RU2326785C1 - Method of destruction of ice cover for marine ice breakers and device to its realisation - Google Patents

Method of destruction of ice cover for marine ice breakers and device to its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2326785C1
RU2326785C1 RU2006140941/11A RU2006140941A RU2326785C1 RU 2326785 C1 RU2326785 C1 RU 2326785C1 RU 2006140941/11 A RU2006140941/11 A RU 2006140941/11A RU 2006140941 A RU2006140941 A RU 2006140941A RU 2326785 C1 RU2326785 C1 RU 2326785C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ice
water
tank
vessel
garrot
Prior art date
Application number
RU2006140941/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006140941A (en
Inventor
Андрей Борисович Адамович (RU)
Андрей Борисович Адамович
Борис Андреевич Адамович (RU)
Борис Андреевич Адамович
к Анатолий Васильевич Вест (RU)
Анатолий Васильевич Вестяк
к Владимир Анатольевич Вест (RU)
Владимир Анатольевич Вестяк
Original Assignee
Андрей Борисович Адамович
Борис Андреевич Адамович
Анатолий Васильевич Вестяк
Владимир Анатольевич Вестяк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Борисович Адамович, Борис Андреевич Адамович, Анатолий Васильевич Вестяк, Владимир Анатольевич Вестяк filed Critical Андрей Борисович Адамович
Priority to RU2006140941/11A priority Critical patent/RU2326785C1/en
Publication of RU2006140941A publication Critical patent/RU2006140941A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2326785C1 publication Critical patent/RU2326785C1/en

Links

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: method of destruction of an ice cover for the sea ice breakers, based on the of use consists in using an independent underwater device consisting of an empty 100 l-capacity vessel, a hollow 20 m3-capacity triangular-section fuselage fairing and an engine room connected with the ice breaker by an power electric cable. Submerging the device under the ice, using a control panel located onboard the ice breaker and a pump-jet propulsion unit moves the device to where the ice should be destructed. The gate is opened to fill the vessel with water. The fuselage fairing provides for buoyancy of the device leaning by the fuselage fairing against the ice lower edge. Air is released from the fuselage fairing, in filling the latter with water, through the return valve. By pumping the water out from the vessel through the pipe and return valve an Archimedean force equal to 100 ton is created to exceed the ice temporary shear resistance equal to 30 kg/cm by almost five times at the point the fuselage fairing sharp edge gets into contact with ice. Now, the pressure in the fuselage fairing is reduced to 0.2 atm. After formation of a fracture in ice, the ice breaker and the device move forward. The device consists of a vessel, a fuselage fairing, a pump-jet propulsion unit with turning nozzle, motor-driven water pump, a return valve to release water from the said vessel, water intake pipe, a gat to fill the vessel with water and a return valve to release air from the fuselage fairing on filling the vessel with water.
EFFECT: higher efficiency of breaking the ice.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к ледокольному флоту, в частности к технике продления навигации в зимнее время на Северном морском пути путем разрушения ледяного покрова толщиной до 2,5 и более метров.The invention relates to an icebreaking fleet, in particular, to a technique for prolonging navigation in winter on the Northern Sea Route by breaking ice cover up to 2.5 meters and more.

Известны различные способы и устройства для разрушения ледяного покрова с помощью подрывных зарядов на поверхности льда и под ней, растопления льда горячим паром или электронагревом, резки льда теплом (патент России №2148760 с приоритетом 03.12.99, автор Г.Халидов), резки льда на фрагменты и другими способами (Зуев В.А. Средства продления навигации на внутренних водных путях. Л., «Судостроение», 1986; В.И.Одиноков, В.М.Козин «Метод разрушения ледяного покрова», патент России №2220878, Бюллетень изобретений №1 от 01.10.04; Б.А.Адамович и др. «Способ разрушения ледяного покрова и устройство для его осуществления», патент России №2210517 с приоритетом 03.11.2000, Бюллетень изобретений №23 от 20.08.2003 г.).There are various methods and devices for destroying the ice cover using subversive charges on and below the ice surface, melting ice with hot steam or electric heating, cutting ice with heat (Russian patent No. 2148760 with priority 03.12.99, author G. Khalidov), cutting ice on fragments in other ways (V. Zuev. Means for prolonging navigation on inland waterways. L., "Shipbuilding", 1986; V.I. Odinokov, V.M. Kozin "Method of ice cover destruction", Russian patent No. 2220878, Bulletin of inventions No. 1 of 01.10.04; B.A. Adamovich et al. “Method of destruction ice cover and device for its implementation ", patent of Russia No. 2210517 with priority 03.11.2000, Bulletin of inventions No. 23 from 08.20.2003).

