова



Способ разрушения ледяного покрова
Способ разрушения ледяного покрова

 


Владельцы патента RU 2531857:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВПО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") (RU)

Изобретение относится к ледотехнике, в частности, к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке. Во время морского отлива судно на воздушной подушке движется с резонансной скоростью вдоль береговой линии на расстоянии от кромки примерзшего к берегу льда и возбуждает во льду резонансные изгибно-гравитационные волны, при этом судну сообщают поперечные периодические перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба льда, и частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова. 2 ил.

 

Изобретение относится к области ледотехники и может быть использовано, и частности, для выполнения ледокольных работ суднами на воздушной подушке (СВП), разрушающими ледяной покров резонансным методом (1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Изобретения и эксперименты. М.: Издательство «Академия Естествознания», 2007. - 355 с.).

Известно техническое решение (2. RU 2211169С2, 05.10.2000), в котором предлагается разрушать ледяной покров во время морского прилива СВП, перемещая его сначала вдоль береговой линии на расстоянии от кромки примерзшего льда, равном полудлине волны статического прогиба ледяного покрова, затем с резонансной скоростью вдоль свободной кромки.

Недостатком способа является ограниченная ледоразрушающая способность.

Изобретение направлено на повышение ее эффективности.

Поставленная техническая задача решается путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ) при движении СВП с резонансной скоростью вблизи вдоль береговой линии во время морского отлива на расстоянии от кромки льда, примерзшего к берегу, равном полудлине волны статического прогиба ледяного покрова, при этом судну сообщают поперечные перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба, и с частотой, равной частоте резонансных ИГВ. Поперечные перемещения, т.е. движение бортом к берегу и от него, и сопутствующий крен приведут к возбуждению дополнительной системы резонансных ИГВ. Эти волны при приближении к берегу, т.е. при выходе на ярко выраженное мелководье, будут трансформироваться: длина волны будет уменьшаться, а высота волны - увеличиваться. В результате наложение этой волновой системы на систему ИГВ от поступательного движения СВП вдоль береговой линии приведет к увеличению высоты суммарных ИГВ, что увеличит их ледоразрушающую способность. Периодические перемещения судна с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба, т.е. в пределах чаши волны статического прогиба ледяного покрова от веса СВП, будут способствовать генерации более интенсивных дополнительных ИГВ, так как смещение от подошвы к вершине волны будет сопровождаться появлением у судна знакопеременного максимального крена. Как известно (3. Бенуа Ю.Ю. и др. Основы теории судов на воздушной подушке. - Л.: Судостроение, 1970. - 456 с.), что появление у судна дифферента приводит к увеличению его волнового сопротивления, т.е. увеличению амплитуды возбуждаемых волн. Очевидно, что аналогичные явления будут происходить и при наличии у судна крена при его движении лагом, т.е. бортом. Таким образом вышеописанное маневрирование СВП повысит его ледоразрушающую способность.

Сущность изобретения заключается в увеличении высоты суммарных изгибно-гравитационных волн.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью вблизи вдоль береговой линии во время морского отлива на расстоянии от кромки примерзшего к берегу моря, равном полудлине волны статического прогиба ледяного покрова.

Отличительные: одновременно с поступательным движением судну сообщают поперечные периодические перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба льда, и частотой, равной частоте резонансных ИГВ.

Изобретение осуществляется следующим образом.

По ледяному покрову при отливе вдоль береговой линии на расстоянии от кромки льда, примерзшего к берегу, равном полудлине волны статического прогиба льда

λ с т = 2 π 4 D ρ g

(где D - цилиндрическая жесткость ледяной пластины, ρ - плотность воды, g - ускорение силы тяжести) (4. Хейсин Д.Е. Динамика ледяного покрова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1967), начинают перемещать СВП с резонансной скоростью. Если разрушения льда не произойдет, то одновременно с поступательным движением судну сообщают поперечные периодические перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба льда, и частотой, равной частоте резонансных ИГВ

ω p = 1 π 2 [ ρ в g 5 D ] 1 / 8 [ 4 ] .

