RU2725645C1

RU2725645C1 - Способ разрушения ледяного покрова

Info

Publication number: RU2725645C1
Application number: RU2019129993A
Authority: RU
Inventors: Виктор Михайлович Козин; Виталий Леонидович Земляк; Алексей Сергеевич Васильев; Константин Игоревич Ипатов
Priority date: 2019-09-23
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2020-07-03

Abstract

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке. Изобретение направлено на повышение эффективности разрушения ледяного покрова. Технический результат достигается за счет движения судна на воздушной подушке вдоль кромки ледяного покрова с частичным свешиванием гибкого ограждения за кромку льда и накренения судна в сторону свешивания гибкого ограждения. Это обеспечит возможность формирования под ледяным покровом воздушной полости, что устранит силы поддержания воды. На лед будут действовать только нагрузки от гравитационных волн, веса судна и силы тяжести самого льда. Данные нагрузки увеличат деформацию льда, облегчая процесс его разрушения. 3 ил.

Description

Изобретение относится к области ледотехники и может быть использовано, в частности, для выполнения ледокольных работ судами на воздушной подушке (СВП).

Известен способ разрушения ледяного покрова, осуществляемый СВП при его движении вдоль кромки льда по свободной воде с последующим выходом и движении судна по ледяному покрову со свешиванием гибкого ограждения (ГО) за кромку льда (1. RU 2143371 С1, 27.12.98).

Недостатком этого способа является его неспособность увеличивать нагрузку на лед за счет устранения реакции упругого основания, т.е. архимедовых сил поддержания воды, в случаях, когда глубина воздушной полости под СВП меньше толщины льда.

Сущность изобретения заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова СВП резонансным методом (2. Козин В.М., Земляк В.Л. Физические основы разрушения ледяного покрова резонансным методом. - Комсомольск-на Амуре: ИМиМ ДВО РАН, ПГУ им. Шолом-Алейхема, АмГПГУ. 2013. - 250 с).

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении толщины разрушаемого льда.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: судно на воздушной подушке перемещают по свободной воде вдоль кромки льда с последующим выходом и движением судна по ледяному покрову со свешиванием гибкого ограждения судна за кромку льда.

Отличительные: во время движения по кромке судно накреняют в сторону свешивания гибкого ограждения.

Способ осуществляется следующим образом. При разрушении берегового припая (кромки ледяного покрова) СВП вначале перемещают по свободной воде вдоль кромки льда. После полного развития гравитационных волн производят перемещение СВП на кромку льда и его постановку на склон изгибно-гравитационной волны (ИГВ) с частичным свешиванием ГО с кромки льда, т.е. с частичным выходом судна на свободную воду. Если после этого ледяной покров не начнет разрушаться, т.е. глубина воздушной полости, величина которой определяется давлением в ВП судна, окажется меньше толщины льда и полость не сможет проникнуть под ледяной покров, то судно накреняют в сторону свешанного ГО. По мере увеличения угла крена проекция площади ВП на горизонтальную плоскость будет уменьшаться, что будет сопровождаться увеличением давления в ВП и соответствующим увеличением глубины воздушной полости. Угол крена ограничивают величиной, при которой глубина полости станет больше толщины льда. Такое положение СВП относительно кромки льда обеспечит возможность формирования под ледяным покровом воздушной полости, что устранит реакцию упругого основания, т.к. под СВП вода перестанет поддерживать лед. Таким образом, при таком маневрировании СВП на ледяной покров начнут действовать: волновая нагрузка от гравитационных волн, нагрузка от веса самого судна и дополнительно к этому - силы тяжести самого льда. Появление этой дополнительной нагрузки позволяет повысить эффективность разрушения льда при неизменных энергозатратах.

Если по мере затухания гравитационных волн процесс разрушения льда прекратится, то СВП вновь полностью сходит с кромки льда и движется по свободной воде вдоль кромки до максимального развития гравитационных волн, т.е. волн максимальной амплитуды. После этого выше описанное маневрирование повторяют.

Изобретение поясняется графически, где: на фиг 1 показана схема маневрирования СВП; на фиг. 2 - положение СВП со свешиванием ГО; на фиг. 3 - положение СВП относительно кромки льда с креном.

При разрушении кромки ледяного покрова 1 (берегового припая) СВП 2 вначале перемещают по свободной (чистой) воде 3 со скоростью V, при которой амплитуда возбуждаемых судном гравитационных волн достигает максимальных значений (фиг. 1). После полного развития гравитационных волн СВП перемещают на кромку льда и продолжают движение по кромке льда 1 с частичным свешиванием ГО 4 с кромки льда, т.е. с частичным выходом судна на свободную воду (фиг. 1, 2). Если после этого ледяной покров толщиной h1 не начнет разрушаться, т.е. глубина воздушной полости h2 будет меньше h1 (фиг. 2), то судно 2 накреняют в сторону свешанного ГО на угол крена θ, при котором глубина воздушной полости h3 станет больше толщины льда h1 (фиг. 3).

Claims

Способ разрушения ледяного покрова, заключающийся в перемещении судна на воздушной подушке по свободной воде вдоль кромки льда с последующим выходом и движением судна по ледяному покрову со свешиванием гибкого ограждения судна за кромку льда, отличающийся тем, что во время движения по кромке льда судно накреняют в сторону свешивания гибкого ограждения.