RU2657726C1 - Method of destruction of the ice coat by the vessel on compressed air stream - Google Patents
Method of destruction of the ice coat by the vessel on compressed air stream Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657726C1 RU2657726C1 RU2017145883A RU2017145883A RU2657726C1 RU 2657726 C1 RU2657726 C1 RU 2657726C1 RU 2017145883 A RU2017145883 A RU 2017145883A RU 2017145883 A RU2017145883 A RU 2017145883A RU 2657726 C1 RU2657726 C1 RU 2657726C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- vessel
- skegs
- compressed air
- resonant
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000006378 damage Effects 0.000 title abstract description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/08—Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60V—AIR-CUSHION VEHICLES
- B60V3/00—Land vehicles, waterborne vessels, or aircraft, adapted or modified to travel on air cushions
- B60V3/06—Waterborne vessels
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
- E02B15/02—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor from ice otherwise than according to E02B1/003
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению, в частности к судам на сжатом пневмопотоке, разрушающим 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 shipbuilding, in particular to ships with compressed air flow that destroys 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 (Богородский В.В., Гаврилко В.П., Недошивин О.А. Разрушение льда. Методы, технические средства. Л.: Гидрометеоиздат. – 1983. - 232 с.), что для разрушения ледяных пластин возможно применение водомета, т.е. гидропушки.It is known (Bogorodsky V.V., Gavrilko V.P., Nedoshivin OA. Ice destruction. Methods, technical means. L .: Gidrometeoizdat. - 1983. - 232 p.) That a water cannon can be used to destroy ice plates, those. water guns.
Известен способ разрушения ледяного покрова, в котором предложено разрушать ледяной покров СВП путем возбуждения во льду резонансных изгибо-гравитационных волн (ИГВ) при его движении с одновременным созданием на лед дополнительной периодической нагрузи, возникающей от периодической дифферентировки судна с частотой резонансных ИГВ (Патент RU №2188894, Е02В 15/02, B60V 3/06, В63В 35/08 от 10.09.2002).A known method of destroying the ice cover, in which it is proposed to destroy the ice cover of the SVP by excitation of resonant bending-gravitational waves (IHV) in ice during its movement with the simultaneous creation of additional periodic load on the ice arising from the periodic differentiation of the vessel with a resonant IHV frequency (Patent RU No. 2188894, ЕВВ 15/02,
Недостаток этого способа является его ограниченная ледоразрушающая способность.The disadvantage of this method is its limited ice-breaking ability.
Известен способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке, заключающийся в возбуждении во льду изгибо-гравитационных волн при движении судна по льду с резонансной скоростью, определяемой в процессе движения судна на максимальной кривизне ледяного покрова, при этом упомянутую скорость определяют по максимальному (по сравнению с движением над твердой горизонтальной поверхностью) приросту силы электрического тока, возбуждаемого пьезоэлементами, установленными в упорных подшипниках воздушного винта (Патент RU №2188897, Е02В 15/02, В63В 35/08, B60V 3/06 от 10.09.2002).There is a method of destroying the ice cover of an hovercraft by exciting bending-gravitational waves in ice when the vessel moves on ice with a resonant speed determined during the movement of the vessel at the maximum curvature of the ice cover, while the speed is determined by the maximum (in comparison with movement over a solid horizontal surface) an increase in the strength of the electric current excited by the piezoelectric elements installed in the thrust bearings of the propeller (Patent RU No. 2188897, ЕВВ 15/02 , B63V 35/08,
В данном способе предложено использовать прирост силы электрического тока, возбуждаемого пьезоэлементами, установленными в упорных подшипниках воздушного винта. Предложенный способ очень сложен технологически для реализации применения воздушного винта, кроме того, большие обороты винта приведут к возникновению значительных ударов о подшипники винта на ось вращения при движении с полной скоростью по льду, ухудшают надежность работы, а впоследствии, в целом изобретение теряет свойство дополнительного прироста силы электрического тока, возбуждаемого пьезоэлементами, и может быть в наших условиях экономически не эффективным.In this method, it is proposed to use the increase in the strength of the electric current excited by the piezoelectric elements installed in the thrust bearings of the propeller. The proposed method is very technologically complicated for the implementation of the propeller application, in addition, high rotational speeds of the propeller will lead to significant impacts on the rotor bearings of the rotational axis when driving at full speed on ice, impair the reliability of operation, and subsequently, in general, the invention loses the property of additional growth electric current excited by piezoelectric elements, and may be economically ineffective in our conditions.
Известен также способ разрушения ледяного покрова на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансных изгибо-гравитационных волн при его движении, при этом в процессе движения на лед создают дополнительную периодическую нагрузку с помощью гидропушки, выстреливающей в направлении движения, равной частоте резонансных изгибо-гравитационных волн, и на расстоянии, равное 
Недостатками работы судна на воздушной подушке с применением нагрузки гидропушки являются:The disadvantages of the hovercraft using a hydraulic gun load are:
- низкая экономичность, которая возникает из-за необходимости иметь дополнительно насосное оборудование для закачки и подачи под напором порциями воды для гидропушки, которая работает под частоту, равную расчетной резонансных изгибо-гравитационных волн;- low profitability, which arises from the need to have additional pumping equipment for injection and supplying pressurized portions of water for hydropower, which operates at a frequency equal to the calculated resonant bending-gravitational waves;
- непостоянный диапазон регулирования нагрузки. С уменьшением нагрузки порции воды пушкой, дополнительная нагрузка снижается, и частота резонансных изгибо-гравитационных волн уменьшается, т.е. не совпадает с длиной резонансных изгибо-гравитационных волн;- unstable range of load regulation. With a decrease in the load of a portion of water with a cannon, the additional load decreases, and the frequency of the resonant bending-gravitational waves decreases, i.e. does not coincide with the length of the resonant bending-gravitational waves;
- практически не используется нагрузка температуры топливогорячего потока, получаемого от работы двигателя внутреннего сгорания, приводящего в действие вращение лопастного винта (в виде компрессора высокого давления) для создания сжатого пневмопотока судну в движении по льду.- practically no load is used for the temperature of the fuel-hot stream obtained from the operation of the internal combustion engine, which drives the rotation of the rotor blade (in the form of a high-pressure compressor) to create a compressed air flow to the vessel in motion on ice.
Из известных способов и их устройств наиболее близким по технической сущности прототипом является ледокольное судно на воздушной подушке, содержащее корпус с внешним гибким ограждением, запитывающимся вентилятором, и надстройкой, при этом судно имеет внутреннее гибкое ограждение, при этом внутреннее гибкое ограждение выполнено в виде выдвижной юбки, площадью, меньшей, чем внешние гибкое ограждение запитывающейся дополнительным компрессором высокого давления, а для обеспечения остойчивости в жестком ресивере судна выполнены закрывающиеся каналы с регулируемыми заслонками для соответствующего выпуска воздуха вверх через верхнюю палубу запитывающейся вентилятором при отключенной подаче воздуха во внешнее гибкое ограждение (Патент RU №2229416, В63В 35/08 от 27.05.2004).Of the known methods and their devices, the prototype closest in technical essence is an air cushion icebreaking vessel containing a hull with an external flexible guard, powered by a fan, and a superstructure, while the ship has an internal flexible guard, and the inner flexible guard is made in the form of a retractable skirt , with an area smaller than the external flexible fence powered by an additional high-pressure compressor, and to ensure stability in the rigid receiver of the vessel, I close ducts with adjustable flaps for the corresponding release of air upward through the upper deck by a powered fan with the air supply to the external flexible fence turned off (Patent RU No. 2229416, B63B 35/08 of 05/27/2004).
