RU2795356C1

RU2795356C1 - Method for breaking the ice cover

Info

Publication number: RU2795356C1
Application number: RU2022133374A
Authority: RU
Inventors: Виктор Михайлович Козин
Filing date: 2022-12-20
Publication date: 2023-05-03

Abstract

FIELD: marine navigation.

SUBSTANCE: navigation in ice conditions, in particular underwater vessels, floating in conditions of continuous ice cover and destroying it by the resonance method. When it is implemented during the movement of the vessel, the outboard water is pumped into the vessel using a pump located inside the vessel in the water flow channel, while the water intake part of the channel is located in the upper part of the ship's fore plating at the location of the foot of the bending gravity wave, and the channel outlet - at the aft end. The flow of water leaving the channel is directed under the maximum peak of the bending gravity waves.

EFFECT: increased efficiency of ice cover destruction.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к судоходству в ледовых условиях, в частности, к подводным судам, плавающим в условиях сплошного ледяного покрова и разрушающим его резонансным методом (В.М. Козин. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Изобретения и эксперименты. М.: Академия Естествознания.2007. 355с. ISBN 978-5-91327-017-7, см. с. 5-9).The invention relates to navigation in ice conditions, in particular, to submarines, sailing in conditions of continuous ice cover and destroying it by the resonance method (V.M. Kozin. Resonant method of breaking the ice cover. Inventions and experiments. M .: Academy of Natural Sciences. 2007 355 pp. ISBN 978-5-91327-017-7, see pp. 5-9).

Уровень техники известен из способа разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающегося в возбуждении изгибно-гравитационных волн (ИГВ) во льду при его движении подо льдом с резонансной скоростью (RU 2137667 - принят за прототип). Во время движения судна осуществляют отсос забортной воды внутрь судна с помощью насоса, расположенного внутри его водопроточного канала, при этом водозаборная часть канала располагается в верхней части судовой обшивки носовой оконечности судн в месте расположения подошвы ИГВ, а выход канала - в кормовой оконечности.The prior art is known from the method of destruction of the ice cover by an underwater vessel, which consists in the excitation of flexural-gravity waves (IGW) in the ice when it moves under the ice at a resonant speed (RU 2137667 - taken as a prototype). During the movement of the vessel, outboard water is sucked inside the vessel using a pump located inside its water flow channel, while the water intake part of the channel is located in the upper part of the ship's bow plating of the vessel at the location of the sole of the IGV, and the channel outlet is at the aft end.

Недостатком решения является ограниченность его ледоразрушающей способности.The disadvantage of the solution is the limitation of its ice-breaking ability.

Задачей изобретения является увеличение высоты возбуждаемых судном ИГВ.The objective of the invention is to increase the height of the IGVs excited by the vessel.

Технический результат заключается в увеличении толщины разрушаемого ледяного покрова.The technical result consists in increasing the thickness of the destructible ice cover.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.Essential features characterizing the invention.

Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении ИГВ при движении судна подо льдом с резонансной скоростью и одновременном отсосе забортной воды внутрь судна с помощью насоса, расположенного внутри судна в водопроточном канале, при этом водозаборную часть канала располагают в верхней части судовой обшивки носовой оконечности судна в месте расположения подошвы ИГВ, а выход канала - в кормовой оконечности.Restrictive: a method of destroying the ice cover by an underwater vessel, which consists in excitation of the IGW when the vessel moves under the ice at a resonant speed and at the same time the outboard water is sucked into the vessel using a pump located inside the vessel in the water channel, while the water intake part of the channel is located in the upper part of the ship's plating the fore end of the vessel at the location of the sole of the IGV, and the channel exit - at the aft end.

Отличительные: поток воды, выходящий из канала, направляют под максимальную вершину ИГВ.Distinctive: the flow of water leaving the channel is directed under the maximum top of the IGW.

Отсос забортной воды увеличивает скорость обтекания корпуса, что в свою очередь в соответствии с законом Бернулли (p+ρv²/2 = const, где p - давление в жидкости, ρ - плотность воды, v - скорость жидкости), приведет к уменьшению давления в области формирования подошвы ИГВ.Outboard water suction increases the flow velocity around the hull, which in turn, in accordance with Bernoulli's law (p + ρv ² /2 = const, where p is the pressure in the liquid, ρ is the density of water, v is the velocity of the liquid), will lead to a decrease in pressure in areas of formation of the sole of the IGV.

Очевидно, что, если поток воды направить под нижнюю поверхность ледяного покрова, то его скорость уменьшится. При этом его кинетическая энергия частично превратится в потенциальную энергию повышенного давления. Увеличение давления под вершиной ИГВ вызовет рост их высоты.Obviously, if the flow of water is directed under the lower surface of the ice cover, then its speed will decrease. In this case, its kinetic energy will partially turn into potential energy of increased pressure. An increase in pressure under the top of the IGW will cause an increase in their height.

Изобретение осуществляют следующим образом.The invention is carried out as follows.

Под ледяным покровом 1 начинают перемещать подводное судно 2 с резонансной скоростью V_p. Если высота возбуждаемых ИГВ h₁ окажется недостаточной для разрушения льда, то включают насос 3, расположенный внутри судна в водопроточном канале 4. Отсос забортной воды внутрь судна увеличит скорость обтекания верхней части судовой обшивки в месте расположения подошвы ИГВ, т.е. понизит давление в области 5 - подошвы ИГВ, а направление потока под вершину ИГВ повысит давление в области 6 - вершины ИГВ, что вызовет увеличение высоты ИГВ до значения h₂, т.е. повысит ледоразрушающую способность судна, что позволит достичь заявленный технический результат.Under the ice cover 1 begin to move the underwater vessel 2 with a resonant speed V _p . If the height of the excited IGV h ₁ is insufficient to destroy the ice, then the pump 3 is turned on, located inside the vessel in the water flow channel 4. The suction of outboard water into the vessel will increase the speed of the flow around the upper part of the ship's plating at the location of the IGV sole, i.e. will lower the pressure in area 5 - the bottom of the IGW, and the direction of the flow under the top of the IGW will increase the pressure in the area 6 - the top of the IGW, which will cause an increase in the height of the IGW to the value h ₂ , i.e. will increase the ice-breaking capacity of the vessel, which will allow to achieve the stated technical result.

Claims

A method for destroying the ice cover by an underwater vessel, which consists in excitation of flexural-gravity waves when the vessel moves under the ice at a resonant speed and simultaneous suction of outboard water into the vessel using a pump located inside the vessel in the water flow channel, while the water intake part of the channel is located in the upper part of the ship plating of the fore end of the vessel at the location of the sole of the flexural-gravity wave, and the channel exit - at the aft end, characterized in that the water flow exiting the channel is directed under the maximum peak of the flexural-gravity waves.