RU2263603C2 - Устройство для разрушения ледяного покрова - Google Patents
Устройство для разрушения ледяного покрова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263603C2 RU2263603C2 RU2003128704/11A RU2003128704A RU2263603C2 RU 2263603 C2 RU2263603 C2 RU 2263603C2 RU 2003128704/11 A RU2003128704/11 A RU 2003128704/11A RU 2003128704 A RU2003128704 A RU 2003128704A RU 2263603 C2 RU2263603 C2 RU 2263603C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vessel
- ice
- stern
- frequency
- resonant
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к судостроению и касается создания подводных ледоколов, разрушающих ледяной покров резонансным способом при всплытии в сплошном льду. Устройство для разрушения ледяного покрова состоит из подводного судна, выполненного с возможностью двигаться подо льдом с резонансной скоростью, подавать под лед воздух в процессе его движения и последующей остановки. В корме судна выполнены каналы, снабженные клапанами. Клапаны выполнены с возможностью открытия и закрытия с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн с помощью предварительно установленных приводов. Каналы посредством трубопроводов соединены с баллонами сжатого воздуха, установленными на подводном судне. Технический результат реализации изобретения заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном. 1 ил.
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.
Уровень техники известен из решения, в котором для разрушения ледяного покрова используется подводное судно, возбуждающее резонансные изгибно-гравитационные волны (ИГВ) при своем движении и создающее гидравлический удар по льду снизу посредством своего торможения и одновременной подачи воздуха под лед в район вершины первого за кормой судна гребня волн (RU 2161578, С1 07.02.2000).
Недостатком решения является его ограниченная ледоразрушающая способность, т.е. недостаточная амплитуда возбуждаемых ИГВ при его реализации.
Сущность изобретения заключается в разработке устройства для увеличения амплитуды ИГВ.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном.
Существенные признаки, характеризующие изобретения.
Ограничительные: Устройство для разрушения ледяного покрова, состоящего из подводного судна, способного двигаться подо льдом с резонансной скоростью, подавать под лед воздух в процессе его движения и затем останавливаться.
Отличительные: В корме судна выполняют каналы и снабжают их клапанами, которые открывают и закрывают с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, с помощью предварительно установленных приводов, при этом каналы посредством трубопроводов соединяют с баллонами сжатого воздуха, устанавливаемых на подводном судне.
Известно (см. Войткунский Я.И. Сопротивление движению судов. Л.: Судостроение. - 1988. - 288 с.), что при движении тела в жидкости за ним вследствие ее вязкостных свойств и из-за отрыва пограничного слоя образуется попутный поток, т.е. струя поступательно движущейся за телом жидкости большой протяженности (много больше длины ИГВ). 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. Поскольку протяженность попутного потока больше длины ИГВ, то его накопленную энергию можно использовать неоднократно в процессе торможения судна за счет формирования в его корме воздушных полостей. Если в процессе торможения судна за его кормой периодически с частотой, равной частоте резонансных ИГВ, формировать воздушные полости путем соответствующей подачи воздуха из корпуса судна за борт, то это приведет к появлению подо льдом периодической податливой (сжимаемой) области, т.к., благодаря высокой сжимаемости воздуха по отношению к сжимаемости воды, последняя из области повышенного давления, возникшей в корме при торможении судна, устремится в направлении наименьшего гидравлического сопротивления, т.е. в область воздушной полости. Получив в результате этого дополнительную скорость, массы воды вытеснят воздух и мгновенно остановятся при соударении с кормой судна. Таким образом, произойдет концентрация потенциальной энергии давления и кинетической энергии воды при гидроударе в корме судна. Периодическое же приложение подо льдом давления с резонансной частотой соответственно приведет к возбуждению во льду дополнительных резонансных ИГВ (см. Д.Е.Хейсин. Динамка ледяного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, - 1967. - 227 с.). В результате на возбужденные от поступательного движения судна основные резонансные ИГВ належатся дополнительные резонансные ИГВ, возникающие в процессе - торможения судна и периодического формирования за его кормой воздушной полости. Наложение этих колебаний вызовет рост суммарной амплитуды ИГВ и их эффективность разрушения льда.
Изобретение поясняется чертежом и осуществляется следующим образом.
На подводном судне 1 в его кормовой оконечности выполняют каналы 2, которые снабжают клапонами 3 и приводят в движение с помощью приводов 4. Каналы 2 посредством трубопроводов 5 соединяют с баллонами сжатого воздуха 6.
Под ледяным покровом 7 на заданном заглублении Н начинают перемещать подводное судно 1 со скоростью vp для возбуждения резонансных ИГВ 8. Если амплитуда этих волн окажется недостаточной для разрушения ледяного покрова 7, то судно, например, а за счет реверса гребных винтов 9 начинают тормозить. Одновременно с торможением судна 1 с помощью баллонов сжатого воздуха 6 для продувки цистерн главного балласта за кормой судна периодически с частотой, равной частоте резонансных ИГВ, формируют воздушную полость 10 путем соответствующей подачи из корпуса судна воздуха за борт. Для этого клапоны 2, соединенные посредством трубопроводов 5 с баллонами сжатого воздуха 6, открывают и закрывают при помощи приводов 4 и клапанов 3 с частотой, равной частоте резонансных ИГВ. Попутный поток 11, сформировавшийся за судном при его поступательном движении, продолжая по инерции свое движение, встретит на своем пути воздушную полость 10, что вызовет его ускорение, а затем после ее прохождения - препятствие в виде остановившегося судна 1. Это приведет к скачкообразному увеличению давления в районе кормы судна 12. Вследствие несжимаемости воды это давление мгновенно передастся во всех направлениях, в том числе и в направлении 13 к нижней поверхности ледяного покрова в районы вершин ИГВ 8, что вызовет возбуждение во льду дополнительных резонансных ИГВ 14. В результате на основные ИГВ 8, возбужденные от поступательного движения судна, наложатся дополнительные резонансные ИГВ 14, возникающие при торможении судна и периодического формирования за его кормой воздушной полости 10. Суммирование этих колебаний до профиля волны 15 повысит эффективность разрушения льда 7.
Claims (1)
- Устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, способного двигаться подо льдом с резонансной скоростью, подающего под лед воздух в процессе его движения и способного затем останавливаться, отличающееся тем, что в корме судна выполняют каналы и снабжают их клапанами, которые открывают и закрывают с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, с помощью предварительно установленных приводов, при этом каналы посредством трубопроводов соединяют с баллонами сжатого воздуха, устанавливаемыми на подводном судне.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003128704/11A RU2263603C2 (ru) | 2003-09-25 | 2003-09-25 | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003128704/11A RU2263603C2 (ru) | 2003-09-25 | 2003-09-25 | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003128704A RU2003128704A (ru) | 2005-03-27 |
RU2263603C2 true RU2263603C2 (ru) | 2005-11-10 |
Family
ID=35560137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003128704/11A RU2263603C2 (ru) | 2003-09-25 | 2003-09-25 | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2263603C2 (ru) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111361718B (zh) * | 2020-03-09 | 2021-10-29 | 江苏科技大学 | 一种辅助潜艇破冰出水的空化共振装置及其破冰方法 |
CN114212224B (zh) * | 2021-12-17 | 2022-11-08 | 江苏科技大学 | 一种自破冰的极地水域深潜救生艇 |
-
2003
- 2003-09-25 RU RU2003128704/11A patent/RU2263603C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003128704A (ru) | 2005-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2263603C2 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2353540C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2214343C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2165371C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2144481C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2161578C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2217346C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2170688C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2250178C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2277494C1 (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 | |
RU2233227C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2171201C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2165372C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2194122C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2170689C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2793005C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2188900C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2248910C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2194121C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2651415C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2245274C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2252893C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
SU1031844A1 (ru) | Полупогруженный ледокол | |
RU2266843C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050926 |