Способ разрушения ледяного покрова

 

Изобретение относится к области судоходства в условиях ледяного покрова. Сущность изобретения: подводное судно (2) начинают перемещать подо льдом (1) на безопасной глубине с резонансной скоростью, возбуждая изгибно-гравитационные волны (3), при этом во время движения судна (2) увеличивают его волновое сопротивление посредством подачи сжатого воздуха (6) под предварительно установленную на верхней части корпуса судна (2) газонепроницаемую пленку (4). Подо льдом сформируется устойчивый слой жидкости (7) с меньшей, чем у подледной воды (8), плотностью, из-за чего возрастет ИГВ (9). Изобретение направлено на повышение эффективности разрушения льда. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным способом при всплытии в сплошном льду.

Уровень техники известен из способа разрушения ледяного покрова резонансным изгибно-гравитационными волнами (ИГВ) определенной высоты, возбуждаемыми подводным судном (1.В.М. Козин, А.В. Онищук. Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна. - ПМТФ, Новосибирск, ВО "Наука", 1994, 2, 78-81).

Известный способ осуществляется следующим образом. Судно всплывает на безопасную глубину и движется подо льдом с резонансной скоростью V_p, т.е. со скоростью, при которой высота возбуждаемых ИГВ максимальна.

Недостатком способа является ограниченность высоты ИГВ, т.е. их ледоразрушающей способности, которая при резонансной скорости судна определяется заглублением и воздоизмещением последнего [1].

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности разрушения ледяного покрова.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в увеличении высоты ИГВ при не меняющихся резонансной скорости и величины заглубления судна.

Существенные признаки, характеризующие изобретения.

Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду ИГВ при движении судна подо льдом с резонансной скоростью.

Отличительные: во время движения судна увеличивают его волновое сопротивление посредством подачи сжатого воздуха под предварительно установленную на верхней части корпуса судна газонепроницаемую пленку.

Известно (2. Я.И. Войткунский. Сопротивление движению судов. Л.: Судостроение. - 1988. - 230 с.), что наличие в потоке разделения жидкости по плотностям приводит к увеличению волнового сопротивления судна (явление "мертвая вода"), т. е. к росту высоты волн. Таким образом, если подо льдом сформировать слой жидкости с плотностью, отличной от плотности воды подо льдом, то это приведет к росту высоты ИГВ и соответствующему повышению эффективности разрушения ледяного покрова.

Способ осуществляется следующим образом.

Под ледяным покровом начинают перемещать судно с резонансной скоростью [1]. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то во время движения судна из его цистерны подают сжатый воздух под газонепроницаемую пленку, предварительно установленную на верхней части корпуса судна. За счет набегающего потока и подаваемого воздуха пленка распрямится и под ней за счет ее газонепроницаемости сформируется устойчивый слой жидкости с меньшей, чем у подледной воды, плотностью. При этом ширина пленки должна быть достаточной для предотвращения истечения воздуха в направлении, перпендикулярном направлению движения судна (не менее ширины его корпуса), а длина - не менее двух длин ИГВ (на большей протяженности ИГВ практически затухают (см.[1]). В результате высота ИГВ возрастет, что повысит эффективность разрушения льда.

Реализация изобретения поясняется чертежом.

Под ледяным покровом 1 начинают перемещать подводное судно 2 с резонансной скоростью vp. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ 3 недостаточна для разрушения льда 1, то под газонепроницаемую пленку 4, предварительно установленную на судне 2, из цистерн 5 подают сжатый воздух 6. Подо льдом сформируется устойчивый слой жидкости 7 с меньшей, чем у подледной воды 8, плотностью. В результате высота ИГВ 9 возрастет.

Формула изобретения

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении во льду изгибно-гравитационных волн при движении судна подо льдом с резонансной скоростью, отличающийся тем, что во время движения судна увеличивают его волновое сопротивление посредством подачи сжатого воздуха под предварительно установленную на верхней части корпуса судна газонепроницаемую пленку.

РИСУНКИ

Рисунок 1