RU2641355C1 - Method of destructing ice cover by vessel in compressed air flow - Google Patents

Method of destructing ice cover by vessel in compressed air flow Download PDF

Info

Publication number
RU2641355C1
RU2641355C1 RU2017116356A RU2017116356A RU2641355C1 RU 2641355 C1 RU2641355 C1 RU 2641355C1 RU 2017116356 A RU2017116356 A RU 2017116356A RU 2017116356 A RU2017116356 A RU 2017116356A RU 2641355 C1 RU2641355 C1 RU 2641355C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vessel
ice
stern
pressure
compressed air
Prior art date
Application number
RU2017116356A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Голубенко
Original Assignee
Михаил Иванович Голубенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Иванович Голубенко filed Critical Михаил Иванович Голубенко
Priority to RU2017116356A priority Critical patent/RU2641355C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2641355C1 publication Critical patent/RU2641355C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.SUBSTANCE: method for destructing the ice cover by a vessel in a compressed air flow is proposed and done by excitation of resonant bending-gravity waves in the ice when the vessel moves. Simultaneously with the translational movement of the vessel an additional load is applied to ice, which is directed downwards and forming a gas-dynamic jet from the high pressure impeller, the nozzle of which is located below the bottom of the hull at an angle in a vertical plane to the longitudinal axis of the vessel and perpendicular to the horizontal, from fastened movable horizontal partitions on the axis of rotation, located in the forebody and after body of the vessel through the simultaneous fore-and-aft balance of the vessel by the stern. The high-pressure jet is sufficient to create maximum fore-and-aft balance of the vessel by the stern, resulting from the pressure of the gas-dynamic jet at a given height of opening of movable horizontal partitions that create aerodynamic lift capacity on the forebody of the vessel.EFFECT: invention helps to increase the efficiency of ice cover destruction.3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области ледотехники и может быть использовано, в частности, для выполнения ледокольных работ судами типа на сжатом пневмопотоке, разрушающими ледяной покров резонансным методом (Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Изобретения и эксперименты. М.: Издательство «Академия Естествознания», 2007. - 355 с.).The invention relates to the field of ice engineering and can be used, in particular, to carry out icebreaking operations by vessels of type compressed air flow destroying the ice cover by the resonance method (Kozin V.M. Resonance method of ice cover destruction. Inventions and experiments. M: Publishing House "Academy" Natural Sciences ”, 2007. - 355 p.).

Известно техническое решение - способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении, разрушение ледяного покрова осуществляют вблизи берега с использованием напряженно-деформированного состояния ледяного покрова, возникающего по береговой линии во время морского отлива, при этом судно перемещается сначала вдоль береговой линии на расстоянии от кромки примерзшего к берегу льда, равном полудлине волны статического прогиба ледяного покрова, затем с резонансной скоростью вдоль свободной кромки (Патент RU №2211169, B63B 35/08, B60V 3/06, E02B 15/02 от 27.08.2003).A technical solution is known - a method of destroying the ice cover of an hovercraft by excitation of resonant flexural-gravitational waves in the ice during its movement, the destruction of the ice cover is carried out near the coast using the stress-strain state of the ice cover that occurs along the coastline during low tide, In this case, the vessel moves first along the coastline at a distance from the edge of the ice frozen to the shore, equal to the half-length of the wave of static deflection of the ice cover, with the resonant velocity along the free edge (Patent RU №2211169, B63B 35/08, B60V 3/06, E02B 15/02 from 27.08.2003).

Недостатком способа является ограниченная ледоразрушающаяся способность.The disadvantage of this method is the limited ice-breaking ability.

Известен способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансовых изгибно-гравитационных волн при его движении, в процессе движения создают дополнительную нагрузку на лед, направленную вниз, от упора винтов посредством дифферентовки судна на нос (Патент RU №2188896, E02B 15/02, B60V 3/06, B63B 35/08 от 10.09.2002).There is a method of destroying the ice cover of an hovercraft by excitation of resonant flexural-gravitational waves in the ice during its movement, during the movement create an additional load on the ice, directed downward, from the stop of the screws by trimming the vessel on the bow (Patent RU No. 2188896, E02B 15 / 02, B60V 3/06, B63B 35/08 of 09/10/2002).

