SU1031844A1 - Полупогруженный ледокол - Google Patents

Abstract

1. ПОЛУПОГРУЖЕННЫЙ ЛЕДОКОЛ , содержащий подводный корпус с центральной подъемной камерой, нижней частью сообщенной с окружающей средой, периферийные поплавковью отсеки и балластную систему, включающую установленный в центральной подъемной камере баллон продувочного воздуха, соединенный с пневмомагистралью, сообщенной с центральной подъемной камерой, а также ледопроходной пилон, установленный на верхней части подводного корпуса, отличаю-, щийс  тем, что, с целью улучщени  проходимости ледокола в т желых льдах, в верхней части подводного корпуса вдоль диаметральной плоскости установлены ледоразрущающие зубь , расположенные один над другим, по направлению от носа к корме; а ледопроходной пилок смонтирован сзади указанных зубьев в кормовой части судна. 2. Ледокол по п. 1, отличающийс  тем, что балластна  система снабжена трехходовым краном с рычагами управлени , эксгаустером с газотурбинным приводом, снабженным управл ющими рычагами, расположенным в подъемной камере и сообщенным через трехходовой кран с пневмомагистралью баллона продувочного воздуха, а также пневматическим цилиндром с полостью , сообщенной с баллоном продувочного воздуха и с подпружиненным поршнем со штоком, кинематически соединенным (Л с рычагами управлени  трехходовым краном и управл ющими рычагами газотурбинного привода эксгаустера.

Description

оо

00 |

4

US.i Изобретени относитс  к судостроению, в частности к лидерным ледоколам,вобравшим в себ  положительные свойства полупогруженного судна дл  активного плавани  во льдах и ледокола на заглубленной воздушной подушке, которые призваны разрушать т желые льды. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением  вл етс  полупогруженный ледокол, содержащий подводный корпус с центральной подъемной камерой, нижней частью сообш,енной с окружаюш,ей средой, периферийные поплавковые отсеки и балластную систему, включающую установленный в центральной подъемной камере баллон продувочного воздуха, соединенный с пневмомагистралью, сообщенной с центральной камерой, а также ледопроходной пилон, установленный на верхней части подводного корпуса 1. Однако на узкий и заостренный пилон приходитс  чрезмерно больша  нагрузка от в.сей толщи монолита и крепко смерзшихс  паковых глыб. В результате снижаетс  уровень надежности важнейшего элемента прочности в подкрепл ющем наборе судна. Проходимость такого ледокола в Арктическом бассейне невысока. При попытке ломать т желые льды пилоном судно неминуемо получит большой дифферент на нос. Отсюда возникает проблема .дополнительной центровки судна. Цель изобретени  - улучшение проходимости ледокола в т желых льдах. Дл  достижени  указанной цели в полупогруженном ледоколе, содержащем подводный корпус с центральной подъемной камерой, нижней частью сообщенной с окружающей средой, периферийные поплавковые отсеки и балластную систему, включающую установленный в центральной подъемной камере баллон продувочного воздуха , соединенный с пневмомагистралью, сообщенной с центральной подъемной камерой , а также ледопроходной пилон, ус-, тановленный на верхней части подводного корпуса, в верхней части подводного корпуса вдоль диаметральной плоскости установлены ледоразрушающие зубь , расположенные один над другим по направлению от носа к корме, а ледопроходной пилон смонтирован сзади указанных зубьев в кормовой части судна. Кроме того, в полупогруженном ледоколе балластна  система снабжена трехходовым , краном с рычагами управлени , эксгаустером с газотурбинным приводом, снабженным управл ющими рычагами, расположенным в центральной подъемной камере и сообщенным через трехходовой кран с пневмомагистралью баллона, продувочного воздуха, а также пневматическим цилиндром , с полостью, сообщенной с баллоном продувочного воздуха, и с подпружиненным поршнем со штоком, кинематически соединенным с рычагами управлени  трехходовым краном и управл ющими рычагами газотурбинного привода эксгаустера. На фиг. 1 представлен ледокол, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - система вертикальных перемещений в начальный момент времени; на фиг. 4 - то же, в момент нагнетани  воздуха. в подъемную камеру. Ледокол имеет единый подводный корпус 1 и надстройку 2, возвышающуюс  над ледовым покровом и опирающуюс  на высокий ледопроходной пилон 3. который смещен в корму, а на выпуклой верхней поверхности подводного корпуса размещен р д ледоразрушаюших зубьев 4. При этом каждый последующий зуб возвышаетс  над зубом , сто щим непосредственно впереди. Подводный корпус 1 под герметизированной верхней палубой содержит подъемную камеру 5 в центральной области и водонепроницаемые отсеки 6 по периферийному по су. Подъемна  камера 5 снизу замкнута днищевой оболочкой, имеющей в диаметральной плоскости щелевой шпигат 7. В верхней несмачиваемой зоне камерной полости размещены агрегаты и узлы балластной системы вертикальных перемещений. Эта система включает в себ  эксгаустер 8 с приводом от мощного газотурбинного двигател  9, баллон 10 продувочного воздуха и трехходовой трубопроводный кран 11. Он обладает достаточно большими проходными сечени ми и призван сообщать нагнетающий патрубок эксгаустера с полостью баллона 10 при одном положении и обеспечивать выход сжатого воздуха из патрубка и баллона в полость подъемной камеры при другом своем положении. Кроме того, в систему вертикальных перемещений входит пневматический цилиндр 12. Кинематическа  часть схемы подключени  состоит из поршн  13 и штока 14, св занного с рычагами управлени  перекладкой трехходового крана 11 и управл ющими рычагами приводного вала эксгаустера 8. Со стороны штока 14 на поршень воздействует пружина 15. Пневмочасть представлена командной трубкой 16. В исходном состо нии ледокол стоит на месте, имеет ход в чистой воде или форсирует вод ные пол  небольшой толщины и нaxoдиfс  в обычном полупогруженном положении на исходной глубине. При этом в замкнутой полости подъемной камеры 5, в ее верхней несмачиваемой зоне, воздух содержитс  под малым избыточным давлением -0,5 ати. С увеличением толши ледового покрова прочные зубь  4 судна, движущегос  с значительной скоростью в горизонтальном направлении, начинают задевать за нижнюю поверхность плавающих льдин. В результате скоростного действи  заостренных вершин

зубьев перед пилоном 3 в сло х лед ного пол , разм гченных водой, образуетс  глубока - борозда, котора  облегчает работу пилона по окончательному разрушению льда на пути следовани  судна.

Если крепко смерзшиес  многометровые лед ные глыбы останов т судно, то вступит в действие газотурбинный двигатель 9 и начнет циклически функционировать вс  балластна  система. Под воздействием пружины 15, св занной непосредственно о поршнем 13, шток 14 через рычаги управлени  зафиксирует кран 11 в положение, изображенное на фиг. 3, и выведет ротор газовой турбины на частоту оборотов этом высокопроизводительный эксгаустер 8 откачивает воздух из замкнутого пространства камеры 5 и сжимает его в полости баллона 10. В верхней зоне камерного пространства возникает разрежение среды. Заборна  вода через шелевой шпигат 7 поступает в камеру .5 и ее уровень поднимаетс  до предельного. Получив отрицательную плавучесть, ледокол устремл етс  вниз. Тем временем воздух, сжатый в баллоне 10, в небольшом количестве по трубке 16 заполн ет полость цилиндра 12. Воздейству  на поршень 13, он отжимает последний в положение, показанное на фиг. 4. Ротор турбины двигател  9 снижает

1031844

частоту оборотов до . Кран II фиксируетс  так, что сжатый воздух из баллона 10 сбрасываетс  в камерную полость. Давление среды в несмачиваемой зоне камеры 5 резко повышаетс  до РИСХ 0,5 ати.

Вода вытесн етс  из камерного пространства в окружаюшую среду через шпигат 7. Получив положительную плавучесть, ледокол устремл етс  вверх и наносит удар наиболее высокими зубь ми по льду снизу. Тем временем давление воздуха в баллоне

10 понижаетс  и поршень 13 силой пружины 15 приводит систему в положение, изображенное на фиг. 3. Далее цикл многократно и автоматически повтор етс . Чем больше водоизмешение судна и значительнее продольные размеры его подводной части, тем реже можно наносить удары снизу по льду при неизменной путевой скорости.

Пилон 3 играет роль некого верхнего кил , позвол юшего судну сохран ть в пространг--зе нормальное положение при любом режиме ледоразрушени .

В предлагаемом ледоколе обеспечиваетс  надежность зашиты ледоразрушаюшей стойки - пилона - от чрезмерных нагрузок и сохранение центровки корабл  при выполнении различных эволюции в сложной ледовой обстановке.

ррфрс

Claims (2)

1. ПОЛУПОГРУЖЕННЫИ ЛЕДОКОЛ, содержащий подводный корпус с центральной подъемной камерой, нижней частью сообщенной с окружающей средой, периферийные поплавковые отсеки и балластную систему, включающую установленный в центральной подъемной камере баллон продувочного воздуха, соединенный с пневмомагистралью, сообщенной с центральной подъемной камерой, а также ледопроходной пилон, установленный на верхней части подводного корпуса, отличаю-, щийся тем, что, с целью улучшения проходимости ледокола в тяжелых льдах, в верхней части подводного корпуса вдоль диаметральной плоскости установлены ледоразрушающие зубья, расположенные один над другим, по направлению от носа к корме; а ледопроходной пилон смонтирован сзади указанных зубьев в кормовой части судна.

2. Ледокол по π. 1, отличающийся тем, что балластная система снабжена трехходовым краном с рычагами управления, эксгаустером с газотурбинным приводом, снабженным управляющими рычагами, расположенным в подъемной камере и сообщенным через трехходовой кран с пневмомагистралью баллона продувочного воздуха, а также пневматическим цилиндром с полостью, сообщенной с баллоном продувочного воздуха и с подпружиненным поршнем со штоком, кинематически соединенным с рычагами управления трехходовым краном и управляющими рычагами газотурбинного привода эксгаустера.