RU2152330C1 - Construction of ice-breaker for breaking ice cover - Google Patents
Construction of ice-breaker for breaking ice cover Download PDFInfo
- Publication number
- RU2152330C1 RU2152330C1 RU98115347A RU98115347A RU2152330C1 RU 2152330 C1 RU2152330 C1 RU 2152330C1 RU 98115347 A RU98115347 A RU 98115347A RU 98115347 A RU98115347 A RU 98115347A RU 2152330 C1 RU2152330 C1 RU 2152330C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- shaped
- tip
- retractable
- icebreaker
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано, например, при проектировании ледоколов и судов ледокольного типа. The invention relates to the field of shipbuilding and can be used, for example, in the design of icebreakers and icebreaking vessels.
Известны ледоколы отечественные, в том числе, атомоходы, и ледоколы зарубежных стран (В.И. Каштелян и др. "Ледоколы", Л., 1972, стр. 8...28 и 29... 44), снабженные носовой ложкообразной оконечностью. Их недостатком является неизбежность непроизводительных расходов энергии на ненужное дробление льда, преодоление силы трения бортов об лед, раздвижение ледяных полей и т.п. Эти недостатки вынуждают при увеличении толщины льда двигаться неравномерно - "наскоками" с реверсами и контрреверсами, каждый раз углубляясь в ледяное поле на ограниченное расстояние. Выходом из положения является увеличение мощности и запасов топлива, что в районах Арктики доступно только атомоходам. Domestic icebreakers are known, including nuclear powered icebreakers and icebreakers of foreign countries (V.I. Kashtelyan and others. “Icebreakers", L., 1972, pp. 8 ... 28 and 29 ... 44), equipped with a bow-shaped nose tip. Their disadvantage is the inevitability of unproductive energy consumption for unnecessary crushing of ice, overcoming the friction force of the sides on ice, the expansion of ice fields, etc. These shortcomings force an uneven movement with increasing ice thickness - “swooping” with reverses and counter-reverses, each time deepening into the ice field for a limited distance. The way out is to increase the power and fuel reserves, which in the Arctic regions are available only to nuclear powered ships.
Известно также устройство плоской понтонообразной носовой оконечности ледокольного судна (патент СССР N 1308188, 82 г. и патент SU N 1612995, 87 г. ), исключающее дробление льда и уменьшающее сопротивление трения бортов о лед. Такое устройство создает одновременное равномерное распределение нагрузки по всей ширине корпуса ледокольного судна, что ограничивает толщину преодолеваемого льда и делает способ неэффективным в районах Арктики. A device is also known for a flat pontoon-shaped fore end of an icebreaking vessel (USSR patent N 1308188, 82 g. And SU patent N 1612995, 87 g.), Which eliminates ice crushing and reduces the friction resistance of the sides on ice. Such a device creates a simultaneous uniform load distribution across the entire width of the hull of an icebreaking vessel, which limits the thickness of the ice to be overcome and makes the method ineffective in areas of the Arctic.
Известно также устройство понтонообразной носовой оконечности, взятое за прототип, содержащее боковые ребра, несущие ледодробящие или ледорежущие средства (патент RU N 2062245). Also known device pontoon-shaped nasal extremities, taken as a prototype, containing side ribs carrying ice crushing or ice-cutting means (patent RU N 2062245).
Недостатком этого устройства является отсутствие высокопроизводительных средств разрушения льда движущимся ледоколом. Кроме того, использование движущихся средств механического разрушения льда увеличивает сопротивление сил трения движению ледокола вплоть до их заклинивания и поломки, а при толщинах льда, характерных для Арктики, их применение нецелесообразно. The disadvantage of this device is the lack of high-performance means of ice destruction by a moving icebreaker. In addition, the use of moving means of mechanical destruction of ice increases the resistance of the friction forces to the movement of the icebreaker up to their jamming and breakage, and when the thickness of the ice is characteristic of the Arctic, their use is impractical.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы ледокола путем создания устройств повышения ледопроходимости и снижения затрат мощности на разрушение льда. The objective of the invention is to increase the efficiency of the icebreaker by creating devices to increase ice permeability and reduce power costs for the destruction of ice.
Для достижения данного технического результата понтонообразная оконечность выполнена в районе ватерлинии с плоским форштевнем, а в надводной части носовой оконечности установлен выдвижной кронштейн с навесным ледорезным средством, при этом, носовой участок днища имеет V-образный профиль сечения с ледоразделяющим гребнем, а ледоразводящий клин снабжен выдвижными удлинителями, при этом в скулах корпуса в районе V-образного днища размещены выдвижные ледоотводящие закрылки, продлевающие как бы плоскости днища. To achieve this technical result, a pontoon-shaped tip is made in the waterline area with a flat bow, and a retractable bracket with a hinged ice-cutting tool is installed in the surface of the bow tip, while the bow section of the bottom has a V-shaped section profile with an ice-dividing crest, and the ice-raising wedge is equipped with retractable extenders, while in the cheekbones of the hull in the region of the V-shaped bottom there are retractable ice-removing flaps extending, as it were, the planes of the bottom.
Кроме того, под верхней палубой носовой оконечности перед портиками, защищенными крышками, установлены гидромониторы с системами управления, а у бортов на амортизированных фундаментах размещены лазерные установки, содержащие излучатели, блоки газо-, водо-, электропитания, оптику, системы управления и оптические лазерные резаки, причем последние установлены на выдвижных из корпуса в стороны от диаметральной плоскости конструкциях и защищены от внешних воздействий. In addition, hydromonitors with control systems are installed under the upper deck of the nasal tip in front of the porticoes, which are protected by covers, and laser installations containing emitters, gas, water, power supplies, optics, control systems, and optical laser cutters are located on the boards on shock-absorbed foundations moreover, the latter are mounted on retractable structures away from the diametrical plane and are protected from external influences.
Кроме того, ледокол оборудован системой водяной смазки, которая снабжена коллектором с соплами, при этом сопла установлены на внутренней стороне наклонной плоскости носовой оконечности в районе ее перехода в днище и соединены с ее наружной поверхностью сквозными отверстиями. In addition, the icebreaker is equipped with a water lubrication system, which is equipped with a manifold with nozzles, while the nozzles are installed on the inner side of the inclined plane of the nasal tip in the area of its transition to the bottom and are connected to its outer surface through holes.
Кроме того, на внутренней стороне носовой оконечности и V-образного участка днища установлена проточная цистерна с нагревательными элементами и соединена приемным трубопроводом с отливной частью системы охлаждения энергетической установки, а напорным трубопроводом - с распределительным коллектором гидромониторов и системой водяной смазки. In addition, a flow tank with heating elements is installed on the inner side of the nose and the V-shaped section of the bottom and is connected by a receiving pipe to the casting part of the cooling system of the power plant, and the pressure pipe is connected to the distribution manifold of hydraulic monitors and a water lubrication system.
Изобретение поясняется чертежами,
На фиг. 1 показаны основные элементы устройств для ослабления и разрушения льда.The invention is illustrated by drawings,
In FIG. 1 shows the basic elements of devices for weakening and breaking ice.
На фиг. 2 изображены схемы разрушения льда описываемыми устройствами. In FIG. 2 shows ice fracture schemes by the described devices.
На фиг. 3 представлены схемы обработки льда лазерными и водяными устройствами. In FIG. 3 shows schemes for processing ice with laser and water devices.
На фиг. 4 пояснена схема устройства транспортировки льда под ледовые берега канала. In FIG. 4, a diagram of a device for transporting ice under the ice banks of a channel is explained.
На носовой оконечности 1 установлен в районе ватерлинии плоский форштевень 2, а за портиками под верхней палубой размещены гидромониторы: бортовые 3 и носовые 4, а в диаметральной плоскости размещен выдвижной кронштейн 5 с подвесом 6, на нижнем конце которого подвижно закреплено за один конец навесное ледорезное и ледоудаляющее средство 7 со сменной рабочей частью, причем режущие элементы 8 средства имеют ковшеобразную форму с заостренными кромками, обеспечивающими образование V-образного углубления. По бортам ледокола под верхней палубой в носу размещены на амортизаторных фундаментах лазерные установки (на фиг. 1 не показаны), а их оптические лазерные резаки 9 при работе выдвинуты из корпуса на величину, обеспечивающую заданную ширину создаваемого во льду канала. Следующая за форштевнем часть наклонного участка 10 выполнена плоской в поперечном и волнообразной в продольном сечениях и в нижней части снабжена рядом отверстий 11 для прохода горячей воды, играющей роль смазки, на внешнюю, соприкасающуюся со льдом поверхность. On the
Наклонная поверхность плавно переходит в днище V-образного сечения 12 с ледоразделяющим гребнем 13, а в скулах корпуса установлены выдвижные ледоотводящие закрылки 14 с гидроприводами, размещенными внутри корпуса (не показаны), при этом ледоразводящий клин 15 имеет телескопическую конструкцию и снабжен выдвижными секциями - удлинителями 16 вертикальных плоскостей клина. The inclined surface smoothly passes into the bottom of the V-
Устройства разрушения льда работают следующим образом. В исходном положении при движении ледокола по чистой воде или при слабом ледовом покрытии все выдвижные устройства убраны, портики закрыты. При прокладывании канала в ледовом массиве все выдвижные средства: кронштейн 5 с подвесом 6 и навесным ледорезным средством 8, оптические лазерные резаки 9, выдвижные ледоотводящие закрылки 14 и выдвижные ледоразводящие удлинители 16 выдвинуты в рабочее положение; проточная цистерна соединена с отливной частью системы охлаждения энергетической установки и с напорными коллекторами гидромониторов и системы смазки; включены нагревательные элементы цистерны. Гидромониторы 3 и 4 подают горячую воду на лед, лазерные резаки 9 прорезают ослабленный горячей водой лед на требуемую глубину по боковым продольным, а навесное ледорезное средство - по средней линиям предстоящего разлома льда, при этом носовые гидромониторы 4, управляемые автоматически (фиг. 2, 3), подают горячую воду на заднюю поперечную границу обрабатываемого участка. Ice breaking devices work as follows. In the initial position, when the icebreaker moves in clear water or with weak ice cover, all the retractable devices are removed, the porticoes are closed. When laying the channel in the ice mass, all the retractable devices: bracket 5 with suspension 6 and mounted ice-cutting equipment 8, optical laser cutters 9, retractable ice-removing
Окончание предварительного ослабления льда на очередном участке совпадает с началом контакта форштевня 2 с серединой передней кромки льда, созданием на ограниченном участке возрастающего давления, изгибающих ослабленный лед моментов и возрастающих растягивающих напряжений, ведущих к образованию продольных трещин и разрушению льда по продольным направлениям. Дальнейшее продвижение ледокола приводит к контакту с передней кромкой льда всей плоской наклонной поверхности 10 носовой оконечности, возрастающему давлению на кромку льда, созданию изгибающих моментов и растягивающих напряжений, ведущих к образованию поперечных трещин и разрушению льда по дальней границе участка с образованием глыб льда большого объема, скольжению их с притапливанием (фиг. 2 "д", "е" и "ж") по наклонной поверхности 10 с минимальным коэффициентом трения за счет ее волнообразного продольного сечения, соответствующей обработки ее поверхности, исключающей покраску суриком, и "обильной" смазки поверхности горячей водой, подаваемой из системы смазки через отверстия 11. Увлечение льдин под V-образное днище 12 с ледоразделяющим гребнем 13 в районе киля приводит к побортному разделению обломков льда и разведению их с помощью выдвижных ледоотводящих закрылков 14 и выдвижных ледоразводящих удлинителей 16 ледоразводящего клина 15 под ледовые берега создаваемого канала. The end of the preliminary ice weakening in the next section coincides with the beginning of the contact of the
Процесс работы устройств является саморегулируемым благодаря наличию естественной обратной связи. Так, с увеличением толщины льда скорость передвижения ледокола уменьшается, а время и, следовательно, глубина ослабления льда увеличиваются, что снижает необходимые усилия для разрушения льда корпусом ледокола. The process of the devices is self-regulating due to the presence of natural feedback. So, with an increase in the thickness of the ice, the speed of movement of the icebreaker decreases, and the time and, consequently, the depth of weakening of the ice increase, which reduces the necessary effort for the destruction of ice by the body of the icebreaker.
Предложенные устройства ослабления и разрушения ледяного покрова существенно увеличивают ледопроходимость ледокола и снижают потребляемую мощность. The proposed devices for the weakening and destruction of the ice cover significantly increase the ice penetration of the icebreaker and reduce power consumption.
Указанный эффект достигается за счет совершенствования формы корпуса носовой оконечности, исключающей непроизводительные затраты энергии на дробление и уплотнение льда, на преодоление трения бортов о лед, на раздвижение больших масс льда и т.п., и предварительного ослабления льда, проводимого с учетом его физических свойств и использования опытных данных, в том числе, того, что допустимые растягивающие усилия в 3 раза меньше допустимых сжимающих, а повышение температуры воздуха от отрицательных значений до положительных вдвое понижает прочность ледяного покрова. This effect is achieved by improving the shape of the nasal tip body, eliminating unproductive energy costs for crushing and compaction of ice, overcoming friction of the sides against ice, spreading large masses of ice, etc., and preliminary weakening of the ice, taking into account its physical properties and the use of experimental data, including the fact that allowable tensile forces are 3 times less than allowable compressive forces, and an increase in air temperature from negative to positive values halves Ruggedness ice.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98115347A RU2152330C1 (en) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Construction of ice-breaker for breaking ice cover |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98115347A RU2152330C1 (en) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Construction of ice-breaker for breaking ice cover |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98115347A RU98115347A (en) | 2000-06-27 |
RU2152330C1 true RU2152330C1 (en) | 2000-07-10 |
Family
ID=20209492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98115347A RU2152330C1 (en) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Construction of ice-breaker for breaking ice cover |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2152330C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535588C1 (en) * | 2014-01-28 | 2014-12-20 | Николай Петрович Дядченко | Icebreaker fore end |
RU2581974C2 (en) * | 2013-10-06 | 2016-04-20 | Александр Васильевич Дегтярев | Ice breaker-ice cleaning ship |
RU2648657C2 (en) * | 2016-05-10 | 2018-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром нефть шельф" | Method of destruction of packs of ice blocks near ice-resistant oil and gas and hydraulic constructions and a device for its implementation |
-
1998
- 1998-08-07 RU RU98115347A patent/RU2152330C1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581974C2 (en) * | 2013-10-06 | 2016-04-20 | Александр Васильевич Дегтярев | Ice breaker-ice cleaning ship |
RU2535588C1 (en) * | 2014-01-28 | 2014-12-20 | Николай Петрович Дядченко | Icebreaker fore end |
RU2648657C2 (en) * | 2016-05-10 | 2018-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром нефть шельф" | Method of destruction of packs of ice blocks near ice-resistant oil and gas and hydraulic constructions and a device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2656340B2 (en) | Icebreaker | |
EP3523194B1 (en) | Tugboat having azimuthal propelling units | |
CN108928441A (en) | A kind of Ice Breaking System of sail hull | |
RU2152330C1 (en) | Construction of ice-breaker for breaking ice cover | |
SE515724C2 (en) | Ice breaking procedure and icebreaker | |
CN109050808A (en) | A kind of air cushion ice breaker and icebreaking method | |
US3878804A (en) | Ice-breaking apparatus | |
CN109229287A (en) | A kind of air cushion ship icebreaking device and method | |
RU2535346C1 (en) | Method to break ice cover and semi-submersible icebreaker ship | |
US3530814A (en) | Icebreaking attachment | |
CN208021680U (en) | Ship tail portion skates | |
RU2657726C1 (en) | Method of destruction of the ice coat by the vessel on compressed air stream | |
CN209096962U (en) | A kind of Ice Breaking System of sail hull | |
EP0260395B1 (en) | Icebreaking ship | |
US3768427A (en) | Icebreaker oil tankers | |
RU2213675C2 (en) | Method of breaking ice cover and ship attachment for realization of this method | |
RU98115347A (en) | ICE-BREAKER DEVICE FOR DESTRUCTION OF THE ICE COVER | |
RU2406641C2 (en) | Ice breaker | |
US3977345A (en) | Hydraulic ice breaker | |
RU136785U1 (en) | ICE-CREATED AIR CUSHION PLATFORM FOR LAYING UNDER THE CONDITIONS OF SHallow-water IN THE FREEZING AREAS OF A CONTINENTAL SHELF OF A WIDE SHIPPING ICE CHANNEL FOR WIRE PREFERREDLY IS CRUCIBLE | |
RU183492U1 (en) | ICE-BREAKER WITH NOSE BYPASSES OF STEPS FOR FORMING DESTRUCTION OF ICE BY PRESSING | |
KR102370996B1 (en) | rock cutter | |
RU173479U1 (en) | Port tug with ice teeth and resonant vertical vibrations of the hull for breaking ice | |
RU2651415C1 (en) | Ice breaking method | |
RU2768413C1 (en) | Method of vessel movement in ice |