Недостатком способа является низкий КПД, направленный от упоров винта на ограниченную площадь давления льда.The disadvantage of this method is the low efficiency, directed from the stops of the screw to a limited area of ice pressure.

Известно (С.М. Тарг. Краткий курс теоретической механики. - М.: Высшая школа. - 1998, 415 с.), что вектор

Figure 00000001
направленный под углом к горизонтальной плоскости, может быть разложен на вертикальную
Figure 00000002
и горизонтальную px составляющие.It is known (S. M. Targ. A short course in theoretical mechanics. - M .: Higher school. - 1998, 415 pp.) That the vector
Figure 00000001
directed at an angle to the horizontal plane, can be decomposed into a vertical
Figure 00000002
and horizontal p x components.

Таким образом, если упор носовой части корпуса с импеллером направить под углом к горизонтальной плоскости, то его вертикальную составляющую можно использовать для увеличения силы давления на корму. В результате нагрузка на лед возрастет, кроме того, сила давления дополнительно сжатого воздуха в кормовой части также дополнительно давит на лед, а значит, эта нагрузка во много раз суммарно возрастает, в конечном счете это увеличивает ледоразрушающуюся способность ИГВ (изгибо-гравитационных волн).Thus, if the focus of the bow of the hull with the impeller is directed at an angle to the horizontal plane, then its vertical component can be used to increase the pressure force on the stern. As a result, the load on the ice will increase, in addition, the pressure force of the additional compressed air in the stern will also additionally put pressure on the ice, which means that this load increases many times over in total, and ultimately this increases the ice-breaking ability of IGW (bending-gravitational waves).

Известно (Политехнический словарь. Под ред. А.Ю. Ишлинского. М.: Советская энциклопедия, 1980, с. 240), что при обтекании твердого тела потоком воздуха на него начинает действовать аэродинамическая подъемная сила в направлении, перпендикулярном к направлению набегающего потока. При этом направление аэродинамической подъемной силы определяется углом атаки: при положительном угле она направляется вверх, а при отрицательном - вниз. Используя эту закономерность, можно увеличить давление на лед при движении судна на сжатом пневмопотоке, учитывая и его скоростные характеристики, т.е. увеличить амплитуду возбуждаемых ИГВ. Для этого необходимо создать при обтекании корпуса судна набегающим потоком воздуха знакопеременную аэродинамическую подъемную силу.It is known (Polytechnical Dictionary. Edited by A.Yu. Ishlinsky. M .: Soviet Encyclopedia, 1980, p. 240) that when a solid flows around an air stream, aerodynamic lifting force begins to act on it in a direction perpendicular to the direction of the incoming flow. In this case, the direction of the aerodynamic lifting force is determined by the angle of attack: with a positive angle, it goes up, and with a negative angle it goes down. Using this pattern, it is possible to increase the pressure on ice when the vessel is moving in a compressed pneumatic flow, taking into account its speed characteristics, i.e. increase the amplitude of excited IGV. To do this, it is necessary to create an alternating aerodynamic lifting force when a ship hull is flowing around with an oncoming air stream.

Также известно (Хейсин Д.Е. Динамика ледяного покрова.- Л.: Гидрометеиздат. - 1967, - 217 с.), что периодическое приложение ко льду вертикальной силы с частотой резонансных ИГВ приведет к возбуждению в ледяном покрове дополнительной системы резонансных ИГВ.It is also known (Kheisin D.E. Dynamics of the ice cover.- L .: Gidrometeizdat. - 1967, - 217 pp.) That the periodic application of vertical force to the ice with the frequency of resonant IGW will lead to the excitation of an additional system of resonant IGV in the ice sheet.

Также известен способ, позволяющий толщину разрушаемого льда методом возбуждения резонансных ИГВ увеличить путем создания и изменения с частотой резонансных ИГВ аэродинамической подъемной силы, направленной вниз, т.е. ориентированной в одном направлении (Патент RU №2197576, E02B 15/02, B60V 3/06, B63B 9/00 от 27.01.2003).A method is also known that allows the thickness of destructible ice to be increased by the method of resonant IGW excitation by creating and changing the aerodynamic lifting force directed downward with the frequency of resonant IGWs, i.e. oriented in one direction (Patent RU No. 2197576, E02B 15/02, B60V 3/06, B63B 9/00 of 01/27/2003).

