RU2042570C1

RU2042570C1 - Method and device for breaking ice by means of submersible water craft

Info

Publication number: RU2042570C1
Authority: RU
Inventors: Э.Н. Самойлов; А.Н. Французов; С.В. Табунов; С.А. Лавковский
Original assignee: Табунов Сергей Вадимович
Priority date: 1991-04-29
Filing date: 1991-04-29
Publication date: 1995-08-27

Abstract

FIELD: shipbuilding. SUBSTANCE: submersible water craft is provided with anchors, launchers 2 in which punches 3 are arranged and winches 7 with rope 8. Punch 3 has recess 11 filled with substance whose specific gravity is less than that of water. Tubes 6 of launcher 2 are mounted for rotation about horizontal axis 15. Shield-cover 16 of launcher 2 closes cut 17 in water craft hull when launcher 2 is secured for sea. Method of breaking ice consists in stabilizing the water craft by means of anchors, imparting positive buoyancy to punches and launching them for breaking ice by their head portion. EFFECT: enhanced efficiency and avoidance of impairment of ecological situation in area of action of submersible water craft. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению, в частности к подводным обитаемым плавсредствам, эксплуатируемым преимущественно в морских районах с напряженной ледовой обстановкой. The invention relates to shipbuilding, in particular to submarine inhabited craft operated primarily in marine areas with intense ice conditions.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению являются способ механического разрушения льда с подводного плавсредства и устройство для разрушения льда, содержащее пусковые установки с размещенными в них всплывающими устройствами (пробойниками), разрушающими ледяной покров (Патент США N 3791296, кл. 102-10, 1974). The closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention are a method of mechanical destruction of ice from a submarine craft and an ice breaking device containing launchers with pop-up devices (punches) placed therein that destroy ice cover (US Patent No. 3791296, cl. 102 -10, 1974).

Целью изобретения является повышение эффективности разрушения льда, эксплуатационной надежности устройства и предотвращение ухудшения экологической обстановки. The aim of the invention is to increase the efficiency of the destruction of ice, the operational reliability of the device and prevent environmental degradation.

Цель достигается тем, что подводное плавсредство стабилизируют с помощью якорей на глубине, большей пути разгона всплывающего пробойника, переводят пусковые установки из походного положения в рабочее, придают пробойникам положительную остаточную плавучесть и выпускают их из пусковых установок, а после соударения с льдом возвращают пробойники в пусковые установки и повторяют операцию по разрушению льда до образования полыньи, позволяющей подводному плавсредству всплыть на поверхность воды. The goal is achieved by stabilizing the underwater craft with anchors at a depth greater than the acceleration distance of the pop-up punch, transferring the launchers from the stowed position to the working position, imparting positive residual buoyancy to the punchers and releasing them from the launchers, and after impacting with ice, return the punchers to the launchers installation and repeat the operation to destroy the ice to form a wormwood, allowing underwater craft to float to the surface of the water.

Пробойник плавсредства выполнен в виде удобообтекаемого полого цилиндрического корпуса с выгородкой в головной части, заполненной веществом с удельным весом, меньшим удельного веса воды, и создающим пробойнику положительную остаточную плавучесть при расположении центра величины выше центра тяжести пробойника, а пусковая установка выполнена в виде полой направляющей и оборудована лебедкой с тросом, свободный конец которого закреплен на хвостовой части пробойника, и патрубком для подачи в пробойник сжатого газа, при этом свободный конец патрубка при нахождении пробойника в пусковой установке входит в отверстие в хвостовой части пробойника. The piercer of the vehicle is made in the form of a streamlined hollow cylindrical body with a baffle in the head part filled with a substance with a specific gravity lower than the specific gravity of water and creating a piercer with positive residual buoyancy when the center of magnitude is higher than the center of gravity of the piercer, and the launcher is made in the form of a hollow guide and equipped with a winch with a cable, the free end of which is fixed on the rear of the punch, and a nozzle for supplying compressed gas to the punch, while the free con The end of the nozzle when the piercer is in the launcher enters the hole in the tail of the piercer.

Диаметр корпуса пробойника меньше диаметра его головной части, которая соединена с корпусом посредством промежуточного соединительного элемента с отверстиями для стравливания газа из корпуса пробойника. The diameter of the punch body is smaller than the diameter of its head part, which is connected to the body by means of an intermediate connecting element with holes for bleeding gas from the punch body.

Пусковая установка снабжена опорным кольцом, взаимодействующим с соединительным элементом пробойника. The launcher is equipped with a support ring interacting with the connecting element of the punch.

Направляющая пусковой установки выполнена в виде цилиндрической трубы, установленной в наружном корпусе плавсредства с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси с помощью механизма поворота, при этом в наружном корпусе плавсредства под пусковой установкой выполнен вырез, а на направляющей пусковой установке жестко закреплен щит-крышка, перекрывающий вырез в корпусе плавсредства при положении пусковой установки по-походному. The launcher guide is made in the form of a cylindrical pipe mounted in the outer casing of the vehicle with the possibility of rotation around the horizontal axis using the rotation mechanism, while a cutout is made in the outer casing of the ship under the launcher, and a shield cover is rigidly fixed to the launcher in the body of the vehicle when the position of the launcher is marching.

На фиг. 1 изображено подводное плавсредство в зафиксированном с помощью якорей пространственном положении, выполняющее операцию по разрушению льда; на фиг. 2 пусковая установка с пробойником в рабочем положении перед запуском пробойника. In FIG. 1 shows an underwater craft in a fixed position using anchors in an ice breaking operation; in FIG. 2 launcher with a punch in position before starting the punch.

Подводное плавсредство 1 снабжено пусковыми установками 2, в которых размещены пробойники 3, якорями 4 и системой 5 сжатого газа. Пусковая установка выполнена в виде трубы 6 и оборудована лебедкой 7 с тросом 8 и патрубком 9 для подачи в пробойник сжатого газа. Пробойник 3 выполнен в виде цилиндрического корпуса 10 с выгородкой 11, заполненной веществом с удельным весом меньше удельного веса воды. Головная часть и корпус пробойника соединены между собой посредством соединительного элемента 12 с отверстиями 13, взаимодействующего с опорным кольцом 14 трубы 6 пусковой установки, закрепленной на горизонтальной оси 15. Щит-крышка 16 пусковой установки 2 служит для перекрытия выреза 17 в корпусе плавсредства при положении пусковой установки по-походному. The underwater craft 1 is equipped with launchers 2, in which the punches 3, anchors 4 and the compressed gas system 5 are placed. The launcher is made in the form of a pipe 6 and is equipped with a winch 7 with a cable 8 and a pipe 9 for supplying compressed gas to the punch. The punch 3 is made in the form of a cylindrical body 10 with a partition 11 filled with a substance with a specific gravity less than the specific gravity of water. The head part and the body of the piercer are interconnected by means of a connecting element 12 with holes 13, which interacts with the support ring 14 of the launcher tube 6, mounted on the horizontal axis 15. The shield-cover 16 of the launcher 2 serves to overlap the cutout 17 in the vehicle body when the launcher is in position installation on the go.

В зависимости от глубины моря фиксирование плавсредства может осуществляться с помощью донных якорей, ледовых якорей или тех и других вместе. При этом плавсредство фиксируют на расстоянии от льда, равном или превышающем путь разгона всплывающего пробойника от нулевой скорости до скорости его установившегося движения, т.е. скорости, при которой сила положительной остаточной плавучести пробойника становится равной силе сопротивления воды его движению. Depending on the depth of the sea, the fixation of the craft can be carried out using bottom anchors, ice anchors, or both. In this case, the craft is fixed at a distance from ice equal to or greater than the acceleration path of the pop-up punch from zero speed to the speed of its steady-state movement, i.e. the speed at which the force of the positive residual buoyancy of the punch becomes equal to the strength of the water resistance to its movement.

Пусковые установки с помощью механизма поворота переводятся из горизонтального положения в вертикальное. В корпус пробойника через отверстие 18 в хвостовой части подается сжатый газ из системы 5 и вода вытесняется из корпуса через это же отверстие. Пробойник приобретает дополнительную избыточную плавучесть и после отдачи стопора 19 начинает разгон. Расширяющийся во время всплытия пробойника газ выходит через отверстия 13 соединительного элемента 12 и отверстие 18, при этом газ, выходящий через отверстия 13 создает эффект "газовой смазки", повышая эффективность работы пробойника. Launchers using the rotation mechanism are transferred from horizontal to vertical. Compressed gas from system 5 is fed into the punch body through an opening 18 in the tail portion and water is forced out of the body through the same hole. The punch acquires additional excess buoyancy and after the stopper 19 recovers, it accelerates. The gas that expands during the ascent of the punch exits through the holes 13 of the connecting element 12 and the hole 18, while the gas exiting through the holes 13 creates a “gas lubrication” effect, increasing the efficiency of the punch.

Кинетическая энергия всплывающего пробойника используется для ослабления прочности и разрушения ледового покрова. Поскольку пробойник имеет постоянную остаточную положительную плавучесть, а центр величины его расположен выше центра тяжести, то пробойник остается на плаву в вертикальном положении. The kinetic energy of the pop-up punch is used to weaken the strength and the destruction of the ice cover. Since the piercer has constant residual positive buoyancy, and its center of magnitude is located above the center of gravity, the piercer remains afloat in an upright position.

С помощью лебедки 7 пробойник втягивается в пусковую установку 2 и удерживается в ней с помощью стопора. Using winch 7, the punch is pulled into the launcher 2 and held therein with a stopper.

При необходимости запуски пробойников повторяются до полного разрушения ледового покрова. If necessary, the launch of the punch is repeated until the ice cover is completely destroyed.

Предлагаемые способ и устройство увеличивают эффективность разрушения ледового покрова и последующее безаварийное всплытие подводного плавсредства в образовавшейся полынье. При этом используется простое и дешевое устройство пробойник, а окружающая среда не подвергается вредным экологическим изменениям. The proposed method and device increase the effectiveness of the destruction of the ice cover and the subsequent trouble-free ascent of the underwater craft in the resulting wormwood. In this case, a simple and cheap punch device is used, and the environment is not exposed to harmful environmental changes.

Claims

1. The method of ice destruction by underwater craft, which consists in the fact that ice is destroyed by means of punching from the launch vehicles of a craft, characterized in that, in order to increase efficiency and prevent environmental degradation, the underwater craft is stabilized with anchors at a depth greater than the distance dispersal of the pop-up punch, transfer launchers from the stowed position to working, give the punchers positive residual buoyancy and release them from the launchers, and after the collision with ice, the punches are returned to the launchers and the operation to destroy the ice is repeated until ice forms, allowing the submarine to surface on the water surface.

2. An underwater craft containing launchers with pop-up punches placed in them, characterized in that, in order to increase operational reliability, the puncture is made in the form of a streamlined hollow cylindrical body with a baffle in the head part filled with a substance with a specific gravity less than the specific gravity of water and creating a punch positive residual buoyancy when the center of magnitude is higher than the center of gravity of the punch, and the launcher is made in the form of a hollow guide and equipment Wang winch with a cable, the free end of which is secured to the tail section punch and a pipe for supplying compressed gas to the punch and the free end of the sleeve when the punch in the launcher into the opening in the rear punch.

3. The ship according to claim 2, characterized in that the diameter of the punch body is less than the diameter of its head part, which is connected to the body by means of an intermediate connecting element with holes for bleeding gas from the punch body.

4. A ship according to paragraphs 2 and 3, characterized in that the launcher is equipped with a support ring interacting with the connecting element of the punch.

5. The vehicle according to claim 2, characterized in that the launcher guide is made in the form of a cylindrical pipe mounted in the outer body of the craft with the ability to rotate around the horizontal axis using a rotation mechanism, while a cutout is made in the outer body of the craft above the launcher, and a shield-cover is rigidly fixed on the guide of the launcher, overlapping a cutout in the body of the craft when the position of the launcher is marching.