RU2149795C1

RU2149795C1 - Method of breaking ice cover

Info

Publication number: RU2149795C1
Application number: RU99112757A
Authority: RU
Inventors: В.М. Козин
Original assignee: Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority date: 1999-06-16
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2000-05-27

Abstract

FIELD: shipbuilding; submersible vessel breaking ice cover by resonance flexural gravitational waves. SUBSTANCE: method consists in increase of amplitude of waves due to motion and towing of positive buoyancy body under ice under wave crest. EFFECT: enhanced efficiency of ice breaking. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения, в частности, к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом (1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. - Владивосток, ИАПУ ДВО РАН, 1993, 44 с.). The invention relates to the field of shipbuilding, in particular, to submarines that destroy the ice cover by the resonant method (1. Kozin V.M. Resonance method of ice cover destruction. Thesis for the degree of Doctor of Technical Sciences in the form of a scientific report. - Vladivostok, IAPA FEB RAS, 1993, 44 pp.).

Известно техническое решение (2. Козин В.М., Онищук А.В. Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна /ПМТФ, Новосибирск: Наука, 1994, N 2, с. 78-81), в котором предлагается разрушать ледяной покров подводным судном путем возбуждения во льду изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью v_р, т. е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых изгибно-гравитационных волн (ИГВ) максимальна.A technical solution is known (2. Kozin VM, Onishchuk AV Model studies of wave formation in continuous ice cover from the movement of a submarine / ПМТФ, Novosibirsk: Nauka, 1994, N 2, pp. 78-81), which proposes to destroy the ice cover by an underwater vessel by excitation of flexural-gravitational waves in ice when it moves with a resonant speed v _p , i.e., at a speed at which the amplitude of the excited flexural-gravitational waves (IGW) is maximum.

Недостатком метода является невозможность увеличения амплитуды ИГВ, т.е. его ледоразрушающей способности, при движении судна со скоростью v_р.The disadvantage of this method is the impossibility of increasing the amplitude of IGV, i.e. its ice-breaking ability when the vessel is moving at a speed of v _p .

Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения амплитуды ИГВ, возбуждаемых при поступательном движении подводного судна. The essence of the invention lies in the development of a method for increasing the amplitude of IGW excited during the translational motion of an underwater vessel.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном резонансным способом. The technical result obtained by carrying out the invention is to increase the efficiency of ice destruction by an underwater vessel in a resonant manner.

Существенные признаки, характеризующие изобретение. The essential features characterizing the invention.

Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду резонансных ИГВ. Restrictive: the ice cover is destroyed by an underwater vessel by excitation of resonant IGW in ice.

Отличительные: под первым за кормой судна гребнем волны размещают и буксируют со скоростью судна тело с положительной плавучестью. Distinctive: under the first crest of the vessel, waves are placed and towed at a speed of the vessel with positive buoyancy.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Под ледяным покровом на заданном заглублении начинает движение подводное судно с резонансной скоростью. Если амплитуда возбуждаемых при этом ИГВ оказывается недостаточной для разрушения ледяного покрова, то в процессе движения судна под ледяным покровом размещают и буксируют тело с положительной плавучестью (например, эластичную емкость, заполненную воздухом). При помощи буксира его располагают под первым за кормой судна гребнем волны, высота которого максимальна по сравнению с другими гребнями [2]. Сила выталкивания воды (архимедова сила), действующая на тело, будет увеличивать высоту гребня, т. е. амплитуду ИГВ, за кормой судна. В зависимости от толщины льда объем тела увеличивают путем подкачки в него сжатого воздуха до тех пор, пока высота гребня не достигнет предельного значения, вызывающего разрушение ледяного покрова. Under the ice cover at a given depth, a submarine begins to move at a resonant speed. If the amplitude of IGW excited in this case is insufficient to destroy the ice cover, then during the movement of the vessel, a body with positive buoyancy is placed and towed under the ice cover (for example, an elastic container filled with air). Using a tugboat, it is placed under the first wave crest behind the stern of the vessel, the height of which is maximum in comparison with other crests [2]. The force of water ejection (Archimedean force) acting on the body will increase the height of the ridge, i.e., the amplitude of the IHW, behind the stern of the vessel. Depending on the thickness of the ice, the body volume is increased by pumping compressed air into it until the height of the ridge reaches the limit value causing the destruction of the ice cover.

Изобретение поясняется графически, где на чертеже показана схема его реализации. The invention is illustrated graphically, where the drawing shows a diagram of its implementation.

Под ледяным покровом 1 на заданном заглублении H начинает движение подводное судно 2 с резонансной скоростью v_р. Если амплитуда возбуждаемых при этом ИГВ-3 оказывается недостаточной для разрушения льда, то в процессе движения судна под ледяным покровом размещают и буксируют тело с положительной плавучестью 4 (эластичную емкость, заполненную воздухом). При помощи буксира 5 тело 4 располагают под первым за кормой судна гребнем волны. Для этого при помощи эхолотов 6, размещенных по длине судна, определяют профиль волны и соответствующую длину буксира 5. Сила выталкивания F, действующая на тело 4, будет увеличивать высоту гребня, т.е. амплитуду ИГВ, за кормой судна. В зависимости от толщины льда объем тела 4 увеличивают путем подкачки в него сжатого воздуха через шланг, закрепленный на буксире 5 до тех пор, пока амплитуда ИГВ-7 не достигнет предельного значения, вызывающего разрушение ледяного покрова 1.Under the ice cover 1 at a given depth H begins the movement of the submarine 2 with a resonant speed v _p . If the amplitude of the IGV-3 excited in this case is insufficient to break the ice, then during the movement of the vessel, a body with positive buoyancy 4 is placed and towed under the ice cover (elastic container filled with air). Using tug 5, body 4 is placed under the first wave crest behind the stern of the vessel. To do this, using the echo sounders 6 located along the length of the vessel, determine the wave profile and the corresponding length of the tug 5. The buoyancy force F acting on the body 4 will increase the height of the crest, i.e. IHV amplitude, behind the stern of the vessel. Depending on the thickness of the ice, the volume of the body 4 is increased by pumping compressed air into it through a hose mounted on a tow 5 until the amplitude of the IGV-7 reaches the limit value causing the destruction of the ice sheet 1.

Claims

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн, отличающийся тем, что под первым за кормой судна гребнем волны размещают и буксируют со скоростью судна тело с положительной плавучестью. A method of destroying ice cover by an underwater vessel by exciting resonant flexural-gravitational waves in ice, characterized in that under the first stern of the vessel, waves are placed and towed with positive buoyancy at the speed of the vessel.