RU2188898C1

RU2188898C1 - Method of breaking ice cover

Info

Publication number: RU2188898C1
Application number: RU2001104193A
Authority: RU
Inventors: В.М. Козин
Original assignee: Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН
Priority date: 2001-02-13
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2002-09-10

Abstract

FIELD: ice-breaking jobs. SUBSTANCE: submarine vessel 2 is set in motion under ice 1 at safe depth and resonance speed exciting flexural gravitational waves 3; during motion of vessel 2, film 5 at high specific gravity is thrown from hull of vessel during her motion, thus decreasing depth of water under ice. EFFECT: enhanced efficiency of breaking ice cover. 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 (1. В.М.Козин, А.В.Онищук. Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна. - ПМТФ, Новосибирск, ВО "Наука", 1994, 2, 78-81). 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 (1. V.M. Kozin, A.V. Onishchuk. Model studies of wave formation in a continuous ice cover from the movement of an underwater vessel. - PMTF, Novosibirsk, VO "Nauka", 1994, 2, 78-81).

Известный способ осуществляется следующим образом. Судно всплывает на безопасную глубину и движется подо льдом с резонансной скоростью V_p, 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 the 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 воздоизмещением последнего [1]. The disadvantage of this method is the limited height of the IHV, i.e. their ice-breaking ability, 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 excitation of IGW in ice when the vessel moves under ice at a resonant speed.

Отличительные: во время движения судна под ледяным покровом размещают и затем буксируют судном пленку с большим удельным весом. Distinctive: while the vessel is moving under the ice cover, a film with a large specific gravity is placed and then towed by the vessel.

Известно (2. А. А.Костюков. Сопротивление воды движению судов. Л.: Судостроение. 1966. 448 с.), что при волнообразовании частицы воды движутся по замкнутым круговым орбитам, т.е. наряду с горизонтальными перемещениями совершают и вертикальные колебания. Поэтому, если на пути вертикальных перемещений частиц установить препятствие в виде горизонтальной пленки с большим удельным весом, то за счет инерционных свойств последней будет происходить гашение волновых колебаний жидкости вблизи такой пленки. Таким образом, поведение частиц воды в таких условиях будет в определенной степени аналогичным поведению частиц у дна бассейна, т.е. наличие под ледяным покровом пленки с большим удельным весом будет определенным образом уменьшать глубину воды подо льдом. В свою очередь это увеличит высоту волн по сравнению с волнами на глубокой воде [2] , т. е. когда ИГВ возбуждаются при отсутствии пленки. It is known (2. A. A. Kostyukov. Water resistance to the movement of ships. L .: Shipbuilding. 1966. 448 pp.) That during wave formation, water particles move in closed circular orbits, i.e. Along with horizontal movements, vertical vibrations also occur. Therefore, if an obstacle in the form of a horizontal film with a large specific gravity is established on the path of the vertical displacements of particles, then due to the inertial properties of the latter, damping of the wave oscillations of the liquid near such a film will occur. Thus, the behavior of water particles under such conditions will be somewhat similar to the behavior of particles at the bottom of the pool, i.e. the presence of a film with a large specific gravity under the ice cover will in a certain way reduce the depth of water under the ice. In turn, this will increase the height of the waves compared with waves in deep water [2], that is, when IGWs are excited in the absence of a film.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Под ледяным покровом начинают перемещать подводное судно с резонансной скорость [1] . Если высота возбуждаемых при этом ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то во время движения судна из его верхней части, например из горизонтальных рубочих рулей, начинают размещать и затем буксировать подо льдом пленку с большим удельным весом. Размещение и буксировку пленки осуществляют, используя верхнюю часть корпуса судна. Это целесообразно потому, что с уменьшением расстояния между пленкой и нижней поверхностью ледяного покрова, т.е. своеобразной глубины воды подо льдом, высота ИГВ будет возрастать. При этом длина пленки должна быть не менее двух длин ИГВ (на большей протяженности ИГВ практически затухают (см. [1]), а ширина равна габаритному размеру горизонтальных рубочных рулей в плане, т.е. максимально возможному размеру в данном примере реализации предлагаемого решения. Размещение и буксировка подо льдом пленки уменьшит глубину воды подо льдом, что вызовет увеличение высоты ИГВ и соответственно повысит эффективность разрушения ледяного покрова. Under the ice cover, a submarine begins to move with a resonant speed [1]. If the height of the IGW excited at the same time is insufficient to break the ice, then while the vessel is moving from its upper part, for example, from horizontal rudder rudders, a film with a large specific gravity is placed and then towed under the ice. Placement and towing of the film is carried out using the upper part of the hull. This is advisable because with a decrease in the distance between the film and the lower surface of the ice sheet, i.e. a peculiar depth of water under the ice, the height of the IGV will increase. At the same time, the film length should be at least two IGV lengths (over the greater length of the IGV they practically die out (see [1]), and the width is equal to the overall size of the horizontal cutting rudders in plan, i.e., the maximum possible size in this example of the implementation of the proposed solution Placement and towing under ice of the film will reduce the depth of water under the ice, which will increase the height of the IHV and, accordingly, increase the efficiency of destruction of the ice cover.

Реализация изобретения поясняется чертежом. The implementation of the invention is illustrated in the drawing.

Под ледяным покровом 1 начинают перемещать подводное судно 2 с резонансной скоростью V_p. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда 1, то из горизонтальных рубочных рулей 4 размещают и буксируют подо льдом 1 пленку 5. В результате высота ИГВ 3 возрастет до высоты ИГВ 6, что повысит эффективность разрушения льда 1.Under the ice cover 1 begin to move the submarine 2 with a resonant speed V _p . If the height of the IGV 3 excited in this case is insufficient to break the ice 1, then from the horizontal chopping wheels 4, a film 5 is placed and towed under the ice 1. As a result, the height of the IGV 3 will increase to the height of the IGV 6, which will increase the efficiency of ice destruction 1.

Claims

A method of destroying ice cover by an underwater vessel, which involves the excitation of flexural-gravitational waves in ice when the vessel moves under ice at resonant speed, characterized in that a film with a large specific gravity is placed and then towed by the vessel under the ice cover.