Недостаток способа - его ограниченная ледоразрушающаяся способность.The disadvantage of this method is its limited ice-breaking ability.

Известен способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансовых изгибо-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью вблизи вдоль береговой линии во время морского отлива на расстоянии от кромки примерзшего к берегу моря, равном полудлине волны статического прогиба ледяного покрова, одновременно с поступательным движением судну сообщают поперечные периодические перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба, и частотой, равной частоте резонансных изгибо-гравитационных волн (Патент №2531857, В63В 35/08, Е02В 15/02 от 27.10.2014).There is a method of destroying the ice cover of an hovercraft by excitation of resonant bending-gravitational waves in ice when it moves at a resonant speed near the coastline at low tide at a distance from the edge of the frozen to the sea shore equal to the half-length of the wave of static deflection of the ice cover, at the same time with translational motion, the vessel is informed of transverse periodic movements with an amplitude not exceeding half the wavelength of the static deflection and with a frequency equal to the frequency resonant bending-gravitational waves (Patent No. 2531857, ВВВ 35/08, ЕВВ 15/02 of 10.27.2014).

Недостатком является ограниченная ледоразрушающаяся способность этих судов.The disadvantage is the limited ice-breaking capacity of these vessels.

Таким образом, если наряду с поступательным движением судна на сжатом потоке на него подействовать периодической вертикальной нагрузкой, то в ледяном покрове разовьются и дополнительная системы ИГВ. При совпадении частоты периодической нагрузки с частотой резонансных ИГВ. При совпадении частоты периодической нагрузки с частотой резонансных ИГВ взаимодействие этих волновых систем приведет к возбуждению суммарных ИГВ наибольшей амплитуды.Thus, if, along with the forward movement of the vessel in a compressed stream, a periodic vertical load acts on it, then additional IHV systems will develop in the ice cover. When the frequency of the periodic load coincides with the frequency of the resonant IHV. If the frequency of the periodic load coincides with the frequency of the resonant IGWs, the interaction of these wave systems will lead to the excitation of the total waveguide of the largest amplitude.

Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения давления направленной газодинамической струи от использования судна на сжатом пневмопотоке и ее эффективность.The essence of the invention lies in the development of a method of increasing the pressure of a directed gas-dynamic jet from the use of a vessel in compressed air flow and its effectiveness.

Поставленная задача - создание способа разрушения ледяного покрова судном на сжатом пневмопотоке путем возбуждения во льду резонансных изгибо-гравитационных волн при его движении, отличается тем, что одновременно с поступательным движением судна создают дополнительную нагрузку на лед, направленную вниз, формирующую газодинамическую струю от нагнетания импеллером высокого давления, сопло которого расположено под днищем корпуса под углом в вертикальной плоскости к продольной оси судна и перпендикулярно - к горизонтальной, от закрепленных подвижных горизонтальных перегородок на оси вращения, расположенных в носовой и кормовой частях судна посредством одновременной дифферентовки судна на корму, при этом струю высокого давления выбирают достаточной для создания максимального дифферента судна на корму, возникающего от давления газодинамической струи при заданной высоте открытия подвижных горизонтальных перегородок, которые создают аэродинамическую подъемную силу на носовую часть судна.The task is to create a method of destroying the ice cover of a vessel in a compressed pneumatic flow by exciting resonant bending-gravitational waves in ice during its movement, characterized in that, simultaneously with the forward movement of the vessel, they create an additional load on the ice, directed downward, forming a gas-dynamic jet from injection by a high impeller pressure, the nozzle of which is located under the bottom of the hull at an angle in the vertical plane to the longitudinal axis of the vessel and perpendicular to the horizontal, from fixed movable horizontal partitions on the axis of rotation located in the bow and stern of the vessel by simultaneously trimming the vessel to the stern, while the high-pressure jet is chosen sufficient to create the maximum trim of the vessel stern arising from the pressure of the gas-dynamic jet at a given opening height of the moving horizontal partitions, which create aerodynamic lifting force on the bow of the vessel.

Кроме того, осуществляют с помощью судна на сжатом пневмопотоке.In addition, it is carried out using a ship in a compressed pneumatic flow.

