Способ разрушения ледяного покрова

Авторы патента:


Способ разрушения ледяного покрова
Способ разрушения ледяного покрова
Способ разрушения ледяного покрова
Способ разрушения ледяного покрова

 


Владельцы патента RU 2551322:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВПО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") (RU)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИМиМ ДВО РАН) (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский гуманитарно-педагогический государственный университет" (ФГБОУ ВПО "АмГПГУ") (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ") (RU)

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров при всплытии посредством нагружения льда снизу за счет создания силы плавучести. Способ осуществляется посредством создания у судна дифферента на корму и силы плавучести за счет осушения балластных цистерн. При этом судну создают дополнительную силу плавучести, которую периодически изменяют с частотой, равной собственной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, возбуждаемых в ледяном покрове импульсной нагрузкой. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном. 4 ил

 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров при всплытии посредством нагружения льда снизу за счет создания силы плавучести.

Известно техническое решение (1. Карлинский С.Л. Концепция безопасности подледного плавания // Технический отчет. ФГУП ЦКБ МТ «РУБИН» БЛИЦ. 11.55-07, 2007. 57 с), в котором предполагается разрушать сплошной лед корпусом за счет создания дифферента на корму и осушения балластных цистерн судна.

Недостатком решения является ограниченность толщины разрушаемого льда, определяемой запасом плавучести подводного судна, т.е. объемом балластных цистерн.

Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения нагрузки на лед снизу за счет создания у судна дополнительной силы плавучести и обеспечения периодичности ее воздействия.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном.

Существенные признаки, характеризующие изобретение

Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова подводным судном посредством создания у судна дифферента на корму и силы плавучести за счет осушения балластных цистерн.

Отличительные: судну создают дополнительную силу плавучести, которую периодически изменяют с частотой, равной собственной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, возбуждаемых в ледяном покрове импульсной нагрузкой.

Известно (2. Козин В.М. Скрипачев В.В. Колебания ледяного покрова под действием периодически изменяющейся нагрузки. / Журнал прикладной механики и технической физики. - Новосибирск: Изд-во СО РАН. - 1992. №5), что периодическое приложение к ледяному покрову поперечной нагрузки с частотой, равной собственной частоте возбуждаемых изгибно-гравитационных волн (ИГВ), приводит к значительному увеличению деформаций (амплитуды прогибов) по сравнению с ее статическим приложением.

Изобретение осуществляется следующим образом.

При возникновении необходимости всплытия в сплошном льду судно без хода приледняют с дифферентом на корму и начинают продувать балластные цистерны. Если их объем, т.е. запас плавучести, окажется недостаточным для разрушения ледяного покрова верхней палубой носовой оконечности, то судну создают дополнительную силу плавучести, например, за счет подачи сжатого воздуха под предварительно установленные по бортам в носовой оконечности и герметично прикрепленные к легкому корпусу упругие (например, резиновые) пластины. Это приведет к возникновению за пределами корпуса судна емкостей, т.е. дополнительной силы плавучести. При этом необходимо, чтобы центры величины этих емкостей располагались выше центра тяжести судна. Это увеличит как поперечную, так и продольную остойчивость судна. Если этого окажется недостаточно для разрушения ледяного покрова, то эти емкости начинают периодически вентилировать и заполнять сжатым воздухом с частотой, равной собственной частоте ИГВ [2], что приведет к генерации резонансных ИГВ, т.е. увеличит амплитуды прогибов, а значит и изгибные напряжения во льду. В результате будет достигнут заявленный технический результат.

Изобретение поясняется графически, где на фиг. 1 показан боковой вид на судно при всплытии известным способом; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - боковой вид на судно при всплытии предложенным способом; на фиг. 4 - сечение по В-В на фиг. 3.

Судно 1 с дифферентом на корму φ приледняют к ледяному покрову 2 и начинают продувать балластные цистерны (на чертеже не показаны). Если их объем недостаточен для разрушения ледяного покрова 2 верхней прочной палубой 3 за счет сил плавучести γVб (где γ - удельный вес воды, Vб - объем балластных цистерн) (см. фиг. 1, 2, 4), т.е. образования статических волн вспучивания 5 (фиг. 1-4), то судну создают дополнительную силу плавучести 2γVe (где Ve - объем возникших емкостей 4) путем подачи в них сжатого воздуха через отверстия 6 (фиг. 2, 4). Это приведет к увеличению волны вспучивания до деформаций во льду 7 (фиг. 3, 4). Для дальнейшего увеличения деформаций льда, т.е. для возбуждения резонансных ИГВ 8, объем емкостей 4 начинают изменять с резонансной частотой ИГВ (фиг. 3, 4).

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном посредством создания у судна дифферента на корму и силы плавучести за счет осушения балластных цистерн, отличающийся тем, что судну создают дополнительную силу плавучести, которую периодически изменяют с частотой, равной собственной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, возбуждаемых в ледяном покрове импульсной нагрузкой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса создания новых разрушающих лед технических средств, работающих в сочетании с буксиром, которые смогут формировать достаточно широкий канал для беспрепятственного движения крупнотоннажных судов во льдах.

