RU2194122C2

RU2194122C2 - Method of breaking ice cover

Info

Publication number: RU2194122C2
Application number: RU2001104186A
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: 2002-12-10

Abstract

FIELD: navigation under ice conditions. SUBSTANCE: submarine ship 2 runs under ice 1 at safe depth and resonance speed exciting flexural gravitational waves 3; during motion of ship 2, her wave resistance is increased by supply of compressed air 6 under gastight film 4 mounted preliminarily on upper portion of hull of ship 2. Steady layer of liquid 7 formed under ice has lesser density as compared with under-ice water 8, thus increasing flexural gravitational waves 9. EFFECT: enhanced efficiency of ice breaking. 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 резонансным 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 изобретения. 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 увеличивают его волновое сопротивление посредством подачи сжатого воздуха под предварительно установленную на верхней части корпуса судна газонепроницаемую пленку. Distinctive: while the vessel is moving, its wave resistance is increased by supplying compressed air under a gas-tight film pre-installed on the upper part of the ship's hull.

Известно (2. Я.И. Войткунский. Сопротивление движению судов. Л.: Судостроение. - 1988. - 230 с.), что наличие в потоке разделения жидкости по плотностям приводит к увеличению волнового сопротивления судна (явление "мертвая вода"), т. е. к росту высоты волн. Таким образом, если подо льдом сформировать слой жидкости с плотностью, отличной от плотности воды подо льдом, то это приведет к росту высоты ИГВ и соответствующему повышению эффективности разрушения ледяного покрова. It is known (2. Ya. I. Voitkunsky. Resistance to the movement of ships. L .: Shipbuilding. - 1988. - 230 p.) That the presence of a density separation fluid in the flow leads to an increase in the wave resistance of the vessel (the phenomenon of "dead water"), i.e., to an increase in wave height. Thus, if a layer of liquid with a density different from the density of water under ice is formed under the ice, then this will lead to an increase in the height of the water vapor layer and a corresponding increase in the efficiency of ice cover destruction.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Под ледяным покровом начинают перемещать судно с резонансной скоростью [1]. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то во время движения судна из его цистерны подают сжатый воздух под газонепроницаемую пленку, предварительно установленную на верхней части корпуса судна. За счет набегающего потока и подаваемого воздуха пленка распрямится и под ней за счет ее газонепроницаемости сформируется устойчивый слой жидкости с меньшей, чем у подледной воды, плотностью. При этом ширина пленки должна быть достаточной для предотвращения истечения воздуха в направлении, перпендикулярном направлению движения судна (не менее ширины его корпуса), а длина - не менее двух длин ИГВ (на большей протяженности ИГВ практически затухают (см.[1]). В результате высота ИГВ возрастет, что повысит эффективность разрушения льда. Under the ice cover, the ship begins to move at a resonant speed [1]. If the height of the IGW excited at the same time is insufficient to destroy the ice, then during the movement of the vessel, compressed air is supplied from its tank under a gas-tight film pre-installed on the upper part of the vessel's hull. Due to the oncoming flow and the supplied air, the film will straighten and under it due to its gas impermeability a stable layer of liquid with a lower density than under ice water will be formed. In this case, the film width should be sufficient to prevent air outflow in the direction perpendicular to the direction of the vessel’s movement (not less than the width of its hull), and the length should be not less than two IGV lengths (over the greater length of the IGV they practically die out (see [1]). As a result, the height of the IHV will increase, which will increase the efficiency of ice destruction.

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 vp. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ 3 недостаточна для разрушения льда 1, то под газонепроницаемую пленку 4, предварительно установленную на судне 2, из цистерн 5 подают сжатый воздух 6. Подо льдом сформируется устойчивый слой жидкости 7 с меньшей, чем у подледной воды 8, плотностью. В результате высота ИГВ 9 возрастет. Under the ice cover 1 begin to move the submarine 2 with a resonant speed vp. If the height of the IGV 3 excited in this case is insufficient to break the ice 1, then compressed air 6 is supplied from the tanks 5 under the gas-tight film 4 pre-installed on the vessel 2. Under the ice, a stable layer of liquid 7 with a density less than under ice water 8 is formed . As a result, the height of the IHV 9 will increase.

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 during the movement of the vessel its wave resistance is increased by supplying compressed air under a gas-tight pre-installed on the upper hull of the vessel film.