Способ разрушения ледяного покрова

Способ разрушения ледяного покрова

Реферат

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров при всплытии.

Известно техническое решение (Козин В.М., Земляк В.Л. Всплытие подводных судов в ледовых условиях. - Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН. 2012.-195 с. ISBN 978.5-7442-1551-7), в котором ледяной покров при всплытии предлагается разрушать носовой оконечностью посредством осушения балластных цистерн, т.е. возникающей при этом положительной силой плавучести, и создания дифферента на корму.

Недостатком решения является ограниченность толщины разрушаемого льда, зависящей от объема балластных цистерн, т.е. запаса плавучести судна, и создания разрушающей нагрузки, направленной против действия сил тяжести, что ухудшает его эффективность. Кроме того, взаимодействие носовой оконечности со льдом может привести к ее повреждению.

Сущность изобретения заключается в разработке способа, позволяющего создавать разрушающую нагрузку, совпадающую по направлению с действием сил тяжести и исключающую контакт корпуса судна со льдом в процессе его разрушения, а также дополнительную к силам тяжести нагрузку.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности, т.е. увеличении толщины разрушаемого льда, и обеспечении неповреждаемости корпуса судна.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем создания разрушающей нагрузки.

Отличительные: разрушающую нагрузку создают за счет заполнения балластных цистерн забортной водой, вращения гребных винтов и предварительного прикрепления судна к ледяному покрову, осуществляемого при помощи якоря и троса.

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 нагрузки с направлением сил тяжести льда уменьшит ее разрушающую по сравнению с аналогом величину. 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 вращаться гребные винты. Якорный трос отклонится от первоначального вертикального положения, дополнительно натянется, а судно начнет движение и всплывать. Для компенсации возникающей дополнительной вертикальной силы горизонтальные рули перекладывают на соответствующие углы атаки, а для удержания судна в горизонтальном положении, т.е. устранения дифферентующего момента, используют уравнительные и цистерны замещения. Обороты вращения винтов увеличивают до тех пор, пока за счет возникающей дополнительной вертикальной силы ледяной покров не разрушится. В результате будет достигнут заявленный технический результат.

Изобретение поясняется чертежом.

В носовой средней части судна 1 выполняют контейнер 2, в который укладывают в сложенном состоянии якорь с тросом (эта позиция не показана). При возникновении необходимости всплытия судно 1 подвсплывает на безопасное заглубление H. После выхода якоря 3 из-подо льда 4 его лапы 5 раскрываются до диаметра d, который больше длины рубки l. Затем балластные цистерны 6 заполняют водой. Если не произойдет разрушение ледяного покрова 4 под якорем 3 с лапами 5 за счет натяжения якорного троса 7, возникающего от создания отрицательной силы плавучести D (точка крепления троса 7 «О» совпадает с центром величины объемного водоизмещения судна «С»), то начинают вращаться гребные винты 8. Якорный трос из положения 7 отклонится до положения 9, что приведет к появлению дополнительной вертикальной силы Р. Для ее компенсации горизонтальные рули 10 перекладываются в положение 11. Судно из положения I переместится в положение II. Уравнительные и цистерны замещения на чертеже не показаны.

1. Способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем создания разрушающей нагрузки, отличающийся тем, что разрушающую нагрузку создают за счет заполнения балластных цистерн забортной водой, вращения гребных винтов и предварительного прикрепления судна к ледяному покрову.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что судно к ледяному покрову прикрепляют при помощи якоря и троса.