SE515724C2 - Isbrytningsförfarande och isbrytare - Google Patents

Description

I 51-5 724 2 än isbrytarens vattenlinjebredd och i yttersta fall till och med lika stor som isbrytarens vattenlinjebredd.

Uttrycket "köllinjens riktning" betyder i denna beskrivning inklusive patentkrav den rörelseriktning hos isbrytaren som väljes då isbrytaren rör sig i öppet vatten eller is så att ett minsta rörelsemotstánd uppnås.

Bägge ändar hos den uppfmningsenliga isbrytarens skrov förses med åtminstone en styrbar propulsionsanordning. Uttrycket "styrbar propulsionsanordning" betyder en propulsionsanordning vars propulsionsriktning fritt kan väljas. Den vanligaste och till isbrytare bäst passande propulsionsanordningen är en sk roderpropelleranordning, dvs en propelleranordning som kan roteras kring en huvudsakligen lodrät axel så att propellerns propulsionsriktning kan riktas i vilken riktning som helst. En dylik anordning har beskrivits exempelvis i den fmska utläggningsskriften 96590.

Med en styrbar propulsionsanordning i bägge ändar av skrovet åstadkommer man inte alltid tillräcklig effektivitet. Därför är det rekommenderbart att isbrytaren förses med åtminstone tre styrbara propulsionsanordningar, av vilka tvâ är i den ände av isbrytaren, som är framåt i isbrytarens rörelseriktning i svåra isförhållanden. Enligt finska patent 94508 kan isbrytarens rörelseriktning vara en annan i svåra isför- hâllanden än i öppet vatten och lätt is. För säkerställning av önskad styrning av den uppfmningsenliga isbrytaren är det speciellt viktigt att effektfördelningen mellan de olika propulsionsanordningarna företrädesvis är steglöst valbar. Härvid kan effekten hos isbrytarens drivmaskineri alltid enligt behov fördelas lämpligt mellan de olika propulsionsanordningarna sá att också isbrytarens vinkelställning och gångriktning kan pâverkas genom att reglera effektfördelningen. Vid en isbrytare vars totala propulsionseffekt är P och propulsionsanordningarnas antal är n optimeras an- vändningen av propulsionsanordningarna företrädesvis så att varje propulsions- anordning dimensioneras vid behov att emottaga en propulsionseffekt vars storlek är betydligt större än P/n, företrädesvis 1,5 P/n. i; . - . . . . i. 515 724 3 Vid tillämpning av uppfinningen är det fördelaktigt att en styrbar propulsionsa- nordning där en propeller används som propulsionsorgan är så utförd att propulsions- propellem fungerar som en dragande propeller, dvs att propellem är i framänden av propulsionsanordningen i isbrytarens gängriktning. Härvid kan propellem företrädes- vis söndra isvallsformationer och andra vid propellerns djup förekommande ishinder.

Enligt en fördelaktig utföringsforrn av uppfinningen utfonnas isbrytarens skrov så att dess sidor vid omrâdet för isbrytning, dvs från vattenlinjens närområde till ungefär halva djupgången, är utåt/uppåt lutande, varvid dess bägge sidor är lämpliga för isbrytning sidledes.

Enligt en andra fördelaktig utföringsforrn görs isbrytarens skrov asymmetriskt så att dess ena sida är lämpligare för sidledes isbrytning än dess motsatta sida. Vid det asymmetriska skrovets ena sida kan man effektivare än vid ett symmetriskt skrov bilda fördelaktigare brytningsvinklar för en sned eller sidledes isbrytningsfunktion utan att väsentligen försvaga bärkraften hos skrovets undervattensdel.

Det är också fördelaktigt att utforma isbrytarens skrov så att de styrbara propulsionsa- nordningama vid bägge ändar av skrovet kan placeras så att de åtminstone inte väsentligt sträcker sig nedanom skrovet nedersta del. Härvid underlättas väsentligen exempelvis isbrytarens dockning och vid grundkänning uppstår det nödvändigtvis inte alltför allvarliga skador.

Uppfmningen avser också en isbrytare som är avsedd för att öppna en passage genom ett isfält för ett brett fartyg, varvid vattenlinjebredden hos isbrytarens skrov är betydligt mindre än det breda fartygets vattenlinjebredd. En dylik isbrytares huvudsakliga kännetecken är givna i patentkrav 7 samt fördelaktiga utföringsforrner i patentkrav 8-15.

Uppfinningen beskrivs i det följande medelst exempel med hänvisning till bifogade schematiska ritningar, vari - figur 1 visar ett sätt att genomföra det uppfinningsenliga förfarandet, , . . - | . - « u i 515 724 4 - figur 2 visar en ändvy av den uppfinningsenliga asymmetriska isbrytaren, - figur 3 visar en symmetrisk utföringsforrn av uppfinningen, och - figur 4 visar en sidovy av den uppfmriingsenliga symmetriska isbrytaren.

Figur 1 visar ett fast isfält 30, genom vilket isbrytaren 10 öppnar en passage 40 eller ränna för ett efter isbrytaren följande brett fartyg (ej visat). Isbrytarens 10 vattenlin- jebredd är betydligt mindre än det asssisterade breda fartygets vattenlinjcbredd. Bägge ändar av isbrytarens skrov uppvisar styrbara propulsionsanordningar 21,22,23.

Propulsionsanordningarrias propulsionsriktning väljes så att isbrytaren rör sig i pilens A riktning sidledes genom isfältet, dvs i en betydande vinkel v i förhållande till dess köllinje 50.

I utföringsfonnen enligt figur 1 är isbrytarens 10 skrov asymmetriskt så att dess ena sida ll, som är vänd mot isbrytarens gångriktuing A, är fördelaktigare för isbrytnirig sidledes än dess motstående sida 12. Formen av skrovets nedre del framgår ur de i figur 1 visade vågräta skärningarnas formkurvor. Den asymmetriska isbrytarens i gångriktningen framåt liggande ände är bredare än dess motsatta ände.

I figur 2 är den asymmetriska isbrytaren visad sedd från dess andra ände. I jämförelse med figur 1 kan man säga att figur 2 visar isbrytaren (men inte nödvändigtvis sanirna isbrytare som figur 1) sedd i pilens B Såsom kan ses ur figur 2 är isbrytarens för isbrytning använda sida ll i omrâdet för konstruktionsvattenlinjen CWL och därifrån nedåt i betydande grad utåt/uppåt lutande. Den motsatta sidan 12 är nästan vinkelrät. Skrovets form framgår också ur de vertikala skärningsplanens 0,1 ,2,3,4,5 fonnkurvor.

Enligt figur 1 är isbrytarens i gångriktningen framåt liggande bredare ände försedd med två propulsionsanordningar 21 och 22 och isbrytarens motstående ände är försedd med en propulsionsanordning 23. Ett dylikt arrangemang är fördelaktigt exempelvis för att åstadkomma en tillräcklig isbrytningseffektivitet i svåra isför- hållanden. Dessutom kan propulsionsanordningens 22 propellerström företrädesvis användas för att spola den isbrytande sidan 11, vilket minskar friktionen mellan 51.5 724 5 skrovet och isen. Samtidigt skjuter propellerströmmen bruten is bakåt längsmed skrovet. Detta sker mest effektivt genom att rikta propulsionsanordningen 22 i enlighet med figur 1. Skrovets nedre del utformas företrädesvis i enlighet med figur 1 och 2 för att effektivera den brytningen främjande propellerströmmens inverkan.

Propulsionsanordningarna 21 ,22,23 uppvisar en som ett propulsionsorgan fungerande i önskad riktning vridbar propeller 24. Var och en propeller 24 är till sin konstruktion och placering sådan att den norrnalt fungerar som en dragande propeller dvs propellem 24 är i isbrytarens gångriktning i framänden av propulsionsanordningen.

På detta sätt kan propellrarna företrädesvis användas exempelvis för att söndra isvallsforniationer. I figur 1 är propulsionsanordningarna 21 och 22 vända så att deras sammansatta propulsionskraft ligger ungefär i pilens A riktning.

Vid propulsionsanordningarna 21,22,23 har isbrytarens skrov utformats med åsar 13,14,15, vilka sträcker sig åtminstone från vattenlinjenivån CWL hos isbrytarens skrov till omedelbar närhet av propulsionsanordningarna. Avsikten med dessa ásar är att åstadkomma sprickor i de brutna isblocken vid propulsionsanordningarna så att isen inte kommer åt att stöta i stora isblock mot propulsionsanordningens vertikala vändaxel 17, vilket lätt kunde öka gángmotstândet genom isfältet.

Såsom det framgår ur figur 2,3 och 4 är propulsionsanordningarna inklusive propellrar ovanför den lägsta punkten 16 hos isbrytarens skrov.

I figur 3 är bägge sidor 18 av isbrytarens skrov i omrâdet av konstruktionsvattenlinjen CWL och därifrån nedåt symmetriskt utåt/uppåt lutande, varvid bägge sidor är lämpliga för isbrytning sidledes. Isbrytaren förses företrädesvis med ett effektivt i och för sig känt krängningssystem, vilket tillsammans med sidornas och skrovets form säkerställer framåtgång i trängda förhållanden och förhindrar att isbrytaren fastnar i svåra isförhållanden. I den symmetriska utföringsformen enligt figur 3 uppvisar isbrytaren åtminstone i ena änden av skrovet tvâ styrbara propulsionsanordningar 27.

Propulsionsanordningarnas konstruktion, anordning och funktion motsvarar väsentligen vad som är beskrivet ovan med hänvisning till figur 1. 515 724 I figur 4 visas en sidovy av en speciellt liten symmetrisk isbrytare. Isbrytarskrovets bägge änder uppvisar tvâ styrbara propulsionsanordningar 27. Isbrytarens huvudmått är: största längd 32 m, vattenlinjelängd cirka 29 m och största bredd cirka 12,5 m.

