Ледокол или судно ледового класса Российский патент 2024 года по МПК B63B35/08 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к ледокольным устройствам ледоколов или судов ледового класса.

В настоящее время известно значительное количество способов прохождения ледовых полей (разрушения ледяного покрова), но они имеют те или иные недостатки.

Так известен способ разрушения льда по патенту РФ №2781693 (паром, на отдельные секции) - сложен в исполнении, требует пошагового движения по ледовому полю.

Известен также способ ослабления ледяного покрова одной или двумя гидроструями по патенту РФ №2651415 (воздействуя одной или двумя гидроструями на толщу льда) - направленных в сторону движения судна, то есть тормозит движение ледокола.

Известен также способ ослабления ледяного покрова по патенту РФ №2651415 путем образования водяной струи перед судном под поверхностью льда, направленной по курсу движения судна, движителем судна или его средством активного управления, а также путем размытия водяной струей нижних слоев льда по курсу движения судна - то есть тормозит движение ледокола.

Известен также способ ослабления ледяного покрова по патенту РФ №2768413 путем создания разряжения в воде водяной струей перед судном под поверхностью льда, направленной по курсу движения судна, что также тормозит движение судна.

Известен также способ создания каналов в ледяных покровах (по патенту РФ №2381948), взятый за прототип, по которому по бортам ледокола выдвигают вперед две штанги с электродами, которые нагревают током, вырабатываемым на борту ледокола. Ледокол продвигают на длину штанг, протапливают в толще льда две прорези, взламывают корпусом ослабленный прорезями лед и повторяют цикл разрушения льда, отличающийся тем, что электроды, выполненные в виде пластин, в передней части заостренных кверху, заглубляют в лед только на часть толщины льда, а скорость хода ледокола регулируют мощностью подаваемого тока.

Известный способ имеет серьезные недостатки. Первый состоит в том, что продвижение осуществляется шагами (циклами), второй - разрушение льда между созданными прорезями осуществляется хаотично, третий - расстояние между прорезями довольно значительное (на ширину ледокола и допуск по бортам), что приводит к эффекту разрушения отдельной льдины, встретившейся на пути ледокола, что снижает положительный результат от наличия прорезей.

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа прохождения тяжелых (с большой толщиной льда) ледовых полей без указанных недостатков и ледокола или судна ледового класса его осуществляющего.

Для выполнения поставленной задачи предлагается на носу и по бортам ледокола или судна ледового класса (далее, ледокола) устанавливать; как минимум, три выдвижные штанги. На каждой штанге - одна или несколько головок для подачи гидроструй высокого давления, установленных с шагом по высоте и направлению, с целью иметь возможность прорезать всю или почти всю толщину льда. При этом штанга на носу ледокола должна находиться впереди бортовых.

Это позволит: проходить тяжелые ледяные поля без остановок; организовать более качественное формирование канала чистой воды, создаваемого ледоколом за счет разрушения ледового поля (и отвода отломанных частей льда) под углом к направлению движения ледокола (разделив их на правый и левый потоки). В то же время сокращается расстояние между разрезами ледового поля. При строительстве новых ледоколов или судов ледового класса, можно так организовать носовую часть ледокола, чтобы она, при нагружении льда, создавала максимальные напряжения в толще льда по линии, связывающей носовую и боковые головки (блоки головок) создающие гидроструи. То есть, чтобы плоскости контакта носовой части ледокола с ледяным полем были, примерно, параллельны линиям соединяющим, носовую и боковые головки гидроструй.

На чертеже показано тяжелое ледовое поле 1, носовая часть ледокола 2 (вид сверху), установленные на штангах, головки 3 для подачи гидроструй. Носовая часть ледокола, непосредственно разрушающая лед - 4. Границы прорезанного ледового поля - 5. Линии максимальных напряжений в ледяном поле (возможные линии откола блока льда) - 6. Отломанные и утопленные блоки льда - 7. Практически чистая вода за кормой ледокола - 8.

Работа ледокола при преодолении тяжелых ледовых полей

При приближении ледокола 2 к тяжелому ледовому полю 1 на штангах выдвигаются головки 3 подачи гидроструй. Они максимально близко опускаются к поверхности ледового поля 1, включается подача воды под высоким давлением. Ледокол 2 начинает движение по ледовому полю 1. Гидроструи прорезают лед, формируя границы канала чистой воды 5 и носовую линию деления блоков льда. Носовая часть 4 ледокола начинает разрушать лед. Через некоторое время формируется процесс, когда носовая часть 4 ледокола начинает напирать на подрезанные части ледового поля 1 носовыми плоскостями 4. Подрезанные части ледового поля сминаются, подтапливаются и, наконец, обламываются, по линии 6, соединяющей смежные головки 3 подачи гидроструй. Отломанные и утопленные (движением ледокола и формой его носа) блоки льда 7, скользя по подводной носовой части ледокола, «уходят» под основное поле льда. В результате за ледоколом остается практически чистая вода 8.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволит проходить любые тяжелые ледовые поля без остановок (циклов), а разрушение льда и отвод его из зоны движения ледокола осуществлять организованного есть с минимальными затратами энергии.

Наличие признаков, отличающих заявляемое решение от прототипа, позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна». При поиске не обнаружены технические решения, подтверждающие известность влияния отличительных признаков на указанные технические результаты. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию изобретательского уровня.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к ледокольным устройствам судов. Ледокол или судно ледового класса, на корпусе которого по бортам установлены выдвижные штанги со средствами для прорезания льда. В носовой части корпуса по оси ледокола или судна ледового класса установлена еще одна, впереди бортовых, выдвижная штанга. В качестве средств для прорезания льда используются головки для подачи гидроструй высокого давления, которые в количестве одной или нескольких установлены с шагом по высоте и направлению на каждой штанге. Достигается возможность прохождения ледовых полей любой толщины и с меньшими энергетическими тратами. 1 ил.

Ледокол или судно ледового класса, на корпусе которого по бортам установлены выдвижные штанги со средствами для прорезания льда, отличающиеся тем, что дополнительно в носовой части корпуса по оси ледокола или судна ледового класса установлена еще одна, впереди бортовых, выдвижная штанга, при этом в качестве средств для прорезания льда используются головки для подачи гидроструй высокого давления, которые в количестве одной или нескольких установлены с шагом по высоте и направлению на каждой штанге.