DE2343719C3 - Eisbrechendes Schiff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein eisbrechendes Schiff mit einem oberhalb der Wasserlinie liegenden, pontonförmig ausgebildeten Vorschiffsteil mit einer sich über die gesamte Schiffsbreite erstreckenden und in ihrem unteren Teil eben und stark nach vorn oben geneigt ausgebildeten Stirnfläche und mit etwa parallel an den Unterkanten der Seitenwände befindlichen Schnittflächen.

Die Entwicklung von Schiffen, die schweres Eis durchfahren sollen, führte in den letzten Jahren zu immer größeren Antriebsleistungen, so daß die Wirtschaftlichkeit dieses Verkehrs wegen der hohen Kosten der Maschinenanlage fragwürdig wurde. Bei diese·" Entwicklung wurde allgemein die seit langem für Eisbrecher eingeführte Form des zugespitzten Vorschiffes mit nur geringfügigen Varianten beibehalten, obwohl sie — besonders bei einer geschlossenen Eisdecke — Nachteile zeigt: Der geneigte Steven mit etwa keilförmigem Querschnitt wird /war vom Propellerschub auf die Eisdecke geschoben und zerbricht sie durch sein Gewicht, aber im wesentlichen nur in der Mitte. Die Rinne muß noch auf die Breite des Schiffes erweitert werden; es kommt zu dem sogenannten »Schulter-Effekt«, der viel Leistung kostet. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß sich in der nur schmalen Rinne auch noch Eisschollen in dem engen Raum zwischen der Schiffsseitenwand und der festen Eisdecke einklemmen und dort Reibung verursachen. Es sind zwar als Verbesserung gedachte Vorrichtungen zum Einschneiden des Eises vor dem Vorschiff bekannt; sie führen für ihre Verbindungen mit dem Schiff aber zu Konstruktionen, die dem ungewöhnlich rauhen Kräftespiel des Eisbrechens nicht gewachsen erscheinen. Es sind auch breite Vorschiffsformen bei geschlossener Eisdecke erfolgreich erprobt worden; sie schieben aber bei Treibeis und Packeis die Eisschollen nicht zur Seite. Wo mit unterschiedlichen Eisverhältnissen, wie Treibeis und Packeis, gerechnet werden muß, ist diese Form nicht geeignet.

Bei einem bekannten Eisbrecher der eingangs genannten Art ist zum Einschneiden des Eises am Vorschiff des Schiffskörpers eine Säge angebracht. Seitlich des Vorschiffes sind Ansätze vorgesehen, die auQenseitig und vorderseitig ebenfalls Sägen bzw. eine sägezahnförmige Profilierung tragen. Auch ist es dabei bekannt, das Vorschiff pontonförmig auszubilden. Die beiden narallel zueinander verlaufenden seitlichen Außenkanten des pontonförmig ausgebildeten Vorschiffes sind darüber hinaus als Kufen mit einem sägezahnartigen Profil ausgebildet, zwischen deren weitere im Abstand voneinander angeordnete Kufen vorgesehen sind. Trotz des pontonartigen Vorbaus weist diese bekannte Ausführungsform eines Eisbrechers ein spitzes Vorschiff auf, das eine keilförmige Ausbildung im Horizontalschnitt aufweist Eine derartige Ausbildung des Vorschiffes hat zur Folge, daß Eisschollen sehr stark zerkleinert und bei kleiner Schiffsgeschwindigkeit kaum beschleunigt werden, so daß die Eisschollen nicht seitlich unter die feste Eisdecke befördert werden können. Die Eisschollen gelangen in den Spalt zwischen der Schiffsaußenhaut und der festen Eisdecke. Eine keilförmige Ausbildung des Vorschiffes im Vertikalschnitt ist jedoch bei dieser bekannten Ausführungsform nicht vorgesehen (siehe DT-OS 20 01918).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein eisbrechendes Schiff zu schaffen, mit dem nicht nur eine Fahrrinne in voller Breite aufgebrochen wird und eine Anpassung an unterschiedliche Eisverhältnisse möglich ist, sondern mit dem durch das Brechen großflächiger Eisschollen, die unabhängig von der Schiffsgeschwindigkeit seitwärts mit der Folge beschleunigt werden, daß die Eisschollen weit unter die seitlich der Fahrrinne gelegene feste Eisdecke gelangen und so eine Fahrrinne aufgebrochen wird, die auch hinter dem Schiff eisschoilenfrei ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei dem eisbrechenden Schiff gemäß der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, daß der an den pontonförmigen Vorschiffsteil anschließende Teil des Unterwasservorschiffs V-förmig ausgebildet ist und mit seitlich nach oben und nach vorn oben geneigten, an einem nach vorn geneigten Vorsteven aneinanderstoßenden Übergangsflächen in den pontonförmigen Vorschiffsteil übergeht.