Изобретение относится к судам, предназначенным для очистки водной поверхности от льда. Судно для очистки акватории от льда включает корпус с кормовой и носовой оконечностями, энергетическую установку для получения энергии для растапливания льда на борту судна и по меньшей мере две съемных емкости для хранения топлива для упомянутой энергетической установки.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к мероприятиям, обеспечивающим предотвращение наводнений. Способ включает мероприятия по разрушению ледового покрова реки и возведению водоограждающего устройства.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к защите промышленных объектов, линий транспорта, связи, различных сооружений от вредного действия водной стихии, и может быть использовано для разрушения ледового покрова на реках и водоемах.

Изобретение относится к области гидрологии, в частности к регулированию ледового режима рек, а именно к технике проведения работ по ликвидации ледовых заторов на реках, и направлено на предотвращение наводнений, возникающих при заторах.
Изобретение относится к проведению предупредительных работ для предотвращения заторообразования на участке реки и может быть использовано для разупрочнения ледяного покрова в местах подводных коммуникаций.

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.

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 транспортным средствам с винтовыми движителями. Предложено транспортное средство, содержащее корпус, головку, движитель, рулевой комплекс, при этом по периметру всего корпуса с возможностью вращения вокруг корпуса и собственной оси смонтирована пустотелая цилиндрическая винтовая рубашка с наружными напусками в виде винтовых лопастей по всей длине винтовой рубашки, изготовленная из трех или более прямоугольных полос одинаковых по ширине и по длине вогнутой или выпуклой формы относительно оси вращения винтовой рубашки, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на цилиндрической оправке, или винтовая рубашка может быть изготовлена из трех и более винтовых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с центрами, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения винтовой рубашки, при этом полосы соединены между собой с образованием по периметру винтовой рубашки напусков в виде винтовых лопастей по всей длине винтовой рубашки, винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой или выпуклой формы относительно оси вращения винтовой рубашки с центрами кривизны, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения винтовой рубашки.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным аппаратам повышенной маневренности, и может использоваться при возведении морских нефтегазодобывающих платформ с прокладкой трубопроводов на дне моря.

Изобретение относится к транспортным средствам с винтовыми движителями. Предложено транспортное средство, содержащее корпус с двумя рядами рабочих шахт, движитель, рубку, рулевой комплекс, при этом по периметру передней части корпуса транспортного средства с возможностью вращения вокруг передней части корпуса смонтирована пустотелая коническая винтовая рубашка, изготовленная из винтовых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с центрами, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения пустотелой конической винтовой рубашки с образованием по ее периметру многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями и винтовыми канавками с углом наклона относительно оси вращения внутри или снаружи пустотелой конической винтовой рубашки, с разными размерами по ширине полос с увеличением их по длине конической винтовой рубашки от входного к выходному отверстию, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения, причем по наружному периметру винтовой рубашки образованы напуски в виде винтовых лопастей по всей ее длине от входного до выходного отверстия.

Изобретение относится к области кораблестроения и касается конструкции подводных лодок. Предложена подводная боевая лодка, корпус которой сконструирован по блочно-модульной схеме.

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно - к техническим средствам для обеспечения технического обслуживания и ремонта подводных добычных комплексов и доставки технологического оборудования с борта надводного обеспечивающего судна на дно акватории, и может быть использовано при создании подводных аппаратов для выполнения работ на подводных добычных комплексах в арктических ледовых условиях.

Изобретение относится к судостроению, в частности к предприятиям, предназначенным для базирования, техосмотра и переоснащения судов, а также для первоначальных операций, связанных с добычей углеводородов.

Изобретение относится к области кораблестроения и может быть использовано при выполнении маневра подводной лодки. Предложен способ повышения маневренности подводной лодки, включающей корпус основной подводной лодки с ходовым винтом в кормовой части и с экипажем, которую функционально связывают стыковочным устройством с дополнительной подводной лодкой с дистанционным управлением и ходовым винтом, при этом функциональную связь стыковочного устройства основной подводной лодки позиционно располагают снизу передней части основного корпуса подводной лодки, который выполняют в виде цилиндра, и стыковочное устройство выполняют с возможностью разворота, а нижний конец его фиксируют сверху средней части корпуса дополнительной подводной лодки для выполнения ее разворота при маневре.

Изобретение относится к судовой электротехнике для использования на перспективных неатомных подводных лодках. Электроэнергетическая система содержит аккумуляторную батарею, два дизель-генератора, распределительные щиты, щиты управления с коммутационно-защитной аппаратурой, систему электродвижения.

Изобретение относится к судовой электротехнике, а именно для использования на перспективных неатомных подводных лодках и в подводных аппаратах с электродвижением.

Изобретение относится к области кораблестроения и касается эксплуатации подводных лодок. Предложен способ повышения маневренности подводной лодки, включающей корпус основной подводной лодки с экипажем и гребными винтами, которую функционально связывают стыковочным устройством с дополнительной подводной лодкой с дистанционным управлением и ходовым винтом.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров при всплытии. Предложено устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, оснащенного балластными цистернами, за счет осушения которых создаются дифферент на корму и сила плавучести.
Наверх