Кроме того, повороты судна на сжатом пневмопотоке осуществляют со стороны кормы корпуса рулями с поворотными пластинами.In addition, the vessel turns in a compressed air stream from the stern of the hull with rudders with rotary plates.

Периодические перемещения судна на сжатом пневмопотоке с амплитудой с различной скоростью движения, не превышающей половину длины волны статического прогиба, т.е. в пределах чаши волны статического прогиба от веса кормы и одновременно высокого давления гидродинамической струи под днищем судна на сжатом пневмопотоке увеличивает площадь сдува снега и наледи со льда, и будут давить на лед, способствуя дополнительным ИГВ, не только от веса, но и больших вихрей, создаваемых под днищем судна данного вида, а значит, будут способствовать генерации более интенсивных дополнительных ИГВ уже на чистую поверхность на лед под днищем судна.Periodic ship movements in compressed air flow with an amplitude with a different speed of movement not exceeding half the wavelength of the static deflection, i.e. within the bowl, the waves of static deflection from the stern weight and at the same time high pressure of the hydrodynamic stream under the bottom of the vessel with compressed air flow increase the area of snow blowing and ice accumulation from ice, and they will press on the ice, contributing to additional IHV, not only from the weight, but also from large vortices, created under the bottom of a vessel of this type, which means that they will contribute to the generation of more intensive additional IGW already on a clean surface on the ice under the bottom of the vessel.

Как известно (Бенуа Ю.Ю. и др. Основы теории судов на воздушной подушке. - Л.: Судостроение, 1970 - 456 с.), что появление у судна дифферента приводит к увеличению его волнового сопротивления, т.е. увеличению амплитуды возбуждаемых волн. Очевидно, что и аналогичные явления будут, происходит и при наличии у судна на сжатом пневмопотоке при использовании горизонтальных перегородок со стороны дна корпуса судна при одновременной их работе в движении в носовой и кормовой частях данного судна при движении. Таким образом, маневрирование горизонтальными перегородками судна на сжатом пневмопотоке существенно расширяет его возможности в различных рельефных и климатических условиях маневрирования, что повысит его разрушающуюся способность и одновременно нанесет высокое давление воздуха, уносящего с поверхности льда из-под днища корпуса, сначала покров снега, затем при движение возникают истирание (образуются каверны) ледяного покрытия сверху, последнее приводит к повышению давления на площадь льда под днищем на ледяной покров и, как следствие этого, к более эффективному разрушению ледяного покрова.It is known (Benoit Yu.Yu. et al. Fundamentals of the theory of hovercraft) - L .: Sudostroenie, 1970 - 456 p.) That the appearance of a trim of a vessel leads to an increase in its wave resistance, i.e. increase the amplitude of the excited waves. Obviously, similar phenomena will also occur if the ship has compressed air flow when using horizontal partitions from the side of the bottom of the ship’s hull while working in the bow and stern parts of the ship while moving. Thus, maneuvering the ship’s horizontal partitions with compressed air flow significantly expands its capabilities in various relief and climatic conditions of maneuvering, which will increase its destructive ability and, at the same time, apply high pressure of air blowing from the surface of the ice from under the bottom of the hull, first covering the snow, then The movement causes abrasion (caverns are formed) of the ice cover on top, the latter leads to an increase in pressure on the area of ice under the bottom on the ice cover and, as a result This leads to a more effective destruction of the ice cover.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана принципиальная схема ледяного покрова и судно на сжатом пневмопотоке; на фиг. 2 показано судно на сжатом пневмопотоке, вид сбоку; на фиг. 3 - вид на комовую часть судна на сжатом пневмопотоке с рулем.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a schematic diagram of an ice sheet and a ship with compressed air flow; in FIG. 2 shows a ship in a compressed air flow, side view; in FIG. 3 is a view of the lump of the vessel in compressed air flow with a rudder.

По ледяному покрову 1 начинают перемещать судно 2 на сжатом пневмопотоке с резонансной скоростью. Если амплитуда возбуждаемых при этом основных ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, например, за счет дифферентовочной системы периодически с частотой резонансных ИГВ дифферентируют на корму, т.е. угол дифферента периодически меняют от 0 до

Figure 00000003
. Это происходит за счет того, что в движении судна на сжатом пневмопотоке импеллер 3, расположенный в передней части корпуса судна 2, подает воздушную смесь высокого давления через корпус крепления 4 и переходной участок 5 в виде сопла, расположенного под углом в вертикальной плоскости к продольной оси судна и перпендикулярно - к горизонтальной, при этом смесь заполняет канал 6 под днищем 7 судна. Через канал 6 воздушный поток поступает в сторону пневмоканала 8 в кормовой части судна. Напор сжатого потока воздуха на выходе пневмоканала 8 управляется углом поворота подвижной горизонтальной перегородкой, выполненной в виде щитка 9 на горизонтальной оси 10 вращения с возможностью его примыкания ко дну корпуса судна. Регулируя обороты импеллера 3, а также углы поворота щитка 9, регулируют давление внутри пневмоканала 8 под днищем до величины, обеспечивающей динамическую нагрузку судна при скоростях движения судна от нулевой до максимальной. Это приводит к динамическому приложению вертикальной подъемной составляющей, когда носовая часть с импеллером 3 начнет подниматься вверх, и произойдет упор кормовой части на лед и соответствующему возбуждению дополнительных резонансных ИГВ, т.е. сжатый поток воздуха под днищем корпуса судна создает дополнительную подъемную силу его, а также дополнительно увеличивается (к его весу) и давление сжатого потока воздуха под днищем корпуса судна на большую площадь льда, то есть создается значительная сила давления на толщу льда.On the ice sheet 1, the ship 2 begins to move in a compressed pneumatic flow with a resonant speed. If the amplitude of the main IGWs excited in this case is insufficient for ice destruction, for example, due to the trim system, periodically with the frequency of the resonant IGWs differentiate into the stern, i.e. trim angle periodically change from 0 to
Figure 00000003
. This is due to the fact that in the movement of the vessel in a compressed pneumatic flow, the impeller 3, located in front of the hull of the vessel 2, delivers a high pressure air mixture through the hull 4 and the transition section 5 in the form of a nozzle located at an angle in the vertical plane to the longitudinal axis vessel and perpendicular to horizontal, while the mixture fills the channel 6 under the bottom 7 of the vessel. Through channel 6, the air flow enters toward the air channel 8 in the stern of the vessel. The pressure of the compressed air flow at the output of the pneumatic channel 8 is controlled by the angle of rotation of the movable horizontal partition, made in the form of a shield 9 on the horizontal axis of rotation 10 with the possibility of its abutment to the bottom of the hull. Adjusting the speed of the impeller 3, as well as the angles of rotation of the shield 9, regulate the pressure inside the pneumatic channel 8 under the bottom to a value that provides the dynamic load of the vessel at vessel speeds from zero to maximum. This leads to the dynamic application of the vertical lifting component, when the bow with the impeller 3 starts to rise, and the aft stops on the ice and the corresponding excitation of additional resonant IGWs, i.e. the compressed air flow under the bottom of the ship’s hull creates its additional lifting force and also increases (to its weight) and the pressure of the compressed air flow under the bottom of the ship’s hull over a large area of ice, that is, a significant pressure force is created on the ice thickness.

Следует учитывать то, что при таком способе использования судна на сжатом пневмопотоке - весь снежный покров под днищем уносится во все стороны, лед очищается от снега, образуются каверны льда, а значит, возникает возможность дополнительно вызвать резонансовую скорость Vp и сообщить дополнительные возвратно-поступательные перемещения с частотой ωp. Они вызовут, за счет дифферента на корму на угол поднятия от 0 до

Figure 00000004
максимальный при движении судна прогиб льда по криволинейной траектории. В результате упора кормовой части судна к горизонтальной плоскости и дополнительного учета возникающего высокого давления потока сжатого воздуха на толщу льда (снег и наледь сразу удаляются воздушным потоком и появляются каверны) вызывается возбуждение дополнительных резонансовых ИГВ, т.е. суммарная нагрузка резко возрастает на площадь прогиба льда под днищем судна.It should be borne in mind that with this method of using the vessel in compressed air flow, the entire snow cover under the bottom is blown off in all directions, the ice is cleared of snow, ice caverns are formed, which means that it is possible to additionally cause the resonant speed V p and report additional reciprocating displacements with frequency ω p . They will cause, due to the trim on the stern at an angle of elevation from 0 to
Figure 00000004
the maximum deflection of the ice along a curved path during the movement of the vessel. As a result of the emphasis of the stern of the vessel against the horizontal plane and the additional consideration of the resulting high pressure of the compressed air flow on the ice thickness (snow and ice are immediately removed by the air flow and caverns appear), additional resonant IGWs are excited, i.e. the total load increases sharply on the area of ice deflection under the bottom of the vessel.

Следует также отметить, что поднятие носовой части с импеллером 3 вверх, можно дополнительно достигнуть увеличением подъемной силы за счет влияния второй подвижной горизонтальной перегородкой, выполненной в виде створки 11, подамортизированной и управляемой цилиндром-амортизатором 12 в передней части корпуса судна. В кормовой части судна, в сторону выхода сжатого воздуха, расположены поворотные щитки 13 и 14, закрепленные к регулируемым тягам 15 и 16 с помощью рулей 17 и 18 и перерытого сверху П-образного козырька 19. Таким образом, вся реактивная сила струй, соответственно, и тяга направлена в сторону между щитками 13 и 14 в конце кормы корпуса. В результате этого также увеличивается истечение скорости потока сжатого воздуха при движении, создается дополнительная тяга для движения судна вперед.It should also be noted that raising the bow with the impeller 3 upwards can be additionally achieved by increasing the lifting force due to the influence of the second movable horizontal partition made in the form of a sash 11, sub-amortized and controlled by a shock absorber cylinder 12 in the front of the ship. In the stern of the vessel, towards the outlet of compressed air, there are rotary shields 13 and 14 fixed to the adjustable rods 15 and 16 with the help of rudders 17 and 18 and a U-shaped visor 19 dug from above. Thus, the entire jet reactive force, respectively, and the thrust is directed to the side between the shields 13 and 14 at the end of the stern of the hull. As a result of this, the outflow of the compressed air flow velocity during movement also increases, additional thrust is created for the vessel to move forward.

Рулевые устройства 17 и 18 со щитками 13 и 14 крепятся с амортизаторами со стороны кормы с торца параллельных корпусов 20 и 21, соединенных в верхней части с палубой судна, при этом пневмоканал расположен между боковыми параллельными корпусами 20 и 21, т.е. под днищем палубы судна.The steering devices 17 and 18 with shields 13 and 14 are mounted with shock absorbers on the stern side of the end of the parallel hulls 20 and 21 connected in the upper part to the deck of the vessel, while the pneumatic channel is located between the side parallel hulls 20 and 21, i.e. under the bottom of the deck of the ship.

Регулирование в кормовой части щитка 9 и створки 11 в носовой части корпуса судна создает изменение направления высоты подъема носовой части вверх, опускание кормовой части вниз с заданным углом дифферента судна, к динамическому приложению как вертикальной составляющей упор импеллера вверх, так и составляющей дополнительного высокого давления на большую площадь льда под днищем корпуса судна (в известном решении этот фактор отсутствует, т.е. ограничивает ледоразрушающуюся способность - ледяного покрова для СВП).Regulation in the stern of the shield 9 and the sash 11 in the bow of the ship’s hull creates a change in the direction of the height of the bow upward, lowering the stern down with a given angle of the trim of the vessel, to the dynamic application of both the vertical component of the impeller stop upwards and the component of additional high pressure a large area of ice under the bottom of the ship’s hull (in the well-known solution, this factor is absent, i.e., it limits the ice-breaking ability - the ice cover for the SVP).

Надежное управление судна на сжатом пневмопотоке создает лучшую практическую маневренность экипажем судна, что является немаловажным для поддержания устойчивости и легкости управления с помощью рулевых тяг 17 и 18, соединенных между собой на палубе в один общий узел 22 управления тягой для экипажа при движении судна по ледяному покрову с резонансной скоростью Vp. Если высота возбуждаемых ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда 1, то судно 2 смещают вверх, чтобы центр его изменялся относительно периодического изменения наклона на угол

Figure 00000005
к горизонтальной плоскости за счет применения закрепленных подвижных перегородок 9 и 11 (щитка 9 и створки 11). Это приведет к периодическому появлению вертикальной составляющей Pz упора P и дополнительного высокого давления потока воздуха непосредственно на большую площадь разрушаемого льда под днищем корпуса судна и ускоренному возбуждению резонансных ИГВ. Таким образом, взаимодействие ИГВ от упора кормовой части судна и ИГВ дополнительного имеющегося высокого давления потока воздуха под днищем корпуса судна приведет к значительному росту ИГВ по сравнению с прототипом, а значит, соответствующему увеличению толщины разрушаемого льда, при этом весь снежный покров и наледь уходят в сторону из-под днища корпуса судна, появляются воздушные каверны во льду.Reliable control of the vessel in compressed air flow creates the best practical maneuverability by the crew of the vessel, which is important for maintaining stability and ease of control using steering rods 17 and 18, interconnected on deck in one common unit 22 for controlling the thrust for the crew when the vessel moves on ice with a resonant speed V p . If the height of the excited IGWs is not sufficient for the destruction of ice 1, then the vessel 2 is shifted upward so that its center changes relative to the periodic change in the angle of inclination
Figure 00000005
to the horizontal plane through the use of fixed movable partitions 9 and 11 (shield 9 and sash 11). This will lead to the periodic appearance of the vertical component P z of the stop P and an additional high pressure of the air flow directly to a large area of destructible ice under the bottom of the ship’s hull and accelerated excitation of resonant IGWs. Thus, the interaction of the IHV from the thrust of the stern of the vessel and the IHV of the additional available high pressure air flow under the bottom of the vessel’s hull will lead to a significant increase in the IHV in comparison with the prototype, which means a corresponding increase in the thickness of destructible ice, while the entire snow cover and ice go into side from under the bottom of the hull, air caverns appear in the ice.

Особенно, когда необходимо площадь ледяного покрова увеличить.Especially when it is necessary to increase the ice cover.

Судно на сжатом пневмопотоке свободно перемещается, не только по льду, не снижая при этом скорости, но и по мелководью береговых участков прибрежной замерзшей льдом полосы. Совокупность признаков и степень раскрытия сущности изобретения достаточны для его практической реализации при использовании судна на сжатом пневмопотоке для вызова возбуждения ИГВ и максимального волнового сопротивления в движении судна и росту суммарных ИГВ.A ship in compressed air flow moves freely, not only on ice, without reducing speed, but also in shallow water of coastal areas of coastal ice-frozen strip. The combination of features and the degree of disclosure of the essence of the invention are sufficient for its practical implementation when using a vessel with compressed pneumatic flow to cause the excitation of IGV and maximum wave resistance in the movement of the vessel and the growth of total IGV.

Claims (3)

1. Способ разрушения ледяного покрова судном на сжатом пневмопотоке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении, отличающийся тем, что одновременно с поступательным движением судна создают дополнительную нагрузку на лед, направленную вниз, формирующую газодинамическую струю от нагнетания импеллером высокого давления, сопло которого расположено под днищем корпуса под углом в вертикальной плоскости к продольной оси судна и перпендикулярно - к горизонтальной, от закрепленных подвижных горизонтальных перегородок на оси вращения, расположенных в носовой и кормовой частях судна посредством одновременной дифферентовки судна на корму, при этом струю высокого давления выбирают достаточной для создания максимального дифферента судна на корму, возникающего от давления газодинамической струи при заданной высоте открытия подвижных горизонтальных перегородок, которые создают аэродинамическую подъемную силу на носовую часть судна.1. The method of destruction of the ice cover of a vessel by a compressed pneumatic flow by excitation of resonant flexural-gravitational waves in ice during its movement, characterized in that, simultaneously with the forward movement of the vessel, additional downward load is created on the ice, forming a gas-dynamic jet from injection by a high-pressure impeller, whose nozzle is located under the bottom of the hull at an angle in the vertical plane to the longitudinal axis of the vessel and perpendicularly to the horizontal, from the fixed movable horizontal of baffles on the axis of rotation located in the fore and aft parts of the vessel by simultaneously trimming the vessel to the stern, while the high-pressure jet is selected sufficient to create the maximum trim of the vessel to the stern, arising from the pressure of the gas-dynamic jet at a given opening height of the movable horizontal partitions that create aerodynamic lifting force on the bow of the vessel. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют с помощью судна на сжатом пневмопотоке.2. The method according to p. 1, characterized in that it is carried out using a ship on a compressed air stream. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что повороты судна на сжатом пневмопотоке осуществляют со стороны кормы корпуса рулями с поворотными пластинами.3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the turns of the vessel in a compressed pneumatic flow are carried out from the stern of the hull with rudders with rotary plates.
RU2017116356A 2017-05-10 2017-05-10 Method of destructing ice cover by vessel in compressed air flow RU2641355C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116356A RU2641355C1 (en) 2017-05-10 2017-05-10 Method of destructing ice cover by vessel in compressed air flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116356A RU2641355C1 (en) 2017-05-10 2017-05-10 Method of destructing ice cover by vessel in compressed air flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2641355C1 true RU2641355C1 (en) 2018-01-17

Family

ID=68235478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017116356A RU2641355C1 (en) 2017-05-10 2017-05-10 Method of destructing ice cover by vessel in compressed air flow

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2641355C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2816596C2 (en) * 2022-01-12 2024-04-02 Михаил Иванович Голубенко Method of breaking ice cover by compressed airflow vessel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2188896C2 (en) * 2000-08-22 2002-09-10 Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН Method of breaking ice cover
RU2188895C2 (en) * 2000-08-22 2002-09-10 Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН Method of breaking ice cover
RU2197576C2 (en) * 2000-08-22 2003-01-27 Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН Method of breaking ice cover
RU2229416C1 (en) * 2003-05-05 2004-05-27 Институт машиноведения и металургги ДВО РАН Ice-breaking hovercraft
RU2249073C1 (en) * 2004-03-18 2005-03-27 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Method of breaking ice cover

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2188896C2 (en) * 2000-08-22 2002-09-10 Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН Method of breaking ice cover
RU2188895C2 (en) * 2000-08-22 2002-09-10 Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН Method of breaking ice cover
RU2197576C2 (en) * 2000-08-22 2003-01-27 Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН Method of breaking ice cover
RU2229416C1 (en) * 2003-05-05 2004-05-27 Институт машиноведения и металургги ДВО РАН Ice-breaking hovercraft
RU2249073C1 (en) * 2004-03-18 2005-03-27 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Method of breaking ice cover

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2816596C2 (en) * 2022-01-12 2024-04-02 Михаил Иванович Голубенко Method of breaking ice cover by compressed airflow vessel
RU2817430C2 (en) * 2022-01-12 2024-04-16 Михаил Иванович Голубенко Method of breaking ice cover by compressed airflow vessel
RU2818599C2 (en) * 2022-01-12 2024-05-03 Михаил Иванович Голубенко Method of breaking ice cover by compressed airflow vessel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6167829B1 (en) Low-drag, high-speed ship
US5311832A (en) Advanced marine vehicles for operation at high speeds in or above rough water
US3850125A (en) Icebreaking
KR20060127871A (en) Low drag ship hull
RU2607136C2 (en) Fore end of high-speed surface ship or relatively low-speed civil ship of high thunderstorm navigability and ice flotation in autonomous navigation
RU2150401C1 (en) Planing boat
CN101484351A (en) Ship
US8955451B2 (en) Foil structure for providing buoyancy and lift
US5711494A (en) Aero-hydroglider
WO2018150183A1 (en) Powerboat
US3768429A (en) Watercraft
US6966271B2 (en) Waveless hull
WO2005045136B1 (en) Floating breakwater and propulsion system
RU2610754C2 (en) High-speed vessel
RU2641355C1 (en) Method of destructing ice cover by vessel in compressed air flow
US234794A (en) lundborg
RU2194119C2 (en) Method of breaking ice cover
RU2171196C1 (en) Trimaran icebreaker
RU2721221C1 (en) Method of ice cover destruction
RU2233227C2 (en) Method of breaking ice cover
RU2350507C2 (en) Method and system to create potential on over body surface
JP6198232B1 (en) Hull shape and propulsion device
RU2818599C2 (en) Method of breaking ice cover by compressed airflow vessel
RU2723402C1 (en) Method of ice cover destruction
RU2817430C2 (en) Method of breaking ice cover by compressed airflow vessel