Aufgrund dieser Ausbildung eines eisbrechenden Schiffes ist es möglich, eine Fahrrinne in das Eis zu brechen und dabei gleichzeitig die gebrochenen Eisschollen seitlich unter die die Fahrrinne begrenzende feste Eisdecke zu befördern, so daß die Fahrrinne hinter dem Schuf eisfrei ist. Mit einem derart ausgebildeten Vorschiff werden große Eisschollen gebrochen, die auf

4S eine schräge Ebene des Schiffskörpers gebracht und unabhängig von der Schiffsgeschwindigkeit seitlich so beschleunigt werden, daß die Eisschollen weit unter die seitlich zur Fahrrinne gelegene feste Eisdecke gelangen. Die Fahrrinne hinter dem Schiff wird somit nicht durch

w aufschwimmende Eisschollen verschlossen. Durch Auftreten des pontonförmig ausgebildeten Vorschiffes auf die Eisdecke werden Eisschollen gebrochen, die etwa der Breite des pontonförmig ausgebildeten Vorschiffes entsprechen. Diese großflächigen Eisschollen gleiten auf

SS den sich an den pontonförmigen Vorschiffsteil anschließenden. V-förmig ausgebildeten Teil des Unterwasserschiffs und von hier aus über eine der beiden seitlich nach oben geneigten Übergangsflächen unter die seitliche, feste Eisdecke. Die Eisschollen werden dabei

'«1 so geführt, daß sie eine Horizontalbeschleunigung erhalten, durch die sie seitlich unter die ungebrochene Eisdecke befördert werden.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

'¹S F i g. 1 das Vorschiff eines eisbrechenden Schiffes in einer schaubildlichen Ansicht von unten,

F1 g. 2 die Wirkungsweise eines eisbrechenden Schiffes mit einem in üblicher Weise ausgebildetem

Vorschiff in einer Ansicht von oben,

Fig.3 die Wirkungsweise eines eisbrechenden Schiffes gemäß F i g. 1 in einer Ansicht von oben und

Fig.4 die Wirkungsweise eines eisbrechenden Schiffes gemäß F i g. 3, jedoch in einer Ansicht von vorn.

Das Vorschiff 10 des Schiffrumpfes eines eisbrechenden Schiffes weist gemäß F i g. 1 einen pontonförmigen Vorschiffsteil 10a auf, an den sich ein V-förmig ausgebildeter Teil des Unterwasservorschiris anschließt. Der pontonförmige Vorschiffsteil 10a besteht in seiner Frontpartis aus einer stark nach vorn geneigten Fläche mit den Eckpunkten 11, 12, 13, 14, die oberhalb der Wasserlinie annähernd eben und an den Seiten scharfkantig ist Die Wirkung der scharfkantigen Seiten kann durch Sägezähne 16 noch verstärkt werden.

Die nach vorn geneigte Fläche des Vorschiffes geht ein Stück unterhalb der Wasserlinie allmählich in den V-förmig ausgebildeten Teil des Unterwasservorschiffs über. Die Breite des Vorschiffsteils 10a ist von vorn bis zu den Punkten 17 und 18 etwa gleich oder sogar größer als die des übrigen Schiffes. Nach diesen Punkten 17, 18 geht die Breite des Vorschiffsteils 10a mit einem deutlichen Absatz 17a, 18a zurück.

Der an den pontonförmigen Vorschiffsteil 10a anschließende und V-förmig ausgebildete Teil des Unterwasserschiffs geht mit seitlich nach oben und nach vorn geneigten, an einen nach vorn geneigten Vorsteven 15 aneinanderstoßenden Übergan/sflächen 15a, 156 in den pontonförmigen Vorschiffsteil 10a über.

Die Arbeitsweise des eisbrechenden Schiffes ist bei geschlossener Eisdecke anders als bei offener Eisdecke; ebenso auch die Wirkung.

