Устройство для разрушения ледяного покрова



Устройство для разрушения ледяного покрова
Устройство для разрушения ледяного покрова

Владельцы патента RU 2650291:

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, 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 прикреплен шланг, с помощью которого в месте установки якоря обеспечивается подача жидкости, плотность которой меньше плотности забортной воды. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова. 1 ил.

 

Изобретение относится к области ледотехники, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров при их всплытии в сплошном льду.

Уровень техники известен из устройства (1. RU 2575911 С1), которое состоит из подводного судна, снабженного якорем, прикрепленным тросом к судну и способным прикрепляться ко льду. Судно оснащено балластными цистернами объемом, заполнение которых забортной водой обеспечивает возникновение отрицательной силы плавучести, достаточной для разрушения ледяного покрова заданной толщины.

Недостатком решения является ограниченность толщины разрушаемого льда, зависящей от объема балластных цистерн, т.е. запаса плавучести судна.

Сущность изобретения заключается в разработке устройства, позволяющего увеличить деформации льда при неизменной нагрузке.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении его эффективности, т.е. увеличении толщины разрушаемого льда.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, снабженного якорем, прикрепленным тросом к судну и выполненным с возможностью прикрепления ко льду, балластными цистернами объемом, заполнение которых забортной водой обеспечивает возникновение отрицательной силы плавучести, достаточной для разрушения ледяного покрова заданной толщины, при этом точка крепления троса к судну должна совпадать с центром величины объемного водоизмещения судна, а диаметр раскрытия лап якоря должен быть больше длины рубки судна.

Отличительные: под ледяным покровом на якорном тросе прикреплен шланг, с помощью которого в месте установки якоря обеспечивается подача жидкости, плотность которой меньше плотности забортной воды.

Известно (2. Панфилов Д.Ф. Приближенный метод расчета грузоподъемности ледяного покрова / Известия всесоюзного научно-исследовательского института ледотехники. Т. 65, 1960. - с. 221-224.), что с уменьшением плотности воды (или объемного веса воды) прогиб ледяного покрова под нагрузкой возрастает.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В средней части судна выполнен 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 не вызовет ни крена, ни дифферента судна. 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 зарядка, 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 приобретает отрицательную плавучесть и начнет натягивать якорный трос, создавая при этом вертикальную нагрузку на лед.

Если после полного заполнения балластных цистерн разрушения льда не произойдет, то с помощью предварительно прикрепленного к якорному тросу шланга под ледяной покров в место установки якоря обеспечивается подача жидкости, плотность которой меньше плотности забортной воды (например, эфир). В результате подо льдом в месте установки якоря возникнет область воды с меньшей, чем у забортной воды плотностью. В результате прогиб ледяного покрова возрастет [2], что соответственно увеличит изгибные напряжения во льду, т.е. толщину разрушаемого льда при неизменной отрицательной силе плавучести. Поскольку диаметр раскрытия якоря больше длины рубки, то 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 значительного сопротивления при ее выходе из-подо льда. В результате будет достигнут заявленный технический результат. Изобретение поясняется графически.

В средней части судна 1 выполняют контейнер, в который укладывают в сложенном состоянии якорь с тросом (эта позиция не показана). При возникновении необходимости всплытия судно 1 подвсплывает на безопасное заглубление Н. После выходя якоря 2 из-подо льда 3 его лапы 4 раскрываются до диаметра d, который больше длины рубки . Затем балластные цистерны 5 заполняют водой. Отрицательная сила плавучести D возникнет за счет натяжения якорного троса 6. При возникновении необходимости при помощи шланга 7 в место установки якоря 8 обеспечивают подачу жидкости с меньшей плотностью (позиция на фиг. не показана), что приведет к возникновению области жидкости с пониженной плотностью 9. Точка крепления троса 6 О совпадает с центром величины объемного водоизмещения судна С.

Устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, снабженного якорем, прикрепленным тросом к судну и выполненным с возможностью прикрепления ко льду, балластными цистернами объемом, заполнение которых забортной водой обеспечивает возникновение отрицательной силы плавучести, достаточной для разрушения ледяного покрова заданной толщины, при этом точка крепления троса к судну должна совпадать с центром величины объемного водоизмещения судна, а диаметр раскрытия лап якоря должен быть больше длины рубки судна, отличающееся тем, что под ледяным покровом на якорном тросе прикреплен шланг, с помощью которого в месте установки якоря обеспечивается подача жидкости, плотность которой меньше плотности забортной воды.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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 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.

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.

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 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 якоря, троса и лебедки, расположенных в его кормовой части, затем при помощи лебедки к судну периодически прикладывают вертикальную нагрузку, т.е. обеспечивают килевую качку, с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, возбуждаемых в ледяном покрове импульсной нагрузкой, при этом ее величину, достаточную для разрушения льда, обеспечивают соответствующей скоростью вертикального перемещения, т.е. угловой скоростью вращения барабана лебедки. Технический результат заключается в увеличении толщины разрушаемого ледяного покрова. 1 ил.

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 прикреплен шланг, с помощью которого в месте установки якоря обеспечивается подача жидкости, плотность которой меньше плотности забортной воды. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова. 1 ил.

Наверх