RU2150406C1

RU2150406C1 - Method of breaking ice cover

Info

Publication number: RU2150406C1
Application number: RU99112759A
Authority: RU
Inventors: В.М. Козин
Original assignee: Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority date: 1999-06-16
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2000-06-10

Abstract

FIELD: shipbuilding; submersible vessels breaking ice cover by resonance flexural gravitational waves. SUBSTANCE: method consists in increase of amplitude of waves due to explosive charge located under ice in vicinity of first (after stern) crest of waves. EFFECT: enhanced efficiency of breaking ice. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом (1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. - Владивосток, ИАПУ ДВО РАН, 1993 г., 44 с.). The invention relates to the field of shipbuilding, in particular to submarines, destroying the ice cover by the resonant method (1. Kozin V.M. Resonance method of ice cover destruction. Thesis for the degree of Doctor of Technical Sciences in the form of a scientific report. - Vladivostok, IAPA FEB RAS , 1993, 44 pp.).

Известно техническое решение (2. Козин В.М., Онищук А.В. Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна / ПМТФ, Новосибирск: Наука, 1994. N 2. С. 78-81), в котором предлагается разрушать ледяной покров подводным судном путем возбуждения во льду изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью v_р, т. е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых изгибно-гравитационных волн (ИГВ) максимальна.A technical solution is known (2. Kozin VM, Onishchuk AV Model studies of wave formation in continuous ice cover from the movement of a submarine / ПМТФ, Novosibirsk: Nauka, 1994. N 2. P. 78-81), which proposes to destroy the ice cover by an underwater vessel by excitation of flexural-gravitational waves in ice when it moves with a resonant speed v _p , i.e., at a speed at which the amplitude of the excited flexural-gravitational waves (IGW) is maximum.

Недостатком метода является невозможность увеличения амплитуды ИГВ, т.е. его ледоразрушающей способности, при движении судна со скоростью v_р.The disadvantage of this method is the impossibility of increasing the amplitude of IGV, i.e. its ice-breaking ability when the vessel is moving at a speed of v _p .

Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения амплитуды ИГВ, возбуждаемых при поступательном движении подводного судна. The essence of the invention lies in the development of a method for increasing the amplitude of IGW excited during the translational motion of an underwater vessel.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном резонансным способом. The technical result obtained by carrying out the invention is to increase the efficiency of ice destruction by an underwater vessel in a resonant manner.

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

Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду резонансных ИГВ. Restrictive: the ice cover is destroyed by an underwater vessel by excitation of resonant IGW in ice.

Отличительные: под первым за кормой судна гребнем волны подрывают заряд взрывчатого вещества. Distinctive: under the first crest of the vessel, the waves undermine the explosive charge.

Известно, что наличие в ледяном покрове майны (полыньи) существенно снижает его несущую способность и соответствующие энергозатраты на его разрушение вблизи свободной кромки (3. Жесткая В.Д., Козин В.М. Исследования параметров изгибно-гравитационных волн в полубесконечном ледяном покрове от движущегося СВП при наличии полосы битого льда. - Труды межд. конф. "Проблемы прочности и эксплуатационной надежности". - Владивосток: ДВГТУ, 1996. С. 87-94). Таким образом, если в ледяном покрове образовать майну, то амплитуда ИГВ при ее прохождении возрастет. It is known that the presence of a lane (wormwood) in the ice sheet significantly reduces its bearing capacity and the corresponding energy consumption for its destruction near the free edge (3. Zhestkaya VD, Kozin V.M. moving SVP in the presence of a broken ice strip. - Proceedings of the international conference "Problems of Strength and Operational Reliability." - Vladivostok: DVGTU, 1996. P. 87-94). Thus, if a lane is formed in the ice cover, then the amplitude of the IHV will increase during its passage.

Способ осуществляется следующим образом. Под ледяным покровом на заданном заглублении начинают движение подводное судно с резонансной скоростью. Если амплитуда возбуждаемых при этом ИГВ оказывается недостаточной для разрушения льда, то в процессе движения судна под ледяной покров помещают и буксируют заряд взрывчатого вещества. При помощи буксира и обеспеченной положительной плавучести взрывного устройства его располагают под первым за кормой судна гребнем волны, высота которого максимальна по сравнению с другими гребнями [2]. После чего осуществляют подрыв заряда. Образовавшаяся в ледяном покрове майна уменьшит его несущую способность, что вызовет увеличение высоты гребня волны, т.е. амплитуды ИГВ за кормой судна. В результате начнется процесс непрерывного разрушения ледяного покрова. The method is as follows. Under the ice cover at a given depth, a submarine begins to move at a resonant speed. If the amplitude of the IGW excited in this case is insufficient to destroy the ice, then during the movement of the vessel, an explosive charge is placed and towed under the ice cover. Using a tugboat and ensured positive buoyancy of the explosive device, it is placed under the first wave crest behind the stern of the vessel, the height of which is maximum in comparison with other crests [2]. Then carry out the undermining of the charge. The lane formed in the ice cover will reduce its bearing capacity, which will cause an increase in the height of the wave crest, i.e. IHV amplitude behind the stern of the vessel. As a result, the process of continuous destruction of the ice cover will begin.

Изобретение поясняется чертежом, где показана схема его реализации. The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of its implementation.

Под ледяным покровом 1 на заданном заглублении H начинает движение подводное судно 2 с резонансной скоростью v_р. Если амплитуда возбуждаемых при этом ИГВ-3 оказывается недостаточной для разрушения льда, то в процессе движения судна под ледяной покров помещают взрывное устройство 4. При помощи буксира 5 и положительной плавучести устройства 4 его располагают под первым за кормой судна гребнем волны. Для этого при помощи эхолотов 8, размещенных по длине судна 2, определяют профиль волны и соответствующую длину буксира 5. После чего осуществляют подрыв заряда. Образовавшаяся в районе гребня волны 6 майна уменьшит несущую способность ледяного покрова, что вызовет увеличение амплитуды ИГВ. В результате за судном сформируются ИГВ-7, и начнется процесс непрерывного разрушения льда.Under the ice cover 1 at a given depth H begins the movement of the submarine 2 with a resonant speed v _p . If the amplitude of the IGV-3 excited in this case is insufficient to destroy the ice, then during the movement of the vessel an explosive device 4 is placed under the ice cover. Using tug 5 and positive buoyancy of device 4, it is placed under the first wave crest after the stern of the vessel. To do this, using echo sounders 8, placed along the length of the vessel 2, determine the wave profile and the corresponding length of the tug 5. Then carry out the undermining of the charge. The lane formed in the region of the wave crest 6 will reduce the bearing capacity of the ice cover, which will cause an increase in the amplitude of the IGW. As a result, IGV-7 will form behind the vessel, and the process of continuous destruction of ice will begin.

Claims

A method of destroying an ice sheet by an underwater vessel by exciting resonant flexural-gravitational waves in ice, characterized in that under the first crest of the vessel, the explosive charge is blown up under the wave’s crest.