Способ разрушения ледяного покрова


 


Владельцы патента RU 2570916:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВПО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") (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)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук" (ФГБУН "ИМиМ ДВО РАН") (RU)

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров при всплытии. Предложен способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в создании разрушающей ледяной покров нагрузки, которую обеспечивают путем заполнения балластных цистерн забортной водой, вращения гребных винтов и предварительного прикрепления подводного судна к ледяному покрову при помощи якоря и троса. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова при обеспечении неповреждаемости корпуса подводного судна. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров при всплытии.

Известно техническое решение (Козин В.М., Земляк В.Л. Всплытие подводных судов в ледовых условиях. - Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН. 2012.-195 с. ISBN 978.5-7442-1551-7), в котором ледяной покров при всплытии предлагается разрушать носовой оконечностью посредством осушения балластных цистерн, т.е. возникающей при этом положительной силой плавучести, и создания дифферента на корму.

Недостатком решения является ограниченность толщины разрушаемого льда, зависящей от объема балластных цистерн, т.е. запаса плавучести судна, и создания разрушающей нагрузки, направленной против действия сил тяжести, что ухудшает его эффективность. Кроме того, взаимодействие носовой оконечности со льдом может привести к ее повреждению.

Сущность изобретения заключается в разработке способа, позволяющего создавать разрушающую нагрузку, совпадающую по направлению с действием сил тяжести и исключающую контакт корпуса судна со льдом в процессе его разрушения, а также дополнительную к силам тяжести нагрузку.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности, т.е. увеличении толщины разрушаемого льда, и обеспечении неповреждаемости корпуса судна.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем создания разрушающей нагрузки.

Отличительные: разрушающую нагрузку создают за счет заполнения балластных цистерн забортной водой, вращения гребных винтов и предварительного прикрепления судна к ледяному покрову, осуществляемого при помощи якоря и троса.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В средней части судна выполняют контейнер, в который укладывают в сложенном состоянии якорь с тросом, при этом точка крепления троса к судну должна совпадать с центром величины объемного водоизмещения судна. В этом случае натяжение якорного троса при отсутствии хода у судна не вызовет ни крена, ни дифферента. При возникновении необходимости всплытия судно подвсплывает на безопасное заглубление и останавливается. Затем из контейнера в вертикальном направлении выстреливается, например, при помощи порохового заряда, якорь в сложенном состоянии. Для пробивания льда, т.е. для создания во льду лунки, может быть использована, например, струя кумулятивного заряда, установленного в головной части якоря. После выхода якоря из-подо льда его лапы автоматически раскрываются (по принципу раскрывающегося зонта) и он прикрепляется ко льду. Затем забортной водой заполняют балластные цистерны. Судно приобретет отрицательную плавучесть и начнет натягивать якорный трос, создавая при этом вертикальную нагрузку на лед. Совпадение направления действия нагрузки с направлением сил тяжести льда уменьшит ее разрушающую по сравнению с аналогом величину. Диаметр раскрытия якоря должен быть больше длины рубки. В этом случае при последующем всплытии судна из-подо льда после частичного осушения балластных цистерн в образовавшейся майне рубка будет взаимодействовать только с битым льдом, который не будет оказывать значительное сопротивление при ее выходе из-подо льда. Если после заполнения балластных цистерн не произойдет разрушение ледяного покрова под якорем, то начинают вращаться гребные винты. Якорный трос отклонится от первоначального вертикального положения, дополнительно натянется, а судно начнет движение и всплывать. Для компенсации возникающей дополнительной вертикальной силы горизонтальные рули перекладывают на соответствующие углы атаки, а для удержания судна в горизонтальном положении, т.е. устранения дифферентующего момента, используют уравнительные и цистерны замещения. Обороты вращения винтов увеличивают до тех пор, пока за счет возникающей дополнительной вертикальной силы ледяной покров не разрушится. В результате будет достигнут заявленный технический результат.

Изобретение поясняется чертежом.

В носовой средней части судна 1 выполняют контейнер 2, в который укладывают в сложенном состоянии якорь с тросом (эта позиция не показана). При возникновении необходимости всплытия судно 1 подвсплывает на безопасное заглубление H. После выхода якоря 3 из-подо льда 4 его лапы 5 раскрываются до диаметра d, который больше длины рубки l. Затем балластные цистерны 6 заполняют водой. Если не произойдет разрушение ледяного покрова 4 под якорем 3 с лапами 5 за счет натяжения якорного троса 7, возникающего от создания отрицательной силы плавучести D (точка крепления троса 7 «О» совпадает с центром величины объемного водоизмещения судна «С»), то начинают вращаться гребные винты 8. Якорный трос из положения 7 отклонится до положения 9, что приведет к появлению дополнительной вертикальной силы Р. Для ее компенсации горизонтальные рули 10 перекладываются в положение 11. Судно из положения I переместится в положение II. Уравнительные и цистерны замещения на чертеже не показаны.

1. Способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем создания разрушающей нагрузки, отличающийся тем, что разрушающую нагрузку создают за счет заполнения балластных цистерн забортной водой, вращения гребных винтов и предварительного прикрепления судна к ледяному покрову.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что судно к ледяному покрову прикрепляют при помощи якоря и троса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к подводному кораблестроению и может быть использовано преимущественно при строительстве атомных подводных лодок. Подводный авианосец содержит соединённые параллельно между собой три модуля, в том числе два двигательных модуля с гребными валами.
Изобретение относится к телеуправляемым подводным робототехническим системам, обеспечивающим высокоточное обследование, фотовидеосъемку и профилирование подводных протяженных поверхностей, обследование зон обледенения корпусов судов и подводных конструкций.

Изобретение относится к области кораблестроения и касается конструкции подводной лодки и ее эксплуатации в ледовых условиях. Предложена подводная лодка, которая имеет направленное вверх буровое устройство (12, 12′), при этом буровое устройство (12, 12′) расположено в прочном корпусе (4) подводной лодки и имеет бур (14, 14′), выдвигаемый из расположенного на верхней палубе отверстия (10) прочного корпуса (4), буровая головка (42, 42′) бура (14, 14′) образует закрывающее тело, закрывающее отверстие (10) прочного корпуса (4).

Изобретение относится к подводному судостроению, в частности к конструкции спуско-подъемных устройств для подводных транспортных средств, и может быть использовано для спуска на дно и подъёма грузов со дна моря.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к обитаемым подводным аппаратам. Предложен многокорпусный глубоководный обитаемый аппарат, являющийся универсальной интегрированной системой, который состоит из нескольких (например, трех) корпусов, расположенных, например, в ряд, один из которых основной движущий, а остальные - взаимозаменяемые модули.

Изобретение относится к подводному кораблестроению и может быть использовано преимущественно для атомных подводных лодок. Предложен подводный авианосец, содержащий соединенные параллельно между собой модули, в том числе два двигательных модуля, всего выполнено четыре модуля, при этом третий модуль установлен между двигательными модулями, выполнен авианесущим и содержит взлетную палубу и индуктивную катушку, выполненную концентрично прочному корпусу, под ним выполнен модуль-ангар для самолетов, при этом передняя и задняя оконечности авианесущего модуля выполнены с закрывающимися отверстиями для взлета и посадки.

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

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 судостроения и касается вопроса создания разрушающих лед технических средств, работающих в сочетании с ледоколом, для формирования канала для сбора разливов нефти механическим способом.

Изобретение относится к области морской ледотехники, касается создания ледостойких платформ для освоения месторождений нефти и газа на шельфе замерзающих морей и решает задачу по уменьшению смещения технологической плавучей платформы при ее развороте под действием внешних сил со стороны ледовых образований за счет повышения скорости ее разворота, по защите турели и райзерных линий от контакта с килем тороса и с притопленными корпусом льдинами.

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно - к судам для выполнения подводно-технических работ. Предложен двухплатформенный комплекс плавучих средств для строительства, ремонта и обследования морских трубопроводов и сооружений в ледовых условиях, включающий судно ледового плавания и технологическое оборудование для обследования, строительства и ремонта морских технических объектов с модулем для подводной стыковки и сварки морских трубопроводов на нефтяных и газовых месторождениях.

Изобретение относится к области судостроения и касается повышения ледовой проходимости судов. Предложено судовое ледокольное устройство, которое содержит колун, закрепленный шарнирно на горизонтальной оси в носовой подводной части судна так, что во время хода судна колун находится подо льдом и направлен вперед.
Изобретение относится к области использования технических средств освоения океана и проведения подводно-технических и спасательных работ в условиях наличия ледового покрова.

Изобретение относится к технологиям разрушения ледяного покрова для вскрытия прохода через ледовое поле. Способ разрушения ледяного покрова основан на использовании двух видов воздействия на ледяное поле: облучение мощным лазерным излучением и нагружение льда корпусом ледокола.

Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации судов в покрытых льдом водах. Предложено устройство для растапливания льда для прохождения судна, включающее в себя: котел, сконфигурированный с возможностью нагревать теплоноситель; высокотемпературный насос, сконфигурированный с возможностью переносить нагретый теплоноситель; нагревательный кожух, сконфигурированный с возможностью нагрева посредством теплоносителя, переносимого посредством высокотемпературного насоса, и присоединенный к носовому отсеку судна; и установку получения струи горячего газа, сконфигурированную с возможностью расположения спереди от нагревательного кожуха и выбрасывания струей воздуха, нагретого посредством теплоносителя.

Изобретение относится к разрушению ледяного покрова в период льдообразования, дрейфа и в период торошения ледяных полей, расположенных как в условиях мелкого, так и глубокого морей.
Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации судов в ледовых условиях. Предложен способ движения судна во льдах, включающий создание упора при помощи движителя судна и воздействие его корпуса на массив льда с дополнительным созданием разрежения в воде путем ее забора и откачки из зоны в оконечности корпуса, в направлении которой производится движение судна, при этом откачку воды осуществляют движителем судна или его средством активного управления.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкциям кормовых оконечностей судов ледового плавания. Предложена кормовая оконечность судна ледового плавания, содержащая ледорезный выступ, жестко закрепленный на ахтерштевне в диаметральной плоскости судна и расположенный позади пера руля по ходу движения судна.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к водному судну, имеющему улучшенные характеристики для передвижения во льдах, в частности к ледоколу, судну снабжения, грузовому судну или соответствующему судну, имеющему корпус (1), содержащий в кормовой части установку, обеспечивающую продвижение и управление по курсу и содержащую по меньшей мере один выступ (8, 9), выполненный наподобие скега, в котором расположено по меньшей мере одно лопастное устройство (10, 11). Выступы (8, 9), выполненные наподобие скегов, содержат два узла, размещенные с различных сторон от центровой линии корпуса. Лопастное устройство (10, 11) расположено в кормовом конце выступа (8, 9), выполненного наподобие скега. Кроме того, выступ (8, 9), выполненный наподобие скега, имеет между лопастным устройством (10, 11) и корпусом водного судна, в продольном направлении на выступе, выполненном наподобие скега, одно или большее количество подруливающих устройств (12, 12', 12") для обеспечения потока воды в целом поперечно относительно корпуса (1). Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик судна в ледовых условиях. 11 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх