RU2756388C1 - Способ разрушения ледяного покрова - Google Patents
Способ разрушения ледяного покрова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756388C1 RU2756388C1 RU2021104453A RU2021104453A RU2756388C1 RU 2756388 C1 RU2756388 C1 RU 2756388C1 RU 2021104453 A RU2021104453 A RU 2021104453A RU 2021104453 A RU2021104453 A RU 2021104453A RU 2756388 C1 RU2756388 C1 RU 2756388C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- vessel
- waves
- resonant
- ice cover
- Prior art date
Links
Images
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)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным методом при их всплытии в сплошном льду. Предложен способ разрушения ледяного покрова подводным судном, который заключается в возбуждении во льду изгибно-гравитационных волн при движении судна подо льдом с резонансной скоростью. Во время движения судну придают плохообтекаемую форму путем формирования в его носовой оконечности гидродинамических вихрей. Плохообтекаемую форму судну придают периодически с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, в течение времени, равного половине периода этих волн. Достигается повышение эффективности разрушения ледяного покрова. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области судостроения, в частности, к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным способом.
Уровень техники известен из способа разрушения ледяного покрова резонансными изгибно-гравитационными волнами (ИГВ), возбуждаемыми подводным судном при его движении подо льдом с резонансной скоростью. При его осуществлении во время движения судну придают плохообтекаемую форму путем формирования в его носовой оконечности гидродинамических вихрей, что увеличивает волновое сопротивление судна, т.е. ледоразрушающую способность возбуждаемых им ИГВ (1. Патент RU 2213022 – принят автором и заявителем за прототип).
Недостатком способа является ограниченность высоты возбуждаемых ИГВ, т.е. их ледоразрушающей способности.
Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения высоты возбуждаемых ИГВ.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении толщины разрушаемого ледяного покрова.
Существенные признаки, характеризующие изобретение:
Ограничительные: ледяной покров разрушают подводным судном путем возбуждении во льду изгибно-гравитационных волн при движении судна подо льдом с резонансной скоростью, при этом во время движения судну придают плохообтекаемую форму посредством формирования в его носовой оконечности гидродинамических вихрей.
Отличительные: плохообтекаемую форму судну придают периодически с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, в течение времени, равном половине периода этих волн.
Отличительные: плохообтекаемую форму судну придают периодически с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, в течение времени, равном половине периода этих волн.
Известно (2. Д.Е. Хейсин. Динамика ледяного покрова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - 218 с.), что периодическое приложение нагрузки к ледяному покрову с частотой резонансных ИГВ значительно увеличивает его деформации 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 к основным (от поступательного движения судна) резонансных ИГВ. Для их благоприятной интерференции, т.е. достижения максимального периодического возрастания высоты суммарных ИГВ, необходимо, чтобы время воздействия сил, возбуждающих дополнительные ИГВ, равнялось половине периода Т основных резонансных ИГВ, величину которого можно определить по зависимости [3]:
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 в области вершины ИГВ будет равна полупериоду резонансных ИГВ, т.е. способствовать максимальному периодическому возрастанию высоты суммарных ИГВ. В результате возникнет наиболее эффективная своеобразная дополнительная к основным ИГВ раскачка ледяного покрова.
Способ осуществляют следующим образом.
Под ледяным покровом начинают перемещать подводное судно с резонансной скоростью.
Если высота возбуждаемых при этом ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то судну придают плохообтекаемую форму посредством формирования в его носовой оконечности гидродинамических вихрей. Если и это не приведет к разрушению льда, то плохообтекаемую форму судну придают периодически с частотой, равной частоте резонансных ИГВ, за счет периодического создания области повышенного давления в его носовой оконечности, в течение времени, равном половине периода этих волн. В результате к основным ИГВ, возбуждаемых от поступательного движения судна, возникнет дополнительная система резонансных ИГВ. Наложение этих волн на основные приведет к периодическому возрастанию высоты суммарных ИГВ и, соответственно, - изгибных напряжений в ледяном покрове, т.е. повышению эффективности его разрушения.
Изобретение поясняется графически.
Под ледяным покровом 1 начинают перемещать подводное судно 2 с резонансной скоростью хp. Если высота возбуждаемых ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда 1, то при помощи входных каналов 4 и выходных каналов 5, а также насосов 6 в носовой оконечности судна 2 формируют вихри 7. В результате первоначальные линии тока 8 будут отклоняться до положения 9. За счет этого давление в носовой оконечности судна 2 возрастет, что вызовет увеличение высоты от ИГВ 3 до ИГВ 10. Если и это не приведет к разрушению льда, то вихри 7 формируют периодически с частотой резонансных ИГВ в течение времени, равном половине периода этих волн. В результате высота суммарных волн будет периодически возрастать до ИГВ 11.
Claims (1)
- Способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении во льду изгибно-гравитационных волн при движении судна подо льдом с резонансной скоростью, при этом во время движения судну придают плохообтекаемую форму путем формирования в его носовой оконечности гидродинамических вихрей, отличающийся тем, что плохообтекаемую форму судну придают периодически с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, в течение времени, равного половине периода этих волн.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021104453A RU2756388C1 (ru) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | Способ разрушения ледяного покрова |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021104453A RU2756388C1 (ru) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | Способ разрушения ледяного покрова |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2756388C1 true RU2756388C1 (ru) | 2021-09-29 |
Family
ID=77999989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021104453A RU2756388C1 (ru) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | Способ разрушения ледяного покрова |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756388C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2778470C1 (ru) * | 2022-03-31 | 2022-08-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2194121C2 (ru) * | 2001-02-13 | 2002-12-10 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2198985C2 (ru) * | 2000-06-06 | 2003-02-20 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2213022C2 (ru) * | 2000-12-21 | 2003-09-27 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2233227C2 (ru) * | 2000-12-21 | 2004-07-27 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
-
2021
- 2021-02-24 RU RU2021104453A patent/RU2756388C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2198985C2 (ru) * | 2000-06-06 | 2003-02-20 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2213022C2 (ru) * | 2000-12-21 | 2003-09-27 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2233227C2 (ru) * | 2000-12-21 | 2004-07-27 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2194121C2 (ru) * | 2001-02-13 | 2002-12-10 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2779895C1 (ru) * | 2021-10-19 | 2022-09-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2778470C1 (ru) * | 2022-03-31 | 2022-08-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2792063C1 (ru) * | 2022-11-11 | 2023-03-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2807134C1 (ru) * | 2022-12-27 | 2023-11-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" | Способ разрушения ледяного покрова |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2457975C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова на мелководье | |
RU2756388C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2757610C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2756134C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2755423C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2732175C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2757138C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2755421C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2784554C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2792462C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2800662C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2815357C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2736204C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2219088C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2807134C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2755563C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2779894C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2734735C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2735190C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2219089C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2252893C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2763625C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2778464C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2775049C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2807453C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова |