Способ движения ледокола через ледяной покров

 

Использование: в области транспортных морских операций при осуществлении плавания в условиях ледовых сжатий в Арктике и замерзающих морях. Сущность: при движении ледокола путем силового воздействия его корпуса на лед при курсовом угле, устанавливаемом при наличии сжатий в зависимости от направления ветра 4, и дальнейшего продвижения по разлому, этот курсовой угол 6, 8 или 9 задают коллинеарно направлению расположения торосистых образований 1, 2 или 3, причем с подветренной стороны и на расстоянии не менее 10-15 метров от видимого края каждого торосистого образования 1,2 или 3. 1 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации ледоколов и судов ледового плавания и может быть использовано при осуществлении морских транспортных операций в замерзающих морях, в частности, в арктическом бассейне.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ движения ледокола путем силового воздействия его корпуса на лед при курсовом угле, устанавливаемом в условиях сжатий в зависимости от направления ветра и течения, и дальнейшего продвижения по разлому /см. М.К.Петров "Плавание во льдах", Морской транспорт, М, 1955 с. 131-136/.

При движении ледокола через однородный ледяной покров использованное в этом известном способе условие совмещения курсового угла с направлением ветра /или течения/ обуславливает повышение эффективности движения за счет того, что линия разлома, формирующаяся в направлении действия механических напряжений, преимущественно соответствует задаваемому направлению движения ледокола. Несомненно, что в этом способе ледокол "подстраивается" под гидрометеорологические условия, а его требуемый генеральный курс может не совпадать с задаваемым фактическим курсом. Тем не менее, ввиду ограниченности района с условиями ледовых сжатий удлинение пути ледокола в этом районе за счет "подстройки курса" оказывается вполне оправданным и обеспечивает, кроме локального, также и результирующее повышение эффективности.

Однако, этот положительный эффект известного способа резко снижается при движении ледокола через неоднородный ледяной покров, т.е. через покров с такими деформационными структурами как пояса тросов, барьеры торосов и гряды торосов. В таких условиях отсутствует совпадению вектора действующих механических напряжений с направлениями ветра и течения, что и приводит к резкому снижению эффективности.

Целью предлагаемого способа является повышение эффективности движения в условиях неоднородного ледяного покрова с торосистыми образованиями.

Эта цель достигается тем, что в способе движения ледокола через ледяной покров, преимущественно, в условиях сжатия льдов путем силового воздействия корпуса ледокола на лед при курсовом угле, устанавливаемом в зависимости от направления ветра, и дальнейшего продвижения по образовавшемуся разлому, задают курсовой угол движения коллинеарно направлению расположения торосистых образований, с подветренной стороны и на расстоянии не менее 10-15 метров от видимого края каждого торосистого образования.

Сущность изобретения пояснена на чертеже.

Неоднородный ледяной покров содержит пояса торосов 1, гряды торосов 2 и барьеры торосов 3 в любом сочетании и при любом взаимном расположении. Направление ветра в районе соответствует вектору 4 (стандартное обозначение с указанием скорости каждое длинное перо соответствует 5 м/с, короткое 2 м/с, т.е. на чертеже указана ситуация для скорости 12 м/с). Ориентация географического меридиана соответствует направлению 5. Движение ледокола через такой неоднородный ледяной покров производится следующим образом. В районе пояса торосов 1 задают курсовой угол /направление движения судна/ c подветренной стороны пояса торосов 1 по направлению 6, коллинеарному с направлением расположения пояса 1. Движение по этому направлению 6 осуществляют "прижимаясь" к поясу 1, но на расстоянии не менее 10-15 метров от видимого края этого пояса 1, т. е. не ближе линии 7. Линия 7, как показано, учитывает кривизну видимого края пояса торосов 1, а направление 6 целесообразно задавать прямолинейным. Поэтому в реальных ситуациях движение не может осуществляться непосредственно по этой "ограничительной" линии 7.

В усложненной ситуации /правая часть фигуры/ дальнейшее движение осуществляют с курсовым углом 8 либо с курсовым углом 9 в зависимости от желаемого генерального курса и дальнейшей ледовой обстановки. Курсовой угол 8 задают коллинеарно направлению барьера торосов 2 вблизи линии 10, отстоящей от видимого края барьера 2, соответственно, на расстоянии 10-15 метров. Курсовой угол 9 задают коллинеарно направлению гряды торосов 3 вблизи линии 11, аналогично, отстоящий от видимого края гряды 3 на расстояние 10-15 метров.

Повышение эффективности при предложенном способе обусловлено следующими причинами. Как выявлено, при анализе ледокольных проводок в арктическом бассейне, в реальных условиях неоднородного ледяного покрова с торосистыми образования с подветренной стороны этих торосистых образований создаются зоны существенно пониженных действующих механических напряжений. Это непосредственно облегчает условия движения ледокола и позволяет повысить скорость. Кроме того, в пределах этой зоны пониженных напряжений изменяется также ориентация вектора напряжения здесь он не совпадает с вектором ветра. При этом формируется составляющая, коллинеарная с направлением расположения торосистого образования, и при силовом воздействии корпуса ледокола на лед создаются разломы в этом направлении при уменьшенных энергозатратах.

В подобной зоне нецелесообразно задавать движение на расстоянии менее 10-15 метров от видимого края торосистого образования, поскольку здесь часто встречаются участки с подледными деформационными структурами /"подсовами" льда/, что приводит к локальному возрастанию суммарной толщины льда и действующих механических напряжений. Соответственно, это обусловливает увеличение энергозатрат на движение ледокола.

Формула изобретения

Способ движения ледокола через ледяной покров преимущественно в условиях сжатия льдов и наличия торосистых образований, включающий в себя силовое воздействие корпуса ледокола на лед в направлении, соответствующем установленному в зависимости от направления ветра курсовому углу, и дальнейшее продолжение по образовавшемуся разлому в ледяном поле, отличающийся тем, что курсовой угол движения ледокола устанавливают коллинеарно направлению расположения торосистых образований с подветренной стороны и на расстоянии не менее 10-15 м от видимого края каждого торосистого образования.

РИСУНКИ

Рисунок 1