Устройство для разрушения ледяного покрова

Устройство для разрушения ледяного покрова

Реферат

 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Устройство для разрушения ледяного покрова подводным судном, способным возбуждать во льду резонансные изгибно-гравитационные волны при движении подо льдом с резонансной скоростью, содержит установленное в носовой части судна на верхней поверхности его корпуса устройство в виде бегущей вдоль корпуса дорожки, представляющей собой транспортерную ленту. Внешняя часть этой ленты расположена на уровне наружной обшивки корпуса с возможностью ее перемещения в направлении, противоположном направлении движению судна. Достигается повышение эффективности разрушения льда подводным судном. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом (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, 1993. - 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 устройством в виде подводного судна, возбуждающего во льду изгибно-гравитационные волны при его движении с резонансной скоростью V_p, т.е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых изгибно-гравитационных волн (ИГВ) максимальна.

Недостатком устройства является недостаточная амплитуда возбуждаемых им ИГВ, т.е. его ледоразрушающая способность.

Сущность изобретения заключается в разработке устройства, увеличивающего амплитуду ИГВ, возбуждаемых при поступлении движения подводного судна.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Устройство для разрушения ледяного покрова подводным судном, способным возбуждать во льду резонансные изгибно-гравитационные волны при движении подо льдом с резонансной скоростью, содержит установленное в носовой части судна на верхней поверхности его корпуса устройство в виде бегущей вдоль корпуса дорожки, представляющей собой транспортерную ленту, внешняя часть которой расположена на уровне наружной обшивки корпуса с возможностью ее перемещения в направлении, противоположном направлению движению судна.

Известно [1], что зарождение системы ИГВ происходит непосредственно над его источником (подводным судном). Поэтому вносимые в поток возмущения в области генерации ИГВ окажут прямое воздействие на процесс их развития. Поскольку первая впадина прогрессивных ИГВ формируется над корпусом судна [1] (в новой оконечности) в определенном месте, то появляется возможность воздействовать на реакцию упругого основания (воды) от деформирования ледяного покрова в пределах длины судна. Очевидно, что это воздействие должно быть направлено на уменьшение силы поддержания воды в районе впадины ИГВ, т.к. понижение давления в этом месте вызовет увеличение глубины впадины и соответствующий рост изгибных напряжений в ледяной пластине. В свою очередь, это повысит эффективность разрушения льда подводным судном.

Очевидно, что при наличии у обтекаемого тела участка поверхности, на котором часть смоченной поверхности перемещается в направлении набегающего потока, приведет к увеличению полноты эпюры скоростей пограничного слоя, т.е. к увеличению средней скорости обтекания тела в этом месте (3. Войткунский Я.И. Сопротивление движению судов. - Л.: Судостроение, 1988. - 287 с.).

Изобретение осуществляется следующим образом.

В носовой части судна на его верхней поверхности в наиболее вероятном месте расположения первой впадины ИГВ устанавливают устройство в виде бегущей вдоль корпуса дорожки, представляющей собой транспортерную ленту, внешнюю часть которой располагают на уровне наружной обшивки корпуса. Если при движении судна с V_p амплитуда возбуждаемых ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то приводят в действие бегущую дорожку таким образом, чтобы ее внешняя часть перемещалась в направлении, противоположном направлению движения судна, т.е. совпадающим с направлением набегающего потока. Это приведет к увеличению скорости жидкости под впадиной ИГВ, падению давления в соответствии с законом Бернулли в этом месте и соответствующему увеличению амплитуды ИГВ. В результате повысятся изгибные напряжения в ледяном покрове и эффективность разрушения льда по сравнению с известным решением [2].

Изобретение поясняется чертежом.

В носовой части 1 судна 2 устанавливают бегущую дорожку 3, внешнюю часть 4 которой перемещают со скоростью V, что приведет к увеличению амплитуды от ИГВ 5 до амплитуды ИГВ 6.

Формула изобретения

Устройство для разрушения ледяного покрова подводным судном, способным возбуждать во льду резонансные изгибно-гравитационные волны при движении подо льдом с резонансной скоростью, содержит установленное в носовой части судна на верхней поверхности его корпуса устройство в виде бегущей вдоль корпуса дорожки, представляющей собой транспортерную ленту, внешняя часть которой расположена на уровне наружной обшивки корпуса с возможностью ее перемещения в направлении, противоположном направлению движения судна.

РИСУНКИ

Рисунок 1