Ледокольное судно на воздушной подушке

 

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: по ледяному покрову 1 перемещают судно на воздушной подушке 2 с резонансной скоростью v_p. Используется внешняя (основная) юбка 3. Если амплитуда возбуждаемых изгибно-гравитационных волн 4 оказывается недостаточной для разрушения льда, то судно 2 останавливают. Затем выдвигают юбку малой площади 5, включают компрессор высокого давления 6, выдвигают четыре дополнительные секции гибкого ограждения конусного типа 7 и подключают их к вентилятору судна 8. После этого внешнее гибкое ограждение 3 подтягивают к днищу судна 9 и начинают движение по льду с резонансной скоростью. При этом амплитуда волн возрастает до профиля 10, и лед начинает разрушаться за судном при его поступательном движении. Изобретение позволяет повысить эффективность воздействия на ледяной покров. 2 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к амфибийным судам на воздушной подушке (СВП), разрушающим ледяной покров резонансным методом (Зуев В. А., Козин В.М. Использование судов на воздушной подушке для разрушения ледяного покрова. Владивосток: ДВГУ. - 1988. - 87 с.). При этом используется СВП с обычным (внешним) гибким ограждением.

Недостатком известного способа является невысокая эффективность разрушения льда из-за низкого давления в воздушной подушке (ВП) СВП.

Задача заявляемого изобретения заключается в увеличении амплитуды резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ), возбуждаемых движущимся СВП.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, состоит в повышении эффективности разрушения ледяного покрова резонансным методом.

Требуемый результат достигается путем увеличения давления судна на лед при его неизменном весе.

Известно (Козин В. М. О влиянии формы поперечной нагрузки на напряженно-деформированное состояние бесконечной ледяной пластины. ГПИ им. А.А. Жданова, Горький, 1981. - 6 с. Рукопись деп. В ЦНИИ "Румб", ДР-1347), что переход от распределенной нагрузки к более сосредоточенной приводит к резкому увеличению изгибных напряжений. Таким образом, если у СВП предусмотреть дополнительную выдвижную воздушную подушку меньшей площади, чем внешняя (основная), и с помощью компрессора высокого давления создать в ней давление, уравновешивающее вес судна, то при движении с резонансной скоростью такой нагрузки в ледяном покрове возникнут изгибно-гравитационные волны (ИГВ) большей амплитуды, чем при движении на внешней воздушной подушке.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: Ледокольное судно на воздушной подушке, содержащее корпус с внешним гибким ограждением, запитывающимся вентилятором и надстройкой.

Отличительные: судно имеет внешнее и внутреннее гибкие ограждения, при этом внутреннее гибкое ограждение выполнено в виде выдвижной юбки, запитывающейся дополнительным компрессором высокого давления, и четырех выдвижных элементов конусного типа, расположенных в угловых секторах судна, снабжение воздухом которых осуществляется от вентилятора при отключенной подаче воздуха во внешнее гибкое ограждение.

Известно (Демешко Г.Ф. Проектирование судов. Амфибийные СВП: учебник. В 2-х кн. Кн. 2. СПб: Судостроение, 1992. - 329 с.), что конусные элементы гибкого ограждения, рассредоточенные под днищем судна и снабжаемые воздухом от воздухонагнетателей напрямую или через ресивер, способствуют большей остойчивости СВП на любых режимах движения. Таким образом, если под днищем судна в его угловых секторах установить по одному конусному гибкому ограждению, то последние будут способствовать увеличению как продольной, так и поперечной остойчивости судна при его движении.

Изобретение реализуют следующим образом. По ледяному покрову начинают перемещать СВП с резонансной скоростью. Если амплитуда возбуждаемых ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то судно останавливают. Выключают общий вентилятор, питающий внешнее гибкое ограждение, т.е. воздушную подушку большой площади.

Затем выдвигают внутреннее гибкое ограждение (ГО), включают компрессор высокого давления с выходом в воздушные каналы внутренней юбки и оттуда уже в малое подкупольное пространство, при этом внешнее ГО отключают от вентилятора (путем закрытия соответствующих питающих клапанов) и подтягивают к днищу судна для устранения его контактирования со льдом. Таким образом, создается увеличенное давление на лед. После этого судно приводят в движение с резонансной скоростью, одновременно для повышения остойчивости выдвигая четыре гибких ограждения конусного типа, расположенных в угловых секторах внешнего подкупольного пространства и питаемых от вентилятора судна. При этом амплитуда изгибно-гравитационных волн возрастет, и лед начнет разрушаться за судном при его поступательном движении.

Изобретение поясняется графически, где на фиг.1 показана схема деформирования ледяного покрова СВП; на фиг.2 - схема внутреннего и внешнего гибкого ограждения.

По ледяному покрову 1 перемещают СВП 2 с резонансной скоростью v_p. Используется внешняя (основная) юбка 3. Если амплитуда возбуждаемых ИГВ 4 оказывается недостаточной для разрушения льда, то судно 2 останавливают. Затем выдвигают юбку малой площади 5, включают компрессор высокого давления 6, выдвигают четыре дополнительные секции гибкого ограждения конусного типа 7 и подключают их к вентилятору судна 8. После этого внешнее гибкое ограждение 3 подтягивают к днищу судна 9 и начинают движение по льду с резонансной скоростью. При этом амплитуда ИГВ возрастает до профиля 10, и лед начинает разрушаться за судном при его поступательном движении.

Формула изобретения

Ледокольное судно на воздушной подушке, содержащее корпус с внешним гибким ограждением, запитывающимся вентилятором и надстройкой, отличающееся тем, что судно имеет внутреннее гибкое ограждение, выполненное в виде выдвижной юбки, запитывающейся дополнительным компрессором высокого давления, и четыре выдвижных элемента конусного типа, расположенных в угловых секторах судна, снабжение воздухом которых осуществляется от вентилятора судна при отключенной подаче воздуха во внешнее гибкое ограждение.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2