RU2205126C1

RU2205126C1 - Ice-breaking hovercraft

Info

Publication number: RU2205126C1
Application number: RU2002107643/28A
Authority: RU
Inventors: В.М. Козин; А.В. Погорелова
Original assignee: Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2003-05-27

Abstract

FIELD: ice-breaking jobs. SUBSTANCE: hovercraft 2 runs over ice 1 at resonance speed. Use is made of outer skirt 3. If amplitude of excited flexural gravitational waves 4 is insufficient for breaking ice 1, hovercraft 2 is stopped. Then, skirt 5 of smaller area is extended and is connected to high-pressure compressor 7. Skirt 5 may move under hull of hovercraft 2 (position 6). Then, flexible outer guard 3 is pulled (position 8) to bottom of hovercraft 2 and hovercraft 2 starts running over ice 1 at resonance speed. As a result, amplitude of flexural gravitational waves 4 rises to profile 9 and ice 1 is broken behind hovercraft 2 during her advance. EFFECT: enhanced efficiency of breaking ice. 2 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению, в частности к амфибийным судам на воздушной подушке (СВП), разрушающим ледяной покров резонансным методом (Зуев В. А., Козин В.М. Использование судов на воздушной подушке для разрушения ледяного покрова. Владивосток: ДВГУ. - 1988. - 87 с.). При этом используется СВП с обычным (внешним) гибким ограждением. The invention relates to shipbuilding, in particular to amphibious hovercraft (SVP), destroying the ice cover by the resonance method (Zuev V.A., Kozin V.M. Use of hovercraft to destroy the ice cover. Vladivostok: FENU. - 1988 . - 87 p.). In this case, SVP with a conventional (external) flexible fence is used.

Недостатком известного способа является невысокая эффективность разрушения льда из-за низкого давления в воздушной подушке (ВП) СВП. The disadvantage of this method is the low efficiency of the destruction of ice due to the low pressure in the air cushion (VP) of the SVP.

Задача заявляемого изобретения заключается в увеличении амплитуды резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ), возбуждаемых движущимся СВП. The task of the invention is to increase the amplitude of the resonant bending-gravitational waves (IGW), excited by a moving SVP.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, состоит в повышении эффективности разрушения ледяного покрова резонансным методом. The technical result achieved by solving the problem is to increase the efficiency of ice cover destruction by the resonance method.

Требуемый результат достигается путем увеличения давления судна на лед. The required result is achieved by increasing the pressure of the vessel on the ice.

Известно (Козин В. М. О влиянии формы поперечной нагрузки на напряженно-деформированное состояние бесконечной ледяной пластины. ГПИ им. А.А. Жданова, Горький, 1981. - 6 с. Рукопись деп. В ЦНИИ "Румб", ДР-1347), что переход от распределенной нагрузки к более сосредоточенной приводит к резкому увеличению изгибных напряжений. Таким образом, если у СВП предусмотреть дополнительную выдвижную воздушную подушку меньшей площади, чем внешняя (основная), и с помощью компрессора высокого давления создать в ней давление, уравновешивающее вес судна, то при движении с резонансной скоростью такой нагрузки в ледяном покрове возникнут изгибно-гравитационные волны (ИГВ) большей амплитуды, чем при движении на внешней воздушной подушке. It is known (Kozin V.M. On the influence of the transverse load shape on the stress-strain state of an endless ice plate. GPI named after A.A. Zhdanov, Gorky, 1981. - 6 pp. Manuscript of the depot at the Central Research Institute "Rumb", DR-1347 ) that the transition from a distributed load to a more concentrated one leads to a sharp increase in bending stresses. Thus, if the SVP provides for an additional retractable air cushion of a smaller area than the external (main) one, and using a high-pressure compressor to create a pressure in it that balances the weight of the vessel, then when moving with a resonant speed of such a load in the ice sheet, bending-gravity waves (IGV) of greater amplitude than when traveling on an external air cushion.

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

Ограничительные: Ледокольное судно на воздушной подушке, содержащее корпус с внешним гибким ограждением, запитывающимся вентилятором, и надстройкой. Restrictive: An ice cushion hovercraft containing a hull with an external flexible guard, powered by a fan, and a superstructure.

Отличительные: судно имеет внешнее и внутреннее гибкие ограждения, при этом внутреннее гибкое ограждение выполнено в виде выдвижной юбки площадью меньшей, чем внешнее гибкое ограждение, запитывающейся дополнительным компрессором высокого давления и способной перемещаться под корпусом судна в горизонтальной плоскости для смещения центра аэродинамического давления внутреннего гибкого ограждения. Distinctive: the vessel has external and internal flexible fencing, while the internal flexible fencing is made in the form of a retractable skirt with an area smaller than the external flexible fencing, powered by an additional high-pressure compressor and able to move under the hull in a horizontal plane to shift the center of aerodynamic pressure of the internal flexible fencing .

Изобретение реализуют следующим образом. По ледяному покрову начинают перемещать СВП с резонансной скоростью. Если амплитуда возбуждаемых ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то судно останавливают. Выключают общий вентилятор, питающий внешнее гибкое ограждение и воздушную подушку большой площади. The invention is implemented as follows. SVPs begin to move along the ice cover at a resonant speed. If the amplitude of the excited IGW turns out to be insufficient to destroy the ice, then the vessel is stopped. Turn off the common fan that feeds the external flexible fence and large area air cushion.

Затем выдвигают внутреннее гибкое ограждение (ГО), включают компрессор высокого давления с выходом в воздушные каналы внутренней юбки и оттуда уже в малое подкупольное пространство, при этом внешнее ГО отключают от вентилятора и подтягивают к днищу судна для устранения его контактирования со льдом. Таким образом, создается увеличенное давление на лед. После этого судно приводят в движение с резонансной скоростью. При недостаточной остойчивости судна, чтобы избежать опасных крена и дифферента СВП, малую подушку перемещают под корпусом судна в сторону наибольшего наклонения. Это приведет к повышению остойчивости судна. В результате движения судна с резонансной скоростью на малой подушке с увеличенным давлением на лед амплитуда изгибно-гравитационных волн возрастет, и лед начнет разрушаться за судном при его поступательном движении. Then the internal flexible fence (GO) is pulled out, the high-pressure compressor is turned on with access to the air channels of the inner skirt and from there into the small dome space, while the external GO is disconnected from the fan and pulled to the bottom of the vessel to eliminate its contact with ice. Thus, increased pressure is created on the ice. After that, the vessel is set in motion at a resonant speed. With insufficient stability of the vessel, in order to avoid dangerous roll and trim of the SVP, the small pillow is moved under the hull towards the greatest inclination. This will increase the stability of the vessel. As a result of the movement of the vessel at a resonant speed on a small cushion with increased pressure on the ice, the amplitude of the flexural-gravitational waves will increase, and the ice will begin to collapse behind the vessel during its forward movement.

Изобретение поясняется графически, где на фиг.1 показана схема деформирования ледяного покрова СВП; на фиг.2 - схема смещения внутреннего гибкого ограждения в сторону опасных крена и дифферента. The invention is illustrated graphically, where in Fig.1 shows a diagram of the deformation of the ice cover of the SVP; figure 2 is a diagram of the displacement of the internal flexible fence in the direction of the dangerous roll and trim.

По ледяному покрову 1 перемещают СВП 2 с резонансной скоростью v_p. Используется внешняя (основная) юбка 3. Если амплитуда возбуждаемых ИГВ 4 оказывается недостаточной для разрушения льда, то судно 2 останавливают. Затем выдвигают юбку малой площади 5, имеющую способность перемещаться под корпусом судна (позиция 6), и подключают ее к компрессору высокого давления 7. После этого внешнее гибкое ограждение 3 подтягивают к днищу судна (позиция 8) и начинают движение по льду с резонансной скоростью. При этом амплитуда ИГВ возрастает до профиля 9, и лед начинает разрушаться за судном при его поступательном движении.SVP 2 is moved along the ice sheet 1 with a resonant speed v _p . The outer (main) skirt 3 is used. If the amplitude of the excited IGV 4 is not enough to destroy the ice, then the vessel 2 is stopped. Then, a small-area skirt 5 with the ability to move under the hull of the vessel (position 6) is pulled out and connected to the high-pressure compressor 7. After that, the external flexible fence 3 is pulled to the bottom of the vessel (position 8) and starts moving along the ice at a resonant speed. In this case, the IGW amplitude increases to profile 9, and the ice begins to collapse behind the vessel during its forward movement.

Claims

An ice-cushion hovercraft containing a hull with an external flexible fence, powered by a fan, and a superstructure, characterized in that the vessel has an internal flexible fence made in the form of a retractable skirt with an area smaller than the external flexible fence, powered by an additional high-pressure compressor and capable of moving under the hull in the horizontal plane to offset the center of aerodynamic pressure of the internal flexible fence.