RU2755423C1 - Устройство для разрушения ледяного покрова - Google Patents
Устройство для разрушения ледяного покрова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755423C1 RU2755423C1 RU2021105790A RU2021105790A RU2755423C1 RU 2755423 C1 RU2755423 C1 RU 2755423C1 RU 2021105790 A RU2021105790 A RU 2021105790A RU 2021105790 A RU2021105790 A RU 2021105790A RU 2755423 C1 RU2755423 C1 RU 2755423C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- resonant
- hull
- ice cover
- ship
- Prior art date
Links
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Предложено устройство для разрушения ледяного покрова, которое представляет собой подводное судно, способное перемещаться подо льдом с резонансной скоростью и возбуждать резонансные изгибно-гравитационные волны (ИГВ). На поверхности корпуса судна в его носовой оконечности установлен турбулизатор пограничного слоя в виде выдвигающейся из корпуса торцевой шайбы. Турбулизатор выполнен с возможностью периодически с частотой, равной частоте резонансных ИГВ, выдвигаться из корпуса судна на время, равное половине периода этих волн, и задвигаться в него. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области судостроения, в частности, к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным методом.
Известно устройство для разрушения ледяного покрова в виде подводного судна, способного перемещаться подо льдом с резонансной скоростью и возбуждать резонансные ИГВ. На поверхности судна в его носовой оконечности установлен турбулизатор пограничного слоя в виде выдвигающейся из его корпуса торцевой шайбы (1. RU 2353542 принят автором и заявителем за прототип).
Недостатком известного устройства является ограниченность высоты возбуждаемых с его помощью ИГВ, т.е. их ледоразрушающей способности.
Сущность изобретения заключается в разработке устройства, увеличивающего высоту возбуждаемых ИГВ.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении толщины разрушаемого ледяного покрова.
Существенные признаки, характеризующие изобретение:
Ограничительные: устройство для разрушения ледяного покрова, представляющее собой подводное судно, способное перемещаться подо льдом с резонансной скоростью и возбуждать резонансные ИГВ, при этом на поверхности корпуса судна установлен турбулизатор в виде выдвигающейся из носовой оконечности корпуса судна торцевой шайбы.
Отличительные: турбулизатор выполнен с возможностью периодически с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, выдвигаться из корпуса судна на время, равное половине периода этих волн, и задвигаться в него.
Известно (2. Д.Е. Хейсин. Динамика ледяного покрова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - 218 с.), что периодическое приложение нагрузки к ледяному покрову с частотой резонансных ИГВ значительно увеличивает его деформации по сравнению с такой же по интенсивности нагрузкой, но приложенной стационарно. Объясняется это тем, что при таких воздействиях возникают резонансные ИГВ. Таким образом, если под ледяным покровом периодически создавать дополнительную область повышенного давления с частотой резонансных ИГВ, то это приведет к возбуждению в ледяном покрове дополнительных к основным (от поступательного движения судна) резонансных ИГВ. Для их благоприятной интерференции, т.е. достижения максимального периодического возрастания высоты суммарных ИГВ, необходимо, чтобы время воздействия сил, возбуждающих дополнительные ИГВ, равнялось половине периода Т основных резонансных ИГВ, величину которого можно определить по зависимости [2]:
где: D - цилиндрическая жесткость ледяной пластины; сл - плотность льда; h - толщина ледяного покрова; g - ускорение силы тяжести.
В этом случае при перемещении льда вверх от возникших дополнительных ИГВ возбуждающие их силы также будут направлены вверх, а при перемещении льда вниз эти силы будут исчезать. Таким образом, длительность воздействия области повышенного давления на нижнюю поверхность льда в области вершины ИГВ будет равна половине периода резонансных ИГВ, т.е. способствовать максимальному периодическому возрастанию высоты суммарных ИГВ. В результате возникнет наиболее эффективная своеобразная дополнительная к основным ИГВ раскачка ледяного покрова.
