СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА Российский патент 2020 года по МПК B63B35/08 

Описание патента на изобретение RU2729335C1

Изобретение относится к области ледотехники, в частности, к подводным судам, разрушающим ледяной покров при их всплытии в сплошном льду.

Известно техническое решение (1. RU 2570916 С1), в котором ледяной покров предлагается разрушать подводным судном посредством его прикрепления ко льду при помощи якоря и троса. Имеющиеся на судне балластные цистерны заполняют забортной водой, тем самым обеспечивая вертикальную нагрузку на лед за счет создания отрицательной силы плавучести. Кроме этого, дополнительную нагрузку на лед создают за счет вращения гребных винтов, т.е. увеличения силы натяжения троса.

Недостатком решения является его недостаточная эффективность, т.е. ограниченная толщина разрушаемого ледяного покрова.

Сущность изобретения заключается в разработке способа, позволяющего увеличить прогибы льда.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении его эффективности, т.е. увеличении толщины разрушаемого льда.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова подводным судном посредством его прикрепления ко льду при помощи якоря и троса с последующим заполнением балластных цистерн забортной водой и вращения гребных винтов.

Отличительные: вращение винтов начинают и прекращают периодически, при этом продолжительность вращения и его прекращения осуществляют в течение времени, равном половине периода резонансных изгибно-гравитационных волн.

Известно (2. Д.Е. Хейсин. Динамика ледяного покрова. - Л.: Гидрометеоиздат. 1967 - 218 с.), что приложение периодической нагрузки к ледяному покрову с периодом, равным периоду резонансных ИГВ, значительно увеличивает его деформации по сравнению с такой же по интенсивности нагрузкой, но приложенной стационарно. Объясняется это тем, что при такой нагрузке в ледяном покрове возникают резонансные ИГВ, т.е.волны с наибольшей амплитудой.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В средней части судна выполняют контейнер, в который укладывают в сложенном состоянии якорь с тросом, при этом точка крепления троса к судну должна совпадать с центром величины объемного водоизмещения судна. В этом случае натяжение якорного троса при отсутствии хода у судна не вызовет ни крена, ни дифферента. При возникновении необходимости всплытия судно подвсплывает на безопасное заглубление и останавливается. Затем из контейнера в вертикальном направлении выстреливается, например, при помощи порохового заряда, якорь в сложенном состоянии. Для пробивания льда, т.е. для создания во льду лунки, может быть использована, например, струя кумулятивного заряда, установленного в головной части якоря. После выхода якоря из-подо льда его лапы автоматически раскрываются (по принципу раскрывающегося зонта) и он прикрепляется ко льду. Затем забортной водой заполняют балластные цистерны. Судно приобретет отрицательную плавучесть и начнет натягивать якорный трос, создавая при этом вертикальную нагрузку на лед. Совпадение направления действия этой нагрузки с направлением сил тяжести льда увеличивает его разрушаемую толщину. Диаметр раскрытия якоря должен быть больше длины рубки. В этом случае при последующем всплытии судна из-подо льда после частичного осушения балластных цистерн в образовавшейся майне рубка будет взаимодействовать только с битым льдом, который не будет оказывать значительное сопротивление при ее выходе из-подо льда. Если после заполнения балластных цистерн не произойдет разрушение ледяного покрова под якорем, то начинают вращать гребные винты. Якорный трос отклонится от первоначального вертикального положения и дополнительно натянется. Если после увеличения оборотов вращения до максимальных значений разрушения льда не произойдет, то вращение винтов начинают и прекращают периодически, при этом продолжительность вращения и его прекращения осуществляют в течение времени, равном половине периода резонансных ИГВ, величину которого можно определить по зависимостям из работы [2]. При таком режиме работы гребного винта будут возникать дополнительное натяжение троса (винт вращают) и его ослабление (вращение винта прекращают). Таким образом, в течение периода резонансных ИГВ ко льду будут прикладываться и сниматься дополнительная вертикальная нагрузка в такт с возбуждаемыми ИГВ, что вызовет резонансное увеличение их амплитуд и соответствующий рост изгибных напряжений в ледяном покрове, т.е. достичь заявленный технический результат.

Изобретение не нуждается в графическом пояснении.

Похожие патенты RU2729335C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2020
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Васильев Алексей Сергеевич
RU2736190C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2019
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Радионов Сергей Владимирович
RU2729333C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2016
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Погорелова Александра Владимировна
  • Баурин Никита Олегович
  • Кожаев Александр Владимирович
  • Матюшина Анна Александровна
  • Чижиумов Сергей Димидович
RU2651329C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2016
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Погорелова Александра Владимировна
  • Кожаев Александр Владимирович
  • Барченко Сергей Геннадьевич
  • Канделя Михаил Васильевич
  • Ипатов Константин Игоревич
RU2650288C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2016
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Погорелова Александра Владимировна
  • Кожаев Александр Владимирович
  • Ткачева Анастасия Валерьевна
  • Канделя Михаил Васильевич
  • Ипатов Константин Игоревич
RU2651331C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2019
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Назарова Вероника Павловна
  • Жуков Дмитрий Сергеевич
RU2730783C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2020
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Канделя Михаил Васильевич
RU2741815C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2020
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Канделя Михаил Васильевич
RU2740609C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2020
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Радионов Сергей Владимирович
RU2735556C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2020
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Канделя Михаил Васильевич
RU2744345C1

Реферат патента 2020 года СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров при всплытии. Ледяной покров предлагается разрушать подводным судном посредством его прикрепления ко льду при помощи якоря и троса. Имеющиеся на судне балластные цистерны заполняют забортной водой. После этого периодически начинают и прекращают вращение гребных винтов, при этом продолжительность вращения и его прекращения осуществляют в течение времени, равного половине периода резонансных изгибно-гравитационных волн. Технический результат заключается в увеличении толщины разрушаемого льда.

Формула изобретения RU 2 729 335 C1

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном посредством его прикрепления ко льду при помощи якоря и троса с последующими заполнением балластных цистерн забортной водой и вращением гребных винтов, отличающийся тем, что вращение винтов начинают и прекращают периодически, при этом продолжительность вращения и его прекращения осуществляют в течение времени, равного половине периода резонансных изгибно-гравитационных волн.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2729335C1

СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2014
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Погорелова Александра Владимировна
  • Рогожникова Елена Григорьевна
  • Кипин Денис Юрьевич
  • Матюшина Анна Александровна
  • Баурин Никита Олегович
  • Петросян Гаяне Вардановна
RU2570916C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2016
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Погорелова Александра Владимировна
  • Баурин Никита Олегович
  • Кожаев Александр Владимирович
  • Матюшина Анна Александровна
  • Чижиумов Сергей Димидович
RU2651329C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА 2016
  • Козин Виктор Михайлович
  • Земляк Виталий Леонидович
  • Погорелова Александра Владимировна
  • Баурин Никита Олегович
  • Матюшина Анна Александровна
  • Рогожникова Елена Григорьевна
  • Чижиумов Сергей Димидович
RU2650292C1
СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ МАРГАНЦЕМ 2002
  • Наконечный Анатолий Яковлевич
  • Урцев В.Н.
  • Хабибулин Д.М.
  • Аникеев С.Н.
  • Платов С.И.
  • Капцан А.В.
RU2212452C1

RU 2 729 335 C1

Авторы

Козин Виктор Михайлович

Земляк Виталий Леонидович

Радионов Сергей Владимирович

Жуков Дмитрий Сергеевич

Даты

2020-08-06Публикация

2019-12-31Подача