RU2066657C1 - Method and device for weakening strength of ice cover or breaking ice cover - Google Patents
Method and device for weakening strength of ice cover or breaking ice cover Download PDFInfo
- Publication number
- RU2066657C1 RU2066657C1 SU4905081A RU2066657C1 RU 2066657 C1 RU2066657 C1 RU 2066657C1 SU 4905081 A SU4905081 A SU 4905081A RU 2066657 C1 RU2066657 C1 RU 2066657C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- punch
- ice cover
- gas
- housing
- compressed gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к подводной морской технике и может быть использовано при создании подводных плавсредств, предназначенных для работы в районах, где может иметь место устойчивый ледяной покров (Арктические, Антарктические и др. районы). The invention relates to underwater marine technology and can be used to create underwater boats designed to work in areas where there may be stable ice cover (Arctic, Antarctic and other areas).
Известны различные способы разрушения ледяного покрова на основе механического, теплового, химического и др. воздействия (см. например Богородский В. В. Гаврило В. П. Недошивин О.А. "Разрушение льда" Л. Гидрометеоиздат, 1983). Наиболее простыми и относительно легко реализуемыми являются методы, основанные на механическом воздействии на ледяной покров (раскалывание, разламывание, резка и т.п.). Такие методы широко практикуются при разрушении льда с плавучих или иных средств, находящихся на поверхности моря. Вместе с тем представляет большой интерес обеспечение возможности разрушения льда из-под воды с помощью устройств, размещенных на подводных плавсредствах. Актуальность и важность решения такой задачи обусловлены все большим расширением работ по освоению Мирового океана в районах высоких широт, где в течение значительного времени имеет место ледяной покров, и, в частности необходимостью иметь достаточно надежные средства, позволяющие спасать людей с аварийных плавсредств, находящихся подо льдом. There are various methods of ice cover destruction based on mechanical, thermal, chemical and other influences (see, for example, Bogorodsky VV Gavrilo V. P. Nedoshivin OA "Ice Destruction" L. Hydrometeoizdat, 1983). The simplest and relatively easy to implement methods are those based on mechanical action on the ice cover (cracking, breaking, cutting, etc.). Such methods are widely practiced in the destruction of ice from floating or other means located on the surface of the sea. At the same time, it is of great interest to ensure that ice can be destroyed from under water using devices located on underwater boats. The relevance and importance of solving this problem is due to the increasing expansion of work on the development of the oceans in high latitude areas, where ice cover has been occurring for a considerable time, and, in particular, the need to have sufficiently reliable means to save people from emergency craft under ice .
Известен способ механического разрушения льда с подводного плавсредства с помощью взрывного устройства (см. изобретение США N 3791296 "Взрывное устройство для разрушения льда"). По этому изобретению для разрушения льда при взрыве и образования полыньи для всплытия подводной лодки из ее торпедного аппарата выпускается всплывающее взрывное устройство, которое содержит корпус, поплавок, закрепленный с возможностью отсоединения на одном из концов корпуса, придающий устройству положительную остаточную плавучесть и вызывающий всплытие устройства на поверхность. Взрывное устройство содержит заряд взрывчатого вещества, размещенный в его корпусе, гидростатический переключатель и приводимый им в действие замедлитель срабатывания взрывного устройства, источник электроэнергии, электропиропатрон, систему, обеспечивающую стабилизацию положения и подвешивания устройства на поплавке на глубине нескольких метров подо льдом, систему подрыва взрывчатого вещества и др. A known method of mechanical destruction of ice from a submarine using an explosive device (see US invention N 3791296 "Explosive device for breaking ice"). According to this invention, to destroy the ice during the explosion and to form a wormwood for the submarine to emerge, a pop-up explosive device is released from its torpedo tube, which includes a body, a float fixed with the possibility of detachment at one end of the body, giving the device positive residual buoyancy and causing the device to float on surface. An explosive device contains an explosive charge placed in its housing, a hydrostatic switch and an explosive device retarder, an electric power source, an electric pyro cartridge, a system for stabilizing the position and suspension of the device on a float at a depth of several meters under ice, an explosive blasting system and etc.
