RU2801369C1 - Способ разрушения ледяного покрова - Google Patents
Способ разрушения ледяного покрова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2801369C1 RU2801369C1 RU2022134882A RU2022134882A RU2801369C1 RU 2801369 C1 RU2801369 C1 RU 2801369C1 RU 2022134882 A RU2022134882 A RU 2022134882A RU 2022134882 A RU2022134882 A RU 2022134882A RU 2801369 C1 RU2801369 C1 RU 2801369C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- hulls
- ice cover
- distance
- breaking
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к судоходству в ледовых условиях. Предложен способ разрушения ледяного покрова, который заключается в возбуждении подводным многокорпусным судном в ледяном покрове резонансных изгибно-гравитационных волн. Два подводных корпуса многокорпусного судна соединяют между собой с возможностью изменения расстояния между ними. Во время движения судна при возникновении необходимости увеличения его ледоразрушающей способности расстояние между корпусами периодически с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн уменьшают до минимально безопасного значения в течение времени, равного половине их периода. Периодическое уменьшение давления между ними приведет к периодическому увеличению высоты возбуждаемых изгибно-гравитационных волн, т.е. их ледоразрушающей способности.
Description
Изобретение относится к судоходству в ледовых условиях, в частности к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным методом (1. В.М. Козин. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Изобретения и эксперименты. М.: Академия Естествознания. 2007. 355 с. ISBN 978-5-91327-01 7-7, см. стр. 5-9).
Уровень техники известен из решения, в котором для разрушения ледяного покрова резонансным методом предлагается использовать многокорпусное судно, состоящее из двух подводных корпусов. Для повышения эффективности разрушения льда предложено соединять корпуса между собой с возможностью уменьшения расстояния между ними до минимально безопасного значения (2. RU 2784539 С1 - принят за прототип).
Недостатком решения является ограниченность его ледоразрушающей способности.
Задача изобретения заключается в увеличении высоты возбуждаемых судном изгибно-гравитационных волн (ИГВ).
Технический результат заключается в увеличении толщины разрушаемого ледяного покрова.
Существенные признаки, характеризующие изобретение
Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова резонансным методом, реализуемым многокорпусным судном, состоящим из двух подводных корпусов, которые соединяют между собой с возможностью уменьшения расстояния между ними до минимально безопасного значения.
Отличительные: во время движения судна расстояние между корпусами уменьшают периодически с частотой резонансных ИГВ в течение времени, равном половине их периода.
Из [2] известно, что повышение эффективности разрушения льда происходит из-за понижения давления между корпусами при их сближении.
Также известно (3. Д.Е. Хейсин. Динамика ледяного покрова. - Л.: Гидрометеоиздат. 1967. - 218 с., см. с. 136), 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 периодически с частотой резонансных ИГВ уменьшать давление между корпусами судна, то это приведет к возбуждению в ледяном покрове дополнительных к основным (от поступательного движения судна) резонансных ИГВ. Очевидно, что для их благоприятной интерференции с основными ИГВ, т.е. достижения максимального периодического возрастания высоты суммарных ИГВ, необходимо, чтобы время воздействия сил (областей с пониженным давлением), возбуждающих дополнительные ИГВ, равнялось половине периода Т основных резонансных ИГВ, величину которого можно определить по зависимости [3]:
где: D - цилиндрическая жесткость ледяной пластины; ρл - плотность льда; h - толщина ледяного покрова; g - ускорение силы тяжести.
В результате возникнет наиболее эффективная своеобразная дополнительная к основным ИГВ раскачка ледяного покрова, что приведет к увеличению изгибных напряжений в ледяном покрове.
Также при проведении модельных экспериментов установлено, что при движении моделей подводных судов подошва ИГВ (где возникает область с максимально пониженным давлением) формируется в пределах их длины (4. В.М. Козин, и др. Ледоразрушающая способность изгибно-гравитационных волн от движения объектов. Владивосток: Дальнаука. 2005. 191 с. ISBN 5-8044-0508-Х).
Изобретение осуществляется следующим образом.
Вначале под ледяным покровом начинают перемещать подводное многокорпусное судно с резонансной скоростью при параллельном (походном или эксплуатационном) расположении его корпусов относительно друг друга. Если разрушения льда при этом не происходит, то при помощи предварительно установленных на судне приводов корпуса сдвигают в горизонтальной плоскости до минимально безопасного значения. Между корпусами возникнет область пониженного давления. В результате к волновой нагрузке на ледяной покров от ИГВ добавится нагрузка от этой области, способствующая уменьшению силы поддержания льда и, как следствие этого, появлению во льду дополнительных изгибных напряжений. Если и это не приведет к разрушению льда, то во время движения судна расстояние между корпусами уменьшают периодически с частотой резонансных ИГВ в течение времени, равном половине их периода. В результате в ледяном покрове возникнут дополнительные резонансные ИГВ, которые, в фазе накладываясь на основные (от движения судна), вызовут их благоприятную, с точки зрения возрастания высоты волн, интерференцию. Это приведет к периодическому возбуждению ИГВ большей интенсивности (увеличению суммарной высоты ИГВ) т.е. к повышению эффективности разрушения ледяного покрова (увеличению толщины разрушаемого льда) - достижению заявленного технического результата.
Claims (1)
- Способ разрушения ледяного покрова резонансным методом, реализуемым многокорпусным судном, состоящим из двух подводных корпусов, которые соединяют между собой с возможностью уменьшения расстояния между ними до минимально безопасного значения, отличающийся тем, что во время движения судна расстояние между корпусами уменьшают периодически с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн в течение времени, равного половине их периода.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2801369C1 true RU2801369C1 (ru) | 2023-08-08 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1688550A1 (ru) * | 1989-07-12 | 1996-02-20 | Комсомольский-на-Амуре политехнический институт | Многокорпусное судно |
RU2100248C1 (ru) * | 1991-04-26 | 1997-12-27 | Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН | Многокорпусное судно |
RU2784539C1 (ru) * | 2021-11-30 | 2022-11-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" | Способ разрушения ледяного покрова |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1688550A1 (ru) * | 1989-07-12 | 1996-02-20 | Комсомольский-на-Амуре политехнический институт | Многокорпусное судно |
RU2100248C1 (ru) * | 1991-04-26 | 1997-12-27 | Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН | Многокорпусное судно |
RU2784539C1 (ru) * | 2021-11-30 | 2022-11-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2784537C1 (ru) * | 2021-11-30 | 2022-11-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" | Способ разрушения ледяного покрова |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2457975C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова на мелководье | |
RU2249074C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2801369C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2252894C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2219088C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2240253C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2807134C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2219089C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2784539C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2757138C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2801370C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2792462C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2779894C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2784554C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2755421C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2807453C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2735190C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2763625C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2757610C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2755423C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2736204C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2792464C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2755563C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2756388C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2793005C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова |