Способ разрушения ледяного покрова

Изобретение относится к области ледотехники, в частности к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке. Предложен способ разрушения ледяного покрова, который заключается в поступательном одновременном перемещении двух судов по синусоидальным траекториям, которые смещены относительно друг друга на половину длины волны синусоиды и имеют амплитуду, достаточную для возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ) максимальной высоты при сближении судов на минимально безопасное расстояние. Проекции скоростей как на продольное, так и на поперечное направления движения судов должны быть равны скорости резонансных ИГВ. Повышение эффективности разрушения ледяного покрова достигается посредством интерференции резонансных ИГВ, возбуждаемых двумя судами, движущимися как в продольном, так и в поперечном направлениях с резонансной скоростью. 3 ил.

 

Изобретение относится к области ледотехники, в частности к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке (СВП) резонансным методом (1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Изобретения и эксперименты. М: Издательство «Академия Естествознания», 2007. - 355 с.).

Известно, что эффективность разрушения ледяного покрова резонансным методом повышается, если судно одновременно с поступательной скоростью в выбранном направлении перемещают по синусоидальной траектории (2. RU 2011147447 С1. 27.05.2013) или зигзагообразно (3. Козин В.М., Земляк В. Л. Физические основы разрушения ледяного покрова резонансным методом / Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН, ПТУ им. Шолом-Алейхема, АмГПГУ. 2013. - 250 с.).

Недостатком способа является его ограниченная ледоразрушающая способность.

Сущность изобретения заключается в повышении интенсивности волнообразования за счет создания более благоприятной интерференции возбуждаемых ИГВ, т.е. увеличения их высоты.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении толщины разрушаемого льда.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: судно на воздушной подушке одновременно с поступательным перемещением в выбранном направлении с резонансной скоростью перемещают по синусоидальной траектории.

Отличительные: разрушение льда осуществляют одновременно двумя судами, при чем каждое из них перемещают по своей синусоидальной траектории, которые смещены относительно друг друга на половину их длины волны и имеют амплитуду, достаточную для возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн максимальной высоты при сближении судов на минимально безопасное расстояние, при этом проекции скоростей как на продольное, так и на поперечное направления движения суднов должны быть равны скорости резонансных изгибно-гравитационных волн.

Способ осуществляется следующим образом.

По ледяному покрову по прямолинейной траектории начинают перемещать с резонансной скоростью [1] два СВП, движущихся параллельными курсами на минимально безопасном расстоянии друг от друга (это расстояние регламентируется соответствующей документацией). Если разрушения льда не произойдет, то суда начинают перемещать по синусоидальной траектории, при чем каждое из них перемещают по своей траектории, которые смещены относительно друг друга на половину длины волны синусоиды, т.е. расположены относительно друг друга в противофазе, и имеют амплитуду, достаточную для возбуждения резонансных ИГВ максимальной высоты при сближении судов на минимально безопасное расстояние. Необходимость обеспечения данного условия связана с тем, что для достижения ИГВ максимальной высоты (полного развития волнового процесса) требуется определенное время, т.е. судно должно пройти определенное расстояние. При этом проекции скоростей как на продольное, так и на поперечное направления движения судов должны быть равны скорости резонансных ИГВ. При таком маневрировании в ледяном покрове будут возбуждаться резонансные ИГВ как в продольном, так и в поперечном направлениях. В момент максимального сближения судов возникнут условия для благоприятной интерференции этих волновых систем вследствие их когерентности, т.е. амплитуда суммарных ИГВ в местах пересечения фронтов продольных и поперечных волн возрастет, что позволит достичь заявленный технический результат.

Изобретение поясняется графически, где показано: на фиг. 1 - схема маневрирования СВП; на фиг. 2 - сечение по С-С на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по D-D на фиг. 1.

По ледяному покрову 1 по синусоидальным траекториям 2 начинают перемещать с резонансной скоростью два СВП, движущихся фронтом. Траектории смещены относительно друг друга на половину длины синусоиды L и имеют амплитуду А, достаточную для возбуждения резонансных ИГВ максимальной высоты при сближении судов на минимально безопасное расстояние В (фиг. 1), при этом проекции скоростей как на продольное, так и на поперечное направления движения судов υ_p (фиг. 2, 3) должны быть равны скорости резонансных ИГВ. При таком маневрировании в ледяном покрове будут возбуждаться резонансные ИГВ как в продольном 3, так и в поперечном 4 направлениях (фиг. 1). В момент максимального сближения судов возникнут условия для благоприятной интерференции этих волновых систем вследствие их когерентности, т.е. амплитуда суммарных ИГВ в местах пересечения фронтов продольных и поперечных волн 5 возрастет.

Способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке резонансным методом, при этом судно одновременно с поступательным перемещением в выбранном направлении с резонансной скоростью перемещают по синусоидальной траектории, отличающийся тем, что разрушение льда осуществляют одновременно двумя судами, причем каждое из них перемещают по своей синусоидальной траектории, которые смещены относительно друг друга на половину их длины волны и имеют амплитуду, достаточную для возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн максимальной высоты при сближении судов на минимально безопасное расстояние, при этом проекции скоростей как на продольное, так и на поперечное направления движения судов должны быть равны скорости резонансных изгибно-гравитационных волн.