Недостатками работы ледокольного судна на воздушной подушке являются:The disadvantages of the icebreaker hovercraft are:
- периодичность выпуска холодного воздуха от вентилятора приводит к появлению уменьшения суммарной (дополнительной) амплитуды ИГВ. При этом требуется раздельно использовать вентилятор, в одном случае, для движения судна, в другом - его остановку для соответствующего выпуска воздуха в дополнительную выпускающую юбку под днище судна;- the frequency of the release of cold air from the fan leads to a decrease in the total (additional) amplitude of the IGW. In this case, it is required to separately use the fan, in one case, for the movement of the vessel, in the other, its stop for the corresponding release of air into the additional exhaust skirt under the bottom of the vessel;
- невозможность практического использования одновременно движения судна по льду, и при этом отсутствие использования нагрузки температуры топливогорячего потока, получаемого непосредственно от работы двигателя внутреннего сгорания на топливе, приводящего в действие вращение лопастного винта (в виде импеллера высокого давления) для создания сжатого пневмопотока судну в движении по льду, т.е. отсутствие использования высокой температуры непосредственно от работающего двигателя в виде отработавшего газа через выхлопные трубы для поступления его в бортовые жесткие скеги под днищем судно и бесступенчатой схемой подачи дутья.- the impossibility of the practical use of simultaneously the movement of the vessel on ice, and the absence of the use of the temperature load of the fuel-hot stream obtained directly from the operation of the internal combustion engine on fuel, which drives the rotation of the rotor blade (in the form of a high-pressure impeller) to create a compressed air flow of the vessel in motion on ice, i.e. the absence of the use of high temperature directly from the working engine in the form of exhaust gas through the exhaust pipes for its entry into the rigid side skegs under the bottom of the vessel and a stepless blast supply circuit.
Предлагаемым изобретением решаются задачи: расширения диапазона регулирования нагрузки для частоты резонансных изгибо-гравитационных волн независимо от места нахождения судна на сжатом пневмопоитоке, повышения экономичности, надежности и вовлечения одновременно в работу двигателя внутреннего сгорания с топливом, и работу лопастного винта в виде импеллера высокого давления в движении судна. При этом, поскольку температура выхлопных газов от работающего двигателя внутреннего сгорания обычно выходит в атмосферу с большой температурой, то часть ее необходимо затрачивать на тепловые удары, ослабляющие прочность льда при одновременном движении судна, а значит дополнительно увеличивающие суммарную амплитуду ИГВ.The present invention solves the following problems: expanding the range of load control for the frequency of resonant bending-gravitational waves regardless of the location of the vessel in compressed air flow, increasing efficiency, reliability and involving both the operation of the internal combustion engine with fuel, and the operation of the rotor screw in the form of a high-pressure impeller in the movement of the ship. Moreover, since the temperature of the exhaust gases from a working internal combustion engine usually leaves the atmosphere at a high temperature, part of it must be spent on thermal shocks that weaken the strength of ice while the vessel is moving, and therefore additionally increase the total amplitude of the IGW.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленных задач, выражается в том, что способ разрушения ледяного покрова судном на сжатом пневмопотоке при его движении по льду с резонансной скоростью предлагается при возбуждении во льду резонансных изгибо-гравитационных волн судну на сжатом пневмопотоке в днище, оборудованное с жесткими боковыми скегами, дополнительно они внутри выполняются воздушными продольными напорными каналами, концы которых заглушены, и в нижней части скегов выполняют отверстия для выхода топливогорячего газа вниз, при этом отверстия ориентированы в сторону опорной поверхности льда и продольные напорные каналы скегов через корпус судна соединяют посредством трубы с источником давления топливогорячего потока газа выхлопной трубы двигателя внутреннего сгорания для создания постоянной (не прерывистой) дополнительной нагрузки с помощью максимального прогрева над вершиной изгибо-гравитационной волны при движении судна на пневмопотоке с резонансной скоростью вдоль кромки ледяного покрова.The technical result, which provides the solution of the tasks, is expressed in the fact that a method of destroying the ice cover of a vessel in a compressed air stream when it moves on ice with a resonant speed is proposed when resonant bending-gravitational waves are excited in ice in a vessel equipped with rigid lateral air flow in the bottom skegs, in addition they are internally made by air longitudinal pressure channels, the ends of which are muffled, and holes are made in the lower part of the skegs for the exit of a fuel-hot downward, while the holes are oriented toward the supporting surface of the ice and the longitudinal pressure channels of the skegs are connected through the ship’s hull through a pipe to the pressure source of the fuel-hot gas stream of the exhaust pipe of the internal combustion engine to create a constant (non-discontinuous) additional load with the help of maximum heating above the top of the bend -gravity waves when the vessel moves in a pneumatic flow with a resonant speed along the edge of the ice sheet.
Соответственно, в предлагаемом способе устройства комплексного использования судна на сжатом пневмопотоке в движении и топливогорячего потока газа, выходящего из выхлопной трубы двигателя внутреннего сгорания топлива для разрушения ледяного покрова, обеспечивает подачу горячего газа через внутренние полости жестких скегов судна. Этим решается поставленная задача в повышении эффективности разрушения ледяного покрова резонансным методом.Accordingly, in the proposed method of the device for the integrated use of the vessel with compressed pneumatic flow in motion and a fuel-hot gas stream exiting the exhaust pipe of the internal combustion engine to break the ice cover, the hot gas is supplied through the internal cavities of the ship’s rigid skegs. This solves the problem posed in increasing the efficiency of ice cover destruction by the resonance method.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.The essential features characterizing the invention.
Ограничительные признаки: ледяной покров разрушается судном на сжатом пневмопотоке путем возбуждения во льду системы резонансных ИГВ.Restrictive signs: the ice cover is destroyed by the vessel in a compressed pneumatic flow by exciting a system of resonant IHV in ice.
Отличительные признаки: во льду возбуждают одновременно с движением судна на сжатом пневмопотоке при помощи применения топливогорячего потока газа от работающего двигателя внутреннего сгорания и приводящего через редуктор в движение лопастной импеллер высокого давления воздуха, действующих одновременно для создания распространения изгибо-гравитационной волны в направлении движения судна на льду.Distinctive features: they are excited in ice at the same time as the vessel moves in compressed air flow by using a fuel-hot gas stream from a working internal combustion engine and driving a high-pressure air impeller impeller through the gearbox, acting simultaneously to create a bending-gravitational wave propagating in the direction of the vessel’s movement ice.
Известно (Зуев В.А., Козан В.М. Использование судна на воздушной подушке для разрушения ледяного покрова. Владивосток: ДВ ГУ. - 1988. - 87 с.), что при движении судна на воздушной подушке по воде вдоль кромки ледяного покрова по льду начинает распространяться изгибо-гравитационная волна. Кроме того, известно (Хейсин Д.Е. Динамика ледяного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1967, 216 с.), что увеличивает давление на ледяную пластину, приводит к увеличению амплитуды прогиба пластины. Вследствие этого, если при помощи использования двигателя внутреннего сгорания через редуктор, приводящего во вращение лопастной винт импеллера высокого давления, одновременно может использовать и работу двигателя внутреннего сгорания топлива, и получение топливогорячего потока газа из выхлопной трубы двигателя, над вершиной изгибо-гравитационной волны, то это приведет к увеличению амплитуды прогиба ледяной поверхности и к большей вероятности разлома ледяного покрова и сдува снега с него при прочих равных условиях.It is known (Zuev V.A., Kozan V.M. Use of a hovercraft to destroy the ice cover. Vladivostok: Far East State University. - 1988. - 87 p.) That when a hovercraft moves through the water along the edge of the ice sheet a bending gravitational wave begins to propagate on the ice. In addition, it is known (Kheisin D.E. Dynamics of the ice cover. L .: Gidrometeoizdat, 1967, 216 pp.), Which increases the pressure on the ice plate, leads to an increase in the amplitude of the deflection of the plate. As a result of this, if by using an internal combustion engine through a gearbox, which rotates the blade screw of the high-pressure impeller, it can simultaneously use the operation of the internal combustion engine of the fuel and the production of a fuel-hot gas stream from the exhaust pipe of the engine above the top of the bending-gravitational wave, then this will lead to an increase in the amplitude of deflection of the ice surface and to a greater likelihood of breaking the ice cover and blowing snow from it, all other things being equal.
