RU2729333C1 - Способ разрушения ледяного покрова - Google Patents
Способ разрушения ледяного покрова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2729333C1 RU2729333C1 RU2019145693A RU2019145693A RU2729333C1 RU 2729333 C1 RU2729333 C1 RU 2729333C1 RU 2019145693 A RU2019145693 A RU 2019145693A RU 2019145693 A RU2019145693 A RU 2019145693A RU 2729333 C1 RU2729333 C1 RU 2729333C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- ice cover
- vessel
- rope
- cable
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров при всплытии. Ледяной покров предлагается разрушать подводным судном посредством его прикрепления ко льду при помощи якоря и троса. Имеющиеся на судне балластные цистерны заполняют забортной водой. Судно при помощи гребного винта и рулевого устройства перемещают по круговой траектории с линейной скоростью, равной скорости резонансных изгибно-гравитационных волн в ледяном покрове. Длину троса и диаметр циркуляции выбирают минимальными из условий обеспечения безопасного заглубления судна и его технических возможностей, а в тросе устанавливают вертлюг. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова.
Description
Изобретение относится к области ледотехники, в частности, к подводным судам, разрушающим ледяной покров при их всплытии в сплошном льду.
Известно техническое решение (1. RU 2651321 С1,), в котором ледяной покров предлагается разрушать подводным судном посредством его прикрепления ко льду при помощи якоря и троса. Имеющиеся на судне балластные цистерны заполняют забортной водой, тем самым обеспечивая создание отрицательной силы плавучести. Под ледяным покровом на якорном тросе установлен нагревательный элемент. В результате его включения подо льдом в месте установки якоря возникнет область воды с повышенной температурой, т.е. с меньшей ее плотностью. Прогибы ледяного покрова возрастут, что увеличит изгибные напряжения во льду, а значит, и толщину разрушаемого льда при неизменной отрицательной силе плавучести.
Недостатком решения является его низкая эффективность из-за высокой теплоемкости воды и незначительного изменения ее плотности при нагревании.
Сущность изобретения заключается в разработке способа, позволяющего увеличить прогибы льда.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении его эффективности, т.е. увеличении толщины разрушаемого льда.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.
Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова подводным судном посредством его прикрепления ко льду при помощи якоря и троса с последующим заполнением балластных цистерн забортной водой.
Отличительные: судно при помощи гребного винта и рулевого устройства перемещают по круговой траектории с линейной скоростью, равной скорости резонансных изгибно-гравитационных волн в ледяном покрове, при этом длину троса и диаметр циркуляции выбирают минимальными из условий обеспечения безопасного заглубления судна и его технических возможностей, а в тросе устанавливают вертлюг.
Общеизвестно, что при движении судна по круговой траектории, т.е. во время установившейся циркуляции, оно перемещается с углом дрейфа (нос судна смещается внутрь кривой циркуляции, а корма - во внешнюю сторону). Вследствие этого на внутренней стороне борта судна будет возникать область пониженного давления, а на противоположной - повышенного, что вызовет соответствующее волнообразование, при этом с уменьшением диаметра циркуляции интенсивность волнообразования возрастает.
Также известно (2. Д.Е. Хейсин. Динамика ледяного покрова. - Л.: Гидрометеоиздат. 1967 - 218 с.), что при возбуждении в ледяном покрове динамическими нагрузками ИГВ, распространяющихся с резонансными скоростями, их амплитуда резко возрастает, что может привести к разрушению льда с наименьшими энергозатратами.
Изобретение осуществляется следующим образом.
