RU2175294C1 - Method of breaking ice cover - Google Patents

Abstract

FIELD: shipbuilding; submarine ships breaking ice cover by resonance flexural gravitational waves. SUBSTANCE: ship's speed is reduced after excitation of resonance flexural gravitational waves. At the moment when first (behind ship's stern) trough of flexural gravitational wave reaches ship's house, ship's speed is increased to resonance level. At such maneuvering, area of rarefaction behind house will be located under wave trough, thus increasing bend of ice. EFFECT: enhanced efficiency of ice breaking. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами (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 г., 44 с.). The invention relates to the field of shipbuilding, in particular to submarines destroying the ice cover by resonant flexural-gravitational waves (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, IAPU 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_p, т. е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых изгибно-гравитационных волн (ИГВ) максимальна.A technical solution is known (2. Kozin V.M., Onishchuk A.V. Model studies of wave formation in continuous ice cover from the movement of a submarine / ПМТФ, Novosibirsk: Nauka, 1994, N 2, p. 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 ограниченная ледоразрушающая способность, при заданных параметрах судна и условиях плавания в ледовой обстановке. The disadvantage of this method is the impossibility of increasing the amplitude of the IHV, i.e. its limited ice-breaking ability, given the parameters of the vessel and sailing conditions in ice conditions.

Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения амплитуды ИГВ. The essence of the invention lies in the development of a method of increasing the amplitude of IVG.

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 изобретения. The essential features characterizing the invention.

Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду резонансных ИГВ при его движении с резонансной скоростью. Restrictive: the ice cover is destroyed by an underwater vessel by excitation of resonant IGWs in ice when it moves at a resonant speed.

Отличительные: после возбуждения резонансных изгибногравитационных волн скорость судна снижают и вновь начинают перемещать его с резонансной скоростью в момент достижения первой за кормой судна подошвой волны рубки судна. Distinctive: after the excitation of resonant bending-gravitational waves, the speed of the vessel is reduced and it again begins to move it at a resonant speed at the moment the first soak of the vessel’s cabin is reached after the stern of the vessel.

Известно (3. Костюков А.А. Сопротивление воды движению судов. Л.: Судостроение, 1966, 447 с.), что в кормовой части тела, обтекаемого потоком воды, возникает область пониженного давления, т.е. разряжение. Если эту область разряжения разместить под подошвой ИГВ, то за счет атмосферного давления прогиб льда (подошва волны) увеличится, т.е. ледоразрушающая способность ИГВ возрастает. It is known (3. Kostyukov A.A. Water resistance to the movement of ships. L .: Shipbuilding, 1966, 447 pp.) That in the aft part of the body streamlined by a stream of water, a region of low pressure arises, i.e. discharge. If this rarefaction region is placed under the IGV sole, then, due to atmospheric pressure, the ice deflection (the sole of the wave) will increase, i.e. ice-breaking ability of IHV is increasing.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Под ледяным покровом на заданном заглублении начинают перемещать подводное судно со скоростью v_p для возбуждения резонансных ИГВ. Если амплитуда этих волн окажется недостаточной для разрушения ледяного покрова, то скорость судна снижают. При снижении скорости судна ИГВ начнут его обгонять. В момент, когда первая за кормой судна подошва ИГВ (наиболее глубокая [2]) достигнет рубку (этот момент можно определить при помощи, например, эхолота, установленного в рубке), скорость судна вновь увеличивают до резонансной и продолжают его дальнейшее движение с указанной скоростью. При указанном маневрировании область разряжения за рубкой будет расположена под подошвой волны, что вызовет увеличение прогиба льда. Соответственно возрастет амплитуда ИГВ и их ледоразрушающая способность.Under the ice cover at a given depth, a submarine begins to move at a speed of v _p to excite resonant IGWs. If the amplitude of these waves is insufficient to destroy the ice cover, then the speed of the vessel is reduced. When the speed of the vessel decreases, the IGV will begin to overtake it. At the moment when the first IGV sole (the deepest [2]) behind the stern of the vessel reaches the cabin (this moment can be determined using, for example, an echo sounder installed in the cabin), the speed of the vessel is again increased to resonance and its further movement at the indicated speed continues . With the indicated maneuvering, the rarefaction region behind the wheelhouse will be located under the bottom of the wave, which will cause an increase in the deflection of ice. Accordingly, the amplitude of the IHV and their ice-breaking ability will increase.

Изобретение поясняется чертежом, показывающим схему его реализации. The invention is illustrated by a drawing showing a diagram of its implementation.

Под ледяным покровом 1 на заданном заглублении H начинает движение со скоростью v_p подводное судно 2, которое возбуждает резонансные ИГВ-3 максимальной амплитуды A₁. Если амплитуда возбуждаемых волн 3 недостаточна для разрушения льда 1, то скорость судна 2 снижают. В момент, когда первая за кормой судна подошва ИГВ-4 достигнет рубку (этот момент определяют при помощи эхолота 5, установленного в рубке 6), скорость судна увеличивают до v_p и продолжают его дальнейшее движение с указанной скоростью. При указанном маневрировании область разряжения 7 будет расположена под подошвой волны 4, что вызовет увеличение амплитуды волны до значения A₂ (A₂ > A₁). Соответственно возрастут изгибные напряжения в ледяном покрове и ледоразрушающая способность ИГВ 8.Under the ice sheet 1 at a given depth H, the submarine 2 begins to move at a speed v _p , which excites resonant IGV-3s of maximum amplitude A ₁ . If the amplitude of the excited waves 3 is insufficient to destroy the ice 1, then the speed of the vessel 2 is reduced. At the moment when the first IGV-4 sole behind the stern of the vessel reaches the wheelhouse (this moment is determined using the echo sounder 5 installed in the wheelhouse 6), the speed of the vessel is increased to v _p and its further movement at the indicated speed is continued. With the indicated maneuvering, the rarefaction region 7 will be located under the sole of wave 4, which will cause an increase in the wave amplitude to the value A ₂ (A ₂ > A ₁ ). Accordingly, bending stresses in the ice cover and the ice-breaking ability of IGV 8 will increase.

Claims (1)

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью, отличающийся тем, что после возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн скорость судна снижают и вновь начинают перемещать его с резонансной скоростью в момент достижения первой за кормой судна подошвой волны рубки судна. A method of destroying an ice sheet by an underwater vessel by exciting resonant flexural-gravitational waves in ice when it moves at a resonant speed, characterized in that, after exciting resonant flexural-gravitational waves are excited, the speed of the ship is reduced and it starts to move again at a resonant speed when it reaches the first after the stern vessel soles wave deckhouse.