RU2137667C1

RU2137667C1 - Method of breaking ice cover

Info

Publication number: RU2137667C1
Application number: RU98119213A
Authority: RU
Inventors: В.М. Козин
Original assignee: Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority date: 1998-10-19
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 1999-09-20

Abstract

FIELD: shipbuilding; submerged vessels breaking ice covers by resonance method. SUBSTANCE: during motion of submerged vessel, outside water is additionally sucked inside by means of pump located inside vessel in water flow passage. Water intake part of passage is located in upper portion of ship's skin where through of flexural gravitational wave is located. Outlet of passage is located in aft section of vessel. EFFECT: enhanced efficiency of breaking ice cover due to increased height of flexural gravitational waves. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения, в частности, к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным способом при всплытии в сплошном льду. The invention relates to the field of shipbuilding, in particular, to submarines sailing in ice conditions and destroying the ice cover in a resonant way when surfacing in solid ice.

Уровень техники известен из способа разрушения ледяного покрова резонансными изгибно-гравитационными волнами (ИГВ), определенной высоты, возбуждаемыми подводным судном (В.М.Козин, А.В.Онищук. Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяной покрове от движения подводного судна. -ПМТФ, Новосибирск, ВО "Наука", 1994, N2, 78-81) [1]. The prior art is known from the method of ice cover destruction by resonant flexural-gravitational waves (IGW), of a certain height, excited by an underwater vessel (V.M. Kozin, A.V. Onishchuk. Model studies of wave formation in a continuous ice cover from the movement of an underwater vessel. -MPTF , Novosibirsk, VO "Nauka", 1994, N2, 78-81) [1].

Известный способ осуществляется следующим образом. Судно всплывает на безопасную глубину и движется подо льдом с резонансной скоростью V_р, т.е. со скоростью, при которой высота возбуждаемых ИГВ максимальна.The known method is as follows. The vessel floats to a safe depth and moves under ice with a resonant speed V _p , i.e. at the speed at which the height of the excited IGV is maximum.

Недостатком способа является ограниченность высоты ИГВ, т.е. их ледоразрушающей способности, которая при резонансной скорости судна определяется заглублением и водоизмещением последнего [1]. The disadvantage of this method is the limited height of the IHV, i.e. their ice-breaking capacity, which at the resonant speed of the vessel is determined by the depth and displacement of the latter [1].

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности разрушения ледяного покрова. The task of the invention is to increase the effectiveness of the destruction of the ice cover.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в увеличении высоты ИГВ при не меняющихся резонансной скорости и величины заглубления судна. The technical result achieved in the process of solving the problem is to increase the height of the IHV at a constant resonant speed and depth of the ship.

Существенные признаки, характеризующие изобретение. The essential features characterizing the invention.

Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду ИГВ при движении судна подо льдом с резонансной скоростью. Restrictive: the ice cover is destroyed by an underwater vessel by exciting IGW in ice when the vessel moves under ice at a resonant speed.

Отличительные: во время движения судна дополнительно осуществляют отсос забортной воды внутрь судна с помощью насоса, расположенного в водопроточном канале; водозаборная часть канала расположена в верхней части судовой обшивки в месте расположения подошвы ИГВ, а выход канала - в кормовой части судна. Distinctive: while the vessel is moving, they additionally suck outboard water inside the vessel using a pump located in the water flow channel; the water intake of the channel is located in the upper part of the ship's sheathing at the location of the IGV sole, and the channel exit is in the stern of the vessel.

Отсос забортной воды увеличивает скорость обтекания корпуса, что в свою очередь в соответствии с законом Бернулли p+ρv²/2=cоnst, где P - давление в жидкости, ρ - плотность воды, V -скорость жидкости), приведет к уменьшению давления в области формирования подошвы ИГВ. Понижение давления под ледяным покровом в месте расположения подошвы ИГВ увеличит прогиб льда, т.е. высоту ИГВ.Seawater suction flow rate increases the housing, which in turn, in accordance with Bernoulli's law p + ρv ^2/2 = const, where P - pressure in the liquid, ρ - density of water, V is the velocity of the fluid) lead to a decrease in pressure in the region the formation of the sole of the IHV. The decrease in pressure under the ice cover at the location of the foot of the IHV will increase the deflection of ice, i.e. IHV height.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Под ледяным покровом начинают перемещать подводное судно с резонансной скоростью [1] . Если высота возбуждаемых ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то включают насос, расположенный внутри судна в водопроточном канале. Водозаборную часть канала выполняют в верхней части судовой обшивки в месте расположения подошвы ИГВ. Выход канала располагают в кормовой части судна, что позволит использовать реакцию отбрасываемой насосом воды для получения дополнительного упора. Расположение водозаборной части канала под подошвой ИГВ увеличит скорость обтекания корпуса судна в этом месте и приведет к падению давления, что в свою очередь увеличит высоту ИГВ и уровень изгибных напряжений в ледяном покрове, т.е. ледоразрушающая способность судна возрастет. Under the ice cover, a submarine begins to move at a resonant speed [1]. If the height of the excited IGW turns out to be insufficient to destroy the ice, then turn on the pump located inside the vessel in the water flow channel. The water intake part of the channel is carried out in the upper part of the ship skin at the location of the foot of the IHV. The channel exit is located in the stern of the vessel, which will allow using the reaction of the water pumped by the pump to obtain additional emphasis. The location of the water intake part of the channel under the foot of the IHV will increase the speed of flow around the ship’s hull in this place and lead to a pressure drop, which in turn will increase the height of the IHV and the level of bending stresses in the ice cover, i.e. the ice breaking capacity of the ship will increase.

Изобретение поясняется графически, где на фиг. 1 показана схема реализации предлагаемого решения. The invention is illustrated graphically, where in FIG. 1 shows a diagram of the implementation of the proposed solution.

Под ледяным покровом 1 начинает движение подводное судно 2 с резонансной скоростью V_р. Если высота возбуждаемых ИГВ h₁ окажется недостаточной для разрушения льда, то включают насос 3, расположенный внутри судна в водопроточном канале 4. Отсос забортной воды внутрь судна увеличит скорость обтекания верхней части судовой обшивки в месте расположения подошвы ИГВ, что вызовет увеличение высоты ИГВ до значения h₂, т.е. повысит ледоразрушающую способность судна.Under the ice cover 1 starts moving submarine 2 with a resonant speed V _p . If the height of the excited IGV h ₁ is insufficient to break the ice, then turn on the pump 3 located inside the vessel in the water flow channel 4. The outboard water suction inside the vessel will increase the speed of flow around the upper part of the vessel skin at the location of the IGV sole, which will increase the height of the IVG to the value h ₂ , i.e. will increase the ice breaking capacity of the vessel.

Claims

A method of destroying ice cover by an underwater vessel, which involves generating bending and gravitational waves when the vessel moves under ice at resonant speed, characterized in that during the movement of the vessel, sea water is additionally sucked into the vessel using a pump located inside the vessel in a water flow channel, In this case, the water intake channel is located in the upper part of the ship's skin at the location of the sole of the flexural-gravitational wave, and the channel exit is in the stern of the vessel.