В средней части судна выполняют контейнер, в который укладывают в сложенном состоянии якорь с тросом. При возникновении необходимости всплытия судно подвсплывает на безопасное заглубление и останавливается. Затем из контейнера в вертикальном направлении выстреливается, например при помощи порохового заряда, якорь в сложенном состоянии. Для пробивания льда, т.е. для создания во льду лунки, может быть использована, например, струя кумулятивного заряда, установленного в головной части якоря. После выхода якоря из-подо льда его лапы автоматически раскрываются (по принципу раскрывающегося зонта), и он прикрепляется ко льду. Затем забортной водой заполняют балластные цистерны. Судно приобретет отрицательную плавучесть и начнет натягивать якорный трос, создавая при этом вертикальную нагрузку на лед. Если при полном заполнении балластных цистерн под якорем не произойдет разрушения ледяного покрова, то судно при помощи гребного винта и рулевого устройства начинают перемещать по круговой траектории (установившейся циркуляции) с линейной скоростью, равной скорости распространения резонансных ИГВ в ледяном покрове. В результате к статической нагрузке на ледяной покров от заполнения водой балластных цистерн добавятся знакопеременные изгибные напряжения от возбуждаемых ИГВ. С целью увеличения суммарных изгибных напряжений в ледяном покрове длину троса выбирают наименьшей, обеспечивая условия минимально безопасного заглубления судна, что увеличит амплитуду возбуждаемых ИГВ (3. В.М. Козин и др. Экспериментальные исследования влияния ледовых условий на эффективность разрушения ледяного покрова изгибно-гравитационными волнами от движения подводных судов. Ин-т машиноведения и металлургии ДВО РАН. - Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2017. 142 с., ISBN 978-5-7692-1565-0). Диаметр циркуляции с учетом технических характеристик судна также выбирают наименьшим с целью увеличения нагрузки на ледяной покров от дополнительного волнообразования, что также вызовет дополнительный рост изгибных напряжений в ледяном покрове. В результате возникновения дополнительных динамических нагрузок при осуществлении изобретения максимальные суммарные изгибные напряжения во льду возрастут, что позволит достичь заявленный технический результат. В тросе устанавливают вертлюг, который исключит его скручивание при вращении судна.
Изобретение не нуждается в графическом пояснении.
Claims (1)
- Способ разрушения ледяного покрова подводным судном посредством его прикрепления ко льду при помощи якоря и троса с последующим заполнением балластных цистерн забортной водой, отличающийся тем, что судно при помощи гребного винта и рулевого устройства перемещают по круговой траектории с линейной скоростью, равной скорости резонансных изгибно-гравитационных волн в ледяном покрове, при этом длину троса и диаметр циркуляции выбирают минимальными из условий обеспечения безопасного заглубления судна и его технических возможностей, а в тросе устанавливают вертлюг.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145693A RU2729333C1 (ru) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Способ разрушения ледяного покрова |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145693A RU2729333C1 (ru) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Способ разрушения ледяного покрова |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2729333C1 true RU2729333C1 (ru) | 2020-08-06 |
Family
ID=72085995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019145693A RU2729333C1 (ru) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Способ разрушения ледяного покрова |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2729333C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2212452A (en) * | 1987-11-17 | 1989-07-26 | Doris Engineering | A method and apparatus for locally breaking a sheet of ice in a cold sea |
RU2570916C1 (ru) * | 2014-09-03 | 2015-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВПО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2650292C1 (ru) * | 2016-10-24 | 2018-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2651329C1 (ru) * | 2016-10-24 | 2018-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2651321C1 (ru) * | 2017-01-09 | 2018-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") | Устройство для разрушения ледяного покрова |
-
2019
- 2019-12-31 RU RU2019145693A patent/RU2729333C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2212452A (en) * | 1987-11-17 | 1989-07-26 | Doris Engineering | A method and apparatus for locally breaking a sheet of ice in a cold sea |
RU2570916C1 (ru) * | 2014-09-03 | 2015-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВПО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2650292C1 (ru) * | 2016-10-24 | 2018-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2651329C1 (ru) * | 2016-10-24 | 2018-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2651321C1 (ru) * | 2017-01-09 | 2018-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2570916C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2651329C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
US3063397A (en) | Sub-surface craft | |
CN109466728A (zh) | 应用于大深度潜水器的无动力下潜上浮运动方法及系统 | |
RU2651321C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
WO2011150786A1 (zh) | 伸缩式潜水艇 | |
US20140378012A1 (en) | Vessel | |
RU2729333C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2650288C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2252894C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2729331C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2735556C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2740609C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2735221C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2735222C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2735159C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2741815C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2729335C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2736179C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2651323C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2736190C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2737010C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2732521C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2732145C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2744345C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова |