RU2725938C1 - Method of ice cover destruction - Google Patents

Abstract

FIELD: vessels and other watercrafts.SUBSTANCE: invention relates to ice-technical equipment, particularly to performance of icebreaking works by air-cushion ships. Disclosed is method of ice cover destruction, which consists in progressive simultaneous movement of two vessels along sinusoidal trajectories, which are shifted relative to each other by half of sine wave length and have amplitude, sufficient for excitation of resonant flexural-gravity waves (FGW) of maximum height at approach of vessels to minimum safe distance. Projections of velocities for both longitudinal and transverse directions of ship movement should be equal to speed of resonant FGWs.EFFECT: high efficiency of ice cover destruction is achieved by interference of resonant FGWs excited by two vessels moving both in longitudinal and transverse directions at resonant speed.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области ледотехники, в частности к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке (СВП) резонансным методом (1. 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, in particular to the implementation of icebreaking operations by hovercraft (SVP) by the resonance method (1. Kozin V.M. Resonance method of ice cover destruction. Inventions and experiments. M: Publishing house "Academy of Natural Sciences", 2007. - 355 p.).

Известно, что эффективность разрушения ледяного покрова резонансным методом повышается, если судно одновременно с поступательной скоростью в выбранном направлении перемещают по синусоидальной траектории (2. RU 2011147447 С1. 27.05.2013) или зигзагообразно (3. Козин В.М., Земляк В. Л. Физические основы разрушения ледяного покрова резонансным методом / Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН, ПТУ им. Шолом-Алейхема, АмГПГУ. 2013. - 250 с.).It is known that the efficiency of ice cover destruction by the resonance method is increased if the vessel is simultaneously moved along a sinusoidal path (2. RU 2011147447 C1. 05.27.2013) or zigzag (3. Kozin V.M., Zemlyak V. L Physical fundamentals of ice sheet destruction by the resonance method / Komsomolsk-on-Amur: IMiM FEB RAS, PTU named after Sholom-Aleichem, AmGPGU. 2013. - 250 p.).

Недостатком способа является его ограниченная ледоразрушающая способность.The disadvantage of this method is its limited ice-breaking ability.

Сущность изобретения заключается в повышении интенсивности волнообразования за счет создания более благоприятной интерференции возбуждаемых ИГВ, т.е. увеличения их высоты.The essence of the invention is to increase the intensity of wave formation by creating a more favorable interference of excited IGV, i.e. increasing their height.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении толщины разрушаемого льда.The technical result obtained by carrying out the invention is to increase the thickness of destructible ice.

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

Ограничительные: судно на воздушной подушке одновременно с поступательным перемещением в выбранном направлении с резонансной скоростью перемещают по синусоидальной траектории.Restrictive: the hovercraft simultaneously with translational movement in the selected direction with a resonant speed is moved along a sinusoidal path.

Отличительные: разрушение льда осуществляют одновременно двумя судами, при чем каждое из них перемещают по своей синусоидальной траектории, которые смещены относительно друг друга на половину их длины волны и имеют амплитуду, достаточную для возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн максимальной высоты при сближении судов на минимально безопасное расстояние, при этом проекции скоростей как на продольное, так и на поперечное направления движения суднов должны быть равны скорости резонансных изгибно-гравитационных волн.Distinctive: ice is destroyed simultaneously by two vessels, each of which moving along its sinusoidal trajectory, which are offset relative to each other by half their wavelength and have an amplitude sufficient to excite resonant flexural-gravitational waves of maximum height when the vessels approach the minimally safe the distance, while the projection of the speeds on both the longitudinal and transverse directions of the movement of the vessels should be equal to the speed of the resonant flexural-gravitational waves.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

