Устройство для разрушения ледяного покрова

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Устройство для разрушения ледяного покрова состоит из подводного судна, способного возбуждать резонансные изгибно-гравитационные волны при движении подо льдом с резонансной скоростью, и выдвижного устройства, образующего обтекаемую выпуклость над верхней поверхностью носовой части корпуса судна и способного периодически выдвигаться и задвигаться с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн и находиться в выдвинутом или задвинутом положениях в течение времени, равного половине периода этих волн. Достигается повышение эффективности разрушения льда. 1 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, 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.).

Известно техническое решение (2.RU 2231469 С1), в котором предложено устройство для разрушения ледяного покрова, состоящего из подводного судна, способного возбуждать резонансные изгибно-гравитационные волны (ИГВ) при движении подо льдом с резонансной скоростью, и выдвижного устройства, образующего обтекаемую выпуклость над верхней поверхностью носовой части корпуса судна.

Недостатком устройства является недостаточная амплитуда возбуждаемых им ИГВ, т.е. его 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 разрушения льда подводным судном.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: устройство для разрушения ледяного покрова, состоящего из подводного судна, способного возбуждать резонансные ИГВ при движении подо льдом с резонансной скоростью, и выдвижного устройства, образующего обтекаемую выпуклость над верхней поверхностью носовой части корпуса судна.

Отличительные: выдвижное устройство способно периодически выдвигаться и задвигаться с частотой резонансных ИГВ и находиться в выдвинутом или задвинутом положениях в течение времени равному половине периода этих волн.

Известно (3. Рабинович Е.З. Гидравлика. М.: Гос. изд-во ф.-м. литературы, 1963, 408 с.), что сужение русла при неизменном расходе жидкости приводит к увеличению скорости потока и в соответствии с законом Бернулли, падению давления в месте сужения.

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

Известно [1], что зарождение системы ИГВ происходит непосредственно над их 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.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В носовой части судна на его верхней поверхности в наиболее вероятном месте расположения первой впадины ИГВ устанавливают устройство, например, в виде накладного легкодеформируемого листа, способное выдвигаться за габариты корпуса и образовывать над поверхностью судна хорошо обтекаемую выпуклость. Если при движении судна с резонансной скоростью Vp амплитуда возбуждаемых ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то вышеуказанное устройство выдвигают. Это приведет к стеснению потока под впадиной ИГВ и соответствующему увеличению их амплитуды вследствие падения давления в этом месте. В результате повысятся изгибные напряжения в ледяном покрове. Если и это не приведет к разрушению ледяного покрова, то выдвижное устройство начинают периодически выдвигать и задвигать, т.е. возвращать в исходное положение, с частотой резонансных ИГВ. В результате периодическое возникновение области пониженного давления под подошвой ИГВ приведет к возбуждению в ледяном покрове дополнительных резонансных ИГВ, в фазе накладывающихся на основные, т.е. возбуждаемые от движения судна, ИГВ. Возникнет благоприятная сточки зрения сущности изобретения интерференция этих волн (увеличение амплитуды суммарных ИГВ), что позволит достичь заявленный технический результат. Изобретение поясняется чертежом.

В носовой части 1 судна 2 устанавливают выдвижное устройство 3, способное периодически образовывать выпуклость 4, что приводит к увеличению амплитуды ИГВ 5 до амплитуды ИГВ 6.

Устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, способного возбуждать резонансные изгибно-гравитационные волны при движении подо льдом с резонансной скоростью, и выдвижного устройства, образующего обтекаемую выпуклость над верхней поверхностью носовой части корпуса судна, отличающееся тем, что выдвижное устройство способно периодически выдвигаться и задвигаться с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн и находиться в выдвинутом или задвинутом положениях в течение времени, равного половине периода этих волн.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ледокольным работам. Предложен способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем возбуждения во льду изгибно-гравитационных волн при его движении подо льдом с резонансной скоростью, заключающийся в том, что при разрушении льда используют одновременно два судна, движущихся кильватерным строем на минимально безопасном друг от друга расстоянии и на одинаковом заглублении, при этом скорость заднего судна вначале уменьшают, а затем увеличивают до резонансной в момент расположения над ним подошвы изгибно-гравитационных волн, возбуждаемых передним судном, после этого его заглубление увеличивают на величину, равную диаметру корпуса переднего судна.

Изобретение относится к области судостроения и касается подводных ледоразрушающих судов. Устройство для разрушения ледяного покрова состоит из подводного судна, способного возбуждать резонансные изгибно-гравитационные волны при движении судна подо льдом с резонансной скоростью.

Изобретение относится к области морской техники и добычи полезных ископаемых на морском шельфе в арктических условиях. Предложен способ предотвращения смещения или разрушения морского сооружения вследствие воздействия на него поля дрейфующих льдин, заключающийся в том, что перед морским сооружением устанавливают судно ледового класса, оснащенное расположенной в носу по меньшей мере одной винто-рулевой колонкой.

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.

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.

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 ледотехнике, в частности к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке. Судно на воздушной подушке перемещается вдоль кромки ледяного покрова с частичным свешиванием гибкого ограждения за кромку льда.
Изобретение относится к робототехническим комплексам освоения Мирового океана, предназначенным для проведения в условиях наличия ледового покрова подводно-технических и спасательных работ.
Изобретение относится к робототехническим комплексам освоения Мирового океана, предназначенным для проведения в условиях наличия ледового покрова подводно-технических и спасательных работ.

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке (СВП). Предложен способ разрушения ледяного покрова на мелководье, включающий в себя одновременное перемещение с резонансной скоростью в одном и том же направлении двух СВП вдоль кромки льда, при этом первое судно перемещают по свободной воде, а второе - по сплошному льду позади первого на расстоянии от него, равном четверти длины резонансной изгибно-гравитационной волны (ИГВ).

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами. Устройство для разрушения ледяного покрова состоит из подводного судна, способного двигаться подо льдом с резонансной скоростью. На верхней поверхности корпуса судна в носовой его части под первой впадиной возбуждаемых судном изгибно-гравитационных волн периодически устанавливается, т.е. выдвигается из корпуса судна, клиновидный кавитатор с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн, время нахождения кавитатора в выдвинутом положении должно быть равно половине их периода. Достигается повышение эффективности разрушения ледяного покрова. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Устройство для разрушения ледяного покрова состоит из подводного судна, способного возбуждать резонансные изгибно-гравитационные волны при движении подо льдом с резонансной скоростью, и выдвижного устройства, образующего обтекаемую выпуклость над верхней поверхностью носовой части корпуса судна и способного периодически выдвигаться и задвигаться с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн и находиться в выдвинутом или задвинутом положениях в течение времени, равного половине периода этих волн. Достигается повышение эффективности разрушения льда. 1 ил.

Наверх