Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА

СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к судоходству. Способ осуществляют следующим образом: возбуждают во льду 1 резонансные изгибно-гравитационные волны (3) подводным судном 2 при движении с резонансной скоростью. После возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн 3 скорость судна 2 снижают и вновь начинают перемещать его с резонансной скоростью в момент достижения первой за кормой 7 судна подошвы 4 волны места расположения его гребного винта 5, которому периодически с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн уменьшают, а затем увеличивают число оборотов. Изобретение позволяет повысить эффективность воздействия на ледяной покров. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2194118
Класс(ы) патента: E02B15/02, B63B35/08, B63G8/16
Номер заявки: 2000128509/28
Дата подачи заявки: 14.11.2000
Дата публикации: 10.12.2002
Заявитель(и): Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН
Автор(ы): Козин В.М.
Патентообладатель(и): Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН
Описание изобретения: Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами (1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. - Владивосток, ИАПУ ДВО РАН, 1993г., 44 с.).
Известно техническое решение (2. 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 vp, т.е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых изгибно-гравитационных волн (ИГВ) максимальна.
Недостатком метода является невозможность увеличения амплитуды ИГВ, т.е. его ограничительная ледоразрушающая способность, при заданных параметрах судна и условиях плавания в ледовой обстановке.
Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения амплитуды ИГВ.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном резонансным способом.
Существенные признаки, характеризующие изобретения.
Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду резонансных ИГВ при его движении с резонансной скоростью.
Отличительные: после возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн скорость судна снижают и вновь начинают перемещать его с резонансной скоростью в момент достижения первой за кормой судна подошвы волны места расположения его гребного винта, которому периодически с частотой резонансных ИГВ уменьшают, а затем увеличивают число оборотов.
Известно (3. Лукашевич А.А., Перник А.Д., Фирсов Г.А. Теория корабля. - 1950. - 447 с. ), что в месте расположения гребного винта, а именно перед ним, в связи с появлением силы засасывания возникает область разрежения. Если эту область расположить под подошвой ИГВ и заставить ее пульсировать, т. е. периодически изменять в ней степень разрежения за счет уменьшения с последующим увеличением числа оборотов гребного винта, то это будет способствовать возрастанию амплитуды ИГВ от движения судна и возбуждению в ледяном покрове дополнительной системы ИГВ от пульсации давления в области разрежения, что увеличит ледоразрушающую способность результирующих ИГВ.
Способ осуществляется следующим образом.
Под ледяным покровом на заданном заглублении начинают перемещать подводное судно со скоростью vр для возбуждения резонансных ИГВ. Если амплитуда этих волн окажется недостаточной для разрушения ледяного покрова, то скорость судна снижают. При снижении скорости судна ИГВ начнут его обгонять. В момент, когда первая за кормой судна подошва ИГВ (наиболее глубокая [2]) достигнет места расположения гребного винта (этот момент можно определить при помощи, например, эхолота, установленного в кормовой части судна), скорость судна вновь увеличивают до резонансной и продолжают его дальнейшее движение с указанной скоростью. За счет такого расположения гребного винта под подошвой ИГВ возникнет область пониженного давления, что вызовет увеличение прогиба льда. Затем число оборотов гребного винта периодически с частотой резонансных ИГВ уменьшают, а затем увеличивают до значений выше средних, при которых обеспечивается резонансная скорость судна. Такое изменение числа оборотов гребного винта приведет к возникновению подо льдом области пониженного давления, пульсирующего с частотой резонансных ИГВ. В результате в ледяном покрове возникнет система дополнительных резонансных ИГВ. Поскольку источник этих волн находится под подошвой ИГВ, то основные и дополнительные ИГВ будут взаимодействовать без сдвига по фазе. Таким образом, в ледяном покрове будет периодически происходить суммирование амплитуд этих волн, что повысит ледоразрушающую способность результирующих ИГВ.
Схема реализации изобретения поясняется чертежом.
Под ледяным покровом 1 на заданном заглублении Н начинает движение со скоростью vp подводное судно 2, которое возбуждает резонансные ИГВ-3 максимальной амплитуды А1. Если амплитуда возбуждаемых волн 3 недостаточна для разрушения льда 1, то скорость судна 2 снижают и вновь увеличивают до резонансной в момент, когда первая за кормой судна подошва ИГВ-4 достигнет места расположения гребного винта 5 (этот момент определяют при помощи эхолота 6, установленного в корме судна 7). Этот момент показан на чертеже позицией 7. За счет такого расположения гребного винта 5 под подошвой ИГВ 4 в корме судна 7 возникает область пониженного давления 8, что вызовет увеличение амплитуды волны до значения А2(A2>A1). Затем число оборотов гребного винта 5 периодически с частотой резонансных ИГВ уменьшают, а затем увеличивают, сохраняя при этом среднюю скорость судна равной резонансной р. Такое изменение числа оборотов гребного винта 5 приведет к пульсации давления в области 8 и возбуждению системы дополнительных ИГВ, сложение которых с ИГВ амплитудой А2 вызовет дополнительное увеличение амплитуды до А32. Соответственно, возрастут изгибные напряжения в ледяном покрове и ледоразрушающая способность ИГВ.
Формула изобретения: 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 скорость судна снижают и вновь начинают перемещать его с резонансной скоростью в момент достижения первой за кормой судна подошвы волны места расположения его гребного винта, которому периодически с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн уменьшают, а затем увеличивают число оборотов.