Выпущенное из торпедного аппарата такое устройство, замедлив свое движение, всплывает под лет и висит на поплавке на расстоянии нескольких метров от него. После чего производится подрыв взрывчатого вещества и разрушение взрывом ледяного покрова. Released from a torpedo tube such a device, slowing down its movement, floats under the years and hangs on a float at a distance of several meters from it. After that, the explosive is blown up and destroyed by the explosion of ice cover.
Применение описанного известного устройства может быть принято за прототип предлагаемого решения. The application of the described known device can be taken as a prototype of the proposed solution.
Однако несмотря на то, что способ разрушения льда с помощью взрыва сам по себе представляется достаточно эффективным, он вместе с тем обладает рядом существенных недостатков:
для реализации его с подводного плавсредства требуется применение довольно дорогостоящего и сложного устройства, включающего в себя большое количество взаимодействующих механических и электрических узлов, обеспечение высокой надежности которых представляется труднорешаемой задачей;
устройство безвозвратно уничтожается при его использовании, что, в свою очередь, обуславливает необходимость иметь на плавсредстве запас таких устройств и соответствующее место для их хранения;
возможность использования описанного в прототипе устройства с плавсредства гражданского назначения затруднительно, так как из-за отсутствия штатных торпедных аппаратов потребуется установка на нее специальных пусковых установок и обеспечение возможности безопасного хранения в корпусе плавсредства взрывоопасных объектов;
способ разрушения льда взрывом сопряжен с неблагоприятными для окружающей среды экологическими последствиями, обусловленными как непосредственным воздействием ударной волны, так и воздействием химических веществ, образующихся при взрыве.However, despite the fact that the method of ice destruction using an explosion in itself seems quite effective, it also has a number of significant drawbacks:
to implement it from an underwater craft requires the use of a rather expensive and complex device, which includes a large number of interacting mechanical and electrical components, ensuring high reliability of which seems a difficult task;
the device is irretrievably destroyed during its use, which, in turn, necessitates having a supply of such devices on the boat and an appropriate place for their storage;
the possibility of using the civilian craft described in the prototype of the device is difficult, because due to the lack of full-time torpedo tubes it will be necessary to install special launchers on it and ensure the possibility of safe storage of explosive objects in the body of the vehicle;
The method of ice destruction by explosion is associated with environmental adverse environmental consequences due to both the direct impact of the shock wave and the effects of chemicals formed during the explosion.
Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков прототипа и создание высокоэффективного более дешевого и надежного способа ослабления прочности для разрушения ледового покрова для обеспечения возможности всплытия подводного плавсредства без вредных экологических последствий для окружающей среды. The technical result of the invention is the elimination of these disadvantages of the prototype and the creation of a highly efficient cheaper and more reliable way of weakening the strength to destroy the ice cover to enable the ascent of an underwater craft without harmful environmental consequences for the environment.
Указанный технический результат достигается тем, что пробойнику придают положительную остаточную плавучесть и, выпуская его с пласредства, разгоняют под действием подъемной силы, обусловленной этой остаточной плавучестью, до скорости движения, достаточной для накопления всплывающим пробойником необходимого для ослабления прочности или разрушения ледового покрова при ударе о него пробойника запаса кинетической энергии. The specified technical result is achieved in that the piercer is given positive residual buoyancy and, releasing it from the vessel, it is accelerated under the action of the lifting force due to this residual buoyancy to a speed sufficient to accumulate by the pop-up piercer necessary to weaken the strength or destruction of the ice cover upon impact about him a punch of kinetic energy.
Устройство для реализации данного способа (пробойник), с целью снижения его массогабаритных и стоимостных характеристик, выполнено в виде удобообтекаемого тела вращения с полым проницаемым корпусом и упрочненной головной частью, причем в нижней (хвостовой) части проницаемого корпуса предусмотрено отверстие для ввода в него размещенного на плавсредстве патрубка подачи сжатого газа от системы его хранения для продувания пробойника (выдавливания из его корпуса воды для придания ему перед запуском с плавсредства положительной остаточной плавучести. A device for implementing this method (punch), in order to reduce its weight and size and cost characteristics, is made in the form of a streamlined body of revolution with a hollow permeable body and a hardened head part, with an opening for entering into it placed on it in the lower (tail) part of the permeable body a vessel for supplying compressed gas from its storage system for blowing a punch (squeezing water out of its body to give it a positive residual before starting from a vessel buoyancy.
Для повышения без дополнительных энергозатрат эффективности пробойника благодаря увеличению максимальной скорости его движения за счет использования эффекта "газовой" смазки" на нижнем участке головной части пробойника для обеспечения выхода из корпуса расширяющегося при всплытии пробойника сжатого газа по периметру поперечного сечения в обшивке корпуса выполнены отверстия, изнутри корпуса закрытие кольцевым газосборником (коллектором), оснащенным газозаборными трубками. Верхние концы газозаборных трубок жестко связаны с газосборником, а нижние концы выведены в нижнюю хвостовую часть полого корпуса пробойника. Для обеспечения ввода в полый корпус пробойника патрубка подачи сжатого газа (воздуха) и выхода забортной воды при выдавливании ее сжатым газом в (хвостовой) нижней части корпуса пробойника предусмотрено отверстие, оборудованное поплавковым клапаном, предназначенным для закрытия отверстия после выхода из корпуса пробойника забортной воды и для предотвращения выхода через это отверстие сжатого газа (воздуха), который, расширяясь при всплытии, по газосборным трубкам попадает в газосборник (коллектор) и далее через отверстия в обшивке нижнего участка головной части пробойника подается на его наружную поверхность. To increase the effectiveness of the punch without additional energy consumption by increasing the maximum speed of its movement due to the use of the "gas" lubrication effect on the lower part of the head of the punch to ensure that the compressed gas expanding when the punch comes up along the perimeter of the cross-section, holes are made in the casing of the casing, from the inside the casing is closed by an annular gas collector (collector) equipped with gas sampling tubes.The upper ends of the gas sampling tubes are rigidly connected to the gas collector nickname, and the lower ends are led out to the lower tail of the hollow body of the punch. To ensure that the compressed gas (air) pipe is inserted into the hollow body of the punch and outboard water is extruded when it is pressed with compressed gas, a hole equipped with a float is provided in the (tail) bottom of the punch body a valve designed to close the hole after leaving the body of the punch of seawater and to prevent the release of compressed gas (air) through this hole, which, expanding upon ascent, along the gas collection it passes into the gas collector (collector) and then through the holes in the casing of the lower section of the head part of the punch is fed to its outer surface.
Распространяясь по поверхности движущегося пробойника, пузырьки газа, создавая эффект "газовой смазки", способствуют снижению сопротивления движению, обусловленного трением воды, и увеличению скорости движения, а, следовательно, и кинетической энергии пробойника, которая при ударе об лед используется для его разрушения. Spreading over the surface of a moving punch, gas bubbles, creating the effect of "gas lubrication", help to reduce the resistance to movement due to friction of water and increase the speed of movement, and, consequently, the kinetic energy of the punch, which is used to break it when it hits the ice.
Таким образом, данный способ ослабления прочности или разрушения ледового покрова отличается от всех известных решений в этой области применением всплывающего пробойника, имеющего полый проницаемый корпус, продуваемый сжатым газом (например, воздухом). Тем самым пробойнику придают положительную остаточную плавучесть, необходимую для его всплытия и разгона до расчетной скорости. Кроме того, расширяющийся при всплытии газ создает эффект "газовой смазки", попадая на наружную поверхность корпуса пробойника по газосборным трубкам и через коллектор, что повышает эффективность его работы. Thus, this method of weakening the strength or destruction of the ice cover differs from all known solutions in this area by the use of a pop-up punch having a hollow permeable body, purged with compressed gas (for example, air). Thus, the punch is given the positive residual buoyancy necessary for its ascent and acceleration to the design speed. In addition, the gas expanding upon ascent creates the effect of "gas lubrication", falling on the outer surface of the punch body through gas collection tubes and through the collector, which increases its efficiency.
Этот способ позволяет снизить стоимость и повысить надежность операции по разрушению ледового покрова без вредных экологических последствий. This method allows to reduce the cost and increase the reliability of the operation to destroy the ice cover without harmful environmental consequences.
Изобретение поясняется чертежами, где изображено: на фиг. 1 продольный разрез пробойника, установленного на подводном объекте; на фиг. 2 продольный разрез пробойника в момент всплытия с подводного объекта после продувания пробойника сжатым газом; на фиг. 3 общий вид пробойника в момент всплытия к ледовой поверхности; на фиг. 4 общий вид пробойника в момент удара о ледовый покров. The invention is illustrated by drawings, where: 1 longitudinal section of a punch mounted on an underwater object; in FIG. 2 is a longitudinal section through the punch at the time of emergence from the underwater object after blowing the punch with compressed gas; in FIG. 3 general view of the punch at the time of ascent to the ice surface; in FIG. 4 general view of the punch at the moment of impact on the ice cover.
Для осуществления способа ослабления прочности и разрушения ледового покрова для обеспечения возможности всплытия подводного плавсредства 1 служит установленное на нем всплывающее устройство пробойник, включающий удобообтекаемый полый корпус 2, головная часть которого 3 выполнена упрочненной. На нижнем участке головной части 3 корпуса 2 пробойника по периметру поперечному сечения в обшивке корпуса 2 выполнены отверстия 4, изнутри корпуса 2 закрытые кольцевым газосбоpником 5 (коллектором), оснащенным газосборными трубками 6. Верхние концы трубок 6 жестко связаны с газосборником 5, а нижние (свободные) концы выведены в нижнюю хвостовую часть полого корпуса 2 пробойника. В хвостовой части корпуса 2 пробойника предусмотрено концевое отверстие 7, оснащенное поплавковым клапаном 8. Подводное плавсредство оборудовано устройством хранения и подачи сжатого газа (воздуха) 9, имеющее выводящий патрубок 10. To implement the method of weakening the strength and destruction of the ice cover to enable the ascent of the
Способ ослабления прочности или разрушения ледового покрова для обеспечения возможности всплытия подводного плавсредства осуществляется следующим образом. A method of weakening the strength or destruction of the ice cover to enable the ascent of an underwater craft is as follows.
Порция сжатого газа (воздуха), выбранная исходя из конкретных условий из устройства его хранения 9 подается по патрубку 10 во внутрь полого корпуса 2 пробойника. Сжатый газ (воздух) выдавливает забортную воду из внутренней полости корпуса 2 пробойника через концевое отверстие 7, газоотводные трубки 6 и отверстия 4. По окончании процесса выдавливания забортной воды срабатывает поплавковый клапан 8, перекрывающий концевое отверстие 7. Пробойник приобретает положительную остаточную плавучесть и начинает всплывать, постепенно разгоняясь до заданной скорости установившегося движения. Сжатый газ, выдавившийся забортную воду из корпуса 2 пробойника на первоначальной глубине нахождения подводного плавсредства 1, в процессе всплытия начинает расширяться. Расширяющийся сжатый газ (воздух) по газоотводным трубкам 6, свободные концы которых выведены в нижнюю (хвостовую) часть полого корпуса 2, попадает в кольцевой газосборник (коллектор) 5. Из коллектора 5 расширяющийся газ через отверстия 4 в обшивке корпуса 2 выходит наружу в головной части 3 пробойника и обтекает его наружную поверхность. Создается эффект "газовой смазки", способствующий увеличению скорости движения пробойника и кинетической энергии удара. Разогнавшееся всплывающее устройство пробойник ударяет по ледовому покрову, ослабляя тем самым его прочность или пробивная полынью, в которую затем всплывает подводное плавсредство 1. A portion of compressed gas (air), selected on the basis of specific conditions from the storage device 9 is supplied through the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4905081 RU2066657C1 (en) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | Method and device for weakening strength of ice cover or breaking ice cover |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4905081 RU2066657C1 (en) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | Method and device for weakening strength of ice cover or breaking ice cover |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2066657C1 true RU2066657C1 (en) | 1996-09-20 |
Family
ID=21557049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4905081 RU2066657C1 (en) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | Method and device for weakening strength of ice cover or breaking ice cover |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2066657C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2604500C1 (en) * | 2015-07-29 | 2016-12-10 | Герман Евсеевич Иткин | Method of breaking ice and device therefor |
CN107856816A (en) * | 2017-11-06 | 2018-03-30 | 哈尔滨工程大学 | A kind of unmanned subglacial opens ice latent device |
RU2649998C1 (en) * | 2016-12-26 | 2018-04-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Device to open ice cover |
CN109131800A (en) * | 2018-07-13 | 2019-01-04 | 哈尔滨工程大学 | A kind of submarine and its floating icebreaking method with underwater ascent ice-breaking function |
CN109629521A (en) * | 2019-01-22 | 2019-04-16 | 天津大学 | A kind of artificial flexible heat-insulating ice sheet device |
-
1991
- 1991-01-25 RU SU4905081 patent/RU2066657C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США N 3791296, кл. B 63 G 8/41, F 42 B 22/00, 1974. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2604500C1 (en) * | 2015-07-29 | 2016-12-10 | Герман Евсеевич Иткин | Method of breaking ice and device therefor |
RU2649998C1 (en) * | 2016-12-26 | 2018-04-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Device to open ice cover |
CN107856816A (en) * | 2017-11-06 | 2018-03-30 | 哈尔滨工程大学 | A kind of unmanned subglacial opens ice latent device |
CN109131800A (en) * | 2018-07-13 | 2019-01-04 | 哈尔滨工程大学 | A kind of submarine and its floating icebreaking method with underwater ascent ice-breaking function |
CN109629521A (en) * | 2019-01-22 | 2019-04-16 | 天津大学 | A kind of artificial flexible heat-insulating ice sheet device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6021731A (en) | Ballast system for underwater vehicle | |
EP2810867B1 (en) | Launched air vehicle system | |
US6701819B1 (en) | Apparatus for launching an object in a fluid environment | |
US6427574B1 (en) | Submarine horizontal launch tactom capsule | |
RU2066657C1 (en) | Method and device for weakening strength of ice cover or breaking ice cover | |
CN103818527A (en) | Ship close-range collision preventation device and method, umbrella and ship | |
US3012534A (en) | Pressure minesweeping | |
RU2042570C1 (en) | Method and device for breaking ice by means of submersible water craft | |
US3822660A (en) | Method and apparatus for salvaging a sunken vessel | |
US3075301A (en) | Launch and underwater trajectory test vehicle | |
FR2764686A1 (en) | INFLATABLE LAUNCHER GUN | |
US2349009A (en) | Submarine | |
CN115289919B (en) | Target damage warhead in water based on high-pressure and normal-pressure bubble combined pulsation principle | |
CN201284005Y (en) | Deep sea submarine missile transmitting propulsion unit | |
US3094928A (en) | Explosive release bolt and valve | |
US3084627A (en) | Underwater launched surface mine | |
US3791296A (en) | Ice demolition charge | |
US3180225A (en) | Suspended water-launched missile | |
WO2011021079A1 (en) | Anti-pirates method and apparatus for a ship | |
JP4138996B2 (en) | Ship navigation disturbance device | |
CN113799947A (en) | Underwater search explosion submersible vehicle | |
CN205632978U (en) | First cable device at end is worn to rocket of salvaging a sunken ship | |
US601604A (en) | Marine torpedo | |
WO2010150285A2 (en) | Combat submarine ballast system & ice hull | |
SE8702096D0 (en) | TORPEDO |