RU2734735C1 - Способ разрушения ледяного покрова - Google Patents
Способ разрушения ледяного покрова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734735C1 RU2734735C1 RU2020111615A RU2020111615A RU2734735C1 RU 2734735 C1 RU2734735 C1 RU 2734735C1 RU 2020111615 A RU2020111615 A RU 2020111615A RU 2020111615 A RU2020111615 A RU 2020111615A RU 2734735 C1 RU2734735 C1 RU 2734735C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- resonant
- flexural
- ice cover
- period
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к судоходству в ледовых условиях. Сущность изобретения заключается в возбуждении во льду изгибно-гравитационных волн при движении подводного судна подо льдом с резонансной скоростью. Во время движения судну придают положительную плавучесть и перекладывают рубочные и кормовые горизонтальные рули на отрицательные углы атаки периодически с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн в течение времени, равного половине их периода, что обеспечивает повышение эффективности разрушения льда.
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 способа разрушения ледяного покрова резонансными изгибно-гравитационными волнами (ИГВ) определенной высоты, возбуждаемыми подводным судном при его движении подо льдом с резонансной скоростью, при этом во время движения судну придают положительную плавучесть и перекладывают рубочные и кормовые горизонтальные рули на отрицательные углы атаки для удержания судна на заданной глубине. Положительную плавучесть обеспечивают путем откачки балласта, например, из цистерн главного балласта, уравнительных, быстрого погружения, замещения и т.д. Поворотом рулей и балластом создают нулевую силу плавучести. Сопротивление воды движению судна возрастет, что увеличит высоту волн, т.е. повысит эффективность разрушения льда [1. RU 2194119 С2, 10.12.2002]. Способ разрушения ледяного покрова по описанию к патенту RU 2194119 выбран заявителем в качестве прототипа.
Недостатком способа является ограниченность высоты ИГВ, т.е. их ледоразрушающей способности, которая при резонансной скорости судна определяется заглублением и водоизмещением последнего [1].
Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности разрушения ледяного покрова.
Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в увеличении высоты ИГВ при не меняющихся резонансной скорости и величины заглубления судна.
Существенные признаки, характеризующие изобретения.
Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении во льду изгибно-гравитационных волн при его движении подо льдом с резонансной скоростью, при этом во время движения судну обеспечивают положительную плавучесть и перекладывают рубочные и кормовые горизонтальные рули на отрицательные углы атаки.
Отличительные: положительную плавучесть и перекладывание рубочных и кормовых горизонтальных рулей на отрицательные углы атаки обеспечивают периодически с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн в течение времени равном половине их периода.
Известно [2. Д.Е. Хейсин. Динамика ледяного покрова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - 218 с.], что приложение периодической динамической нагрузки к ледяному покрову с частотой равной частоте резонансных ИГВ значительно увеличивает деформации ледяного покрова по сравнению с такой же по интенсивности нагрузкой, но приложенной стационарно. Объясняется это тем, что при таких воздействиях возникают резонансные ИГВ. Таким образом, если под ледяным покровом периодически создавать дополнительную область повышенного давления с частотой резонансных ИГВ, то это приведет к возбуждению в ледяном покрове дополнительных резонансных ИГВ.
Следовательно для достижения максимального периодического возрастания высоты суммарных ИГВ необходимо, чтобы время воздействия сил, возбуждающих дополнительные ИГВ, равнялось половине периода Т основных (от поступательного движения судна) резонансных ИГВ, величину которого можно определить по зависимости [2]:
где D - цилиндрическая жесткость ледяной пластины; ρл - плотность льда; h - толщина ледяного покрова; g - ускорение силы тяжести.
В этом случае при перемещении льда вверх от возникших дополнительных ИГВ возбуждающие их силы также будут направлены вверх, а при перемещении льда вниз эти силы будут исчезать. Таким образом, длительность воздействия области повышенного давления на нижнюю поверхность льда будет равна полу периоду резонансных ИГВ, т.е. способствовать максимальному возрастанию высоты дополнительных ИГВ. В результате возникнет наиболее эффективная своеобразная дополнительная к основным ИГВ раскачка ледяного покрова.
Способ осуществляется следующим образом.
Под ледяным покровом на заданной глубине начинают перемещать подводное судно с резонансной скоростью. Если высота этих волн окажется недостаточной для разрушения ледяного покрова, то судну придают положительную плавучесть путем откачки воды из балластных например, из цистерн главного балласта, из уравнительных цистерн. Одновременно с этим рубочные и кормовые горизонтальные рули судна поворачивают на отрицательные углы атаки (в этом случае их подъемная сила будет направлена вниз) до значений, когда сила плавучести судна (архимедова сила) станет равной нулю. После этого судно продолжают перемещать подо льдом с резонансной скоростью и на заданной глубине. Сопротивление воды его движению возрастет, что увеличит высоту возбуждаемых ИГВ, т.е. их ледоразрушающую способность. Если и это не приведет к разрушению ледяного покрова, то положительную плавучесть и перекладывание рубочных и кормовых горизонтальных рулей на отрицательные углы атаки обеспечивают периодически с частотой резонансных ИГВ в течение времени равном половине их периода. После чего положительную плавучесть также с помощью балластных цистерн устраняют, а горизонтальные рули возвращают в исходное положение.
Это приведет к возбуждению дополнительных резонансных ИГВ, накладывающихся на основные ИГВ. В результате интерференции этих волн их суммарная высота будет периодически возрастать, что повысит эффективность разрушения ледяного покрова.
Изобретение не нуждается в графическом пояснении.
Claims (1)
- Способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении во льду изгибно-гравитационных волн при его движении подо льдом с резонансной скоростью, при этом во время движения судну обеспечивают положительную плавучесть и перекладывают рубочные и кормовые горизонтальные рули на отрицательные углы атаки, отличающийся тем, что положительную плавучесть и перекладывание рубочных и кормовых горизонтальных рулей на отрицательные углы атаки обеспечивают периодически с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн в течение времени, равного половине их периода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020111615A RU2734735C1 (ru) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Способ разрушения ледяного покрова |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020111615A RU2734735C1 (ru) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Способ разрушения ледяного покрова |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2734735C1 true RU2734735C1 (ru) | 2020-10-22 |
Family
ID=72949061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020111615A RU2734735C1 (ru) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Способ разрушения ледяного покрова |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2734735C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU217222A1 (ru) * | М. И. Кур | Ледокольное судно с виброустановкой | ||
RU2137665C1 (ru) * | 1998-10-19 | 1999-09-20 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2149792C1 (ru) * | 1999-05-20 | 2000-05-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2194119C2 (ru) * | 2001-02-13 | 2002-12-10 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
CN107856816A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-30 | 哈尔滨工程大学 | 一种无人冰下破冰潜器 |
-
2020
- 2020-03-19 RU RU2020111615A patent/RU2734735C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU217222A1 (ru) * | М. И. Кур | Ледокольное судно с виброустановкой | ||
RU2137665C1 (ru) * | 1998-10-19 | 1999-09-20 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2149792C1 (ru) * | 1999-05-20 | 2000-05-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2194119C2 (ru) * | 2001-02-13 | 2002-12-10 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
CN107856816A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-30 | 哈尔滨工程大学 | 一种无人冰下破冰潜器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2651325C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2734735C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2736204C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2735190C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2194119C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2756134C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2756388C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2757610C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2807453C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2725869C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
US10407130B2 (en) | Drilling tender unit | |
RU2763625C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2807134C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2732175C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2194120C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2755421C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2755423C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2815357C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2779894C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2775045C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2186172C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2733675C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2277494C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2793475C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2801370C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова |