Устройство для разрушения ледяного покрова

Устройство для разрушения ледяного покрова

Иллюстрации

Показать все

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 создание разрушающей нагрузки, направленной против действия сил тяжести, что ухудшает его работу. Кроме того, взаимодействие носовой оконечности со льдом может привести к ее повреждению.

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

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: устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна.

Отличительные: судно снабжено якорем, прикрепленным тросом к судну и выполненным с возможностью крепления ко льду, и балластными цистернами объемом, заполнение которых забортной водой обеспечивает возникновение отрицательной силы плавучести, достаточной для разрушения ледяного покрова заданной толщины, при этом точка крепления троса к судну должна совпадать с центром величины объемного водоизмещения судна, при этом диаметр раскрытия лап якоря должен быть больше длины рубки судна.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В средней части судна выполнен 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 не вызовет ни крена, ни дифферента судна. 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 заполняются балластные цистерны. Судно приобретает 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 величину. Процесс заполнения балластных цистерн продолжают до тех пор, пока не произойдет разрушение ледяного покрова под якорем. Поскольку диаметр раскрытия якоря больше длины рубки, то 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. В результате будет достигнут заявленный технический результат.

Изобретение поясняется чертежом.

В носовой средней части судна 1 выполняют контейнер, в который укладывают в сложенном состоянии якорь с тросом (эта позиция на чертеже не показано). При возникновении необходимости всплытия судно 1 подвсплывает на безопасное заглубление Н. После выхода якоря 2 из-подо льда 3 его лапы 4 раскрываются до диаметра d, который больше длины рубки l. Затем балластные цистерны 5 заполняют водой до тех пор, пока не произойдет разрушение ледяного покрова 3 под якорем 2 с лапами 4 за счет натяжения якорного троса 6, возникающего от создания отрицательной силы плавучести D. Точка крепления троса 6 O совпадает с центром величины объемного водоизмещения судна С.

Устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, отличающееся тем, что оно снабжено якорем, прикрепленным тросом к судну и выполненным с возможностью прикрепления ко льду, и балластными цистернами объемом, заполнение которых забортной водой обеспечивает возникновение отрицательной силы плавучести, достаточной для разрушения ледяного покрова заданной толщины, при этом точка крепления троса к судну должна совпадать с центром величины объемного водоизмещения судна, при этом диаметр раскрытия лап якоря должен быть больше длины рубки судна.