Способ проводки ледокола-тримарана во льдах

 

Изобретение относится к водному транспорту и касается технологии проводки во льдах судов тримаранного и ледокольного типа. В способ проводки судна во льдах используют тримаран-ледокол. Гидроледорезные установки выполняют с возможностью их перемещения и регулирования ширины проводки и размеров нарезаемых кусков льда и размещают эти установки в носовых надводных оконечностях корпусов судна. Средний корпус тримарана-ледокола оборудуют ледоразводящим клином с расходящимися к боковым корпусам наклонными поверхностями. Между средним и боковыми корпусами судна устанавливают, по крайней мере, два межкорпусных подводных крыла. В корпусах судна размещают устройства, обеспечивающие воздухонасыщение воды под днищем. Во всех корпусах судна размещают судовые энергетические установки с рулевыми устройствами. Подплывают к ледяному полю включают гидроледорезные установки. Их устанавливают на выбранную ширину проводки и величину нарезаемых кусков льда. Одновременно увеличивают тягу двигателей и угол атаки регулируемых межкорпусных подводных крыльев. Наплывают на ледяное поле, насыщают воздухом воду под днищами корпусов, что вызывает опускание корпусов на ледяное поле и разрушение льда. 2 ил.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для конструирования тримаранов ледокольного типа.

Известны различные способы проводки судна во льдах.

Недостатком ранее известных технических решений являются малая маневренность судна при плавании во льдах.

Авторам не известны способы проводки во льдах транспортными тримаранами ледокольного типа.

Цель настоящего изобретения - повышение эффективности разрушения ледового покрова, создание дополнительной регулируемой подъемной силы судна для наплыва на лед, увеличение ширины проводящего пути.

Поставленная цель достигается тем, что используют тримаран-ледокол, в носовых надводных оконечностях корпусов судна размещают гидроледорезные установки, выполненных с возможностью их перемещения и регулирования ширины проводки и размеров нарезаемых кусков льда, средний корпус судна оборудуют ледоразводящим клином с расходящимися к боковым корпусам наклонными поверхностями, между средним и боковыми корпусами судна устанавливают, по крайней мере, два межкорпусных подводных крыла, в корпусах судна размещают устройства, обеспечивающие воздухонасыщение воды под днищем, и во всех корпусах судна размещают судовые энергетические установки с рулевыми устройствами, подплывают к ледяному полю, включают гидроледорезные установки, устанавливают их на выбранную ширину проводки и величину нарезаемых кусков льда, одновременно увеличивают тягу двигателей и угол атаки регулируемых межкорпусных подводных крыльев, наплывают на ледяное поле, насыщают воздухом воду под днищами корпусов, вызывая опускание корпусов судна на ледяное поле, разрушают лед.

На фиг. 1 изображена схема тримарана-ледокола (вид спереди).

На фиг. 2 изображена схема тримарана-ледокола (вид сверху).

Транспортный тримаран-ледокол 1 состоит из трех корпусов (фиг. 1 и 2): средний корпус 2 и боковые корпуса 3. Все три корпуса оснащены судовыми энергетическими установками (с гребными винтами 4) и рулевыми устройствами (не показаны). Средний корпус 2 соединен с боковыми корпусами 3 межкорпусными навесными (палубными) креплениями 6, межкорпусными креплениями-упорами 9. Средний корпус и боковые корпуса могут иметь общую палубу 5. На судне предусмотрены надстройка 7 на основном корпусе и надстройки 8 на боковых корпусах.

В носовой части среднего корпуса судна размещена рама 13. Она включает в себя балки 14 и 15 с установленными на них гидроледорезными установками 16 и 17 соответственно. Причем, на балке 14 гидроледорезные установки закреплены неподвижно, а на балке 15 они подвижны. Задачей гидроледорезных установок является обеспечение нарезки льда на куски, размеры которых не создадут препятствий для их вывода из канала проходки судна. Это осуществляется следующим образом. Гидроледорезы 16 разрезают лед под собой по линии следования судна. Расстояние между этими гидроледорезами 16 дают ширину полос нарезаемого льда. Гидроледорезы 17, перемещаясь по балке 15 в перпендикулярном направлении движению судна, отрезают (надрезают) куски льда от уже образовавшихся полос льда.

С учетом специфики ледопроходки гидроледорезные установки выносятся перед судном. Для достижения жесткости конструкции рамы 13 балки 14 и 15 проходят через носовую часть среднего корпуса. Рама 13 как бы нависает над ледяным полем на определенной высоте над ним, что позволяет гидроледорезам обеспечивать разрез или надрез ледяного покрова на куски льда с заданными размерами. Перемещение гидроледорезов 17 вдоль балки 15 позволяет регулировать ширину канала проходки.

Средний корпус судна снабжен ледоразводящим клином 12 с расходящимися к боковым корпусам наклонными поверхностями, которые заканчиваются на внешних бортах боковых корпусов тримарана-ледокола и обеспечивают вывод обломков льда из канала проводки. Во избежание турбулентности воды клин 12 предполагается делать с необходимым количеством отверстий или в виде решетки. Одной из основных задач клина 12 является недопущение попадания обломков льда в межкорпусное пространство тримарана-ледокола, где они могут застрять, мешая движению, и повредить межкорпусные подводные крылья.

Между корпусами тримарана расположены, по крайней мере, два межкорпусных подводных крыла 10 (по одному крылу от среднего корпуса к каждому из боковых корпусов), которые наряду с выполнением функции собственно подводных крыльев (получение подъемной силы), выполняют роль межкорпусных креплений. Подводные крылья 10 могут быть выполнены подвижными (регулируемыми) с возможностью изменения угла атаки. Изменение угла атаки может достигатся перемещением вокруг продольной оси самого подводного крыла 10. Концы подводного крыла укреплены в размещенных в бортах корпусов судна устройствах 11, способных вращать подводное крыло. В практике известны различные конструкции механизмов и устройств 11, способных передавать и преобразовывать различные виды движения (поступательное) во вращательное движения объекта, в данном случае подводного крыла. Угол атаки может принимать любое значение от 0^o до 360^o, что позволяет использовать подводное крыло для торможения судна и при плавании по мелководью.

Для увеличения эффективности проводки в корпусах судна размещены устройства для воздухонасыщения воды под днищем, через которые может подаваться вдоль бортов воздух (газ) в объемах, обеспечивающих определенное снижение гидродинамического сопротивления (выталкивающей силы) судна. Эти устройства (не показаны) в требуемый момент (когда судно наплыло носовой частью на лед) резко снижают на заданную величину выталкиваюшую силу судна, которое в следствие этого опускается вниз и всей своей тяжестью давит на ледяное поле.

Рассмотрим вариант проводки тримарана-ледокола.

Оптимальный режим проводки достигается путем одновременного использования следующих трех возможностей судна. При подходе судна к ледяному полю включаются гидроледорезы 16 и 17, увеличивается угол атаки регулируемых межкорпусных подводных крыльев 10. Создаваемая межкорпусными крыльями подъемная сила приподнимает судно из воды и позволяет как бы "занести" ее над ледяным полем (при соответствующей конструкции носовой части ледокола). Это позволит при разрушении льда давить на лед большей частью массы судна. Для увеличения давления судна на лед насыщают воздухом слой воды под днищами корпусов судна. Размещение судовых двигателей во всех трех корпусах позволит на качественный уровень поднять маневренность тримарана-ледокола, что чрезвычайно важно для выбора маршрута проводки среди льдов.

В итоге, сочетание тяги судовых двигателей, подъемной силы межкорпусных подводных крыльев, устройств по снижению гидродинамического сопротивления и гидроледорезов позволит повысить скорость ледопроводки, увеличить ширину канала проводки, сделать процесс проводки перманентным.

Формула изобретения

Способ проводки судна во льдах, отличающийся тем, что используют тримаран-ледокол, в носовых надводных оконечностях корпусов судна размещают гидроледорезные установки, выполненные с возможностью их перемещения и регулирования ширины проводки и размеров нарезаемых кусков льда, средний корпус оборудуют ледоразводящим клином с расходящимися к боковым корпусам наклонными поверхностями, между средним и боковыми корпусами судна устанавливают, по крайней мере, два межкорпусных подводных крыла, в корпусах судна размещают устройства, обеспечивающие воздухонасыщение воды под днищем, и во всех корпусах судна размещают судовые энергетические установки с рулевыми устройствами, подплывают к ледяному полю, включают гидроледорезные установки, устанавливают их на выбранную ширину проводки и величину нарезаемых кусков льда, одновременно увеличивают тягу двигателей и угол атаки регулируемых межкорпусных подводных крыльев, наплывают на ледяное поле, насыщают воздухом воду под днищами корпусов, вызывая опускание корпусов судна на ледяное поле, разрушают лед.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2