Это приведет к возбуждению дополнительной системы резонансных ИГВ, что повысит ледоразрушающую способность СВП.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема деформирования ледяного покрова при поступательном движении СВП, а на фиг.2 - при поступательном и поперечном перемещениях судна.

По ледяному покрову 1 перемещают СВП 2 на расстоянии от кромки льда 3, равном половине длины волны статического прогиба льда 4, сообщая ему одновременно поперечные периодические перемещения ±S (фиг.1), что вызовет появление у судна знакопеременного максимального крена ±Θmax (фиг.2), что приведет к соответствующему увеличению толщины разрушаемого льда 1.

Способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью вблизи вдоль береговой линии во время морского отлива на расстоянии от кромки примерзшего к берегу моря, равном полудлине волны статического прогиба ледяного покрова, отличающийся тем, что одновременно с поступательным движением судну сообщают поперечные периодические перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба льда, и частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн.



 

Похожие патенты:

Устройство противоледовой защиты для гидротехнического сооружения, расположенного на мелководном континентальном шельфе, включает защитные элементы 2 и закрепляющие элементы, соединяющие защитные элементы с дном акватории.

Изобретение относится к области эксплуатации гидротехнических сооружений, работающих в ледовых условиях, и предназначено для предотвращения обледенения подводной части сооружений в водоемах.

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к разрушению ледяного покрова на реках. Способ разрушения речного ледяного покрова включает подачу под ледяной покров взрывчатой газовой смеси в эластичной газонепроницаемой оболочке с последующим инициированием взрыва в ней.
Изобретение относится к способам аэрации водоемов в условиях длительного морозного периода. Способ аэрации водоемов включает устройство лунок для поступления к поверхности воды атмосферного воздуха.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам на воздушной подушке, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Судно на воздушной подушке одновременно с поступательной скоростью в выбранном направлении, равной резонансной, перемещают по синусоидальной траектории.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами. Способ разрушения ледяного покрова осуществляют путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при движении подводного судна, при этом под ледяным покровом дополнительно создают гидравлический удар посредством резкого торможения подводного судна и образования в кормовой оконечности в момент торможения судна местного гидравлического сопротивления.

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: судно на воздушной подушке движется по ледяному покрову и возбуждает во льду резонансные изгибно-гравитационные волны (ИГВ), при этом на лед создаются дополнительные нагрузки с помощью гидропушки, предварительно установленной на судне, выстреливающей порции воды с частотой, равной частоте резонансных ИГВ, в направлении движения судна на расстояние, равное ¾ длины резонансных ИГВ от места нахождения судна, вызывая у судна знакопеременный дифферент.
Изобретение может быть использовано при разрушении льда с использованием судов, в частности ледоколов. Способ разрушения льда заключается в том, что непосредственно перед раскалыванием льда в результате механического воздействия на лед судна, как минимум, одну выбранную область поверхности льда, а также незначительную часть его толщи вблизи упомянутой области облучают под заданным углом мощным сфокусированным инфракрасным излучением, энергия которого достаточна, по крайней мере, для расплавления поверхности льда с образованием проталины.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке обводненных месторождений полезных ископаемых. Способ включает укладку на поверхность воды теплоизолирующего материала.

Изобретение относится к ледокольным работам. Способ разрушения ледяного покрова основан на создания подо льдом гидроудара и включает подсоединение эластичной камеры с положительной плавучестью тросом к подводному судну.

Изобретение относится к области судостроения и касается судна или плавучей конструкции, работающей в покрытых льдом водах. Судно содержит корпус или ему подобную конструкцию (1, 1'), включающий по меньшей мере один дугообразный конец или подобный участок (2, 2') корпуса, который подвержен нагружающему воздействию льда при перемещении льда или судна.