Следует учитывать то, что при таком способе использования на сжатом пневмопотоке - весь снежный покров также под днищем уносится во все стороны, лед очищается от снега, образуются каверны дна льда, как и от прогрева топливогорячего потока газа, а значит, возникает возможность резко вызвать резонансную скорость Vp и возвратно-поступательное перемещение с частотой ωр. В результате возникающего высокого давления как от потока воздуха, так и прогрев сверху (образующийся кипящий газоводяной поток) на толщину льда вызовет резкое возбуждение дополнительных резонансных ИГВ, как наиболее стабильный, дает наиболее интенсивное воздействие на корку льда при термическом воздействии газового потока от сгорания топлива, т.е. суммарная нагрузка резко возрастает на площадь прогиба льда под днищем судна.It should be borne in mind that with this method of use in compressed air flow, the entire snow cover is also carried out under the bottom in all directions, the ice is cleared of snow, ice bottom caverns are formed, as well as from heating of a fuel-hot gas stream, which means that it is possible to sharply cause resonance speed V p and reciprocating movement with frequency ω p . As a result of the high pressure arising from both the air stream and heating from above (the resulting boiling gas-water stream) on the thickness of the ice, it will cause a sharp excitation of additional resonant IGWs, as the most stable, gives the most intense effect on the ice crust during the thermal effect of the gas stream from fuel combustion, those. the total load increases sharply on the area of ice deflection under the bottom of the vessel.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана принципиальная схема ледяного покрова и судно на сжатом пневмопотоке; на фиг. 2 изображен вид сверху с вырезом в верхней части корпуса; на фиг. 3 показано судно на сжатом пневмопотоке, в котором используется импеллер, вид снизу, изометрия; на фиг. 4 - вид на кормовую часть судна 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 top view with a cutout in the upper part of the housing; in FIG. 3 shows a ship in a compressed air stream using an impeller, bottom view, isometric view; in FIG. 4 - view of the stern of the vessel with the steering wheel.
По ледяному покрову 1 перемещают судно 2 на сжатом пневмопотоке с резонансной скоростью Vp. Используют импеллер 3 связанный через ось вращения с редуктором двигателя 4 внутреннего сгорания топлива. Двигатель 4 внутреннего сгорания снабжают выхлопными дымовыми трубами 5 и 6 для отработанного топлива в виде горячегодымового газа. Если амплитуда возбуждаемых при этом основных ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то судно при движении в условиях работы двигателя внутреннего сгорания посредством применения выхлопных труб 5 и 6 подсоединяют к конам напорных каналов 7 и 8 с входными отверстиями и выполненные непосредственно в нижней части боковых скегов 9 и 10 с отверстиями 11. При этом отверстия 11 напорных каналов 7 и 8 ориентированы в сторону опорой поверхности льда 1. В связи с выделением большого количества горячего газа от двигателя 4 внутреннего сгорания, горячий газ заполняет каналы 7 и 8 под днищем до величины, обеспечивающей каверны льда под жесткими скегами 9 и 10 и амплитуда ИГВ возрастает от прогиба 12 до профиля 13, когда происходит увеличение кривизны чаши 12 и прогиба льда, т.е. произойдет резонанс ИГВ, который приведет к возникновению прогрессивных ИГВ. При этом во льду возникнут большие деформации ледяного покрова.On the
Общая локализация нагрузки на лед складывается от веса судна его достаточной весовой водоизмещении, напора сжатого воздуха под днищем судна от импеллера, а также дополнительно динамического воздействия горячего газа, в сочетании поступающего от двигателя внутреннего сгорания при сжигании топлива, и поступление газа в продольные напорные каналы 7 и 8 внутри боковых скегов 9 и 10 с отверстиями 11, что приведет к разрушению ледяного покрова и образованию в нем каверны с разбитым льдом. Это позволяет тем самым повысить эксплуатационное качество судно на сжатом пневмопотоке с каверной на крейсерских скоростях движения по льду. Таким образом, горячий газ от сгорания топлива в двигателе внутреннего сгорания, выделяется с большой температурой кипения в контакте со слоем таяния снега и льда, т.е. достаточное аккумулирование большого тепла снизу скегов 9 и 10 дает наиболее дополнительное интенсивное воздействие при создании амплитуды резонансных ИГВ, когда профиль дна прогиба льда возрастает, и лед начинает разрушаться за судном при его поступательном движении. При необходимости увеличения размеров площади разрушения льда судно размещают на кромку неразрушенного льда и повторяют процесс нагружения ледяного покрова по вышеизложенной схеме, и возникает чаша прогиба 12 до профиля 13.The total localization of the load on the ice consists of the weight of the vessel, its sufficient weight displacement, the pressure of the compressed air under the bottom of the vessel from the impeller, as well as the additional dynamic effect of hot gas, combined from the internal combustion engine during fuel combustion, and the flow of gas into the
Для обеспечения управляемости судна на сжатом пневмопотоке в концевой части судна закреплены два руля 14 и 15, каждый со стороны концов скегов 9 и 10 со щитками 16 и 17, ограничивающих общий канал 18 выхода сжатого воздуха, в результат чего образуется один общий газовоснеговой поток сзади кормы судна. Ось вращения рулей 14 и 15 соединены сверху на палубе с регулируемыми тягами 19 и 20 и соединены далее в одном узле 21 для соединения с тягой, управляемой экипажем.To ensure the controllability of the vessel, two
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 14 и 15 управления тягой для экипажа при движении судна по ледяному покрову с резонансной скоростью Vp.Reliable control of the ship in compressed air flow creates the best practical maneuverability of the crew of the ship, which is important for maintaining stability and ease of control using
Данная совокупность предлагаемого технического решения обладает хорошими ходовыми характеристиками судна при совмещении работы импеллера и двигателя внутреннего сгорания для амплитуды возбуждения волн для разрушения льда, где ИГВ возникает такая интерференционная картина, когда амплитуда результирующих ИГВ достигнет максимальных значений. Рост суммарной амплитуды ИГВ приводит к увеличению эффективности разрушения ледяного покрова, лед начнет разрушаться за судном при его поступательном движении, по сравнению с прототипом, а значит соответствующему увеличению росту толщины разрушаемого льда, при этом весь снежный покров и наледь после нагрева уходят в сторону из-под днища корпуса судна в сочетании подачи сжатого пневмопотока, появляются воздушные каверну во льду.This totality of the proposed technical solution has good ship performance when combining the operation of an impeller and an internal combustion engine for the amplitude of wave excitation for ice breaking, where the IGW arises such an interference pattern when the amplitude of the resulting IGV reaches its maximum values. An increase in the total amplitude of IGW leads to an increase in the destruction efficiency of the ice cover, the ice will begin to collapse behind the vessel during its translational movement, in comparison with the prototype, which means a corresponding increase in the thickness of the ice being destroyed, while the entire snow cover and ice after heating go to the side under the bottom of the hull in combination with the supply of compressed pneumatic flow, an air cavity appears in the ice.
Таким образом, использование предлагаемого судна в совместной работе импеллера и двигателя внутреннего сгорания в сравнении с прототипом позволяет расширить диапазон интерференции ИГВ амплитуды суммарных волн для возрастания до большего резонанса ИГВ, повысить экономичность и надежность работы судна на сжатом пневмопотоке на льду, как по мелководью береговых участков прибрежной замерзшей льдом полосы, так и по льду большей толщины не снижая при этом скорости. Таким образом, при прохождении судна на сжатом пневмопотоке в ледяном покрове увеличивается резонансная скорость, а также амплитуда ИГВ возрастает, и лед начнет разрушаться за судном при его поступательном движении.Thus, the use of the proposed vessel in the joint operation of the impeller and the internal combustion engine in comparison with the prototype allows you to expand the range of interference of the IHV, the amplitude of the total waves to increase to a greater resonance of the IHV, to increase the efficiency and reliability of the vessel in compressed air flow on ice, as in shallow coastal areas coastal ice-frozen stripes, and on ice of greater thickness without reducing speed. Thus, when a vessel passes through a compressed air stream in an ice sheet, the resonant velocity increases, and the amplitude of the IGW increases, and the ice begins to collapse behind the vessel as it moves forward.
Совокупность признаков и степень раскрытия сущности изобретения достаточны для его практической реализации при использовании судна на сжатом пневмопотоке с двигателем внутреннего сгорания топлива для вызова дополнительного возбуждения ИГВ и росту суммарных ИГВ.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 air flow with a fuel internal combustion engine to cause additional excitation of IGW and the growth of total IVG.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017145883A RU2657726C1 (en) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Method of destruction of the ice coat by the vessel on compressed air stream |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017145883A RU2657726C1 (en) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Method of destruction of the ice coat by the vessel on compressed air stream |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2657726C1 true RU2657726C1 (en) | 2018-06-14 |
Family
ID=62620403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017145883A RU2657726C1 (en) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Method of destruction of the ice coat by the vessel on compressed air stream |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2657726C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110424346A (en) * | 2019-07-10 | 2019-11-08 | 史文奇 | A kind of sea ice salvaging device pushed using ocean current |
| RU206858U1 (en) * | 2021-06-25 | 2021-09-30 | Михаил Александрович Боровлев | Aerodynamic hovercraft for ice removal |
| RU2817432C2 (en) * | 2022-01-12 | 2024-04-16 | Михаил Иванович Голубенко | Method of breaking ice cover by compressed airflow vessel |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2258629C1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-08-20 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Method of breaking ice cover in rivers |
| RU2261817C1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-10 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Method of breaking ice blockage in rivers |
| RU2313466C2 (en) * | 2006-02-07 | 2007-12-27 | Нургазиз Фаттахович Нигматуллин | Jet-propelled catamaran |
-
2017
- 2017-12-25 RU RU2017145883A patent/RU2657726C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2258629C1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-08-20 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Method of breaking ice cover in rivers |
| RU2261817C1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-10 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Method of breaking ice blockage in rivers |
| RU2313466C2 (en) * | 2006-02-07 | 2007-12-27 | Нургазиз Фаттахович Нигматуллин | Jet-propelled catamaran |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110424346A (en) * | 2019-07-10 | 2019-11-08 | 史文奇 | A kind of sea ice salvaging device pushed using ocean current |
| RU206858U1 (en) * | 2021-06-25 | 2021-09-30 | Михаил Александрович Боровлев | Aerodynamic hovercraft for ice removal |
| RU2817432C2 (en) * | 2022-01-12 | 2024-04-16 | Михаил Иванович Голубенко | Method of breaking ice cover by compressed airflow vessel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101353410B1 (en) | Underwater moving body | |
| RU2657726C1 (en) | Method of destruction of the ice coat by the vessel on compressed air stream | |
| CN106379507B (en) | The environmental protection and energy saving ship pneumatically promoted | |
| KR20110010602A (en) | Frictional resistance reduction device for ship | |
| CN1487895A (en) | Fast military surface craft | |
| CN206107524U (en) | Pneumatic propulsive environmental protection and energy saving ship | |
| RU2483967C2 (en) | Ice-breaking system for floating bodies | |
| US4979917A (en) | Marine propulsion device with gaseous boundry layer for a thrust jet flow stream exhibiting stealth and ice lubrication properties | |
| RU2610754C2 (en) | High-speed vessel | |
| CN109229287A (en) | A kind of air cushion ship icebreaking device and method | |
| GB2505281A (en) | Air bubble hull lubrication system for a ship | |
| RU2744065C1 (en) | Method for reducing hydrodynamic resistance of vessel housing bottom driven by air propeller and device for carrying out said method | |
| RU2456196C1 (en) | Ducted hull | |
| RU2488511C2 (en) | Displacement vessel with air cavities | |
| WO2017014678A1 (en) | Ship (variants) | |
| CN109878493A (en) | Aircushion vehicle | |
| RU2548213C1 (en) | Air cushion catamaran | |
| US3768427A (en) | Icebreaker oil tankers | |
| KR200495186Y1 (en) | Wind-Water Machine Set | |
| US4714443A (en) | Flexible exhaust duct | |
| KR20110093576A (en) | Shipping | |
| RU2721221C1 (en) | Method of ice cover destruction | |
| RU2817430C2 (en) | Method of breaking ice cover by compressed airflow vessel | |
| RU2583328C2 (en) | Ship tunnel-type propulsion system | |
| RU2345926C2 (en) | Water-jet propeller of vessel |