СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА Российский патент 2002 года по МПК E02B15/02 B63G8/22 B63B35/08 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами (ИГВ).

Известно техническое решение (Козин В.М., Онищук А.В. "Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна", ПМТФ, Новосибирск: Наука, 1994. 2. С. 78-91), в котором предлагается разрушать ледяной покров подводным судном путем возбуждения во льду изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью V_p, т.е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых ИГВ максимальна.

Недостатком метода является его ограничительная разрушающая способность при заданных параметрах судна и условиях плавания в ледовой обстановке.

Изобретение направлено на решение технической задачи по разработке способа увеличения амплитуды ИГВ, повышению эффективности разрушения льда резонансным способом подводным судном.

Поставленная техническая задача достигается следующим образом. Ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду резонансных ИГВ при его движении с резонансной скоростью, после возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн судну сообщают вертикальные колебания и продолжают перемещать судно с увеличением его скорости по траектории, эквидистантной профилю возбужденных изгибно-гравитационных волн.

Известно (Войткунский Я.И. "Сопротивление движению судов". Л., Судостроение, 1988), что при движении судна впереди него, т.е. со стороны набегающего потока, в воде возникает область повышенного давления, а за ним - область пониженного давления. Используя эту закономерность, можно соответствующим маневрированием судна создавать область повышенного давления под вершиной ИГВ и область пониженного давления под подошвой ИГВ в процессе поступательного движения с одновременными вертикальными колебаниями судна. Для этого необходимо после возбуждения в ледяном покрове резонансных ИГВ, которые по инерции будут некоторое время сохранять свои параметры, сообщить судну вертикальные колебания и увеличить его скорость, при этом траектория движения судна должна отслеживать (быть эквидистантой) профиль ИГВ. Выполнение этих условий будет обеспечивать перемещение судну вверх под вершиной ИГВ и вниз под подошвой ИГВ. Наличие вертикальной составляющей скорости при движении судна вверх приведет к увеличению давления в воде над судном, а при движении вниз - к понижению давления над судном. Таким образом к повышенному давлению под вершиной ИГВ добавится повышенное давление, возникающее от движения судна вверх, а пониженное давление под подошвой ИГВ еще более понизится при движении судна вниз.

Изобретение поясняется чертежом, показывающим схему его реализации.

Способ осуществляется следующим образом.

Под ледяным покровом 1 на заданном заглублении Н начинает движение со скоростью V_p подводное судно 2, которое возбуждает резонансные ИГВ 3 максимальной амплитуды A₁. Если амплитуда возбуждаемых волн 3 недостаточна для разрушения льда 1, то судну 2 при помощи цистерн замещения 4 сообщают вертикальные колебания и одновременно увеличивают его скорость, при этом траектория его движения 5 должна отслеживать профиль возбужденных ИГВ 3. Это приведет к появлению над верхней поверхностью судна знакопеременной области избыточного давления 6, которая увеличит амплитуду ИГВ до А₂ > A₁ и их ледоразрушающую способность.

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: подводным судном 2 возбуждают во льду 1 изгибно-гравитационные волны 3 при движении судна 2 с резонансной скоростью. После возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн 3 судну 2 сообщают, например, при помощи цистерн 4 замещения вертикальные колебания и продолжают перемещать судно с увеличением его скорости по траектории 5, эквидистантной профилю возбужденных изгибно-гравитационных волн 3. Изобретение позволяет повысить эффективность воздействия на ледяной покров. 1 ил.

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью, отличающийся тем, что после возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн судну сообщают вертикальные колебания и продолжают перемещать судно с увеличением его скорости по траектории, эквидистантной профилю возбужденных изгибно-гравитационных волн.