RU2667729C1 - Method for the destruction of ice cover of tunnel-skeg type - Google Patents
Method for the destruction of ice cover of tunnel-skeg type Download PDFInfo
- Publication number
- RU2667729C1 RU2667729C1 RU2018100299A RU2018100299A RU2667729C1 RU 2667729 C1 RU2667729 C1 RU 2667729C1 RU 2018100299 A RU2018100299 A RU 2018100299A RU 2018100299 A RU2018100299 A RU 2018100299A RU 2667729 C1 RU2667729 C1 RU 2667729C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- vessel
- tunnel
- destruction
- ship
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000006378 damage Effects 0.000 title abstract description 21
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 20
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- WKVZMKDXJFCMMD-UVWUDEKDSA-L (5ar,8ar,9r)-5-[[(2r,4ar,6r,7r,8r,8as)-7,8-dihydroxy-2-methyl-4,4a,6,7,8,8a-hexahydropyrano[3,2-d][1,3]dioxin-6-yl]oxy]-9-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-5a,6,8a,9-tetrahydro-5h-[2]benzofuro[6,5-f][1,3]benzodioxol-8-one;azanide;n,3-bis(2-chloroethyl)-2-ox Chemical compound [NH2-].[NH2-].Cl[Pt+2]Cl.ClCCNP1(=O)OCCCN1CCCl.COC1=C(O)C(OC)=CC([C@@H]2C3=CC=4OCOC=4C=C3C(O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@@H]4O[C@H](C)OC[C@H]4O3)O)[C@@H]3[C@@H]2C(OC3)=O)=C1 WKVZMKDXJFCMMD-UVWUDEKDSA-L 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
- E02B15/02—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor from ice otherwise than according to E02B1/003
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60V—AIR-CUSHION VEHICLES
- B60V3/00—Land vehicles, waterborne vessels, or aircraft, adapted or modified to travel on air cushions
- B60V3/06—Waterborne vessels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/08—Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor
- B63B35/083—Ice-breakers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам туннельно-скегового типа, разрушающим ледяной покров резонансным методом, т.е. путем возбуждения резонансных изгибо-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 ships of tunnel-skeg type, destroying the ice cover by the resonance method, i.e. by exciting resonant bending-gravitational waves (IGW). (1. Kozin VM The resonant method of ice cover destruction. The dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences in the form of a scientific report. - Vladivostok. IAPU, 1993).
Известен способ определения резонансной скоростью судна Vp по максимальной кривизне ледяного покрова, для чего при помощи радиолокационных сигналов при движении судна замеряют кривизну ледяного покрова. С этой целью в носу, средней части СВП устанавливаются излучатели и приемники радиолокационной станции. При перемещении СВП по ледяному покрову при помощи этих станций происходит измерение расстояния до поверхности ледяного покрова. По данным замерам с учетом показаний дифферентометра определяется кривизна ледяного покрова (2. Патент RU №2099235 от 20.12.1997).A known method of determining the resonant speed of a vessel V p from the maximum curvature of the ice sheet, for which using radar signals when the vessel is moving, measure the curvature of the ice sheet. For this purpose, radiators and radar receivers are installed in the nose, in the middle part of the SVP. When the SVP moves along the ice cover using these stations, the distance to the surface of the ice cover is measured. According to the measurements, taking into account the readings of the trimometer, the curvature of the ice cover is determined (2. Patent RU No. 2099235 of 12.20.1997).
Недостатком известного способа является необходимость наличия на судне дорогостоящего оборудования, соответствующей вычислительной техники с специализированной программы для определения кривизны ледяного покрова, т.е. ограниченная ледоразрушающая способность.The disadvantage of this method is the need for the ship to expensive equipment, appropriate computer technology with a specialized program for determining the curvature of the ice sheet, i.e. limited ice breaking capacity.
Известен способ поддержания скорости судна на воздушной подушке для резонансного разрушения покрова, содержащий операцию корректирования резонансной скорости судна на воздушной подушке по максимальному значению ходового кормового дифферента, точное значение необходимой скорости судна и начальный момент резонансного разрушения льда определяют и поддерживают по максимальному звуковому сигналу, поступающему от льда при его разрушении, который получают через приемник звуковых колебаний, и отделяют от звукового сигнала, создаваемого шумом работы судна на воздушной подушке (Патент RU №2111889 от 27.05.1988).A known method of maintaining the speed of the hovercraft for the resonant destruction of the cover, comprising the operation of adjusting the resonant speed of the hovercraft according to the maximum value of the feed feed trim, the exact value of the required speed of the vessel and the initial moment of the resonant destruction of ice is determined and supported by the maximum sound signal from ice during its destruction, which is received through the receiver of sound vibrations, and is separated from the sound signal generated intelligence work hovercraft (Patent RU №2111889 from 05.27.1988).
В данном техническом решении отмечается, что известно два способа разрушения льда СВП: давлением (иногда его называют низкоскоростным) и при движении с критическими скоростями (резонансный).In this technical solution, it is noted that there are two known methods for breaking the ice of SVP: pressure (sometimes called low speed) and when moving at critical speeds (resonance).
Первый способ - давлением - заключается в том, что лед разрушается под действием собственной тяжести. При движении СВП с малой скоростью подо льдом образуется воздушная полость, давление в которой равно давлению в воздушной подушке. В этом случае равновесие ледяного поля, находящегося под действием сил тяжести, будет обеспечиваться только внутренними силами упругости льда. При некоторых, вполне определенны размерах СВП в плане, ледяной покров начнет разрушаться под действием сил тяжести. Однако лед может разрушаться и в случае, когда воздушная полость не заходит под лед. В этом случае разрушение происходит от изгиба ледяного покрова при действии давлений в воздушной подушке.The first way - by pressure - is that the ice is destroyed by its own gravity. When the SVP moves at low speed, an air cavity forms under the ice, the pressure in which is equal to the pressure in the air cushion. In this case, the equilibrium of the ice field under the action of gravity will be provided only by the internal elastic forces of ice. With some, quite certain sizes of SVP in the plan, the ice cover will begin to collapse under the influence of gravity. However, ice can also break down when the air cavity does not enter under the ice. In this case, the destruction occurs from the bending of the ice sheet under the action of pressure in the air cushion.
Второй способ разрушения льда - резонансный. Газонасосное разрушение льда СВП выглядит следующим образом. При движении СВП во льду развивается система прогрессивных изгибо-гравитационных волн (ИГВ), распространяющихся с критической скоростью Vp, зависящий от глубины водоема, толщины льда и его физико-механических свойств. Если СВП движется со скоростью V<Vp, то прогрессивные ИГВ не возникают. При движении судна со скоростью V>Vp будет возникать две системы затухающих волн. Вперед будут уходить изгибные волны с групповой скоростью U1>V1, и также будут распространяться гравитационные волны скоростью U2<V. Если V=Vp возникает резонанс, т.е. увеличение характеристик ИГВ. Таки образом одним из наиболее важных критериев реализации резонансного разрушения льда СВП является его скорость.The second method of ice destruction is resonance. Gas pumping ice destruction SVP is as follows. When the SVP moves in ice, a system of progressive bending-gravitational waves (IGW) develops, propagating with a critical velocity V p , depending on the depth of the reservoir, the thickness of the ice and its physical and mechanical properties. If the SVP moves at a speed of V <V p , then progressive IHVs do not occur. When the vessel moves at a speed V> V p, two systems of damped waves will arise. Bending waves with a group velocity U 1 > V 1 will go forward, and gravitational waves with a speed U 2 <V will also propagate. If V = V p there is a resonance, i.e. increase in the characteristics of IHV. Thus, one of the most important criteria for the implementation of the resonant destruction of SVP ice is its speed.
Однако известный способ (Патент RU №2111888 от 27.05.1998) основан только на определении и поддержании скорости СВП в начальный момент резонансного разрушения ледяного покрова путем снижения трудоемкости ее определения расчетами резонансной скорости СВП, а также создаваемого шумом работы судна.However, the known method (Patent RU No. 2111888 of 05.27.1998) is based only on determining and maintaining the speed of the SVP at the initial moment of the resonant destruction of the ice cover by reducing the complexity of determining it by calculating the resonant speed of the SVP, as well as the noise generated by the operation of the vessel.
Известно ледокольное судно на воздушной подушке (Патент RU №2173651 от 20.09.201) в котором в корпусе судна устанавливают вертикальный выдвижной плунжер, а также известно ледокольное судно на воздушной подушке (Патент RU №2229416 от 27.05.2004) в котором судно имеет внутреннее гибкое ограждение, при этом внутреннее гибкое ограждение выполнено в виде выдвижной юбки, площадью, меньшей, чем внешнее гибкое ограждение, запитывающейся дополнительным компрессором высокого давления, имеются каналы с закрывающимися и регулирующими заслонками для соответствующего выпуска воздуха вверх через верхнюю палубу.A hovercraft icebreaker is known (Patent RU No. 2173651 of 09/20/2011) in which a vertical retractable plunger is installed in the hull of the vessel, and an hovercraft icebreaker is known (Patent RU No. 2229416 of 05/27/2004) in which the vessel has an internal flexible the fence, while the internal flexible fence is made in the form of a retractable skirt, an area smaller than the external flexible fence, powered by an additional high-pressure compressor, there are channels with closing and adjusting dampers to suitably Release of air upwardly through the upper deck.
Недостатками работы ледокольных судов на воздушной подушке является периодичность создаваемых нагрузок на покров льда при их остановке в движении, и невозможность практического использования одновременного движения судна по льду, а значит, снижается эффективность разрушения льда СВП резонансным способом.The disadvantages of the operation of hovercraft ice-breaking vessels are the frequency of the created loads on the ice cover when they stop moving, and the impossibility of the practical use of the simultaneous movement of the vessel on ice, which means that the destruction efficiency of the SVP ice is reduced by the resonance method.
Из известных способов и устройств наиболее близким по технической сущности прототипом является способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке, заключающийся в возбуждении во льду изгибо-гравитационных волн при движении судна по льду с резонансной скоростью, определяемой в процессе движения судна по максимальной кривизне ледяного покрова, при этом упомянутую скорость определяют по максимальному (по сравнению с движением над твердой горизонтальной скоростью) приросту силы электрического тока, установленными в упорах подшипниках воздушного винта.Of the known methods and devices, the prototype closest in technical essence is a method of destroying the ice cover of a hovercraft by the excitation of bending-gravitational waves in ice when the vessel moves on ice with a resonant speed determined during the movement of the vessel along the maximum curvature of the ice cover, in this case, the said speed is determined by the maximum (in comparison with the movement above a solid horizontal speed) increase in the electric current strength established in the stops propeller bearings.
Недостатком известного способа является наличие дополнительного электрического тока, возбуждаемого пьезоэлементами, установленными в упорных подшипниках воздушного винта. А значит, возникает вибрация лопастей винта при движении судна, что в конечном итоге приводит к усталости металла при максимальной скорости при длительной эксплуатации судна, соответственно, сила возбуждаемого тока будет уменьшаться, а значит, и уменьшится кривизна профиля ИГВ. Кроме того. Профиль сечения боковых гибких ограждений с нижней стороны ограждений, запитывающих воздухом от вентилятора и надстройки над судном для амплитуды возбуждаемых ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, так как в движении судна участвует только сама масса судна над точкой перегиба ледяного покрова, т.е. узлом ИГВ. В этом случае судно получить в основном максимальный дифферент от веса судна в движении, т.е. не предусматривает изменение от перемещения внешних физических условий бортовых роторно-винтовых движителей, имеющие стационарную оболочку, закрывающую верхнюю часть движителя, и оболочку, подвижную вокруг оси движителя, закрывающую нижнюю часть движителя при движении судна на льду в режиме крейсерской скорости, где нагнетание воздуха высокого давления в замкнутой области под корпусом судна должно приводит во вращение бортового роторно-винтового движителя от общего бортового нагнетателя воздуха высокого давления, а значит, создает шумы, вибрацию судна и регулирование демпфирующих свойств по ледяному покрову при различных условиях и режимах работы, а также увеличение толщины льда, разрушаемого резонансным методом, т.е. в увеличении амплитуды изгибо-гравитационных волн (ИГВ), возбуждаемых туннельно-скегового типа.The disadvantage of this method is the presence of additional electric current excited by piezoelectric elements installed in the thrust bearings of the propeller. This means that there is a vibration of the propeller blades during the movement of the vessel, which ultimately leads to metal fatigue at maximum speed during long-term operation of the vessel, accordingly, the force of the excited current will decrease, which means that the curvature of the IGW profile will also decrease. Besides. The cross-sectional profile of the lateral flexible barriers on the lower side of the barriers, which are supplied with air from the fan and the superstructure above the vessel for the amplitude of excited IGWs, will not be enough to break the ice, since only the mass of the vessel above the inflection point of the ice cover is involved in the movement of the vessel, i.e. IGV node. In this case, the ship will receive mainly the maximum trim of the weight of the ship in motion, i.e. does not provide for a change in the external physical conditions of the rotor-propeller propulsion engines having a stationary shell covering the top of the propulsion device and a shell moving around the propulsion axis covering the lower part of the propulsion device when the vessel is moving on ice in cruising speed mode, where high-pressure air injection in a closed area under the hull of the vessel, it must rotate the onboard rotor-propeller propulsion from a common high-pressure airborne supercharger, which means it creates minds vessel and regulating the vibration damping properties of the ice cover under various conditions and modes of operation, as well as increasing the thickness of ice, erodible resonance method, i.e. in increasing the amplitude of bending-gravitational waves (IGW), excited by the tunnel-skeg type.
Сущность изобретения заключается в увеличении степени разрушения ледяного покрова в процессе движения судна.The invention consists in increasing the degree of destruction of the ice cover during the movement of the vessel.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, выражается в том, что способ разрушения ледяного покрова судном туннельно-скегового типа, заключающийся в возбуждении изгибо-гравитационных волн при движении судна по льду с резонансной скоростью, определяемой в процессе движения судна по максимальной кривизне ледяного покрова, в процессе движения создают дополнительную приросту силы статического давления и демпфирования возмущающего воздействия бортовых роторно-винтовых движителей, возбуждаемые вибрацией в установленные в плоскости в конструктивной ватерлинии, смонтированные бортовые роторно-винтовые движители, имеющие стационарную оболочку, закрывающую верхнюю часть движителя и оболочку, подвижную вокруг оси движителя, закрывающую нижнюю часть движителя при движении судна в режиме крейсерской скорости.The technical result, which provides a solution to the problem, is expressed in the fact that the method of destroying the ice cover of a tunnel-skeg type vessel, which consists in generating bending-gravitational waves when the vessel moves on ice with a resonant speed determined during the movement of the vessel along the maximum curvature of the ice cover, in the process of movement, they create an additional increase in the static pressure force and damping of the disturbing effect of the on-board rotor-screw propellers excited by vibration in claimed in the design waterline plane, mounted onboard rotary screw propellers, having a stationary casing covering the upper part of the propulsion unit and the hull, moving around the propeller axis, covering the lower part of the propulsion unit when the vessel is in cruising mode.
Кроме того, способ осуществляют с помощью судна, имеющем днище с продольным туннелем, выполненным с верхним подковообразным сводом и вертикальными стенками, простирающими вдоль всего корпуса судна.In addition, the method is carried out using a vessel having a bottom with a longitudinal tunnel made with an upper horseshoe-shaped arch and vertical walls extending along the entire hull of the vessel.
Соответственно, в предлагаемом способе устройства комплексного использования судна нагнетание воздуха высокого давления в замкнутую область под корпусом судна и приведение во вращение бортового роторно-винтового движителя могут обеспечиваться от общего бортового нагнетателя воздуха высокого давления. А значит, работа предлагаемого устройства зависит параметров (скорости, веса, вибрации и шума движителя)) движения судна с бортовыми роторно-винтовыми движителями с демпфированием возмущаемого движения на ледяной покров, с распространением внешних возмущений вниз энергии возмущающего движения за счет работы бортовых роторно-винтовых движителей. Колебания этих устройств дополнительно диссипируют повышенную энергию возмущений на поверхность ледяного покрова. А значит, повышается эффективность разрушения льда судном тунельно-скегового типа резонансным способом.Accordingly, in the proposed method for the complex use of the vessel, the injection of high pressure air into a closed area under the hull of the vessel and the rotation of the onboard rotary screw propeller can be provided from a common onboard high pressure air blower. So, the operation of the proposed device depends on the parameters (speed, weight, vibration and noise of the propulsion)) of the vessel with the onboard rotor-screw propulsors with damping of the disturbing motion on the ice cover, with the propagation of external disturbances downward the energy of the disturbing motion due to the operation of the onboard rotor-screw movers. Oscillations of these devices additionally dissipate the increased energy of disturbances on the surface of the ice sheet. This means that the efficiency of ice destruction by a tunnel-skeg type vessel is increased by the resonance method.
Ограничительные: ледяной покров разрушается судном туннельно-скегового типа путем возбуждения ИГВ при движении судна по льду с резонансной скоростью в процессе движения судна по максимальной кривизне ледяного покрова.Restrictive: the ice cover is destroyed by the tunnel-skeg type vessel by excitation of IGW when the vessel moves on ice with a resonant speed during the movement of the vessel along the maximum curvature of the ice cover.
Отличительные: во льду возбуждают одновременно с движением судна туннельно-скегового типа при помощи нагнетание воздуха высокого давления в замкнутую область под корпусом судна и приведение во вращение бортового роторно-винтового движителя, который обеспечивается от общего бортового нагнетателя воздуха высокого давления, действующих одновременно для создания распространения изгиб-гравитационной волны в направлении движения судна по льду. При движении судна над ледяным покровом с крейсерской скоростью будет расти деферент судна на бортовые опоры подковообразного свода корпуса с продольным туннелем. Вследствие этого смонтированные в плоскости конструктивной ватерлинии бортовые роторно-винтовые движители в закрытой стационарной оболочке за определенные обороты обтекаются постоянным потоком воздуха высокого давления, вращаются вокруг оси движителя при движении судна по льду в режиме крейсерской скорости, это приводит в вибрации роторно-винтового движителя, которая будет отличаться от значений вибрации движения судна с такой же скоростью известных аналогов. Очевидно, вибрация и шум будут максимальной при скорости Up и величине вращения роторно-винтового движителя в стационарной оболочке при движении по льду, когда имеет место конструкция винтового движителя, т.е. с выступами и впадинами (шероховатая) для повышения прочности сцепления на корку покрова льда и степени развития возмущений (вибрации) в пограничном слое, а значит увеличение дополнительных резонансных ИГВ, как наиболее стабильный, дает наиболее интенсивное воздействие на корку льда, а суммарная нагрузка резко возрастает на площадь прогиба льда.Distinctive: in ice, they excite simultaneously with the movement of a tunnel-skeg type vessel by forcing high-pressure air into a closed area under the ship's hull and rotating the on-board rotor-screw propeller, which is provided from a common onboard high-pressure air blower, acting simultaneously to create a spread bending-gravitational wave in the direction of movement of the vessel on ice. When the ship moves over the ice sheet at cruising speed, the ship’s reference will increase on the side supports of the horseshoe-shaped arch of the hull with a longitudinal tunnel. As a result of this, the rotary screw propellers mounted in the plane of the waterline in a closed stationary enclosure are surrounded by a constant stream of high-pressure air for a certain speed, rotate around the axis of the propeller when the vessel moves on ice in cruise speed mode, which leads to the vibration of the rotor-screw propeller, which will differ from the vibration values of the vessel at the same speed as the known analogues. Obviously, vibration and noise will be maximum at a speed U p and a rotation value of the rotor-propeller propulsion in a stationary shell when moving on ice, when the design of the propeller propulsion takes place, i.e. with protrusions and depressions (rough) to increase the adhesion to the ice cover crust and the degree of development of disturbances (vibration) in the boundary layer, which means that the increase in additional resonant IGWs, as the most stable, gives the most intense effect on the ice crust, and the total load increases sharply on the area of ice deflection.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана принципиальная схема ледяного покрова и корпуса судна, вид сбоку; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a schematic diagram of the ice sheet and the hull, side view; in FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. one.
По ледяному покрову 1 перемещают судно 2 туннельно-скегового типа, которое содержит корпус. И имеющий днище с продольным туннелем, выполненным с верхним подковообразным сводом с образованием, параллельными диаметральной плоскости судна, в носовой и кормовой оконечностях установлены подвижные ограждения, в корпусе 3 устанавливают нагнетатель воздуха 4 высокого давления, в плоскости конструктивной ватерлинии монтируют бортовые роторно-винтовые движители 5, имеющие стационарную оболочку, закрывающую верхнюю часть движителя 5 и оболочку 6, подвижную вокруг оси движителя 5, закрывающую нижнюю часть движителя 5 при движении судна в режиме крейсерской скорости. В связи с большой вибрацией и шума работы движителя 5, которые под корпусом судна при нагнетании воздуха высокого давления, приводятся во вращение бортовой роторно-винтовой движитель, обеспечивающий каверны льда под жесткими движителями, и амплитуда ИГВ возрастает от прогиба 7 до профиля 8, когда происходит увеличение кривизны чаши 7 и прогиба льда, т.е. происходит резонанс ИГВ, который приведет к возникновению прогрессивных ИГВ.On the ice cover 1 move the vessel 2 tunnel-skeg type, which contains a hull. And having a bottom with a longitudinal tunnel made with an upper horseshoe-shaped arch with formation parallel to the ship’s diametrical plane, movable barriers are installed in the fore and aft ends, a high-
Общая локализация нагрузки на лед складывается от веса судна при его достаточной весовой водоизмещении, давления бортового роторного-движителя, а также работы общего бортового нагнетателя воздуха высокого давления. Вибрация и шум бортового роторного движителя будет изменяться в зависимости от скорости его вращения, соответственно, и движения судна, но будет однородной по вертикаль. Вибрация бортового роторного движителя приведет к возбуждению даже после первого прохода судна, и в ледяном покрове возникнет область разрушения в виде прогиба льда. А для увеличения прогиба льда, судно неоднократно совершает по льду разрушаемого льда последующие повторные проходы с крейсерской скоростью. После каждого последующего прохода степень прогиба льда будем возрастать. Одновременно с этим будет увеличиваться амплитуда ИГВ, дифферент судна и давление судна туннельно-скегового типа. Судно при этом может совершить минимальное количество проходов, достаточное для достижения максимальной степени разрушения ледяного покрова при минимальных энергозатратах общего бортового нагнетания воздуха высокого давления. Это позволяет тем самым повысить эксплуатационное качество судна данного типа с каверной на крейсерских скоростях движения по льду, так как судно использует вариант шнекохода, или вариант судна на воздушной подушке при закрытых подвижными оболочками роторно-винтовых движителей. Кроме того, роторно-винтовые движители улучшают разворачиваемость судна с предлагаемыми его применения для разрушения ледяного покрова при минимальном количестве проходов, достаточное для достижения максимальной степени разрушения льда 1.The total localization of the load on the ice is the weight of the vessel with its sufficient weight displacement, pressure of the onboard rotary mover, as well as the operation of the general high-pressure airborne supercharger. The vibration and noise of the onboard rotary propulsion will vary depending on its speed of rotation, respectively, and the movement of the vessel, but will be uniform vertically. Vibration of the airborne rotary mover will lead to excitation even after the first passage of the vessel, and in the ice sheet there will be a region of destruction in the form of ice deflection. And in order to increase the deflection of ice, the vessel repeatedly makes subsequent repeated passes at cruising speed on ice of destructible ice. After each subsequent pass, the degree of ice deflection will increase. At the same time, the IHW amplitude, the trim of the vessel and the pressure of the tunnel-skeg type vessel will increase. In this case, the vessel can make the minimum number of passes sufficient to achieve the maximum degree of ice cover destruction with minimal energy consumption of the general high-pressure airborne injection of air. This makes it possible to improve the operational quality of a vessel of this type with a cover at cruising speeds of movement on ice, since the vessel uses an auger variant, or an air cushion variant with rotor-propulsion propellers closed by moving shells. In addition, rotor-propeller propellers improve the deployability of the vessel with its proposed application for the destruction of the ice cover with a minimum number of passes, sufficient to achieve the maximum degree of ice destruction 1.
Данная совокупность предлагаемого технического решения обладает хорошими ходовыми характеристиками судна при совмещении работы общего бортового нагнетателя воздуха высокого давления и приводящего во вращение бортового роторно-винтового движителя для амплитуды возбуждения волн для разрушения льда, где ИГВ возникает такая интерференционная картина, когда амплитуда результирующих ИГВ достигнет максимальных значений. Рост суммарной амплитуды ИГВ приведет к увеличению эффективности разрушения ледяного покрова, лед начинает разрушаться за судном при его поступательном движении, по сравнению с прототипом, а значит соответствующему увеличению росту толщины разрушаемого льда, при этом весь снежный покров и наледь после прохода судна уходят в сторону из-под туннельного днища судна, появляются каверны во льду.This set of the proposed technical solution has good ship performance when combining the operation of a common high-pressure airborne supercharger and driving an airborne rotor-propeller for rotation of the wave excitation amplitude for ice breakdown, where such an interference pattern arises when the amplitude of the resulting medium-wave project reaches its maximum values . An increase in the total amplitude of IGW will lead to an increase in the destruction efficiency of the ice cover, the ice begins to collapse behind the vessel during its translational movement, in comparison with the prototype, which means a corresponding increase in the thickness of the ice being destroyed, while the entire snow cover and ice after passing the vessel go away from - Under the tunnel bottom of the vessel, caverns appear in the ice.
Таким образом, все это в целом увеличивает диапазон интерференции ИГВ амплитуды суммарных волн для возрастания до большего резонанса ИГВ, повысить экономичность и надежность судна туннельно-скегового типа на льду, даже и в прибрежной замершей льдом полосы.Thus, all this as a whole increases the range of interference of the IGW amplitude of the total waves to increase to a greater resonance of the IGW, increase the efficiency and reliability of the tunnel-skeg type vessel on ice, even in the coastal ice-frozen strip.
Совокупность признаков и степень раскрытия сущности изобретения достаточны для его практической реализации при использования судна туннельно-скегового типа с нагнетателем воздуха высокого давления установленного в корпусе судна при его поступательном движении, когда приводятся в повышенное давление гидроудары (вибрация) на ледяной покров, и как следствие, к более эффективному разрушению ледяного покрова и толщину льда.The combination of features and the degree of disclosure of the essence of the invention are sufficient for its practical implementation when using a tunnel-skeg type vessel with a high-pressure air blower installed in the hull of the vessel during its translational movement, when water hammer (vibration) is brought to increased pressure on the ice cover, and as a result, to more effective destruction of the ice cover and the thickness of the ice.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018100299A RU2667729C1 (en) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | Method for the destruction of ice cover of tunnel-skeg type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018100299A RU2667729C1 (en) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | Method for the destruction of ice cover of tunnel-skeg type |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2667729C1 true RU2667729C1 (en) | 2018-09-24 |
Family
ID=63669059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018100299A RU2667729C1 (en) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | Method for the destruction of ice cover of tunnel-skeg type |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2667729C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2099235C1 (en) * | 1994-07-19 | 1997-12-20 | Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН | Method of breaking ice cover |
| RU2173651C1 (en) * | 2000-08-14 | 2001-09-20 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Ice-breaking hovercraft |
| RU2188897C1 (en) * | 2001-02-13 | 2002-09-10 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН | Method of breaking ice cover |
| RU2229416C1 (en) * | 2003-05-05 | 2004-05-27 | Институт машиноведения и металургги ДВО РАН | Ice-breaking hovercraft |
| CN102465512A (en) * | 2010-11-18 | 2012-05-23 | 沈阳理工大学 | Method for icebreaking by wave drag resonance formed by running of hovercraft |
-
2018
- 2018-01-09 RU RU2018100299A patent/RU2667729C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2099235C1 (en) * | 1994-07-19 | 1997-12-20 | Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН | Method of breaking ice cover |
| RU2173651C1 (en) * | 2000-08-14 | 2001-09-20 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Ice-breaking hovercraft |
| RU2188897C1 (en) * | 2001-02-13 | 2002-09-10 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН | Method of breaking ice cover |
| RU2229416C1 (en) * | 2003-05-05 | 2004-05-27 | Институт машиноведения и металургги ДВО РАН | Ice-breaking hovercraft |
| CN102465512A (en) * | 2010-11-18 | 2012-05-23 | 沈阳理工大学 | Method for icebreaking by wave drag resonance formed by running of hovercraft |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bereznitski | Slamming: the role of hydroelasticity | |
| RU2457975C1 (en) | Method of ice breaking in shallow water | |
| Spence et al. | Requirements for reducing underwater noise from ships | |
| US2366162A (en) | Reduction of the skin friction of water by vibration | |
| RU2667729C1 (en) | Method for the destruction of ice cover of tunnel-skeg type | |
| RU2657726C1 (en) | Method of destruction of the ice coat by the vessel on compressed air stream | |
| US2722194A (en) | Attenuator to reduce ship's propeller vibrations | |
| Weryk et al. | Study of noise propagation for small vessels | |
| Krylov et al. | Wave-like aquatic propulsion of mono-hull marine vessels | |
| US2926623A (en) | Hydrofoil craft | |
| Payne | Coupled pitch and heave porpoising instability in hydrodynamic planing | |
| RU2725570C1 (en) | Method of ice cover destruction in shallow water | |
| US4185578A (en) | Pressure plate mine sweep | |
| RU2709979C1 (en) | Method of ice cover destruction in shallow water | |
| RU2188897C1 (en) | Method of breaking ice cover | |
| Shahraki et al. | Mitigation of slamming of large wave-piercing catamarans | |
| Merz et al. | Excitation of a submarine hull by propeller forces | |
| RU2755421C1 (en) | Method for breaking the ice cover | |
| RU2057048C1 (en) | Method of breaking ice cover by hovership | |
| RU2710031C1 (en) | Method of ice cover destruction | |
| US6744694B1 (en) | Gaseous cavity for forward-looking sonar quieting | |
| RU2641355C1 (en) | Method of destructing ice cover by vessel in compressed air flow | |
| Davis et al. | Vibration of high-speed ship frames | |
| RU2719744C1 (en) | Device for destruction of ice cover | |
| US7120088B1 (en) | Array system for supercavitating hydrofoils |