Изобретение относится к области судостроения и касается защиты корпуса морских ледостойких платформ от внешнего ледового воздействия. Корпус морской ледостойкой платформы имеет усиленную, преимущественно вертикальную ледовую обшивку с подкрепляющим набором, снабжен жесткими элементами, имеющими в поперечном сечении треугольную форму, установленными на поверхности обшивки и размещенными по ее поверхности с образованием многозаходной спирали, которая имеет угол наклона образующей к горизонту 10÷70 градусов, и с шагом спирали - не более 1/3 максимальной толщины льда в районе эксплуатации платформы.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к морским технологическим ледостойким платформам для эксплуатации в арктических условиях. Морская технологическая ледостойкая платформа содержит надводную часть с горизонтальными площадками и установленным на них технологическим оборудованием, подводную часть, выполненную в виде водоизмещающего корпуса, якорную систему удержания, обеспечивающую возможность платформе разворачиваться относительно вертикальной оси, балластные цистерны, расположенные в водоизмещающем корпусе.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к морским судам, предназначенным для транспортировки и хранения сжиженного природного газа (СПГ) при низких температурах, и решает задачу по повышению технико-экономической эффективности судна-газовоза для перевозки СПГ.

Изобретение относится к области судостроения и касается создания ледостойких платформ для освоения месторождений нефти и газа на шельфе замерзающих морей. Морская технологическая ледостойкая плавучая платформа оборудована выносным турельным устройством, состоящим из блока и размещенной в нем турели, расположенным вне корпуса платформы и обеспечивающим ей возможность самопроизвольного разворота в направлении действия главного вектора внешних сил, и удерживается на месте с помощью якорной системы удержания, соединенной с турелью.

Изобретение относится к области судостроения. Буксируемое устройство имеет корпус, который состоит из симметрично расположенных относительно диаметральной плоскости устройства двух боковых ледокольных корпусов и центрального вспомогательного ледокольного корпуса, который расположен в диаметральной плоскости устройства впереди боковых ледокольных корпусов так, что плоскость его мидель-шпангоута находится вблизи линии, проходящей через форштевни двух боковых ледокольных корпусов, а его ширина по миделю равна не менее 0,2 аналогичной ширины боковых ледокольных корпусов.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами. Способ разрушения ледяного покрова осуществляют путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при движении подводного судна, при этом под ледяным покровом дополнительно создают гидравлический удар посредством резкого торможения подводного судна и образования в кормовой оконечности в момент торможения судна местного гидравлического сопротивления.

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: судно на воздушной подушке движется по ледяному покрову и возбуждает во льду резонансные изгибно-гравитационные волны (ИГВ), при этом на лед создаются дополнительные нагрузки с помощью гидропушки, предварительно установленной на судне, выстреливающей порции воды с частотой, равной частоте резонансных ИГВ, в направлении движения судна на расстояние, равное ¾ длины резонансных ИГВ от места нахождения судна, вызывая у судна знакопеременный дифферент.
Изобретение может быть использовано при разрушении льда с использованием судов, в частности ледоколов. Способ разрушения льда заключается в том, что непосредственно перед раскалыванием льда в результате механического воздействия на лед судна, как минимум, одну выбранную область поверхности льда, а также незначительную часть его толщи вблизи упомянутой области облучают под заданным углом мощным сфокусированным инфракрасным излучением, энергия которого достаточна, по крайней мере, для расплавления поверхности льда с образованием проталины.

Изобретение относится к области судостроения и касается вопросов конструкции судна ледового плавания и компоновки его пропульсивного комплекса. Кормовая оконечность судна ледового плавания имеет корпус с кормовым подзором, размещенный в кормовом подзоре движительно-рулевой комплекс, включающий установленную в диаметральной плоскости судна центральную пропульсивную винтовую установку и побортно установленные и расположенные на площадке пропульсивные установки в виде полноповоротных винто-рулевых колонок с гребным винтом, и наклонный ахтерштевень.

Изобретение относится к универсальным транспортным средствам, способным передвигаться в различных средах. Аэроглиссер-амфибия содержит корпус с кабиной, моторным отсеком, движителем в виде воздушного винта с защитным кольцом, снабженные воздушными нагнетателями надувные поплавки.
Наверх