Способ разрушения ледяного покрова



Способ разрушения ледяного покрова
Способ разрушения ледяного покрова

Владельцы патента RU 2650288:

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

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, способным разрушать сплошной ледяной покров при их всплытии. Предложен способ разрушения ледяного покрова, заключающийся в прикреплении судна ко льду посредством пары якорей и тросов с последующим заполнением балластных цистерн забортной водой и загружением периодическим знакопеременным дифферентующим моментом с интервалом времени, равным времени прохождения резонансными изгибно-гравитационными волнами расстояния между прикрепленными ко льду якорями. Технический результат заключается в увеличении толщины разрушаемого ледяного покрова. 2 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, способным разрушать сплошной ледяной покров при их всплытии. Известно техническое решение (1. Патент RU 2570916), в котором ледяной покров предлагается разрушать подводным судном посредством его прикрепления ко льду при помощи якоря и троса. Затем разрушающую лед нагрузку создают за счет заполнения балластных цистерн судна забортной водой, а также вращения гребных винтов судна.

Недостатком решения являются недостаточная толщина разрушаемого льда, зависящая от емкости балластных цистерн, т.е. возникающей отрицательной силой плавучести при их заполнении, а ее увеличение (за счет вращения гребных винтов) может привести к опасному подвсплытию судна (вертикальному перемещению вверх) и его соударению со льдом.

Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения ледоразрушающей способности и безопасности эксплуатации судна при его осуществлении.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении толщины разрушаемого ледяного покрова и повышении безопасности эксплуатации судна при его реализации.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: судно прикрепляют ко льду при помощи якоря и троса с последующим заполнением балластных цистерн забортной водой.

Отличительные: судно прикрепляют ко льду посредством пары якорей и тросов, расположенных в носовой и кормовой оконечностях судна, в средней части судна по середине между якорями предусматривают контейнер с вложенной в него емкостью из эластичного материала, которую заполняют сжатым воздухом.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В носовой и кормовой оконечностях судна выполняют контейнеры, в которых укладывают в сложенном состоянии якоря с тросами, при этом точки крепления тросов к судну при их натяжении должны обеспечивать нулевые кренящие моменты. При возникновении необходимости всплытия судно подвсплывает на безопасное заглубление и останавливается. Затем из контейнеров в вертикальном направлении выстреливаются, например, при помощи пороховых зарядов, якоря 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 якорей из-подо льда их лапы автоматически раскрываются (по принципу раскрывающегося зонта) и после натяжения, т.е. устранения слабины тросов, они прикрепляются ко льду. Затем забортной водой заполняют цистерны главного балласта. Судно приобретет отрицательную плавучесть и начнет натягивать якорные тросы, создавая вертикальную нагрузку на лед. Если при этом ледяной покров не разрушится, то при помощи дифферентных цистерн судно загружают периодическим знакопеременным дифферентующим моментом с интервалом времени, равным времени прохождения изгибно-гравитационными волнами с их резонансной скоростью (2. Козин В. М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Изобретения и эксперименты. - М.: Изд-во «Академия Естествознания», 2007. - 355 с. ISBN 978-5-91327-017-7) расстояния между прикрепленными ко льду якорями. При возникновении дифферентующего момента в тросах появятся дополнительные силы натяжения, т.е. соответствующие дополнительные динамические нагрузки, возбуждающие ИГВ [2], а их приложение ко льду с указанным интервалом обеспечит отсутствие сдвига фаз между ИГВ, возбуждаемых судном в районах его носовой и кормовой оконечностей. Это приведет к возбуждению в ледяном покрове резонансных ИГВ, т.е. к резкому возрастанию их суммарной амплитуды и появлению во льду дополнительных нагрузок с минимальными энергозатратами, что позволит достичь заявленный технический результат.

Изобретение поясняется графически, где: на фиг. 1 показано положение судна после его прикрепления ко льду; на фиг. 2 - положения судна при его загружении знакопеременным дифферентующим моментом.

В носовой и кормовой оконечностях судна 1 выполняют контейнеры 2, в которые укладывают в сложенном состоянии якоря с тросами (эта позиция не показана) (фиг. 1). При возникновении необходимости всплытия судно 1 подвсплывает на безопасное заглубление Н. После выхода якорей 3 из-подо льда 4 их лапы 5 раскрываются, затем забортной водой заполняют балластные цистерны 6 (фиг. 1). Если после этого ледяной покров 4 не разрушится, то при помощи дифферентных цистерн 7 (фиг. 1) судно 1 загружают периодическим знакопеременным дифферентующим моментом ± Md с интервалом времени, равным времени прохождения ИГВ расстояния между прикрепленными ко льду якорями λЯ (фиг. 2). Это приведет при положительном дифференте к возбуждению ИГВ 8, а при отрицательном - ИГВ 9 (фиг. 2). Поскольку произойдет благоприятная интерференция ИГВ 8 и ИГВ 9, то возникнет резонансное увеличение их амплитуд. В итоге будет достигнут заявленный технический результат.

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном посредством его прикрепления ко льду при помощи якоря и троса с последующим заполнением балластных цистерн забортной водой, отличающийся тем, что судно прикрепляют ко льду посредством пары якорей и тросов, расположенных в носовой и кормовой оконечностях судна, и загружают периодическим знакопеременным дифферентующим моментом с интервалом времени, равным времени прохождения резонансными изгибно-гравитационными волнами расстояния между прикрепленными ко льду якорями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, способным разрушать сплошной ледяной покров при их всплытии. Предложен способ разрушения ледяного покрова, заключающийся в прикреплении судна ко льду посредством пары якорей и тросов, последующем заполнении балластных цистерн забортной водой и создании положительной силы плавучести за счет заполнения емкости из эластичного материала, расположенной в средней части судна посередине между якорями, сжатым воздухом.

Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано для поиска подводных объектов и наблюдения за подводной средой. Система освещения подводной обстановки (СОПО) состоит из пункта управления - надводного корабля и/или берегового поста, автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА), канала управления и связи пункта управления с АНПА с приемо-передающими устройствами подсистемы звукоподводной связи и канала контроля подводного объекта гидролокатором АНПА.

Изобретение относится к области подводного кораблестроения, в частности к двухкорпусным подводным лодкам. Предложена подводная лодка с герметичным прочным и легким корпусами.

Изобретение относится к способам эксплуатации вооружения и военной техники, в частности к способам хранения и подготовки к пуску подводных аппаратов. Для эксплуатации подводных аппаратов на носитель загружают подводные аппараты (ПА) и размещают их на оборудованных для хранения местах.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам для подводно-технических работ. Предложено подводное судно для обслуживания подводных добычных комплексов на арктическом шельфе и других подводно-технических работ, выполненное в виде разделенной на отсеки двухкорпусной подводной лодки с ядерной энергетической установкой, балластно-уравнительной системой, гидроакустическим оборудованием, ангарами для выпуска и приема подводных аппаратов, водолазным комплексом, устройствами шлюзования.

Изобретение относится к области военно-морского флота, а именно к подводным судам-роботам. Движитель подводного судна включает в себя ласто- или крылоподобные гидродинамические элементы, которые расположены снаружи корпуса обтекаемой формы, и устройство, обеспечивающее поперечное перемещение этих элементов относительно омывающей их воды и расположенное внутри корпуса судна.

Изобретение относится к способу управления подводным аппаратом. Для управления подводным аппаратом измеряют текущие значения углов крена и дифферента подводного аппарата, с помощью программного устройства формируют сигналы управления движителями на основании вектора результирующей их тяги, который автоматически формируют с учетом текущих углов крена и дифферента, измеренных с помощью блока гироскопов на борту подводного аппарата, и информации программного устройства, определяющего пространственное перемещение подводного аппарата без учета текущих значений его углов крена и дифферента.

Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации батискафа в ледовых условиях. Предложен способ разрушения ледяного покрова для всплытия батискафа, в котором производят всплытие батискафа до упора рубки в лед, выдвигают из корпуса штанги с электродами до упора их в лед, заполняют штанги забортной водой и нагревают их электронагревательными элементами, расположенными внутри полой боковой стенки штанги, после растопления в толще льда щелей на расчетную глубину заряжают емкостной накопитель, установленный внутри корпуса батискафа, а затем разряжают емкостной накопитель, инициируя электрический разряд в искровом промежутке между внутренней поверхностью торцевой части штанги и концом электрода, после чего возвращают штанги с электродами в исходное положение, увеличивают положительную плавучесть до расчетной величины, взламывая корпусом батискафа ослабленный ледяной покров, и выводят рубку батискафа в надводное положение.

Изобретение относится к военному кораблестроению и может быть использовано, как один из факторов сдерживания потенциального противника. Предложено подводное судно, содержащее легкий корпус обтекаемой формы с размещенным внутри него прочным корпусом меньшего размера с помещениями для экипажа, прочный корпус выполнен в виде сферы, имеющей возможность разнонаправленного вращения относительно легкого корпуса, а движительная установка выполнена в виде реверсивного электродвигателя с маховиком на выходном валу, соосного легкому корпусу, и ластообразных гидродинамических плоскостей, радиально и равномерно расположенных снаружи легкого корпуса.

