Способ разрушения ледяного покрова

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 и троса с последующим заполнением балластных цистерн забортной водой и придании судну дифферента. Затем посредством предварительно установленных в оконечностях судна подруливающих устройств судну обеспечивают вращение вокруг вертикальной главной центральной оси инерции, при этом трос прикрепляют к судну в точке, расположенной на оси его вращения, а в самом тросе предусмотрен вертлюг. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова.

 

Изобретение относится к области судостроения, в частности, к подводным судам, способным разрушать сплошной ледяной покров при их всплытии. Известно техническое решение (1. RU 2651329 C1), в котором ледяной покров предлагается разрушать подводным судном посредством его прикрепления ко льду при помощи якоря и троса. Имеющиеся на судне балластные цистерны заполняют, а затем осушают периодически с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, возбуждаемых в ледяном покрове динамическими нагрузками, при этом длину троса выбирают из условий обеспечения прекращения погружения судна в момент достижения им максимальной вертикальной скорости.

Недостатками решения являются недостаточная толщина разрушаемого льда и опасность маневрирования при его осуществлении.

Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения ледоразрушающей способности и обеспечения безопасности эксплуатации судна.

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: способ разрушения ледяного покрова, заключающийся в прикреплении подводного судна ко льду посредством якоря и троса с последующим заполнением балластных цистерн забортной водой.

Отличительные: судну в начале с помощью балласта придают дифферент, а затем посредством предварительно установленных в оконечностях судна подруливающих устройств ему обеспечивают вращение вокруг вертикальной главной центральной оси инерции, при этом трос прикрепляют к судну в точке, расположенной на оси его вращения, а в самом тросе предусмотрен вертлюг.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В средней части судна выполняют контейнер, в котором укладывают в сложенном состоянии якорь с тросом. При возникновении необходимости всплытия судно подвсплывает на безопасное заглубление и останавливается. Затем из контейнера в вертикальном направлении выстреливается, например, при помощи пороховых зарядов якорь в сложенном состоянии с прикрепленным к нему тросом. 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 вертикальную нагрузку на лед. Если при этом ледяной покров не разрушится, то судну с помощью балласта придают максимально допустимый дифферент (на нос или на корму) и затем посредством предварительно установленных в оконечностях судна подруливающих устройств ему обеспечивают вращение вокруг вертикальной главной центральной оси инерции, что обеспечит его устойчивое вращение (ось вращения не будет отклоняться от вертикали, т.е. энергозатраты на вращение будут минимальными, а вертикальная составляющая силы натяжения троса - максимальной). Параметры подруливающих устройств, обеспечивающих такой режим, определяется предварительно путем проведения соответствующих экспериментов или расчетов. Вращение осуществляют с максимально возможной угловой скоростью, т.е. при полном использовании мощности подруливающих устройств. Предусмотренный в тросе вертлюг будет устранять его скручивание, при этом трос прикрепляют к судну в точке, расположенной на оси его вращения, что также будет способствовать обеспечению устойчивости его вращения (недопущению отклонения троса от вертикального положения). Неизбежно возникающие при вращении судна центробежные силы инерции воды вызовут появление подо льдом области пониженного давления с максимумом разряжения на оси вращения судна, т.е. под установленным якорем.

Очевидно, что придание судну дифферента увеличит объем присоединенных масс воды, увлекаемых вращающимся судном, что, в свою очередь, приведет к росту центробежных сил в воде и более значительному, чем без дифферента, понижению вследствие этого давления воды подо льдом в районе оси вращения судна, т.е. в месте установки якоря. В результате вертикальная нагрузка на ледяной покров возрастет, что позволит достичь заявленный технический результат.

Изобретение не нуждается в графическом пояснении.

Способ разрушения ледяного покрова, заключающийся в прикреплении подводного судна ко льду посредством якоря и троса с последующим заполнением балластных цистерн забортной водой, отличающийся тем, что судну вначале с помощью балласта придают дифферент, а затем посредством предварительно установленных в оконечностях судна подруливающих устройств ему обеспечивают вращение вокруг вертикальной главной центральной оси инерции, при этом трос прикрепляют к судну в точке, расположенной на оси его вращения, а в самом тросе предусмотрен вертлюг.