RU2217344C2

RU2217344C2 - Method of breaking ice cover

Info

Publication number: RU2217344C2
Application number: RU2001115451/11A
Authority: RU
Inventors: В.М. Козин; А.В. Погорелова
Original assignee: Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2003-11-27

Abstract

FIELD: equipment ensuring navigation in frozen water basins. SUBSTANCE: hovercraft moves on ice exciting flexural gravitational waves. When curvature of profile of said waves reaches maximum magnitude, speed of ship is periodically reduced at frequency corresponding to frequency of resonance flexural gravitational waves till she lowers on wave trough, after which speed is increased to magnitude when ship has maximum trim by stern. EFFECT: enhanced efficiency of ice breaking.

Description

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам на воздушной подушке (СВП), разрушающим ледяной покров резонансным методом, т.е. путем возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ) (1. Козин В. М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. - Владивосток, ИАПУ, 1993 г.). The invention relates to the field of shipbuilding, in particular to hovercraft, which destroy the ice cover by the resonance method, i.e. by exciting resonant bending-gravitational waves (IGW) (1. Kozin V. M. Resonance method of ice cover destruction. Thesis for the degree of Doctor of Technical Sciences in the form of a scientific report. - Vladivostok, IAPU, 1993).

Известен способ разрушения ледяного покрова, при котором судно совершает вращательные колебания с резонансной частотой за счет соответствующего перераспределения давления в носовом и кормовом секторах воздушной подушки для увеличения амплитуды ИГВ (2. Патент РФ 2057048 от 27.03.96). There is a method of destroying the ice cover, in which the vessel rotates with a resonant frequency due to the corresponding redistribution of pressure in the bow and stern sectors of the air cushion to increase the amplitude of IGV (2. RF patent 2057048 from 03/27/96).

Недостатком известного способа является недостаточное увеличение амплитуды ИГВ. The disadvantage of this method is the insufficient increase in the amplitude of the IHV.

Сущность изобретения заключается в разработке более простого способа увеличения амплитуды ИГВ. The essence of the invention is to develop a simpler way to increase the amplitude of the IHV.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда СВП резонансным способом. The technical result obtained by carrying out the invention is to increase the efficiency of the destruction of ice SVP resonant method.

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

Ограничительные: ледяной покров разрушается судном на воздушной подушке путем возбуждения в ледяном покрове резонансных изгибно-гравитационных волн. Restrictive: the ice cover is destroyed by the hovercraft by exciting resonant flexural-gravitational waves in the ice sheet.

Отличительные: после возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн скорость судна периодически сначала снижают до опускания его на подошву волны, а затем увеличивают до значения, когда судно получает максимальный дифферент на корму с частотой, равной частоте резонансных ИГВ. Distinctive: after the excitation of resonant bending-gravitational waves, the vessel’s speed is periodically first reduced to lowering it to the bottom of the wave, and then increased to the value when the vessel receives the maximum trim in the stern with a frequency equal to the frequency of the resonant IHV.

Известно (3. Зуев В.А., Козин В.М. Использование судов на воздушной подушке для разрушения ледяного покрова. Владивосток: изд-во ДВГУ. -1988.-128 с. ), что по мере возрастания скорости СВП u и приближения ее к резонансной u_p кривизна профиля ИГВ возрастает и достигает максимального значения при u= u_p. Судно при этом получает максимальный дифферент на корму ψ, т.к. оно будет находиться в точке перегиба профиля ИГВ. Если в данной ситуации немного уменьшить скорость судна до опускания его на подошву волны, а потом опять довести скорость до резонансного значения, то тем самым будет производиться дополнительная подкачка энергии в волну и амплитуда волны возрастет. Если данный прием проводить периодически с частотой, равной частоте резонансных ИГВ, то такое "раскачивание" судна приведет к образованию дополнительного источника ИГВ, которые будут накладываться на уже существующие ИГВ, увеличивая их амплитуду.It is known (3. Zuev VA, Kozin VM The use of hovercraft to destroy the ice cover. Vladivostok: FENU publishing house. -1988.-128 p.) That as the SVP u increases and approaches its resonance u _{p, the} curvature of the IHV profile increases and reaches its maximum value at u = u _p . In this case, the vessel receives the maximum trim on the stern ψ, because it will be at the inflection point of the IGV profile. If, in this situation, the ship’s speed is slightly reduced to lowering it to the bottom of the wave, and then the speed is again brought to a resonant value, then additional energy will be pumped into the wave and the wave amplitude will increase. If this technique is carried out periodically with a frequency equal to the frequency of resonant IHVs, then such a "rocking" of the vessel will lead to the formation of an additional source of IHV, which will be superimposed on existing IHV, increasing their amplitude.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Судно выводят на лед и начинают движение по ледяному покрову с постепенно возрастающей от нуля скоростью u. По мере движения СВП в ледяном покрове возникнут и начнут развиваться ИГВ. При u=u_p кривизна профиля ИГВ достигнет максимального значения, а судно получит максимальный дифферент на корму ψ. Затем судно переводят на режим торможения и уменьшают скорость до такой величины, чтобы судно опустилось на подошву волны. После этого скорость судна опять увеличивают до величины, при которой судно вновь получает максимальный дифферент на корму. Затем скорость судна опять понижают до опускания судна на подошву волны, затем опять увеличивают до максимального дифферента судна и т. д. Такое периодическое "раскачивание" судна проводят с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн. Наложение ИГВ от поступательного движения СВП на ИГВ от "раскачивания" судна увеличит суммарную амплитуду волн, что повысит эффективность разрушения льда.The vessel is led out onto the ice and begins to move along the ice cover with a speed u gradually increasing from zero. As the SVP moves in the ice cover, IHVs will arise and begin to develop. At u = u _{p, the} curvature of the IHV profile will reach its maximum value, and the vessel will receive the maximum trim on the stern ψ. Then the vessel is put into braking mode and the speed is reduced to such a value that the vessel descends to the bottom of the wave. After that, the speed of the vessel is again increased to a value at which the vessel again receives the maximum trim in the stern. Then the speed of the vessel is again reduced to lowering the vessel to the bottom of the wave, then again increased to the maximum trim of the vessel, etc. Such periodic "rocking" of the vessel is carried out with a frequency equal to the frequency of resonant bending-gravitational waves. The application of IGV from the forward movement of the SVP on the IGV from the "rocking" of the vessel will increase the total amplitude of the waves, which will increase the efficiency of ice destruction.

Claims

A method of destroying the ice sheet of an air-cushion vessel by exciting resonant flexural-gravitational waves in the ice sheet, characterized in that after excitation of the resonant flexural-gravitational waves, the speed of the ship is periodically reduced at a frequency equal to the frequency of the resonant flexural-gravitational waves before the ship is lowered to the bottom of the wave, and then increase to the value when the vessel receives the maximum trim in the stern.