Способ разрушения ледяного покрова Российский патент 2023 года по МПК B63B35/08 

Изобретение относится к судоходству в ледовых условиях, в частности, к подводным судам, плавающим в условиях сплошного ледяного покрова и разрушающим его резонансным методом (В.М. Козин. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Изобретения и эксперименты. М.: Академия Естествознания.2007. 355с. ISBN 978-5-91327-017-7, см. с. 5-9).

Уровень техники известен из способа разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающегося в возбуждении изгибно-гравитационных волн (ИГВ) во льду при его движении подо льдом с резонансной скоростью (RU 2137667 - принят за прототип). Во время движения судна осуществляют отсос забортной воды внутрь судна с помощью насоса, расположенного внутри его водопроточного канала, при этом водозаборная часть канала располагается в верхней части судовой обшивки носовой оконечности судн в месте расположения подошвы ИГВ, а выход канала - в кормовой оконечности.

Недостатком решения является ограниченность его ледоразрушающей способности.

Задачей изобретения является увеличение высоты возбуждаемых судном ИГВ.

Технический результат заключается в увеличении толщины разрушаемого ледяного покрова.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении ИГВ при движении судна подо льдом с резонансной скоростью и одновременном отсосе забортной воды внутрь судна с помощью насоса, расположенного внутри судна в водопроточном канале, при этом водозаборную часть канала располагают в верхней части судовой обшивки носовой оконечности судна в месте расположения подошвы ИГВ, а выход канала - в кормовой оконечности.

Отличительные: поток воды, выходящий из канала, направляют под максимальную вершину ИГВ.

Отсос забортной воды увеличивает скорость обтекания корпуса, что в свою очередь в соответствии с законом Бернулли (p+ρv²/2 = const, где p - давление в жидкости, ρ - плотность воды, v - скорость жидкости), приведет к уменьшению давления в области формирования подошвы ИГВ.

Очевидно, что, если поток воды направить под нижнюю поверхность ледяного покрова, то его скорость уменьшится. При этом его кинетическая энергия частично превратится в потенциальную энергию повышенного давления. Увеличение давления под вершиной ИГВ вызовет рост их высоты.

Изобретение осуществляют следующим образом.

Под ледяным покровом 1 начинают перемещать подводное судно 2 с резонансной скоростью V_p. Если высота возбуждаемых ИГВ h₁ окажется недостаточной для разрушения льда, то включают насос 3, расположенный внутри судна в водопроточном канале 4. Отсос забортной воды внутрь судна увеличит скорость обтекания верхней части судовой обшивки в месте расположения подошвы ИГВ, т.е. понизит давление в области 5 - подошвы ИГВ, а направление потока под вершину ИГВ повысит давление в области 6 - вершины ИГВ, что вызовет увеличение высоты ИГВ до значения h₂, т.е. повысит ледоразрушающую способность судна, что позволит достичь заявленный технический результат.

Изобретение относится к судоходству в ледовых условиях, в частности к подводным судам, плавающим в условиях сплошного ледяного покрова и разрушающим его резонансным методом. При его реализации в процессе движения судна осуществляют отсос забортной воды внутрь судна с помощью насоса, расположенного внутри судна в водопроточном канале, при этом водозаборную часть канала располагают в верхней части судовой обшивки носовой оконечности судна в месте расположения подошвы изгибно-гравитационной волны, а выход канала - в кормовой оконечности. Поток воды, выходящий из канала, направляют под максимальную вершину изгибно-гравитационных волн. Достигается повышение эффективности разрушения ледяного покрова. 1 ил.

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении изгибно-гравитационных волн при движении судна подо льдом с резонансной скоростью и одновременном отсосе забортной воды внутрь судна с помощью насоса, расположенного внутри судна в водопроточном канале, при этом водозаборную часть канала располагают в верхней части судовой обшивки носовой оконечности судна в месте расположения подошвы изгибно-гравитационной волны, а выход канала - в кормовой оконечности, отличающийся тем, что поток воды, выходящий из канала, направляют под максимальную вершину изгибно-гравитационных волн.