RU2188899C1

RU2188899C1 - Method of breaking ice cover

Info

Publication number: RU2188899C1
Application number: RU2001104244A
Authority: RU
Inventors: В.М. Козин
Original assignee: Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН
Priority date: 2001-02-13
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2002-09-10

Abstract

FIELD: ice-breaking jobs. SUBSTANCE: submarine vessel 2 runs at resonance speed over ice cover 1 exciting flexural-gravitational waves 3. During motion of ship, polymer additional at high molecular mass are introduced under ice. EFFECT: increased thickness of ice being broken. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным способом при всплытии в сплошном льду. The invention relates to the field of shipbuilding, in particular to submarines sailing in ice conditions and destroying the ice cover in a resonant way when surfacing in solid ice.

Уровень техники известен из способа разрушения ледяного покрова резонансным изгибно-гравитационными волнами (ИГВ) определенной высоты, возбуждаемыми подводным судном (1. В.М.Козин, А.В.Онищук. Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна. - ПМТФ, Новосибирск, ВО "Наука", 1994, 2, 78-81). The prior art is known from the method of ice cover destruction by resonant flexural-gravitational waves (IGW) of a certain height excited by an underwater vessel (1. V.M. Kozin, A.V. Onishchuk. Model studies of wave formation in a continuous ice cover from the movement of an underwater vessel. - PMTF, Novosibirsk, VO "Nauka", 1994, 2, 78-81).

Известный способ осуществляется следующим образом. Судно всплывает на безопасную глубину и движется подо льдом с резонансной скоростью V_p, т.е. со скоростью, при которой высота возбуждаемых ИГВ максимальна.The known method is as follows. The vessel floats to a safe depth and moves under the ice with a resonant speed V _p , i.e. at the speed at which the height of the excited IGV is maximum.

Недостатком способа является ограниченность высоты ИГВ, т.е. их ледоразрушающей способности, которая при резонансной скорости судна определяется заглублением и воздоизмещением последнего [1]. The disadvantage of this method is the limited height of the IHV, i.e. their ice-breaking ability, which at the resonant speed of the vessel is determined by the depth and displacement of the latter [1].

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности разрушения ледяного покрова. The task of the invention is to increase the effectiveness of the destruction of the ice cover.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в увеличении высоты ИГВ при не меняющихся резонансной скорости и величины заглубления судна. The technical result achieved in the process of solving the problem is to increase the height of the IHV at a constant resonant speed and depth of the ship.

Существенные признаки, характеризующие изобретение. The essential features characterizing the invention.

Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду ИГВ при движении судна подо льдом с резонансной скоростью. Restrictive: the ice cover is destroyed by an underwater vessel by excitation of IGW in ice when the vessel moves under ice at a resonant speed.

Отличительные: во время движения судна из его корпуса под лед вводят полимерные добавки с большей молекулярной массой. Distinctive: during the movement of the vessel from its hull, polymer additives with a higher molecular weight are introduced under the ice.

Известно (2. А. А.Костюков. Сопротивление воды движению судов. Л.: Судостроение. 1966. - 448 с.), что при волнообразовании частицы воды движутся по замкнутым круговым орбитам. It is known (2. A. A. Kostyukov. Resistance of water to ship traffic. L .: Shipbuilding. 1966. - 448 pp.) That during wave formation, water particles move in closed circular orbits.

Также известно (3. Я.И. Войткунский. Сопротивление движению судов. Л.: Судостроение. 1988. - 287 с.), что введение в поток жидкости полимерных добавок с большой молекулярной массой способствует гашению круговых движений частиц жидкости. Очевидно, что аналогичное влияние на круговые движения частиц оказывает и дно бассейна. Из этого следует, что если под ледяной покров в непосредственной от него близости ввести полимерные добавки, то это приведет к трансформации волновых движений жидкости на глубокой воде в волновые движения на мелкой воде, т.е. полимерные добавки будут определенным образом глубокую воду превращать в мелкую. В свою очередь высота волн при выходе их с глубокой на мелкую воду возрастает (см. [3]). Таким образом, если под ледяной покров в непосредственной от него близости ввести полимерные добавки, то это увеличит высоту ИГВ. It is also known (3. Ya. I. Voitkunsky. Resistance to ship traffic. L .: Shipbuilding. 1988. - 287 p.) That the introduction of polymer additives with a high molecular weight into the fluid stream helps to quench the circular motions of the fluid particles. Obviously, the bottom of the pool has a similar effect on the circular motion of particles. It follows that if polymer additives are introduced under the ice sheet in the immediate vicinity of it, this will lead to the transformation of the wave motions of the liquid in deep water into wave motions in shallow water, i.e. polymer additives will turn deep water into shallow water in a certain way. In turn, the height of the waves increases when they go from deep to shallow water (see [3]). Thus, if polymer additives are introduced under the ice sheet in the immediate vicinity of it, this will increase the height of the IHV.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Под ледяным покровом начинают перемещать подводное судно с резонансной скоростью [1]. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то во время движения судна из его корпуса, например верхней части рубки (наиболее близкой ко льду части корпуса), под лед вводят полимерные добавки. Развившиеся первоначальные ИГВ в условиях глубокой воды трансформируются в ИГВ на мелкой воде. Высота ИГВ при этом возрастет, что повысит эффективность разрушения ледяного покрова. Under the ice cover, a submarine begins to move at a resonant speed [1]. If the height of the IGW excited at the same time is insufficient to break the ice, then during the movement of the vessel from its hull, for example, the upper part of the cabin (the closest part of the hull to the ice), polymer additives are introduced under the ice. Developed initial IGV in deep water conditions are transformed into IGV in shallow water. The height of the IHV will increase, which will increase the efficiency of ice cover destruction.

Реализация изобретения поясняется чертежом. The implementation of the invention is illustrated in the drawing.

Под ледяным покровом 1 начинают перемещать подводное судно 2 с резонансной скоростью V_p. Если высота возбуждаемых ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда 1, то из рубки 4 под лед 1 вводят полимерные добавки 5. В результате высота ИГВ 3 возрастет до высоты ИГВ 6, что повысит эффективность разрушения льда 1.Under the ice cover 1 begin to move the submarine 2 with a resonant speed V _p . If the height of the excited IGV 3 is insufficient to break the ice 1, then polymer additives 5 are introduced from the icehouse 4 under ice 1. As a result, the height of the IGV 3 will increase to the height of the IGV 6, which will increase the efficiency of the destruction of ice 1.

Claims

A method of destroying ice cover by an underwater vessel, which involves the excitation of flexural-gravitational waves in ice when the vessel moves under ice at a resonant speed, characterized in that during the movement of the vessel from the hull polymer additives with high molecular weight are introduced under the ice.