RU2065371C1 - Method of motion of icebreaker through ice cover - Google Patents

Abstract

FIELD: sea transport; cruising under conditions of ice compression in arctic regions. SUBSTANCE: during motion of icebreaker, ice is broken by her hull at relative bearing set depending on direction of wind and further motion is performed through path of broken ice; this relative bearing 6, 8 or 9 is set collinearly relative to direction of formation of ice hummocks 1, 2 or 3 lee-side at distance not lesser than 10 to 15 m from visible edge of each ice hummock. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области эксплуатации ледоколов и судов ледового плавания и может быть использовано при осуществлении морских транспортных операций в замерзающих морях, в частности, в арктическом бассейне. The invention relates to the field of operation of icebreakers and ice navigation vessels and can be used in marine transport operations in freezing seas, in particular in the Arctic basin.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ движения ледокола путем силового воздействия его корпуса на лед при курсовом угле, устанавливаемом в условиях сжатий в зависимости от направления ветра и течения, и дальнейшего продвижения по разлому /см. М.К.Петров "Плавание во льдах", Морской транспорт, М, 1955 с. 131-136/. Closest to the proposed method is a method of movement of an icebreaker by force acting on the ice of its hull at a heading angle set under compressive conditions depending on the direction of the wind and current, and further progress along the fault / cm. MK Petrov "Swimming in ice", Maritime transport, M, 1955 p. 131-136 /.

При движении ледокола через однородный ледяной покров использованное в этом известном способе условие совмещения курсового угла с направлением ветра /или течения/ обуславливает повышение эффективности движения за счет того, что линия разлома, формирующаяся в направлении действия механических напряжений, преимущественно соответствует задаваемому направлению движения ледокола. Несомненно, что в этом способе ледокол "подстраивается" под гидрометеорологические условия, а его требуемый генеральный курс может не совпадать с задаваемым фактическим курсом. Тем не менее, ввиду ограниченности района с условиями ледовых сжатий удлинение пути ледокола в этом районе за счет "подстройки курса" оказывается вполне оправданным и обеспечивает, кроме локального, также и результирующее повышение эффективности. When an icebreaker moves through a homogeneous ice cover, the condition used in this known method to combine the heading angle with the direction of the wind / or current / leads to an increase in the movement efficiency due to the fact that the fault line formed in the direction of mechanical stress mainly corresponds to the specified direction of movement of the icebreaker. There is no doubt that in this method the icebreaker "adjusts" to hydrometeorological conditions, and its required general course may not coincide with the actual course set. Nevertheless, due to the limited area with the conditions of ice compression, the extension of the icebreaker's path in this area due to the "course adjustment" is quite justified and provides, in addition to the local one, the resulting increase in efficiency.

Однако, этот положительный эффект известного способа резко снижается при движении ледокола через неоднородный ледяной покров, т.е. через покров с такими деформационными структурами как пояса тросов, барьеры торосов и гряды торосов. В таких условиях отсутствует совпадению вектора действующих механических напряжений с направлениями ветра и течения, что и приводит к резкому снижению эффективности. However, this positive effect of the known method sharply decreases when the icebreaker moves through an inhomogeneous ice cover, i.e. through a cover with deformation structures such as cable belts, hummock barriers and hummock ridges. Under such conditions, there is no coincidence of the vector of the existing mechanical stresses with the directions of the wind and the current, which leads to a sharp decrease in efficiency.

Целью предлагаемого способа является повышение эффективности движения в условиях неоднородного ледяного покрова с торосистыми образованиями. The aim of the proposed method is to increase the efficiency of movement in conditions of heterogeneous ice cover with hummock formations.

Эта цель достигается тем, что в способе движения ледокола через ледяной покров, преимущественно, в условиях сжатия льдов путем силового воздействия корпуса ледокола на лед при курсовом угле, устанавливаемом в зависимости от направления ветра, и дальнейшего продвижения по образовавшемуся разлому, задают курсовой угол движения коллинеарно направлению расположения торосистых образований, с подветренной стороны и на расстоянии не менее 10-15 метров от видимого края каждого торосистого образования. This goal is achieved by the fact that in the method of moving the icebreaker through the ice cover, mainly under conditions of ice compression by force acting on the icebreaker’s hull on the ice at a heading angle established depending on the direction of the wind, and further advancement along the formed fault, the course angle of movement is set collinearly the direction of the location of the hummocks, on the leeward side and at a distance of at least 10-15 meters from the visible edge of each hummock formation.

Сущность изобретения пояснена на чертеже. The invention is illustrated in the drawing.

