Способ разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к области ледотехники. Способ разрушения ледяного покрова заключается в том, что под лед устанавливают несколько зарядов, которые подрывают с интервалом времени, равным времени прохождения изгибно-гравитационной волны от места подрыва предыдущего до места подрыва последующего зарядов. При этом дополнительно на лед устанавливают заряды взрывчатых веществ, которые подрывают одновременно с подрывом зарядов, установленных под ледяным покровом. При этом каждый заряд, расположенный над ледяным покровом, устанавливается на расстоянии от каждого заряда, расположенного под ледяным покровом, равном половине длины изгибно-гравитационной волны. В описании изобретения приведена зависимость для вычисления длины изгибно-гравитационной волны. Изобретение позволяет увеличить амплитуду изгибно-гравитационной волны и, тем самым повысить эффективность разрушения ледяного покрова взрывами. 2 ил.

Изобретение относится к области ледотехники, в частности, для проведения взрывных работ.

Известен способ разрушения ледяного покрова, включающий установку под лед на расстоянии друг от друга зарядов взрывчатого вещества и их подрыв. Для повышения эффективности разрушения льда взрывами подрыв зарядов производят поочередно, причем каждый из последующих зарядов подрывают с интервалом времени, равным времени прохождения вершины изгибно-гравитационной волны (ИГВ) от места взрыва предыдущего заряда (В.М.Козин и др. "Способ разрушения ледяного покрова" А.С. N 1820188 по заявке N 4931705/23 (036059)).

Недостатком данного способа является то, что при проведении взрывных работ для увеличения ледоразрушающей способности ИГВ накапливается только энергия прямого движения воды и ледяного покрова, т.е. колебательного движения, направленного вверх против силы гравитации. Накопление энергии обратного движения вниз в направлении силы тяжести при известном способе не происходит, т.е. возможность увеличения энергии ИГВ используется не в полной мере.

Сущность изобретения заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова взрывами.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения заключается в увеличении амплитуды ИГВ, возбуждаемых подрывом зарядов взрывчатого вещества.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: под ледяной покров на расстоянии друг от друга устанавливают заряды взрывчатого вещества, которые поочередно подрывают с интервалом времени, равным времени прохождения вершины ИГВ от места подрыва предыдущего заряда, до места расположения следующего подрывного заряда.

Отличительные: каждый подводный заряд подрывается одновременно с одним из соответствующих надводных зарядов, установленных на ледяном покрове в том же количестве и порядке, что и подводные, на расстоянии от соответствующего подводного заряда, равном половине длины изгибно-гравитационной волны λ. .

где D,ρ_в - - цилиндрическая жесткость ледяной пластины и плотность воды соответственно; g - ускорение силы тяжести (см.Д.Е.Хайсин "Динамика ледяного покрова". Л.1967., стр.147).

Достижение требуемого технического результата осуществляется за счет увеличения ледоразрушающей способности ИГВ путем накопления энергии колебательного процесса как на вершине, так и на подошве волны.

Способ осуществляется следующим образом.

Под ледяной покров на расстоянии друг от друга устанавливают несколько зарядов взрывчатого вещества. Столько же зарядов и в той же последовательности устанавливают на ледяной покров, причем каждый надводный заряд укладывают на лед на расстоянии λ/2 от соответствующего подводного заряда. После чего осуществляют одновременный подрыв первой пары подводного и соответствующего надводного зарядов. Вторую и последующие пары подрывают с интервалом времени, равным времени прохождения вершины ИГВ от места подрыва предыдущего подводного заряда до места расположения следующего подводного заряда.

Действие надводного взрыва по направлению совпадает с действием сил гравитации, а удаление его на расстоянии λ/2 от подводного заряда и одновременный их подрыв возбуждают в ледяном покрове две волновые системы, которые благоприятно между собой интерферируют, т.е. раскачивают ледяной покров в режиме резонанса. Это позволяет накапливать энергию изгибных колебаний с большей эффективностью. В результате ко второму подводному заряду подойдет ИГВ большей высоты. Подрыв следующей пары зарядов приведет к дальнейшему росту амплитуды и, следовательно, к дополнительному повышению ледоразрушающей способности ИГВ. Изобретение поясняется графически, где на фиг. 1 показана схема расположения зарядов. На фиг. 2 поясняется принцип последовательности подрыва зарядов.

Под ледяной покров 1 в воде 2 на расстоянии L друг от друга устанавливают подводные заряды взрывчатого вещества C₁, C₂, C₃, .... Сверху на ледяной покров в том же количестве и в том же порядке устанавливают надводные заряды Причем каждому подводному заряду соответствует свой надводный, который укладывается на расстоянии λ/2 от подводного (см. фиг. 1). После этого осуществляют одновременный подрыв первой пары зарядов Вторую пару так же как и последующие подрывают с интервалом времени, равным временем прохождения вершины ИГВ от места подрыва предыдущего подводного заряда от места расположения следующего подводного заряда τ. τ = L/v, где L - расстояние между зарядами: V - резонансная скорость ИГВ.

Для глубокой воды v = 1,33(Dg³/ρ_в)^1/8, для мелкой воды
где
D - цилиндрическая жесткость ледяной пластины,
ρ_в - плотность воды,
H - глубина водоема.

Формула изобретения

1. Способ разрушения ледяного покрова, включающий установку под лед зарядов взрывчатого вещества и их поочередный подрыв с интервалом времени, равным времени прохождения изгибно-гравитационной волны от места подрыва предыдущего до места подрыва последующего зарядов, отличающийся тем, что дополнительно над ледяным покровом устанавливают заряды взрывчатых веществ и подрывают их одновременно с подрывом зарядов, установленных под ледяным покровом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый заряд взрывчатого вещества, расположенный над ледяным покровом, устанавливают на расстоянии от каждого заряда, расположенного под ледяным покровом, равном половине длины изгибно-гравитационной волны.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2