RU2161578C1 - Способ разрушения ледяного покрова - Google Patents
Способ разрушения ледяного покрова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2161578C1 RU2161578C1 RU2000103026A RU2000103026A RU2161578C1 RU 2161578 C1 RU2161578 C1 RU 2161578C1 RU 2000103026 A RU2000103026 A RU 2000103026A RU 2000103026 A RU2000103026 A RU 2000103026A RU 2161578 C1 RU2161578 C1 RU 2161578C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- vessel
- ice cover
- water
- stern
- Prior art date
Links
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к судостроению, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами. Изобретение направлено на повышение эффективности разрушения ледяного покрова. Технический результат достигается за счет создания подо льдом гидравлического удара посредством резкого торможения подводного судна с одновременной подачей воздуха под лед в район вершины первого за кормой судна гребня волн. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, плавующим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным способом при всплытии в сплошном льду.
Уровень техники известен из способа разрушения ледяного покрова резонансными изгибно-гравитационными волнами (ИГВ), возбуждаемыми подводным судном (1. В.М.Козин, А.В. Онишук "Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна". -ПМТФ, Новосибирск. -Изд-во ВО "Наука", 1994. -N2. с.78-81), в котором предлагается разрушать ледяной покров подводным судном путем возбуждения изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью Vр, т.е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых ИГВ максимальна.
Недостатком способа является невозможность увеличения амплитуды ИГВ, т. е. ледоразрушающей способности судна при его движении с резонансной скоростью.
Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения амплитуды ИГВ.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.
Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду резонансных ИГВ.
Отличительные: под ледяным покровом дополнительно создают гидравлический удар по льду снизу посредством торможения подводного судна с одновременной подачей под лед в район вершины первого за кормой судна гребня волн.
Известно (см. Войткунский Я. И. Сопротивление воды движению судов. Л.: Судостроение. -1988. - 288с.), что при движении тела в жидкости за ним вследствие вязкостных свойств жидкости и из-за отрыва пограничного слоя образуется попутный поток, т. е. струя поступательно движущейся за телом жидкости. Скорость в этом потоке в районе кормовой оконечности тела примерно равна скорости тела. Если тело, т.е. подводное судно, резко затормозить, то попутный поток, продолжая свое поступательное движение по инерции, встретит на своем пути препятствие в виде остановившегося судна. Это приведет к скачкообразному уменьшению скорости попутного потока и, как известно из курса гидравлики (см.Башта Т.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидропроводы. М.: Машиностроение. -1982. -424 с.), к гидроудару, т.е. резкому повышению давления в районе кормы судна. Наложение этого давления на давление на нижнюю поверхность ледяного покрова от волновых колебаний воды приведет к увеличению деформаций льда, т.е. амплитуды ИГВ. Если одновременно с торможением судна под лед подать воздух в район первого за кормой судна гребня ИГВ, то под вершиной ИГВ возникает воздушная подушка. Благодаря высокой сжимаемости воздуха по отношению к сжимаемости воды вода из области повышенного давления, возникшей в корме при торможении судна, устремится в направлении наименьшего гидравлического сопротивления, т.е. в область воздушной подушки. Получив в результате этого определенную скорость, массы воды вытеснят воздух и мгновенно остановятся при соударении с нижней поверхностью льда. Таким образом, произойдет концентрация потенциальной энергии давления и кинетической энергии воды при гидроударе под вершиной ИГВ. В результате ледоразрушающая способность судна возрастет.
Способ осуществляется следующим образом.
Под ледяным покровом на заданном заглублении начинают перемещать подводное судно со скоростью υp, для возбуждения резонансных ИГВ. Если амплитуда этих волн оказывается недостаточной для разрушения ледяного покрова, то судно, например, за счет реверса гребных винтов резко останавливают. Одновременно с торможением судна под лед, например, из баллонов сжатого воздуха для продувки цистерн главного балласта подают воздух в район первого за кормой судна гребня ИГВ, что приведет к образованию под вершиной ИГВ воздушной подушки. Попутный поток, сформировавшийся за судном при его поступательном движении, продолжая по инерции свое движение, встретит на своем пути препятствие в виде остановившегося судна. Это приведет к скачкообразному увеличению давления в районе кормы судна. Вследствие несжимаемости воды это давление мгновенно передастся во всех направлениях, в том числе и на нижнюю поверхность ледяного покрова в районе вершины ИГВ. Одновременно с этим благодаря высокой сжимаемости воздуха по отношению к сжимаемости воды вода из области повышенного давления в корме устремится в направлении к воздушной подушке. Получив определенную скорость, массы воды, обладая большей плотностью, чем воздух, вытеснят последний из-под вершины ИГВ и, двигаясь по инерции, мгновенно остановятся при соударении с нижней поверхностью льда. Таким образом, произойдет концентрация потенциальной и кинетической энергии воды при гидроударе под вершиной ИГВ, что вызовет увеличение деформаций льда, т.е. амплитуда ИГВ, а следовательно, и их ледоразрушающая способность возрастут.
Изобретение поясняется чертежом, где показана схема деформирования ледяного покрова от возбуждаемых ИГВ и действия гидроудара.
Под ледяным покровом 1 на заданном заглублении H начинает движение подводное судно 2 со скоростью υp, которое возбуждает систему резонансных ИГВ-3. Одновременно за судном вследствие вязкости воды образуется попутный поток 4.
Если амплитуда возбуждаемых волн 3 недостаточна для разрушения льда 1, то судно 2 резко останавливают (например, за счет реверса гребного винта 5). Одновременно с торможением судна 2 под лед 1 подают воздух, который формирует под вершиной ИГВ 3 воздушную подушку 6. Попутный поток 4, продолжая по инерции свое поступательное движение, встретит на своем пути препятствие в виде остановившегося судна 2. Скорость потока резко уменьшится, что приведет к появлению в районе кормы судна области повышенного давления 7. Поскольку воду при реальных скоростях эксплуатации судов можно считать несжимаемой, то это давление мгновенно передастся на нижнюю поверхность льда 1 и, вследствие сжимаемости воздуха в подушке 6, вызовет движение масс воды 8 в направлении воздушной подушки 6. При соударении масс воды 8 с нижней поверхностью льда 1, действии на лед повышенного давления, возникшего в области 7, произойдет гидроудар, который вызовет во льду 1 волну вспучивания 9. Наложение этой волны 9 на ИГВ-3 приведет к увеличению суммарных деформаций льда, т.е. к увеличению амплитуды волн в районе кормы судна, профиль которой будет представлен кривой 10. Рост суммарной амплитуды ИГВ 10 приведет к увеличению эффективности разрушения ледяного покрова 1.
Claims (1)
- Способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн, отличающийся тем, что под ледяным покровом дополнительно создают гидравлический удар по льду снизу посредством торможения подводного судна с одновременной подачей воздуха под лед в район вершины первого за кормой судна гребня волн.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000103026A RU2161578C1 (ru) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | Способ разрушения ледяного покрова |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000103026A RU2161578C1 (ru) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | Способ разрушения ледяного покрова |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2161578C1 true RU2161578C1 (ru) | 2001-01-10 |
Family
ID=20230351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000103026A RU2161578C1 (ru) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | Способ разрушения ледяного покрова |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2161578C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493044C1 (ru) * | 2012-04-20 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2550862C1 (ru) * | 2014-04-03 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВПО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") | Устройство для разрушения ледяного покрова |
-
2000
- 2000-02-07 RU RU2000103026A patent/RU2161578C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
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. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493044C1 (ru) * | 2012-04-20 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2550862C1 (ru) * | 2014-04-03 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВПО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3850125A (en) | Icebreaking | |
JP2008516107A (ja) | 浮き防波装置及び推進システム | |
RU2161578C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2214343C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2144481C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2217346C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2170689C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2263603C2 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2165372C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2170688C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2165371C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
US3934529A (en) | Icebreaking vessels | |
RU2506195C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
KR200495186Y1 (ko) | 풍수 기계 세트 | |
RU2171201C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2721221C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2139809C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
JP6223656B2 (ja) | 小流物接近防止方法および小流物接近防止装置 | |
US7530318B2 (en) | Method and system for producing a potential over a body | |
RU2793005C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2785058C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2245274C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
JP2005247077A (ja) | ウォータージェット・フィン推進装置 | |
RU2250178C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2194122C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова |