Изобретение относится к области судостроения, в частности, к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным способом при всплытии в сплошном льду.
Уровень техники известен из способа разрушения ледяного покрова резонансными изгибно-гравитационными волнами (ИГВ), возбуждаемыми подводным судном (1. В.М. Козин, А.В. Онищук "Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна". - ПМТФ, Новосибирск - Изд-во ВО "Наука", 1994. - N 2. с 78-81), в котором предлагается разрушать ледяной покров подводным судном путем возбуждения изгибно-гравитационных волн при его движении с разонансной скоростью Uр, т.е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых ИГВ максимальна.
Недостатком способа является невозможность увеличения амплитуды ИГВ, т. е. ледоразрушающей способности судна, при его движении с резонансной скоростью.
Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения амплитуды ИГВ.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.
Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении.
Отличительные: под впадиной изгибно-гравитационной волны создают разрежение за счет вращения крыльчатки, установленной в верхней части корпуса судна, и появления центробежных сил.
Известно [1], что зарождение системы ИГВ происходит непосредственно над его источником (подводным судном). Поэтому вносимые в поток возмущения в области генерации ИГВ окажут прямое воздействие на процесс их развития. Поскольку первая впадина прогрессивных ИГВ формируется над корпусом судна [1] (в новой оконечности), то появляется возможность воздействовать на реакцию упругого основания (воды) от деформирования ледяного покрова в пределах длины судна. Очевидно, что это воздействие должно быть направленно на уменьшение силы поддержания воды в районе впадины ИГВ, т.к. создание разрежения в этом месте вызовет увеличение глубины впадины и соответствующий рост изгибных напряжений в ледяной пластине. В свою очередь это повысит эффективность разрушения льда подводным судном.
Способ осуществляется следующим образом.
Под ледяным покровом на заданном заглублении начинают перемещать подводное судно со скоростью υp для возбуждения резонансных ИГВ. Если амплитуда этих волн оказывается недостаточной для разрушения ледяного покрова, то под первой впадиной ИГВ создают разрежение, например, за счет вращения крыльчатки, предварительно устанавливаемой в верхней части корпуса судна в наиболее вероятном месте расположения максимальной стрелки прогиба (впадины) льда. Как показали опыты [1], это место практически не зависит от скорости судна, заглубления и толщины льда и определяется лишь геометрией корпуса. Вращение крыльчатки, работающей по принципу центробежного насоса, вызовет появление центробежных сил и соответствующей области пониженного давления (разрежения) с максимумом разряжения на ее оси вращения. Понижение давления под впадиной ИГВ увеличит ее глубину и соответственно амплитуду ИГВ. В результате повысятся изгибные напряжения в ледяном покрове и эффективность разрушения льда подводным судном.
На чертеже показана схема реализации изобретения.
Под ледяным покровом 1 на заданном заглублении H начинают перемещать подводное судно 2 со скоростью υp. Если амплитуда возбужденных резонансных ИГВ 3 оказывается недостаточной для разрушения ледяного покрова 1, то под первой впадиной 4 прогрессивных ИГВ 3 создают область пониженного давления (разрежение) 5 за счет вращения крыльчатки 6 со скоростью ω и появления соответствующих центробежных сил 7. Понижение давления под впадиной 4 увеличит ее глубину и амплитуду ИГВ до профиля волн 8, что повысит эффективность разрушения ледяного покрова 1 подводным судном 2.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА | 2000 |
|
RU2194118C2 |
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА | 1998 |
|
RU2137668C1 |
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА | 2000 |
|
RU2186172C2 |
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА | 2000 |
|
RU2193622C2 |
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА | 2000 |
|
RU2188895C2 |
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА | 2000 |
|
RU2194117C2 |
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА | 2001 |
|
RU2194123C2 |
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА | 1998 |
|
RU2155697C2 |
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА | 2002 |
|
RU2219087C2 |
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА | 2002 |
|
RU2240252C2 |
Изобретение относится к области судостроения, в частности, к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами. Под впадиной изгибно-гравитационной волны создают разрежение за счет вращения крыльчатки, установленной в верхней части корпуса судна, и появления центробежных сил. Изобретение направлено на повышение эффективности разрушения льда. 1 ил.
Способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении, отличающийся тем, что под впадиной изгибно-гравитационной волны создают разрежение за счет вращения крыльчатки, установленной в верхней части корпуса судна, и появления центробежных сил.
КОЗИН В.М., ОНИЩУК А.В | |||
Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна | |||
ПМТФ | |||
- Новосибирск: Наука, 1994, N 2, с | |||
Парный автоматический сцепной прибор для железнодорожных вагонов | 0 |
|
SU78A1 |
RU 2056320 C1, 20.03.1996 | |||
СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ МАРГАНЦЕМ | 2002 |
|
RU2212452C1 |
Авторы
Даты
2001-07-20—Публикация
2000-03-15—Подача