Наиболее близким аналогом данного изобретения является способ разрушения ледяного покрова, осуществляемый подводными лодками при всплытии, путем продувки цистерн главного балласта. Так, например, российская подводная лодка «Кефаль» 19 декабря 1908 года в проливе Босфор шла несколько минут подо льдом толщиной 5 мм, разрушая его перископом. При всплытии лодка пробила более мощное ледяное поле, «подняв лед на себя».The closest analogue of the present invention is a method of destruction of the ice cover, carried out by submarines during ascent, by blowing the tanks of the main ballast. For example, on December 19, 1908, the Russian submarine Mullet in the Bosphorus Strait sailed for 5 minutes under ice with a thickness of 5 mm, destroying it with a periscope. At the ascent, the boat broke through a more powerful ice field, "lifting the ice onto itself."

Перед войной российская лодка Щ-324 всплыла, разрушив лед толщиной 120 мм, а другая лодка С-1 подняла лед толщиной 200 мм. В 1959 году американская лодка «Скейт» взломала рубкой лед при всплытии толщиной 0,5 метра, а другая лодка «Сарго» в 1960 году взломала лед толщиной 1,22 метра.Before the war, the Russian boat Sch-324 surfaced, destroying 120 mm thick ice, and another S-1 boat raised ice 200 mm thick. In 1959, an American Skate boat broke ice when it surfaced 0.5 meters thick, and another Sargo boat broke ice in 1.22 meters in 1960.

В России подводная лодка проекта 941 «Тайфун-Акула» корпусом взломала лед толщиной 2 метра.In Russia, a project 941 Typhoon Shark submarine hull broke ice 2 meters thick.

Недостатком такого способа является то, что он используется подводной лодкой в своих оперативных целях для того, чтобы выйти из укрытия путем всплытия и произвести ракетные стрельбы.The disadvantage of this method is that it is used by the submarine for its operational purposes in order to get out of the shelter by ascent and produce rocket fire.

Такая атомная подводная лодка стоит, пожалуй, больше крупного ледокола.Such a nuclear submarine costs perhaps more than a large icebreaker.

Задачей настоящего изобретения является разработка менее громоздкого и дорогого способа и устройства разрушения ледяного покрова, при котором устройство является принадлежностью ледокола и может быть оперативно задействовано.The objective of the present invention is to develop a less cumbersome and expensive method and device for the destruction of the ice cover, in which the device is an icebreaker and can be quickly used.

Техническим результатом данного изобретения является создание такого способа и устройства для разрушения ледяного покрова толщиной 2,5 и более метра в условиях Арктики и Антарктики, особенно для атомных подводных лодок и для проводки судов по Северному морскому пути, не имеющих указанного выше недостатка.The technical result of this invention is the creation of such a method and device for the destruction of the ice cover with a thickness of 2.5 and more meters in the Arctic and Antarctic, especially for nuclear submarines and for escorting vessels along the Northern Sea Route that do not have the above drawback.

Поставленная задача решается путем создания управляемого с ледокола самодвижущегося подо льдом аппарата, раскалывающего лед снизу ледорезом под воздействием архимедовой силы, образуемой при откачке воды из корпуса этого аппарата.The problem is solved by creating a self-propelled apparatus under the ice from an icebreaker that splits the ice below from an icebreaker under the influence of an Archimedean force generated when water is pumped out of the body of this apparatus.