Изобретение относится к области кораблестроения, в частности к подводным лодкам (ПЛ), их маневрированию по глубине, преимущественно в подледном плавании. Предложено устройство для управления всплытием ПЛ, не имеющей хода, которое включает прочную цистерну и эластичные емкости, расположенные в проницаемой части корпуса ПЛ и заполненные рабочей жидкостью.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, способным разрушать сплошной ледяной покров при их всплытии. Предложен способ разрушения ледяного покрова, заключающийся в прикреплении судна ко льду посредством пары якорей и тросов, последующем заполнении балластных цистерн забортной водой и создании положительной силы плавучести за счет заполнения емкости из эластичного материала, расположенной в средней части судна посередине между якорями, сжатым воздухом.

Изобретение относится к области водного транспорта, а именно к транспортированию грузов через покрытые льдом акватории. Предложен способ буксирования ледоколом каравана подводных лихтеров, характеризующийся тем, что буксирную линию в оконечности ледокола-буксировщика закрепляют ниже ватерлинии в его кормовой килевой части, а в оконечности буксирной линии прикрепляют работающий пассивно или активно в противоход ледоколу-буксировщику подводный беспилотный буксир, обеспечивающий натяжение для выравнивания в кильватер буксирной линии и возможность резкого снижения скорости движения, остановки или заднего хода.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к морским судам, предназначенным для транспортировки генеральных грузов и отработанного ядерного топлива (ОЯТ) атомных электростанций.

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса, связанного с обеспечением нормальных условий эксплуатации ледостойких гидротехнических сооружений, в том числе ледостойких платформ на месте морской добычи полезных ископаемых в арктических условиях.

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса эксплуатации рыбопромыслового судна в тяжелых ледовых условиях. Предложено рыбопромысловое судно ледового плавания, включающее корпус с ледовыми обводами и ледовым усилением, размещенные в отсеках балластные цистерны с балластной системой и двигательно-движительный комплекс, причем носовая оконечность корпуса имеет форму бульба, содержащего в своей верхней части ребро, образованное в диаметральной плоскости и имеющее уклон вперед к плоскости ватерлинии, при этом судно дополнено водоналивными цистернами, размещенными в кормовой части корпуса судна в отсеках, расположенных кормовее размещения его штатных балластных цистерн.

Изобретение относится к ледокольным работам. Предложен способ разрушения ледяного покрова судном на сжатом пневмопотоке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении, причем одновременно с поступательным движением судна создают дополнительную нагрузку на лед, направленную вниз, формирующую газодинамическую струю от нагнетания импеллером высокого давления, сопло которого расположено под днищем корпуса под углом в вертикальной плоскости к продольной оси судна и перпендикулярно - к горизонтальной, от закрепленных подвижных горизонтальных перегородок на оси вращения, расположенных в носовой и кормовой частях судна посредством одновременной дифферентовки судна на корму, при этом струю высокого давления выбирают достаточной для создания максимального дифферента судна на корму, возникающего от давления газодинамической струи при заданной высоте открытия подвижных горизонтальных перегородок, которые создают аэродинамическую подъемную силу на носовую часть судна.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к транспортным судам для круглогодичного прохода по Северному морскому пути и снабжению прибрежных территорий.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к строительству судов ледового плавания. Движитель ледокольного судна содержит лебедку с приводным двигателем и канатом, который присоединен к якорю, установленному впереди судна, по ходу его движения.

Изобретение относится к судостроению, а именно к движительным установкам. Движительная установка для эксплуатации в ледовых условиях и в свободных от льда водах для морского судна, имеющего корпус (S) с диаметральной линией (CL), проходящей между его носовым концом (3) и кормовым концом (4).

Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации судна в ледовых условиях. Устройство для повышения ледовых качеств судна характеризует способ придания не ледоходному судну способность двигаться во льдах и повышение ледовых качеств ледоколу.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров. Предложено устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, снабженного якорем, диаметр раскрытия лап которого должен быть больше длины рубки, обеспечивающим при помощи троса прикрепление судна ко льду, и балластными цистернами, заполнение которых забортной водой обеспечивает возникновение отрицательной силы плавучести, достаточной для разрушения ледяного покрова заданной толщины. Точка крепления троса к подводному судну должна совпадать с центром величины объемного водоизмещения судна. Под ледяным покровом на якорном тросе установлен насос. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, способным разрушать сплошной ледяной покров при их всплытии. Предложен способ разрушения ледяного покрова, заключающийся в прикреплении судна ко льду посредством пары якорей и тросов с последующим заполнением балластных цистерн забортной водой и загружением периодическим знакопеременным дифферентующим моментом с интервалом времени, равным времени прохождения резонансными изгибно-гравитационными волнами расстояния между прикрепленными ко льду якорями. Технический результат заключается в увеличении толщины разрушаемого ледяного покрова. 2 ил.

Наверх