I praktiken kan också en under svåra förhållande i Östersjön fungerande isbrytares huvudmått vara cirka två gånger större.

Uppfmningen är inte begränsad till ovan beskrivna utföringsformer utan ett flertal modifikationer kan tänkas inom ramen för bifogade patentkrav.

Claims (15)

51.5 724 PATENTKRAV

1. Förfarande för att öppna en passage (40) för ett brett fartyg genom ett isfält (30) med en isbrytare, vars skrov uppvisar en vattenlinjebredd som är betydligt mindre än det breda fartygets vattenlinjebredd, kännetecknat av att bägge ändar hos isbrytarens (10) skrov förses med åtminstone en styrbar propulsionsanordning (21,22,23,27) och att propulsionsanordningarnas propulsionsrikming väljes så att isbrytaren kan röra sig genom isfältet (30) sidledes, dvs i en väsentlig vinkel (v) i förhållande till riktningen av dess köllinje (50).

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att åtminstone isbrytarens (10) ena ände förses med två styrbara propulsionsanordningar (21,22,27).

3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att var och en pro- pulsionsanordning förses med en som ett propulsionsorgan verkande propeller (24) så att den fungerar som en dragande propeller i isbrytarens (10) gångriktning (A) vid propulsionsanordningens framände.

4. Förfarande enligt något av patentkrav 1-3, kännetecknat av att isbrytarens (10) skrov utformas så att dess bägge sidor (18) vid området för isbrytning är utåt/uppåt lutande.

5. Förfarande enligt något av patentkrav 1-3, kännetecknat av att isbrytarens (10) skrov utformas osymmetriskt så att dess ena sida (11) är lämpligare för isbrytning sidledes än dess motsatta sida (18).

6. Förfarande enligt något av patentkrav 1-5, kännetecknat av att isbrytarens (10) skrov utformas så det vid bägge ändar av dess skrov bildas tillräckligt utrymme för placering av de styrbara propulsionsanordningarna (21,22,23,27) så att de åtminstone inte väsentligen sträcker sig nedanom skrovets lägsta punkt (16). 515724 8

7. Isbrytare som är avsedd för att öppna en passage (40) genom ett isfält (30) för ett brett fartyg, varvid vattenlinjebredden hos isbrytarens (10) skrov är betydligt mindre än det breda fartygets vattenlinjebredd, kännetecknad av att bägge ändar av isbrytarens (10) skrov är försedda med åtminstone en styrbar propulsionsanordning (21 ,22,23,27) och att propulsionsanordningarnas propulsionsriktning är styrbar så att isbrytaren kan gå igenom isfältet ('30) sidledes, dvs i en väsentlig vinkel (v) i förhållande till riktningen av dess köllinje (50).

8. Isbrytare enligt patentkrav 7, kännetecknad av att isbrytaren (10) uppvisar ett transmissions- och reglersystem vid dess drivmaskineri, medelst vilket, företrädesvis steglöst, fördelningen av effekten hos isbrytarens drivmaskineri är varierbar mellan isbrytarens olika propulsionsanordningar (21,22,23).

9. Isbrytare enligt patentkrav 7 eller 8, kännetecknad av att hos isbrytaren, vars totala propulsionseffekt är P och propulsionsanordningamas antal är n, är var och en propulsionsanordning dimensionerad att mottaga en propulsionseffekt, vars storlek är större än P/n, företrädesvis cirka 1,5 P/n.

10. Isbrytare enligt något av patentkrav 7-9, kännetecknad av att åtminstone isbrytarens (10) ena ände är försedd med tvâ propulsionsanordningar (21,22,23,27).

11. Isbrytare enligt något av patentkrav 7-10, kännetecknad av att propulsions- anordningar uppvisar en som propulsionsorgan verkande propeller (24), som är styrbar för att ge en propulsionskraft i vald riktning, och att propellern (24) till sin konstruktion och placering är sådan att den fungerar som en dragande propeller i isbrytarens gångriktning vid propulsionsanordningens framände.

12. Isbrytare enligt något av patentkrav 7-11, kännetecknad av att propulsions- anordningarna (21,22,23,27) är helt eller nästan helt ovanför isbrytarskrovets lägsta punkt (16). 515 724 9

13. Isbrytare enligt något av patentkrav 7-12, kännetecknad av att bägge sidor (18) av isbrytarens (10) skrov vid omrâdet för isbrytning är utåt/uppåt lutande.

14. Isbrytare enligt något av patentkrav 7-12, kännetecknad av att isbrytarens (10) skrov är asymmetriskt sâ att dess ena sida (11) är lämpligare för sidledes isbrytning än dess motsatta sida (12).

15. Isbrytare enligt något av patentkrav 7-14, kännetecknad av att vid omrâdet för den styrbara propulsionsanordningen (21,22,23,27) är isbrytarens skrov utformat med en âs (13,14,15) som sträcker sig åtminstone från vattenlinjeniván (CWL) hos isbrytarens stomme till omedelbar närhet av propulsionsanordningen.