Устройство для разрушения ледяного покрова



Устройство для разрушения ледяного покрова
Устройство для разрушения ледяного покрова

Владельцы патента RU 2713438:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук" (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (RU)

Изобретение относится к области судостроения, а именно к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами. Устройство для разрушения ледяного покрова состоит из подводного судна, способного возбуждать во льду резонансные изгибно-гравитационные волны при движении подо льдом с резонансной скоростью, и пластины, установленной на верхней поверхности носовой части корпуса судна. Поверхность пластины выполнена ребристой, а пазы пластины расположены вдоль корпуса. Ребристая поверхность пластины способна периодически становиться гладкой с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн и находиться в том и другом состояниях в течение времени, равного половине периода этих волн. Достигается повышение эффективности разрушения льда подводным судном. 2 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, в частности, к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным методом (1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Изобретения и эксперименты. - М.: изд-во «Академия Естествознания». 2007. - 355 с., ISBN 978-5-91327-017-7).

Известно устройство для разрушения ледяного покрова в виде подводного судна и установленной на его верхней поверхности ребристой пластины (2. RU 2231470 С1)

Недостатком устройства является недостаточная амплитуда возбуждаемых им изгибно-гравитационных волн (ИГВ), т.е. ледоразрушающая способность.

Сущность изобретения заключается в разработке устройства, увеличивающего амплитуду ИГВ, возбуждаемых при поступательном движении подводного судна.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности, т.е. толщины разрушаемого льда.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, способного возбуждать во льду резонансные ИГВ при движении подо льдом с резонансной скоростью, и пластины, установленной на верхней поверхности носовой части корпуса судна, при этом поверхность пластины выполнена ребристой, а пазы пластины расположены вдоль корпуса.

Отличительные: ребристая поверхность пластины способна периодически становиться гладкой с частотой резонансных ИГВ и находиться в том и другом состояниях в течение времени равном половине периода этих волн.

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 впадина прогрессивных ИГВ формируется над корпусом судна [1] (в новой 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 уменьшение силы поддержания воды в районе впадины ИГВ, т.к. понижение давления в этом месте вызовет увеличение глубины впадины и соответствующий рост изгибных напряжений в ледяной пластине. В свою очередь, это повысит эффективность разрушения льда подводным судном.

Известно и то (3. Войткунский Я.Н. Сопротивление движению судов. - Л.: Судостроение. 1998 - 287 с.), что для снижения сопротивления трения можно применять ребристые поверхности с продольными пазами (например, пилообразной формы их поперечного сечения), расположенными вдоль потока (см. [3] на стр. 96). Снижение сопротивления трения приводит к увеличению полноты эпюры скоростей пограничного слоя, т.е. к увеличению средней скорости обтекания участка тела с ребристой поверхностью.

Также известно (4. Козин В.М. Скрипачев В.В. Колебания ледяного покрова под действием периодически изменяющейся нагрузки / ПМТФ - Новосибирск: изд-во СО РАН - 1992. №5), что периодическое приложение к ледяному покрову поперечной нагрузки с частотой равной частоте резонансных ИГВ приводит к значительному увеличению деформаций (амплитуды прогибов) льда по сравнению с ее стационарным приложением.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В носовой части судна на его верхней поверхности в наиболее вероятном месте расположения первой впадины ИГВ устанавливают пластину с ребристой поверхностью, пазы которой располагают вдоль корпуса, т.е. вдоль потока воды. Это приведет к уменьшению сопротивления трения, т.е. к увеличению средней скорости воды под впадиной ИГВ. В соответствии с законом Бернулли давление в этом месте понизится, что приведет к увеличению амплитуды ИГВ, изгибных напряжений в ледяном покрове и соответствующему повышению эффективности разрушения ледяного покрова.

Если и это не приведет к разрушению ледяного покрова, то ребристую поверхность пластины, выполненную, например, в виде мехов гармони, периодически делают гладкой (по аналогии с растяжением мехов гармони) с частотой резонансных ИГВ, при этом в том и другом состояниях пластина должна находиться в течение времени равном половине периода этих волн. В результате периодического изменения давления над пластиной с резонансной частотой возникнут дополнительные резонансные ИГВ, в фазе накрадывающиеся на основные, т.е. от движения судна. Возникнет их благоприятная интерференция (увеличение суммарных амплитуд), что позволит достичь заявленный технический результат.

Изобретение поясняется графически, где: на фиг. 1 показан вид на устройство сбоку; на фиг. 2 - вид по сечению А-А на фиг. 1.

В носовой части 1 судна 2 устанавливают пластину с ребристой поверхностью 3 (фиг. 1, фиг. 2а). При движении судна 1 амплитуда ИГВ изменится от ИГВ 4 до амплитуды ИГВ 5 (фиг. 1). Периодическая способность ребристой поверхности 3 (фиг. 2а) становиться гладкой 6 (фиг. 2б) приведет к увеличению амплитуд от ИГВ 5 до ИГВ 7 (фиг. 1).

Устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, способного возбуждать во льду резонансные изгибно-гравитационные волны при движении подо льдом с резонансной скоростью, и пластины, установленной на верхней поверхности носовой части корпуса судна, при этом поверхность пластины выполнена ребристой, а пазы пластины расположены вдоль корпуса, отличающееся тем, что ребристая поверхность пластины способна периодически становиться гладкой с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн и находиться в том и другом состояниях в течение времени, равного половине периода этих волн.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам погрузки оружия на корабли, в частности к системам погрузки ракет в транспортно-пусковых стаканах в вертикальные пусковые установки.

Изобретение относится к области морской техники, а именно созданию электромагнитных коридоров судовождения. На морское дно вдоль трассы проводки плавсредств укладывают подводную навигационную систему с ведущим кабелем (8).

Изобретение относится к подводному судостроению, а именно к спасательным подводным средствам. Спасательная авиадесантируемая система состоит из двух и более обитаемых подводных буксировщиков и прочной спасательной эвакуационной капсулы.

Изобретение относится к подводным необитаемым телеуправляемым аппаратам, предназначенным для осмотровых и технологических операций, осуществляемых в толще воды. Подводный аппарат содержит корпус в форме прямоугольного параллелепипеда, блок плавучести, технологическое оборудование и движители, установленные на вертикальных поворотных колоннах, вертикальные поворотные колонны размещены во внутренних углах корпуса подводного аппарата и снабжены поворотными горизонтальными приводами, к которым присоединены движители, при этом корпус подводного аппарата имеет внутри ниши, соответствующие контурам движителей при их парковке, кроме того, вертикальные поворотные колонны снабжены приводами с возможностью поворота их на угол по крайней мере 180°, а горизонтальные приводы, к которым присоединены движители, имеют возможность поворота по крайней мере на угол ±90° от исходного положения, соответствующего парковке движителей в нишах внутри корпуса подводного аппарата.

Изобретение относится к противопожарной технике и предназначено для использования в подводном положении автономного необитаемого подводного аппарата при пенном тушении пожара на морских объектах.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к судам, имеющим возможность движения как в режиме надводного хода, так и при полном погружении в режиме подводного хода, предназначенным преимущественно для прогулочных и экскурсионных целей.

Изобретение относится к гидрометрии и гидрологии, используется при мониторинге береговой полосы водных объектов. Система содержит высотную сеть в виде спутниковой системы навигации, антенну приемника спутниковой системы навигации, устройство определения отметок дна в виде параметрического профилографа.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для электроснабжения подводных объектов по линии связи. Технический результат заключается в выполнении устройства, обеспечивающего поддержание неизменного значения напряжения на входах вторичных источников питания на подводном объекте при изменении нагрузки в заданных пределах и увеличенной длине линии связи.

Самоходный поисковый подводный аппарат имеет бортовую систему обнаружения, в состав которой входит устройство оптического обнаружения спутного вихревого следа подвижных морских объектов и вычислительное устройство, которое рассчитывает скоростной режим и траекторию движения самоходного поискового подводного аппарата для догона морского объекта после обнаружения его спутного вихревого следа, а двигательная установка имеет механизм переключения скорости движения.
Система для выхода подводной лодки на связь с пунктом управления содержит подводную лодку, оборудованную устройством для хранения и выпуска радиобуя и буксируемой лодочной катушки с проводной или оптоволоконной линией связи, и радиобуй подводной лодки, имеющий плавучесть и противовес, источник тока и средства радиосвязи, управляющее устройство, которое управляет работой радиобуя в соответствии с командами, поступающими с борта подводной лодки, устройство изменения плавучести, катушку с проводной или оптоволоконной линией связи, приемник и преобразователь оптической информации в радиосигналы, приемник системы географического позиционирования, видеокамеру и устройство самоликвидации.
Изобретение относится к робототехническим комплексам освоения Мирового океана, предназначенным для проведения в условиях наличия ледового покрова подводно-технических и спасательных работ.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при создании судов для экологического контроля состояния водной среды, которые благодаря высокой мобильности и маневренности позволяют держать под постоянным контролем значительные участки речных, озерных, морских акваторий.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к транспортным судам, предназначенным для погрузки, транспортировки и выгрузки самоходной и плавающей техники и базирования летательных аппаратов.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к прогулочному судну (1), более конкретно прогулочному судну класса «люкс», такому как яхта. Судно (1) согласно изобретению содержит корпус (3), палубу (5) и надстройку (7), расположенную на упомянутой палубе асимметрично относительно плоскости (L) симметрии судна, тем самым оставляя свободный боковой проход (9) на упомянутой палубе.

Изобретение относится к области производства водных транспортных средств, предназначенных для развлечений и спорта, и может быть использовано как средство для перемещения по водной поверхности за счет мускульных усилий человека для тренировки лыжников.

Изобретение относится к плавающим транспортным средствам, в частности к доскам для серфинга. Устройство для повышения устойчивости серфера на доске для серфинга содержит соединенное с доской средство фиксации, которое включает в себя камеру разрежения и расположенные последовательно приемную камеру, сопло приемной камеры и выводящую трубу.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к судам, имеющим возможность движения как в режиме надводного хода, так и при полном погружении в режиме подводного хода, предназначенным преимущественно для прогулочных и экскурсионных целей.

Изобретение относится к области морской техники, а более конкретно - к морским научно-исследовательским газотопливным судам, предназначенным для проведения научных исследований в море и одновременно служащим базой для обучения на нем специалистов для экипажей газотопливных судов.

Кайт // 2684871
Изобретение относится к области авиации. Кайт содержит планку, купол, купольные стропы, соединенные с куполом, центральную стропу, стропы управления, соединенные с купольными стропами с одной стороны и планкой с другой, силовые стропы, соединенные с центральной стропой и купольными стропами, страховочный лиш, соединенный с одной из силовых строп.

Изобретение относится к устройствам для перемещения по воде и может быть использовано в спортивных и прогулочных водных лыжах. По первому варианту водные лыжи содержат пару лыж, скрепленных между собой крепежом в виде площадки из пластины и смонтированным закрепленным сцепкой сзади лыж привода плавучим корпусом, включающим мотор малой мощности, гибкую связь управления мощностью импеллера.

Изобретение относится к технологиям разрушения ледяного покрова для вскрытия прохода через ледовое поле к судовому оборудованию для судов ледокольного класса. Способ разрушения ледяного покрова основан на использовании для фокусировки лазерного излучения, поделенного на N кольцевых зон, фокусировку N кольцевых зон излучения осуществляют с отдельными сферическими фокусами FN, отличающимися на длину перетяжки (удвоенная длина Рэлея) L лазерного излучения в фокусах FN, расположенными последовательно друг за другом на одной оси фокусировки на глубину раскалывания ледяного покрова Т.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами. Устройство для разрушения ледяного покрова состоит из подводного судна, способного возбуждать во льду резонансные изгибно-гравитационные волны при движении подо льдом с резонансной скоростью, и пластины, установленной на верхней поверхности носовой части корпуса судна. Поверхность пластины выполнена ребристой, а пазы пластины расположены вдоль корпуса. Ребристая поверхность пластины способна периодически становиться гладкой с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн и находиться в том и другом состояниях в течение времени, равного половине периода этих волн. Достигается повышение эффективности разрушения льда подводным судном. 2 ил.

Наверх