Неоднородный ледяной покров содержит пояса торосов 1, гряды торосов 2 и барьеры торосов 3 в любом сочетании и при любом взаимном расположении. Направление ветра в районе соответствует вектору 4 (стандартное обозначение с указанием скорости каждое длинное перо соответствует 5 м/с, короткое 2 м/с, т.е. на чертеже указана ситуация для скорости 12 м/с). Ориентация географического меридиана соответствует направлению 5. Движение ледокола через такой неоднородный ледяной покров производится следующим образом. В районе пояса торосов 1 задают курсовой угол /направление движения судна/ c подветренной стороны пояса торосов 1 по направлению 6, коллинеарному с направлением расположения пояса 1. Движение по этому направлению 6 осуществляют "прижимаясь" к поясу 1, но на расстоянии не менее 10-15 метров от видимого края этого пояса 1, т. е. не ближе линии 7. Линия 7, как показано, учитывает кривизну видимого края пояса торосов 1, а направление 6 целесообразно задавать прямолинейным. Поэтому в реальных ситуациях движение не может осуществляться непосредственно по этой "ограничительной" линии 7. The inhomogeneous ice cover contains hummock belts 1, ridges ridges 2 and hummock barriers 3 in any combination and at any relative position. The wind direction in the area corresponds to vector 4 (a standard designation indicating the speed, each long feather corresponds to 5 m / s, short 2 m / s, i.e. the situation for a speed of 12 m / s is indicated on the drawing). The orientation of the geographical meridian corresponds to direction 5. The movement of the icebreaker through such an inhomogeneous ice cover is as follows. In the area of the hummocks belt 1, the course angle / direction of the vessel / from the leeward side of the hummocks belt 1 is set in the direction 6, collinear with the direction of the belt 1. The movement in this direction 6 is carried out “clinging” to the belt 1, but at a distance of at least 10- 15 meters from the visible edge of this belt 1, that is, no closer than line 7. Line 7, as shown, takes into account the curvature of the visible edge of the hummock belt 1, and it is advisable to set the direction 6 straight. Therefore, in real situations, movement cannot be carried out directly along this "restrictive" line 7.

В усложненной ситуации /правая часть фигуры/ дальнейшее движение осуществляют с курсовым углом 8 либо с курсовым углом 9 в зависимости от желаемого генерального курса и дальнейшей ледовой обстановки. Курсовой угол 8 задают коллинеарно направлению барьера торосов 2 вблизи линии 10, отстоящей от видимого края барьера 2, соответственно, на расстоянии 10-15 метров. Курсовой угол 9 задают коллинеарно направлению гряды торосов 3 вблизи линии 11, аналогично, отстоящий от видимого края гряды 3 на расстояние 10-15 метров. In a complicated situation / the right side of the figure / further movement is carried out with a heading angle of 8 or with a heading angle of 9 depending on the desired general course and further ice conditions. The heading angle 8 is set collinearly to the direction of the barrier of the hummocks 2 near the line 10, spaced from the visible edge of the barrier 2, respectively, at a distance of 10-15 meters. Heading angle 9 is set collinear to the direction of the ridge of hummocks 3 near line 11, similarly, spaced from the visible edge of ridge 3 by a distance of 10-15 meters.

Повышение эффективности при предложенном способе обусловлено следующими причинами. Как выявлено, при анализе ледокольных проводок в арктическом бассейне, в реальных условиях неоднородного ледяного покрова с торосистыми образования с подветренной стороны этих торосистых образований создаются зоны существенно пониженных действующих механических напряжений. Это непосредственно облегчает условия движения ледокола и позволяет повысить скорость. Кроме того, в пределах этой зоны пониженных напряжений изменяется также ориентация вектора напряжения здесь он не совпадает с вектором ветра. При этом формируется составляющая, коллинеарная с направлением расположения торосистого образования, и при силовом воздействии корпуса ледокола на лед создаются разломы в этом направлении при уменьшенных энергозатратах. The increase in efficiency with the proposed method is due to the following reasons. As revealed, in the analysis of icebreaking assistance in the Arctic basin, under real conditions of inhomogeneous ice cover with hummock formations, zones of significantly reduced acting mechanical stresses are created on the leeward side of these hummock formations. This directly facilitates the conditions of movement of the icebreaker and allows you to increase speed. In addition, the orientation of the stress vector also changes within this zone of reduced stresses; here it does not coincide with the wind vector. In this case, a component is formed that is collinear with the direction of the location of the hummock formation, and when the icebreaker’s hull acts forcefully on the ice, faults are created in this direction with reduced energy consumption.

В подобной зоне нецелесообразно задавать движение на расстоянии менее 10-15 метров от видимого края торосистого образования, поскольку здесь часто встречаются участки с подледными деформационными структурами /"подсовами" льда/, что приводит к локальному возрастанию суммарной толщины льда и действующих механических напряжений. Соответственно, это обусловливает увеличение энергозатрат на движение ледокола. In such a zone, it is inexpedient to set the movement at a distance of less than 10-15 meters from the visible edge of the hummock formation, since here there are often areas with sub-ice deformation structures / "under-ice" of ice /, which leads to a local increase in the total thickness of the ice and the existing mechanical stresses. Accordingly, this leads to an increase in energy consumption for the movement of the icebreaker.

Claims (1)

Способ движения ледокола через ледяной покров преимущественно в условиях сжатия льдов и наличия торосистых образований, включающий в себя силовое воздействие корпуса ледокола на лед в направлении, соответствующем установленному в зависимости от направления ветра курсовому углу, и дальнейшее продолжение по образовавшемуся разлому в ледяном поле, отличающийся тем, что курсовой угол движения ледокола устанавливают коллинеарно направлению расположения торосистых образований с подветренной стороны и на расстоянии не менее 10-15 м от видимого края каждого торосистого образования. The method of movement of the icebreaker through the ice cover mainly under conditions of ice compression and the presence of hummocks, including the force action of the icebreaker hull on the ice in the direction corresponding to the heading angle established depending on the wind direction, and further continuation along the fault formed in the ice field, characterized in that the heading angle of the icebreaker is set collinear to the direction of the location of the hummocks on the leeward side and at a distance of at least 10-15 m from og edge of each hummock formation.