Способ заключается в том, что берут автономный подводный аппарат, состоящий из пустой емкости 1 объемом 100 м3, полого треугольного в сечении гаргрота 2 объемом 20 м3 и машинного отделения 3, которое связывают с ледоколом силовым электрическим кабелем 4; опускают этот аппарат под лед и с помощью пульта управления, расположенного на борту ледокола, и водометного двигателя 5 подводят его к месту разрушения льда, затем, открывая шибер 9, наполняют емкость 1 забортной водой, при этом гаргрот 2 обеспечивает плавучесть всего аппарата, опирающегося гаргротом на нижнюю кромку льда, воздух из гаргрота при заполнении емкости 1 водой выпускают через обратный клапан 10; затем насосом 6 через трубу 8 и обратный клапан 7 откачивают воду из емкости 1 и создают архимедову силу, равную 100 тоннам, с помощью которой в месте соприкосновения острой кромки гаргрота со льдом превышают временное сопротивление льда сдвигу, равное 30 кг/см2, почти в 5 раз, а давление в гаргроте уменьшают до 0,2 атм;The method consists in taking an autonomous underwater vehicle, consisting of an empty tank 1 with a volume of 100 m 3 , a hollow triangular section of a garrot 2 with a volume of 20 m 3 and an engine room 3, which is connected to the icebreaker by a power electric cable 4; lower this apparatus under the ice and, using the control panel located on board the icebreaker, and the jet engine 5, bring it to the place of ice destruction, then, opening the gate 9, fill the tank 1 with outboard water, while the garrot 2 ensures buoyancy of the entire apparatus supported by the garrot to the lower edge of the ice, air from the gargrot when filling the tank 1 with water is released through the check valve 10; then pump 6 through the pipe 8 and the check valve 7 to pump out water from the tank 1 and create an Archimedean force equal to 100 tons, with which, at the point of contact of the sharp edge of the garrot, with ice, the temporary shear resistance of ice equal to 30 kg / cm 2 is almost 5 times, and the pressure in the garrot is reduced to 0.2 atm;

после образования во льду трещины ледокол и аппарат продвигают вперед, и следующий цикл разрушения льда начинают тем, что снова открывают шибер 9 и наполняют емкость 1 новой порцией воды под действием гидростатического давления и вакуума в гаргроте 2.after the formation of cracks in the ice, the icebreaker and the apparatus are advanced forward, and the next cycle of ice destruction begins by opening the gate 9 again and filling the tank 1 with a new portion of water under the influence of hydrostatic pressure and vacuum in the garrot 2.

Схема устройства приведена на чертеже. Устройство-аппарат для осуществления указанного способа состоит из следующих элементов: емкости 1, гаргрота 2, машинного отделения 3, силового электрического кабеля 4, водометного двигателя с поворотным соплом 5, водяного насоса 6 с электроприводом, обратного клапана 7, имеющего возможность только выпускать воду из емкости 1, заборной трубы 8, шибера 9, имеющего возможность заполнять емкость 1 забортной водой, и обратного клапана 10, имеющего возможность выпускать воздух из гаргрота при заполнении емкости 1 забортной водой.The device diagram is shown in the drawing. A device apparatus for implementing this method consists of the following elements: capacity 1, garrot 2, engine room 3, power electric cable 4, water-jet engine with rotary nozzle 5, water pump 6 with electric drive, check valve 7, which can only discharge water from capacity 1, the intake pipe 8, the gate 9, with the ability to fill the tank 1 with seawater, and the check valve 10, with the ability to release air from the garrot when filling the tank 1 with sea water.

Устройство работает следующим образом: когда ледокол упирается в не разрушаемый корпусом ледокола ледовый покров, он дает задний ход и при помощи лебедки опускает на воду аппарат 1. Затем, открывая шибер 9, заполняют аппарат забортной водой, погружая его под лед и продвигая его с помощью двигателя 5 вперед. После этого с помощью насоса 6 откачивают воду из аппарата, создавая расчетную архимедову силу на гаргроте, разрушающем своей острой кромкой ледовое покрытие при всплытии аппарата. Далее процесс повторяют, продвигая аппарат вперед. При отсутствии тяжелой ледовой обстановки аппарат находится на борту ледокола.The device operates as follows: when the icebreaker rests on the ice cover that is not destroyed by the icebreaker’s hull, it backs up and lowers the apparatus 1 using the winch. Then, opening the gate 9, fill the apparatus with outboard water, immersing it under the ice and moving it with engine 5 forward. After that, with the help of pump 6, water is pumped out of the apparatus, creating the calculated Archimedean force on the garrot, which destroys the ice cover with its sharp edge when the apparatus emerges. Next, the process is repeated, moving the apparatus forward. In the absence of severe ice conditions, the device is on board the icebreaker.

Технические характеристики устройства:Device Specifications:

- диаметр- diameter 3 м3m - длина- length 14 м14 m - высота гаргрота- gargrot height 1 м1m - емкость для воды- water tank 100 м3 100 m 3 - емкость для гаргрота- capacity for gargrot 20 м3 20 m 3 - мощность ходового электродвигателя- power of the running electric motor 5 кВт5 kW - потребляемая мощность водяного насоса- power consumption of the water pump 10 кВт10 kW - сухая масса аппарата- dry weight of the apparatus 18 т18 t - максимальная архимедова сила- maximum Archimedean force 118 т118 t - максимальная архимедова сила,- maximum Archimedean force, - действующая на лед- acting on ice 100 т100 t - максимальное давление гаргорота на лед- maximum gargorot pressure on ice до 150 кг/см2 up to 150 kg / cm 2 - ширина острой кромки гаргрота- width of the sharp edge of the gargrot 0,5 см0.5 cm

Claims (2)

1. Способ разрушения ледяного покрова для морских ледоколов, основанный на использовании архимедовой силы, отличающийся тем, что берут автономный подводный аппарат, состоящий из пустой емкости объемом 100 м3, полого треугольного в сечении гаргрота объемом 20 м3 и машинного отделения, которое связывают с ледоколом силовым электрическим кабелем; опускают этот аппарат под лед и с помощью пульта управления, расположенного на борту ледокола, и водометного двигателя подводят его к месту разрушения льда, затем, открывая шибер, наполняют емкость забортной водой, при этом гаргрот обеспечивает плавучесть всего аппарата, опирающегося гаргротом на нижнюю кромку льда, воздух из гаргрота при заполнении емкости водой выпускают через обратный клапан; затем насосом через трубу и обратный клапан откачивают воду из емкости и создают архимедову силу, равную 100 т, с помощью которой в месте соприкосновения острой кромки гаргрота со льдом превышают временное сопротивление льда сдвигу, равное 30 кг/см2, почти в 5 раз, а давление в гаргроте уменьшают до 0,2 атм; после образования во льду трещины ледокол и аппарат продвигают вперед и следующий цикл разрушения льда начинают тем, что снова открывают шибер и наполняют емкость новой порцией воды под действием гидростатического давления и вакуума в гаргроте.1. A method of destroying the ice cover for marine icebreakers, based on the use of Archimedean force, characterized in that they take an autonomous underwater vehicle consisting of an empty tank with a volume of 100 m 3 , a hollow triangular cross section of a garroth with a volume of 20 m 3 and an engine room, which is connected with icebreaker by power electric cable; lower this apparatus under ice and using a control panel located on board the icebreaker and a water-jet engine bring it to the place of ice destruction, then, opening the gate, fill the tank with outboard water, while the garrot makes the entire apparatus buoyed by the garrot on the lower edge of the ice , air from the gargrot when filling the tank with water is released through the check valve; then pumping water from the tank through the pipe and the non-return valve and creating an Archimedean force equal to 100 tons, with which, at the point of contact of the sharp edge of the garrot, with ice, the temporary shear resistance of ice equal to 30 kg / cm 2 is almost 5 times higher, and the pressure in the garrot is reduced to 0.2 atm; after the formation of cracks in the ice, the icebreaker and the apparatus move forward and the next cycle of ice destruction begins by opening the gate again and filling the tank with a new portion of water under the influence of hydrostatic pressure and vacuum in the garrot. 2. Устройство для разрушения ледяного покрова для морских ледоколов, размещенное на борту ледокола и опускаемое под воду с целью взламывания мощного ледового покрова, отличающееся тем, что оно состоит из следующих элементов: емкости, гаргрота, машинного отделения, силового электрического кабеля, водометного двигателя с поворотным соплом, водяного насоса с электроприводом, обратного клапана, имеющего возможность только выпускать воду из емкости, заборной трубы, шибера, имеющего возможность заполнять емкость забортной водой, и обратного клапана, имеющего возможность выпускать воздух из гаргрота при заполнении емкости забортной водой.2. Device for breaking the ice cover for sea icebreakers, placed on board the icebreaker and lowered under water in order to break into a powerful ice cover, characterized in that it consists of the following elements: a tank, garroth, engine room, power electric cable, jet engine with rotary nozzle, electric water pump, non-return valve, which can only discharge water from the tank, intake pipe, gate, which can fill the tank with seawater, and the return to a valve with the ability to release air from the gargrot when filling the tank with sea water.
RU2006140941/11A 2006-11-20 2006-11-20 Method of destruction of ice cover for marine ice breakers and device to its realisation RU2326785C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006140941/11A RU2326785C1 (en) 2006-11-20 2006-11-20 Method of destruction of ice cover for marine ice breakers and device to its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006140941/11A RU2326785C1 (en) 2006-11-20 2006-11-20 Method of destruction of ice cover for marine ice breakers and device to its realisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006140941A RU2006140941A (en) 2008-05-27
RU2326785C1 true RU2326785C1 (en) 2008-06-20

Family

ID=39586223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006140941/11A RU2326785C1 (en) 2006-11-20 2006-11-20 Method of destruction of ice cover for marine ice breakers and device to its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2326785C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2535346C1 (en) * 2013-07-30 2014-12-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Физико-Технический Институт (Государственный Университет)" Method to break ice cover and semi-submersible icebreaker ship
RU2651415C1 (en) * 2017-04-18 2018-04-19 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") Ice breaking method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107856816B (en) * 2017-11-06 2019-06-14 哈尔滨工程大学 A kind of latent device of unmanned subglacial ice-breaking

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2535346C1 (en) * 2013-07-30 2014-12-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Физико-Технический Институт (Государственный Университет)" Method to break ice cover and semi-submersible icebreaker ship
RU2651415C1 (en) * 2017-04-18 2018-04-19 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") Ice breaking method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006140941A (en) 2008-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106080988B (en) A kind of more body arctic navigation ships
US3850125A (en) Icebreaking
US6554660B2 (en) Propulsion system for yachts, trawlers and the like
US9315963B2 (en) Offshore atoll system and related methods of use
WO2005118390A1 (en) Method for changing the direction of travel of a watercraft and apparatus therefore
RU2326785C1 (en) Method of destruction of ice cover for marine ice breakers and device to its realisation
CN210000515U (en) high-pressure water jet ice breaking device
RU2483967C2 (en) Ice-breaking system for floating bodies
KR20150018312A (en) Freezing easy 360 degree icing is rotatable air bubble icebreaker
RU2535346C1 (en) Method to break ice cover and semi-submersible icebreaker ship
TW416921B (en) Submersible boat
RU2380274C1 (en) Underwater tanker
RU2612343C1 (en) Semi-submersible icebreaker
CN104149927A (en) Nonsinkable environment-friendly ship capable of operating steadily
RU2651415C1 (en) Ice breaking method
US5377613A (en) Submersible boat
RU2554721C1 (en) Setting of underwater vessels overboard ship in ice conditions
RU52813U1 (en) TANKER
US6571725B1 (en) Watercraft with anticavitation control
RU136785U1 (en) ICE-CREATED AIR CUSHION PLATFORM FOR LAYING UNDER THE CONDITIONS OF SHallow-water IN THE FREEZING AREAS OF A CONTINENTAL SHELF OF A WIDE SHIPPING ICE CHANNEL FOR WIRE PREFERREDLY IS CRUCIBLE
RU2210517C2 (en) Method of breaking ice cover and device for realization of this method
RU2548246C1 (en) Vessel for removal of ice from water area
CN109131800A (en) A kind of submarine and its floating icebreaking method with underwater ascent ice-breaking function
RU122363U1 (en) DEVICE FOR LAYING A SAFE MARITIME WAY TO VEHICLES
RU2656385C1 (en) Complex for prevention of ice formation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081121