Устройство работает следующим образом. Под ледяным покровом начинают перемещать подводное судно с резонансной скоростью. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то во время движения судна повышают степень турбулентности его пограничного слоя [1]. Для этого при помощи механизма, предварительно установленного в носовой оконечности судна, из его корпуса выдвигают торцевую шайбу (торообразное тело). Если и этого окажется недостаточно для разрушения льда, то турбулизатор периодически с частотой, равной частоте резонансных ИГВ, выдвигается из корпуса судна на время, равное половине периода этих волн, и задвигается в него. В результате к основным ИГВ, возбуждаемых от поступательного движения судна, возникнет дополнительная система резонансных ИГВ. Наложение этих волн на основные приведет к периодическому возрастанию высоты суммарных ИГВ и, соответственно, - изгибных напряжений в ледяном покрове, т.е. увеличению толщины разрушаемого льда.
Изобретение поясняется графически, где: на фиг.1 показан вид устройства сбоку; на фиг.2 – вид А на фиг.1.
Под ледяным покровом 1 начинают перемещать подводное судно 2 с резонансной скоростью νp. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда, то при помощи механизма 4 выдвигают торцевую шайбу 5. При этом величина ее выдвига L будет влиять на увеличение высоты ИГВ 6. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда, то во время движения судна повышают степень турбулентности его пограничного слоя. Для этого при помощи механизма 4, предварительно установленного в носовой оконечности судна, из его корпуса выдвигают торцевую шайбу 5 (турбулизатор в виде торообразного тела [1]). Если и этого окажется недостаточно для разрушения льда, то турбулизатор 5 периодически с частотой, равной частоте резонансных ИГВ, выдвигается из корпуса судна на время, равное половине периода этих волн и задвигается в него. В результате к основным ИГВ, возбуждаемых от поступательного движения судна, возникнет дополнительная система резонансных ИГВ. Наложение этих волн на основные приведет к периодическому возрастанию высоты суммарных ИГВ 6 и, соответственно, - изгибных напряжений в ледяном покрове, т.е. повышению эффективности его разрушения. Если высота ИГВ 6 окажется недостаточной для разрушения ледяного покрова 1, то величину выдвига L турбулизатора 5 увеличивают, а движение судна 2 возобновляют.
Claims (1)
- Устройство для разрушения ледяного покрова, представляющее собой подводное судно, способное перемещаться подо льдом с резонансной скоростью и возбуждать резонансные изгибно-гравитационные волны, при этом на поверхности корпуса судна установлен турбулизатор в виде выдвигающейся из носовой оконечности корпуса судна торцевой шайбы, отличающееся тем, что турбулизатор выполнен с возможностью периодически с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, выдвигаться из корпуса судна на время, равное половине периода этих волн, и задвигаться в него.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021105790A RU2755423C1 (ru) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021105790A RU2755423C1 (ru) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2755423C1 true RU2755423C1 (ru) | 2021-09-15 |
Family
ID=77745759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021105790A RU2755423C1 (ru) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2755423C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2236979C1 (ru) * | 2003-05-26 | 2004-09-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2353541C1 (ru) * | 2007-11-30 | 2009-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский гуманитарно-педагогический государственный университет" | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2353542C1 (ru) * | 2007-11-30 | 2009-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский гуманитарно-педагогический государственный университет" | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2353540C1 (ru) * | 2007-11-30 | 2009-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский гуманитарно-педагогический государственный университет" | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2353543C1 (ru) * | 2007-11-30 | 2009-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский гуманитарно-педагогический государственный университет" | Устройство для разрушения ледяного покрова |
-
2021
- 2021-03-09 RU RU2021105790A patent/RU2755423C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2236979C1 (ru) * | 2003-05-26 | 2004-09-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2353541C1 (ru) * | 2007-11-30 | 2009-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский гуманитарно-педагогический государственный университет" | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2353542C1 (ru) * | 2007-11-30 | 2009-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский гуманитарно-педагогический государственный университет" | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2353540C1 (ru) * | 2007-11-30 | 2009-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский гуманитарно-педагогический государственный университет" | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2353543C1 (ru) * | 2007-11-30 | 2009-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский гуманитарно-педагогический государственный университет" | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2457975C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова на мелководье | |
RU2755423C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2757138C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2755421C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2756388C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2757610C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2784554C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2815357C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2779894C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2756134C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2755563C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2792462C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2792464C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2252893C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2807453C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2277494C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2800662C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2775045C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2807134C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2793005C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2775049C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2188901C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2736204C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2734735C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2775047C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова |