NO141685B

NO141685B - PROCEDURE TO REDUCE THE RESISTANCE OF ICE IN A SHIP'S COUNTRY AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE PROCEDURE

Info

Publication number: NO141685B
Application number: NO4817/73A
Authority: NO
Inventors: Friedrich Legerer
Original assignee: Friedrich Legerer
Priority date: 1972-12-19
Filing date: 1973-12-17
Publication date: 1980-01-14
Also published as: JPS4996481A; CA964527A; US3878804A; DE2361251C3; FI58462C; FI58462B; NO141685C; DE2361251B2; SE408881B; DE2361251A1

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte The present invention relates to a method

til å minske motstanden av is i et skips bane ved å sende stråler av et varmt fluidum mot isen via minst ett rør med nedadvendte åpninger foran skipet for suksessivt å skjære minst en sliss i isen etterhvert-som skipet beveger seg fremover, samt en innretning til utførelse av fremgangsmåten. for reducing the resistance of ice in a ship's path by sending jets of a hot fluid towards the ice via at least one tube with downward-facing openings in front of the ship to successively cut at least one slit in the ice as the ship moves forward, and a device for execution of the procedure.

Til grunn for fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen ligger den oppgave under et skips fart å svekke eller påvirke hemmende is, særlig foran skipet på en slik måte at skipets bevegelse blir mindre hemmet, særlig ved at isen lettere kan brytes av skipet. Fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen kan brukes ved alle skip som trafikerer islagte hav, særlig isbrytere, fraktskip forsterket for isnavigasjon, forsyningsskip og ferger. Når havoverflaten er dekket av is, The method and the device according to the invention are based on the task during a ship's speed of weakening or affecting inhibiting ice, particularly in front of the ship in such a way that the ship's movement is less inhibited, particularly in that the ice can be broken more easily by the ship. The method and device according to the invention can be used with all ships that traffic in ice-covered seas, in particular icebreakers, cargo ships reinforced for ice navigation, supply ships and ferries. When the sea surface is covered by ice,

er islaget i nærheten av kystene for det meste sammenhengende, the ice sheet near the coasts is mostly continuous,

mens isen i åpent hav for det meste forekommer while the ice in the open sea mostly occurs

som flak. Så fremt isen ved gitt tonnasje av skipet ikke overskrider en viss tykkelse, vil den ved påseiling av et skip få en bdyningsbe-lastning som forer til brudd. Ved tiltagende istykkelse forårsaker skipet derimot en kombinert st6t- og boyningsbelastning på isen. For mens kraftkomponenten loddrett på platens plan er overveiende ved " mindre istykkelse på grunn av den st6rre utboyning og der derfor skjer et tilnærmelsesvis rent boyningsbrudd, forskyver forholdet mellom kraftkomponentene seg ved tiltagende tykkelse og mindre utboyning av isen til gunst for komponenten i platens plan. Derved inntrer der en kombinasjon av to belastningsformer, nemlig bdyning av platen som fSlge av en tverrkraft og belastning av platen i dens plan, en belastning som betegnes som "skivebelastning". Da skivebelastningen er vesentlig mindre gunstig enn bOyningsbelastningen på en plate når det gjelder den nodvendige energi til å bevirke brudd, kan tykkere is ikke lenger brytes, kontinuerlig, så skipet ofte vil stanse. like flakes. As long as the ice for a given tonnage of the ship does not exceed a certain thickness, when a ship is run into, it will receive a swell load that leads to breakage. In the case of increasing ice thickness, on the other hand, the ship causes a combined thrust and buoyancy load on the ice. Because while the force component perpendicular to the plane of the plate is predominantly at "smaller ice thickness due to the greater deflection and there therefore occurs an approximately pure bending failure, the relationship between the force components shifts with increasing thickness and less deflection of the ice in favor of the component in the plane of the plate. there occurs a combination of two forms of loading, namely bending of the plate as a result of a transverse force and loading of the plate in its plane, a load which is referred to as "disc load". As the disc load is significantly less favorable than the bending load on a plate in terms of the necessary energy to cause breakage, thicker ice can no longer be broken, continuously, so the ship will often stall.