Bei geschlossener Eisdecke ergibt sich folgende Wirkung: Das Vorschiff des eisbrechenden Schiffes belastet beim Vorrücken die noch nicht gebrochene Eisdecke im wesentlichen auf beiden Seiten; Backbord zwischen den Punkten 11 und 14, Steuerbord zwischen den Punkten 12 und 13. Unter dem wachsenden Druck des sich auf das Eis schiebenden Schiffes wire· die Eisdecke schließlich brechen, und zwar in je einer etwa geraden Linie, parallel zu den Schiffsseiten. Diese Linien ergeben eine Rinne, die breiter ist als das Schiff. Bei sehr hartem Eis kann das Brechen begünstigt werden durch die Sägezähne 16, die beim Vorrücken des Schiffes in das Eis eindringen. Der breite Vorschiffstei! 10a, der das noch ungebrochene Eis überdeckt hat ferner den Vorteil, daß sich an ihm die bekannten Einrichtungen oder Werkzeuge zum Einschneiden des Eises wesentlich besser anbringen lassen, als bei den bisher üblichen Schiffsformen.

Zur Erläuterung dieser Wirkung sind in den Fig.2 und 3 die Wasserlinien-Schnitte der bekannten, üblichen Vorschiffsform und der in F i g. I wiedergegebenen Vorschiffsform 10a dargestellt Der Bmchlinienverlauf in Fig.2 mit den radialen Bruchlinien 29 und den kreisförmigen Bruchlinien 30 führt zu den Quetschungen (Schulter-Effekt) bei 31 und der schmalen Rinne 32. Dagegen ergibt die Vorschiffsform mit dem pontonförmigen Vorschiffsteil 10a und dem sich hieran anschließenden V-förmig ausgebildeten Teil des Unterwasservorschiffs die in F i g. 3 gezeigten Bruchlinien, die zwar ebenfalls radial und kreisförmig verlaufen, aber keine Quetschungen verursachen. Die erhaltene Fahrrinne 24 ist gegenüber der Fahrrinne 32 in Fig.2 breiter. Im breiten Mittelfeld ergeben sich wesentlich größere Schollen 23 als wie dies aus F i g. 2 ersichtlich ist. Diese großen Eisschollen gleiten unter das Schiff, wie es der Querschnitt in Fig.4 zeigt, gelangen unter den V-förmig ausgebildeten Teil des Unterwasservorschiffes infolge ihres Auftriebes in eine labile Lage und kippen nach einer der beiden Seiten ab. Durch die folgenden Querschnitte, die sich allmählich dem rechteckigen Hauptspant nähern, werden sie dann seitlich unter die feste Eisdecke geschoben. Diese Art des Eisbrechens hat im übrigen den Vorteil, daß sich hinter dem Schiff eine verhältnismäßig eisfreie Fahrrinne bilden kann.

Bei einer Eisdecke mit Stellen offenen Wassers und Packeis jedoch muß das Schiff achterlastig getrimmt werden, so daß dann die Wasserlinie 35 in eine neue Lage 36 kommt. Es ergibt sich dann folgende Wirkungsweise: Das Vorschiff wird so weit gehoben, daß der ebene Teil der Frontfläche vor der Linie 13— 14 nicht mehr — oder nicht mehr wesentlich — das Eis berührt, der V-förmige Teil des Vorschiffs hinter den Linien 13—14 dagegen auf das zu brechende oder seitlich wegzuschiebende Eis auffährt und das Eis gleichzeitig ?ur Seite nach unten schiebt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Eisbrechendes Schiff mit einem oberhalb der Wasserlinie liegenden, pontonförmig ausgebildeten Vorschiffsteil mit einer sich über die gesamte Schiffsbreite erstreckenden und in ihrem unteren Teil eben und stark nach vorn oben geneigt ausgebildeten Stirnfläche und mit etwa parallel an den Unterkanten der Seitenwände befindlichen Schnittflächen, dadurch gekennzeichnet, daß der an den pontonförmigen Vorschiffsteil (\0a) anschließende Teil des Unterwasservorschiffes V-förmig ausgebildet ist und mit seitlich nach oben und nach vorn oben geneigten, an einem nach vorn geneigten Vorsteven (15) aneinanderstoßenden Übergangsflächen (15a, 15ö)in den pontonförmigen Vorschiffsseil (lOa^übergeht.