Способ разрушения ледяного покрова

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. Способ разрушения ледяного покрова подводным судном заключается в возбуждении изгибно-гравитационных волн при движении судна подо льдом с резонансной скоростью. Во время движения судна на его верхней поверхности в кормовой оконечности в наиболее вероятном месте формирования вершины изгибно-гравитационной волны создают электромагнитную силу, направленную противоположно движению судна. Достигается повышение эффективности разрушения ледяного покрова. 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 резонансными изгибно-гравитационными волнами (ИГВ), возбуждаемыми подводным судном (1. В.М.Козин, А.В.Онищук. "Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна". - ПМТФ, Новосибирск. - Изд-во ВО "Наука". 1994. - №2. с.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 водоизмещением последнего [1].

Задачей заявляемого изобретения является увеличение высоты ИГВ при не меняющихся резонансной скорости и величины заглубления судна.

Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

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

Отличительные: во время движения судна на его верхней поверхности создают электромагнитную силу, направленную противоположно направлению движения судна.

Известно [1], что зарождение системы ИГВ происходит непосредственно над его источником (подводным судном). Поэтому вносимые в поток возмущения в области генерации ИГВ окажут прямое воздействие на процесс их развития. Поскольку первая вершина прогрессивных ИГВ формируется над корпусом судна [1] (в кормовой оконечности) в определенном месте, то появляется возможность воздействовать на реакцию упругого основания (воды) от деформирования ледяного покрова в пределах длины судна. Очевидно, что это воздействие должно быть направлено на увеличение силы давления воды в районе вершине ИГВ, т.к. ее увеличение в этом месте вызовет увеличение высоты вершины и соответствующий рост изгибных напряжений в ледяной пластине. В свою очередь это повысит эффективность разрушения льда подводным судном.

Также известно (2. З.В.Богданова. К вопросу о снижении сопротивления трения транспортных судов. Труды ЦНИИМФ М.: Транспорт. - 1964, вып 54, с.72-88), что путем использования принципов магнитной гидродинамики можно увеличить сопротивление воды движению.

Способ осуществляется следующим образом.

Под ледяным покровом начинают перемещать подводное судно с резонансной скоростью [1]. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то во время движения судна включают электромагнит, предварительно установленный на верхней поверхности судна в наиболее вероятном месте формирования вершины ИГВ, т.е. в его кормовой оконечности. Возникающую при этом электромагнитную объемную силу ориентируют в сторону, противоположную движению судна, что увеличит сопротивления воды в месте установки электромагнита, т.е. под вершиной ИГВ. В свою очередь, это приведет к повышению давления в этом месте (См 3. Войткукнский Я.И. Сопротивления движению судов. Л.: Судостроение. 1988. -287с.) и увеличению высоты вершины. В результате увеличатся изгибные напряжения в ледяном покрове, что повысит эффективность разрушения льда.

Изобретение поясняется чертежом.

Под ледяным покровом 1 начинают перемещать подводное судно 2 с резонансной скоростью V_p. Если высота возбуждаемых ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда 1, то включают электромагнит 4. В результате высота ИГВ 3 возрастет до высоты ИГВ 5, что повысит эффективность разрушения льда 1.

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении изгибно-гравитационных волн при движении судна подо льдом с резонансной скоростью, отличающийся тем, что во время движения судна на его верхней поверхности в кормовой оконечности в наиболее вероятном месте формирования вершины изгибно-гравитационной волны создают электромагнитную силу, направленную противоположно движению судна.