Deretter kan brudd på isen bare bevirkes ved råmmevirkning, idet skipet går noen skipslengder tilbake og så igjen akselererer forlengs. Dette forer til å begynne med til en overveiende stotbe-lastning i plateplanet, hvoretter baugen av skipet glir opp på isen og dermed belaster denne med vekten loddrett på dens plan, altså på boyning. Thereafter, breaking the ice can only be effected by frame action, as the ship goes back a few ship lengths and then again accelerates further. This initially leads to a predominantly shock load in the plate plane, after which the bow of the ship slides up onto the ice and thus loads it with its weight perpendicular to its plane, i.e. on boyning.

Det skal her bemerkes at den kraft som gir rammevirkningen, It should be noted here that the force that gives the frame effect,

i fflrste rekke avhenger av skipets vekt og i annen rekke av dets hastighet og dermed altså av drivagregatets effekt. Derimot er over-gangen fra kontinuerlig fart til rammearbeide overveiende bestemt ved den presterte skyvekraft, altså ved drivmaskinens effekt. depends primarily on the ship's weight and secondly on its speed and thus on the power of the propulsion unit. In contrast, the transition from continuous speed to frame work is predominantly determined by the achieved thrust, i.e. by the effect of the drive engine.

Når det gjelder isens egenskaper, skal det henvises til at disse kan være meget forskjellige, forsåvidt som fast is kan være dannet av frosset vann eller av issOrpe som er frosset på ny, og også forsåvidt som isen kan inneholde forskjellige kjerner og kan fore-komme uten eller med snedekke. Dertil kommer at islaget kan ha sterkt varierende tykkelse. Dette gjelder særlig når den dannes av sammen-skjSvne, sammenfrosne isflak. When it comes to the properties of the ice, it should be noted that these can be very different, insofar as solid ice can be formed from frozen water or from ice slush that has been refrozen, and also insofar as the ice can contain different cores and can occur without or with snow cover. In addition, the ice layer can have greatly varying thickness. This is particularly true when it is formed by fused, frozen ice flakes.

Ut fra den foranstående redegjorelse tor det være forståelig Based on the above explanation, it seems understandable

at de isforhold som et skip påtreffer, kan være ytterst forskjellige. Men da ethvert skip må være konstruert for å kunne overvinne den stOrste mulige opptredende motstand, forer dette for de fleste drifts-betingelser til en konstruktiv overdimensjonering av drivmaskinen. that the ice conditions encountered by a ship can be extremely different. But as every ship must be designed to be able to overcome the greatest possible resistance, this leads for most operating conditions to a constructive over-dimensioning of the propulsion engine.

Det har vært foreslått å bedre isbryteres prestasjonsevne i ekstreme situasjoner ved å forsyne dem med tilleggsinnretriinger. , Således er der fra US-Patentskrift nr. 3 678 873 kjent en innretning It has been proposed to improve the performance of icebreakers in extreme situations by providing them with additional entries. , Thus, a device is known from US Patent No. 3,678,873

hvormed en væskestråle med stor hastighet kan rettes mot isen. Derved kan isen like foran skipets baug smeltes og eroderes i et vertikalt plan. Videre er der i tidsskriftet "New Scientist" for 13. mars 1969, side 574 offentliggjort et forslag om å anbringe en sag på baugen av skipet. with which a high-velocity jet of liquid can be directed at the ice. Thereby, the ice just in front of the ship's bow can be melted and eroded in a vertical plane. Furthermore, in the journal "New Scientist" for 13 March 1969, page 574, a proposal to place a saw on the bow of the ship has been published.

Hverken den ene eller den annen av disse innretninger til-fredsstiller de krav som bor stilles til dem, forsåvidt som der kre-ves dyre konstruksjoner som vil kunne skades under rulling av skipet eller ved oket og uregelmessig istykkelse eller blir uten virkning hvis avstanden til isen blir for stor. Neither one nor the other of these devices satisfies the requirements that must be placed on them, provided that expensive constructions are required which could be damaged during rolling of the ship or by the yoke and irregular ice thickness or become ineffective if the distance to the ice gets too big.

Til grunn for oppfinnelsen ligger således den oppgave å skaffe en fremgangsmåte og en innretning hvormed der kan oppnås en svekning av isen i et skips bane uten at isens tykkelse eller sammensetning får avgjørende innflytelse på virkningen. Dette blir ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at strålene rettes mot isflaten fra bak hinannen liggende åpninger i minst ett bøyelig rør som slepes henover isen ved hjelp av skipet og herunder føyer seg etter uregelmessigheter i isflaten, slik at åpningene stadig -holder seg i umiddelbar nærhet av denne. Fortrinnsvis pådras isen med damp med mindre enn 10 atmosfærers overtrykk. The invention is thus based on the task of providing a method and a device with which a weakening of the ice in a ship's path can be achieved without the thickness or composition of the ice having a decisive influence on the effect. According to the invention, this is achieved by directing the rays towards the surface of the ice from back-to-back openings in at least one flexible tube which is towed across the ice with the help of the ship and thereby follows irregularities in the surface of the ice, so that the openings are constantly -remained in the immediate vicinity of this . Preferably, the ice is applied with steam with an overpressure of less than 10 atmospheres.

En innretning til utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at røret har utløpsåpninger fordelt over dets lengde og er bøyelig samt ved sin forende er opphengt i en utligger på skipet, slik at det under dettes bevegelse forover kan slepes henover isen og føye seg etter uregelmessigheter i isoverflaten mens åpningene stadig holdes i umiddelbar nærhet av denne. A device for carrying out the method according to the invention is characterized in that the pipe has outlet openings distributed over its length and is flexible and at its front end is suspended from an outrigger on the ship, so that during its forward movement it can be towed across the ice and accommodate irregularities in the ice surface while the openings are constantly kept in the immediate vicinity of this.

Bæreinnretningen for roret kan dannes av en frittbærende bjelkf som fortrinnsvis er svingbar om en vertikal og/eller en horisontal akse. Roret kan være utfort som en bfiyelig slange forsynt med dyser. På analog måte kan r6ret være dannet av flere samleddede r6rstykker forsynt med dyser. The support device for the rudder can be formed by a free-supporting beam which is preferably pivotable about a vertical and/or a horizontal axis. The rudder can be extended as a flexible hose equipped with nozzles. In an analogous way, the tube can be formed from several jointed tube pieces provided with nozzles.

Fortrinnsvis er roret forsynt med anordninger til å holde det i riktig stilling, særlig for at det ikke skal lofte seg av fra isen under drift, f.eks. med tyngende organer på undersiden. Forbindel-ses- eller tilforselsledninger som ligger i avstand bak hverandre, hindrer vridning av (ekspansjons-)r6ret så at dysene forblir rettet Preferably, the rudder is provided with devices to keep it in the correct position, especially so that it does not lift off the ice during operation, e.g. with burdensome organs on the underside. Connecting or supply lines that are spaced behind each other prevent twisting of the (expansion) pipe so that the nozzles remain aligned

mot isen.. against the ice..

For å oke innretningens effektivitet kan der sluttelig være anordnet minst tre ror som kommer til anlegg på isens overflate og har innstillbar avstand fra hverandre. In order to increase the device's efficiency, at least three rudders can finally be arranged which come to rest on the surface of the ice and have an adjustable distance from each other.

Fremgangsmåten og innretningen ifolge oppfinnelsen er nærmere belyst 1 det folgende under henvisning til tegningen. Fig. 1 er et sideriss av forparten av et skip forsynt med en innretning iffilge oppfinnelsen. Fig. 2 er et partielt grunnriss av forparten av skipet på fig.l. Fig. 3 °6 4 er riss tilsvarende fig. 2 med innretningene i forskjellige stillinger. The method and device according to the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Fig. 1 is a side view of the front part of a ship equipped with a device according to the invention. Fig. 2 is a partial ground plan of the front part of the ship in fig.l. Fig. 3 °6 4 are drawings corresponding to fig. 2 with the devices in different positions.

Fig. 5 viser lengdesnitt av en detalj. Fig. 5 shows a longitudinal section of a detail.

Fig. 6 viser tverrsnitt etter linjen 6-6 på fig. 5«Fig. 6 shows a cross-section along the line 6-6 in fig. 5"

Fig. 7 viser en ytterligere detalj i lengdesnitt, Fig. 7 shows a further detail in longitudinal section,

og and

Fig. 8 er et grunnriss av detaljen på fig. 7»Fig. 8 is a ground plan of the detail in fig. 7"

På fig. 1 ses forparten av et skip 10 som beveger seg i et farvann 11 dekket med et islag 12. På forskipet er der montert en kranbjelke 13 som kan svinges i et vertikalt plan om en tapp 14 og dessuten om en vertikal akse. Innstillingen av den frittbærende bjelke 13 i det vertikale plan skjer f.eks. ved hjelp av et line-trekk 15 og en vinsj 16 montert på dekket. Svingetappen 18 bæres av en bukk 17, anbragt på en svingeplattform 18. Svingeplattformen kan dreies f.eks. av en elektromotor 19 via en utveksling 20. In fig. 1 shows the front part of a ship 10 moving in a water 11 covered with a layer of ice 12. On the front of the ship is mounted a crane beam 13 which can be swung in a vertical plane about a pin 14 and also about a vertical axis. The setting of the cantilever beam 13 in the vertical plane takes place e.g. by means of a line pull 15 and a winch 16 mounted on the deck. The swing pin 18 is carried by a trestle 17, placed on a swing platform 18. The swing platform can be rotated, e.g. of an electric motor 19 via a transmission 20.

Utliggerbjelken 13 bærer et ror 21 som fra en dampkjele 24 The cantilever beam 13 carries a rudder 21 as from a steam boiler 24

får damp tilfort via fleksible slanger 25» Roret 21 kan være varmeisolert utad og til dette formål f.eks. være f6rt i det indre av bjelken 13. Tilslutningen av roret 21 til dampkjelen 24 skjer via en fleksibel kobling 22 og en ledning 23. gets steam supplied via flexible hoses 25" The rudder 21 can be thermally insulated from the outside and for this purpose e.g. be carried in the interior of the beam 13. The connection of the rudder 21 to the steam boiler 24 takes place via a flexible coupling 22 and a line 23.

Istedenfor den fleksible kobling 22 kan der være anbragt en leddkobling i bukken 17. Den fleksible slange 25 som bæres av bjelken 13 og slutter seg til roret 21, er lang nok til å kunne slepes henover overflaten av isen 12 foran baugen av skipet 10. Instead of the flexible coupling 22, an articulated coupling can be placed in the trestle 17. The flexible hose 25, which is carried by the beam 13 and joins the rudder 21, is long enough to be towed across the surface of the ice 12 in front of the bow of the ship 10.

For å gjore det mulig å kontrollere mengden av det medium som strommer inn i slangen 25, kan der være montert en fjernstyrt ventil 26 i forbindelsen mellom den fleksible slange 25 og roret 21. Slangen 25 slutter seg dels direkte til roret 21 og er dels forbundet med dette via hjelpeslanger 27. Også i disse forbindelser kan der være anordnet fjernstyrte ventiler 28. In order to make it possible to control the quantity of the medium that flows into the hose 25, a remote-controlled valve 26 can be fitted in the connection between the flexible hose 25 and the rudder 21. The hose 25 partly joins directly to the rudder 21 and is partly connected with this via auxiliary hoses 27. Remote controlled valves 28 can also be arranged in these connections.

I det parti som glir henover isen, er slangen 25 utformet med dyser 29 hvorigjennom det fra dampkjelen tilforte medium strommer ut. Ved hjelp av hjelpeslangene 27 blir det ved konstant tverrsnitt av slangen 25 sikret- at samtlige dyser 29 får tilfort omtrent like meget medium. In the part that slides over the ice, the hose 25 is designed with nozzles 29 through which the medium added from the steam boiler flows out. By means of the auxiliary hoses 27, it is ensured by a constant cross-section of the hose 25 that all nozzles 29 are supplied with approximately the same amount of medium.

Hjelpeslangene 27 sikrer ennvidere bibehold av riktig stilling av dysene 29 i forhold til isoverflaten, idet de motvirker vridning av slangen 25 så mediet vil stromme ut gjennom dysene i retning ned-over. The auxiliary hoses 27 further ensure maintenance of the correct position of the nozzles 29 in relation to the ice surface, as they counteract twisting of the hose 25 so that the medium will flow out through the nozzles in a downward direction.

Som det fremgår av fig. 2-4» kan utleggerbjelken 13 bære to par sidelengs utragende armer 40, 41 som er lagret på bjelken 13 med bolter 42, 43» Disse armer 4°, 41 bærer ytterligere slanger 25<*> som forloper tilnærmelsesvis parallelt med slangen 25» Ved svingning av armene 40» 41 kan avstandene mellom slangene 25, 25' forandres. Spe-sielt kan slangene 25<*> som vist på fig. 3 nærmes til forparten av skipet. As can be seen from fig. 2-4", the paving beam 13 can carry two pairs of laterally projecting arms 40, 41 which are stored on the beam 13 with bolts 42, 43". These arms 4°, 41 carry further hoses 25<*> which run approximately parallel to the hose 25" By by swinging the arms 40" 41, the distances between the hoses 25, 25' can be changed. In particular, the hoses 25<*> as shown in fig. 3 approaches the front of the ship.

På fig. 4 er utliggerbjelken 13 vist utsvunget i forhold til fartsretningen. Dermed inneslutter slangene 25, 25<*>» som bæres av bjelken 13» en spiss vinkel med skipets fartsretning. Denne an-ordning kan være hensiktsmessig hvis skipets retning skal endres. Svingbarheten av innretningen ifolge oppfinnelsen medfbrer således In fig. 4, the outrigger beam 13 is shown swung out in relation to the direction of travel. Thus, the hoses 25, 25<*>" which are carried by the beam 13" enclose an acute angle with the ship's direction of travel. This arrangement may be appropriate if the ship's direction is to be changed. The pivotability of the device according to the invention thus results

en bedring av skipets manovreringsdyktighet. an improvement in the ship's maneuverability.

På fig. 5 og 6 er der vist en spesiell utformning av slangen 25- Som det ses, kan"denne være sammensatt av stykker 30» innbyrdes forbundet ved avgreningsstykker 31 som hjelpeslangene 27 munner ut i. For å sikre at dyseåpningene 29 i slangene og dermed også det ut-strømmende hete medium fra disse alltid er rettet mot isens overflate, og særlig for å forhindre at slangene på grunn av det utstrSmmende medium blir loftet av fra isen, er slangene på sin underside stedvis eller fortlSpende forsynt med tyngende organer 32, f.eks. blyinnlegg. Som det fremgår av fig. 7 og 8( kan der istedenfor fleksible slanger også benyttes rorstykker 35 som er utformet med dyser 29 og innbyrdes forbundet ved svingeledd 33» Svingeleddene kan være utformet med nipler 34 i*or tilslutning til slangene 27»In fig. 5 and 6 shows a special design of the hose 25 - As can be seen, "this can be composed of pieces 30" mutually connected by branching pieces 31 into which the auxiliary hoses 27 open. To ensure that the nozzle openings 29 in the hoses and thus also the hot medium flowing out from these is always directed towards the surface of the ice, and in particular to prevent the hoses from being lifted off the ice due to the flowing medium, the hoses are partially or permanently provided with weighting organs 32 on their underside, e.g. . lead insert. As can be seen from Fig. 7 and 8), instead of flexible hoses, rudder pieces 35 can also be used, which are designed with nozzles 29 and interconnected by swivel joints 33". The swivel joints can be designed with nipples 34 in*or connection to the hoses 27"

Det fleksible ror kan være varmeisolert over hele sin lengde eller i det minste over en del av den. Alternativt eller i tillegg kan der være anordnet elektriske motstandselementer på overflaten av r6ret eller i dettes vegg. The flexible rudder can be thermally insulated over its entire length or at least over part of it. Alternatively or in addition, electrical resistance elements can be arranged on the surface of the tube or in its wall.

Den beskrevne innretnings virkemåte er som fOlger: The described device works as follows:

Så snart is som ligger i et skips bevegel.sesbane, særlig foran skipet, skal svekkes for reduksjon av den til brytningen nødvendige skyvekraft resp. av friksjonen mellom skip og is, blir slangene 25» 25<* >ved nedsvingning av utliggerbjelken 13 senket slik at de kommer til anlegg på overflaten av isen, og man tilforer damp fra dampkjelen 24 via ledningene 23, 22, 21. Dampen strømmer ut gjennom de nedadrettede dyser 29 i slangene 25, 25' og bevirker langsetter disse en smeltning og erosjon av isen, hvorved der dannes slisser som minsker isens styrke. Istedenfor damp kunne der også benyttes varmt vann. As soon as ice that lies in a ship's path of movement, especially in front of the ship, must be weakened to reduce the thrust required for breaking or of the friction between the ship and the ice, the hoses 25" 25<* > are lowered when the outrigger beam 13 swings down so that they come to rest on the surface of the ice, and steam is supplied from the steam boiler 24 via the lines 23, 22, 21. The steam flows out through the downward-directed nozzles 29 in the hoses 25, 25' and these cause a melting and erosion of the ice, whereby slits are formed which reduce the strength of the ice. Instead of steam, hot water could also be used.

For å sikre en optimal virkemåte av den utstrømmende damp må man la dampen strømme ut så nær isens overflate som mulig, og for damptilforselen benyttes derfor en fleksibel slange, resp. i det minste et leddet rør, som foyer seg etter isens overflate. Under skipets bevegelse glir således slangen henover isen, og de stråler som trer ut av de forreste dyser, smelter i isen slisser der tjener som foring for den etterfølgende del av slangen, hvis stråler gjor slissene dypere. Derved blir isen svekket så at den etterfølgende brytningsoperasjon lettes. På grunn av den direkte kontakt mellom dyser og is blir virkningsgraden meget høy. Og på grunn av led-ningenes bøyelighet unngås knekking og andre skader i motsetning til hva som er tilfellet ved de tidligere kjente stive innretninger. To ensure optimal functioning of the escaping steam, the steam must be allowed to flow out as close to the surface of the ice as possible, and for the steam supply a flexible hose is therefore used, resp. at least a jointed pipe, which foyer itself according to the surface of the ice. During the ship's movement, the hose thus slides across the ice, and the jets that emerge from the front nozzles melt slits in the ice that serve as a lining for the subsequent part of the hose, whose jets deepen the slits. Thereby, the ice is weakened so that the subsequent breaking operation is facilitated. Due to the direct contact between nozzles and ice, the efficiency is very high. And due to the flexibility of the cables, breaking and other damage is avoided, in contrast to what is the case with the previously known rigid devices.

Anvendes ikke bare en enkelt slange, men også tilleggs-slanger på sidene, hvor dampen føres ut gjennom dyser, inntrer der istedenfor et platebrudd et i energimessig henseende gunstigere bjelkebrudd. For optimal reduksjon av de nodvendige krefter er side-slangenes avstånd fra midtslangen innstillbar. Derved kan den meget dårlige manøvreringsdyktighet av skipet i islagt farvann bedres vesentlig. Det skal videre bemerkes at der ved temperaturer under -20° C vil gjore seg gjeldende en termoelastisk effekt ved sideslangene, idet bruddet på sidene inntrer ved overskridelse av den kritiske strekkspenning ved plateoverflaten. I platetverrsnittet inntrer der på dette sted en spenningshoyning på to måter, dels som følge av tverrsnittsminskningen idet en sliss utsmeltes og eroderes, og dels som følge av en temperaturgradient som oppstår i isen i slissens omgivelser, hvorved der blir overlagret et mekanisk moment et termisk bøyemoment. If not only a single hose is used, but also additional hoses on the sides, where the steam is led out through nozzles, instead of a slab break, a beam break that is more favorable in terms of energy occurs. For optimum reduction of the required forces, the distance of the side hoses from the center hose is adjustable. Thereby, the very poor maneuverability of the ship in icy waters can be significantly improved. It should also be noted that at temperatures below -20° C, a thermoelastic effect will take effect at the side tubes, as the fracture on the sides occurs when the critical tensile stress at the plate surface is exceeded. In the plate cross-section, there is an increase in stress at this point in two ways, partly as a result of the reduction in cross-section as a crack melts and erodes, and partly as a result of a temperature gradient that occurs in the ice in the crack's surroundings, whereby a mechanical moment is superimposed on a thermal bending moment .

Fortrinnsvis anvendes som strømmende medium lavtrykksdamp, hvorved der skal forstås damp som har mindre enn 10 atmosfærers overtrykk, og som representerer en forholdsvis billig energiform, og som skipsmannskapet i regelen har tilstrekkelig kjennskap til for å kunne arbeide med den. Low-pressure steam is preferably used as the flowing medium, by which is meant steam that has less than 10 atmospheres overpressure, and which represents a relatively cheap form of energy, and which the ship's crew usually has sufficient knowledge of to be able to work with it.

Angående metodens effektivitet skal bemerkes at den kraft som skal til for bøyning av en plate, tiltar med tredje potens av platens tykkelse, mens effektbehovet for smeltning av isen er proporsjonalt med smeltet volum per tidsenhet, altså foruten med slissens bredde og dybde også med skipets hastighet. Effektbehovet avtar derfor med avtagende hastighet, siden den per tidsenhet nedsmeltede slisslengde blir redusert. Ved de lave hastigheter som forekommer ved grensen for isbryterens prestasjonsevne (opp til knapt fem knop fOr ramme-operasjonen) blir drivmaskinens avgassvarme i regelen tilstrekkelig til å skaffe den nodvendige damp. Regarding the method's effectiveness, it should be noted that the force required to bend a plate increases with the third power of the plate's thickness, while the power requirement for melting the ice is proportional to the melted volume per unit of time, i.e. in addition to the width and depth of the slot, also to the ship's speed . The power requirement therefore decreases with decreasing speed, since the slit length melted down per time unit is reduced. At the low speeds that occur at the limit of the icebreaker's performance (up to almost five knots before the frame operation), the heat from the engine's exhaust gas is usually sufficient to provide the necessary steam.

På denne måte utnytter man ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen avgassvarme pg/eller en annen billig energikilde for å spare kostbar energi på propellakselen til brytning av isplaten. Videre blir støtbelastningen på forskipet redusert, og dermed også vedlikeholdsomkostningene. In this way, the method according to the invention utilizes exhaust gas heat and/or another cheap energy source to save expensive energy on the propeller shaft for breaking the ice sheet. Furthermore, the shock load on the foredeck is reduced, and thus also the maintenance costs.

Når-det gjelder slangenes dimensjoner, er det foreslått å When it comes to the dimensions of the hoses, it is proposed to

gi disse en diameter av 2,5 - 5 cm. Mengden av anvendt damp avhenger av skipets størrelse og av tykkelsen av isen som skal brytes. Den normalt nodvendige dampmengde turde ligge mellom 10 og 50 tonn per time. Da forhøyet damptrykk i boyede fleksible slanger gir en ten-dens til å rette disse, blir slangene trykket mot isen med stor kraft, hvorved der for smeltningen resp. skjæringen av isen fås bedre effektivitet ikke bare fra den utstrømmende damp, men også give these a diameter of 2.5 - 5 cm. The amount of steam used depends on the size of the ship and on the thickness of the ice to be broken. The normally required amount of steam would be between 10 and 50 tonnes per hour. As elevated steam pressure in bent flexible hoses gives a tendency to straighten them, the hoses are pressed against the ice with great force, whereby for the melting or the cutting of the ice is obtained better efficiency not only from the flowing steam, but also

fra det tilsvarende kontakttrykk. from the corresponding contact pressure.

Sluttelig skal det henvises til at den beskrevne fremgangsmåte også kan utnyttes til å minske fartsmotstanden når isflak dekker vannflaten. Innretningen virker da ved at en brytning av store isflak foran baugen bedres, og også ved forlengelse av sideslangene, idet disse føres langs skroget, hvorved dampen nedsetter friksjons-motstanden mellom is og metall. Finally, it should be noted that the described method can also be used to reduce speed resistance when ice floe covers the surface of the water. The device then works by improving the breaking of large ice flakes in front of the bow, and also by extending the side hoses, as these are led along the hull, whereby the steam reduces the frictional resistance between ice and metal.

Videre er det kjent at skip i issørpe, altså is som befinner seg i oppløsning, eller en blanding av slik is og sne, nesten er ute av stand til å manøvreres og bevege seg. Ved at sideslangene for-lenges og føres langs skroget, blir det mulig ved innblåsning av damp i disse å forhindre klistring av is til metall og å bevirke en endring av grensesjiktets viskositet. Da et legemes strømningsmot-stand i viskøs væske bygger seg opp i grensesjiktet, bevirker en minskning av grensesjiktets viskositet en vesentlig minskning av den totale motstand. Furthermore, it is known that ships in ice slurry, i.e. ice that is in solution, or a mixture of such ice and snow, are almost unable to maneuver and move. By extending the side hoses and running them along the hull, it becomes possible by blowing steam into them to prevent ice from sticking to metal and to cause a change in the viscosity of the boundary layer. As a body's flow resistance in a viscous liquid builds up in the boundary layer, a reduction in the boundary layer's viscosity causes a significant reduction in the total resistance.

Claims

1. Method of reducing the resistance of ice in a ship's path by sending jets of a hot fluid towards the ice via at least one tube with downward-facing openings in front of the ship to successively cut at least one slit in the ice as the ship moves forward, characterized by that the rays are directed towards the ice surface from back-to-back openings in at least one flexible tube that is towed across the ice with the help of the ship and below it follows irregularities in the ice surface, so that the openings are always in the immediate vicinity of this,

2. Method as stated in claim 1, characterized in that steam with less than 10 atmospheres of overpressure is added to the ice (12).

3. Device for reducing the resistance of ice in a ship's path by a method as specified in claim 1, comprising a structure which is carried by the ship and projects forward of the bow, and which comprises at least one pipe which is connected to a source via a supply line for hot fluid on the ship, and which exhibits downward-facing openings to emit jets of fluid towards the ice, characterized in that the pipe has outlet openings distributed over its length and is flexible and is suspended at its front end in a cantilever. the ship, so that during its forward movement it can be towed across the ice and follow irregularities in the ice surface while the openings are constantly kept in close proximity to this.

4. Device as specified in claim 1, character.i certed by at least one control valve (26) in the supply line (21).

5. Device as specified in claim 3 or 4, characterized in that the cantilever is formed by a beam (13), which is preferably pivotable about a vertical and/or a horizontal axis.

6. Device as stated in claim 5, characterized in that the supply line (21) to the pipe (25, 25') is carried by the cantilever beam (13).

7. Device as specified in one of claims 3-6, characterized in that the pipe is designed as a hose (25, 25') provided with nozzles (29).

8. Device as set forth in one of claims 3-6, characterized in that the pipe consists of a plurality of articulated pipe pieces (35) provided with nozzles (29).

9. Device as specified in one of claims 3-8, characterized in that the pipe is provided with devices to keep it* in the correct position, especially for installation on the ice, e.g. with weights (32) on the underside.

10. Device as specified in one of claims 3-9, characterized by auxiliary lines (27) which extend at a distance from each other and lead from the supply line (21) to the pipe (25, 25').

11. Device as specified in one of claims 3-9, characterized by at least three pipes (25, 25') which adapt to the surface of the ice (12) and are provided with nozzles (29), and which preferably have an adjustable mutual distance.

12. Device as specified in claim 11, characterized in that the two tubes on the sides are sufficiently long to extend along the hull.