По ледяному покрову по прямолинейной траектории начинают перемещать с резонансной скоростью [1] два СВП, движущихся параллельными курсами на минимально безопасном расстоянии друг от друга (это расстояние регламентируется соответствующей документацией). Если разрушения льда не произойдет, то суда начинают перемещать по синусоидальной траектории, при чем каждое из них перемещают по своей траектории, которые смещены относительно друг друга на половину длины волны синусоиды, т.е. расположены относительно друг друга в противофазе, и имеют амплитуду, достаточную для возбуждения резонансных ИГВ максимальной высоты при сближении судов на минимально безопасное расстояние. Необходимость обеспечения данного условия связана с тем, что для достижения ИГВ максимальной высоты (полного развития волнового процесса) требуется определенное время, т.е. судно должно пройти определенное расстояние. При этом проекции скоростей как на продольное, так и на поперечное направления движения судов должны быть равны скорости резонансных ИГВ. При таком маневрировании в ледяном покрове будут возбуждаться резонансные ИГВ как в продольном, так и в поперечном направлениях. В момент максимального сближения судов возникнут условия для благоприятной интерференции этих волновых систем вследствие их когерентности, т.е. амплитуда суммарных ИГВ в местах пересечения фронтов продольных и поперечных волн возрастет, что позволит достичь заявленный технический результат.On the ice sheet along a straight trajectory, two SVPs begin to move with a resonant speed [1], moving in parallel courses at a minimally safe distance from each other (this distance is regulated by the relevant documentation). If ice does not break, then the vessels begin to move along a sinusoidal trajectory, and each of them moves along its own trajectory, which are offset relative to each other by half the wavelength of the sinusoid, i.e. located relative to each other in antiphase, and have an amplitude sufficient to excite resonant IGWs of maximum height when the vessels approach a minimally safe distance. The need to ensure this condition is associated with the fact that it takes a certain time to reach the maximum height (full development of the wave process) of IGWs, i.e. the vessel must travel a certain distance. At the same time, the projections of the velocities both on the longitudinal and transverse directions of the vessels should be equal to the velocities of the resonant IGWs. With such maneuvering, resonant IGWs will be excited in the ice sheet both in the longitudinal and transverse directions. At the time of the closest approach of the ships, conditions will arise for favorable interference of these wave systems due to their coherence, i.e. the amplitude of the total IGW at the intersection of the fronts of longitudinal and transverse waves will increase, which will achieve the claimed technical result.

Изобретение поясняется графически, где показано: на фиг. 1 - схема маневрирования СВП; на фиг. 2 - сечение по С-С на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по D-D на фиг. 1.The invention is illustrated graphically, where shown: in FIG. 1 - SVP maneuvering scheme; in FIG. 2 is a section along CC in FIG. 1; in FIG. 3 is a section along D-D in FIG. 1.

По ледяному покрову 1 по синусоидальным траекториям 2 начинают перемещать с резонансной скоростью два СВП, движущихся фронтом. Траектории смещены относительно друг друга на половину длины синусоиды L и имеют амплитуду А, достаточную для возбуждения резонансных ИГВ максимальной высоты при сближении судов на минимально безопасное расстояние В (фиг. 1), при этом проекции скоростей как на продольное, так и на поперечное направления движения судов υ_p (фиг. 2, 3) должны быть равны скорости резонансных ИГВ. При таком маневрировании в ледяном покрове будут возбуждаться резонансные ИГВ как в продольном 3, так и в поперечном 4 направлениях (фиг. 1). В момент максимального сближения судов возникнут условия для благоприятной интерференции этих волновых систем вследствие их когерентности, т.е. амплитуда суммарных ИГВ в местах пересечения фронтов продольных и поперечных волн 5 возрастет.Along the ice sheet 1 along the sinusoidal trajectories 2, two SVPs moving in front begin to move with resonant speed. The trajectories are offset relative to each other by half the length of the sinusoid L and have an amplitude A sufficient to excite resonant IGWs of maximum height when the vessels approach each other at a minimum safe distance B (Fig. 1), while the projection of the speeds both in the longitudinal and transverse directions vessels υ _p (Fig. 2, 3) should be equal to the speed of the resonant IHV. With such maneuvering, resonant IGWs will be excited in the ice sheet both in the longitudinal 3 and in the transverse 4 directions (Fig. 1). At the time of the closest approach of the ships, conditions will arise for favorable interference of these wave systems due to their coherence, i.e. the amplitude of the total IGW at the intersection of the fronts of longitudinal and transverse waves 5 will increase.

Claims (1)

Способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке резонансным методом, при этом судно одновременно с поступательным перемещением в выбранном направлении с резонансной скоростью перемещают по синусоидальной траектории, отличающийся тем, что разрушение льда осуществляют одновременно двумя судами, причем каждое из них перемещают по своей синусоидальной траектории, которые смещены относительно друг друга на половину их длины волны и имеют амплитуду, достаточную для возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн максимальной высоты при сближении судов на минимально безопасное расстояние, при этом проекции скоростей как на продольное, так и на поперечное направления движения судов должны быть равны скорости резонансных изгибно-гравитационных волн.The method of destroying the ice cover of an hovercraft by the resonance method, wherein the vessel is simultaneously moving along a sinusoidal path along the translational movement in the selected direction at a resonant speed, characterized in that the ice is destroyed by two vessels simultaneously, each of which moving along its own sinusoidal trajectory, which are offset relative to each other by half their wavelength and have an amplitude sufficient to excite resonant flexural-gravitational waves of maximum height when the ships approach each other at a minimum safe distance, while the projections of the speeds both on the longitudinal and transverse directions of the ships should be equal the speed of resonant flexural-gravitational waves.

Images