способ разрушения ледяного покрова

Формула изобретения

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении изгибно-гравитационных волн при движении судна подо льдом с резонансной скоростью, отличающийся тем, что во время движения судна дополнительно осуществляют отсос забортной воды внутрь судна с помощью насоса, расположенного внутри судна в водопроточном канале, при этом водозаборная часть канала располагается в верхней части судовой обшивки в месте расположения подошвы изгибно-гравитационной волны, а выход канала - в кормовой части судна.

Описание изобретения к патенту

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.

Уровень техники известен из способа разрушения ледяного покрова резонансными изгибно-гравитационными волнами (ИГВ), определенной высоты, возбуждаемыми подводным судном (В.М.Козин, А.В.Онищук. Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяной покрове от движения подводного судна. -ПМТФ, Новосибирск, ВО "Наука", 1994, N2, 78-81) [1].

Известный способ осуществляется следующим образом. Судно всплывает на безопасную глубину и движется подо льдом с резонансной скоростью V_р, т.е. со скоростью, при которой высота возбуждаемых ИГВ максимальна.

Недостатком способа является ограниченность высоты ИГВ, т.е. их ледоразрушающей способности, которая при резонансной скорости судна определяется заглублением и водоизмещением последнего [1].

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности разрушения ледяного покрова.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в увеличении высоты ИГВ при не меняющихся резонансной скорости и величины заглубления судна.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду ИГВ при движении судна подо льдом с резонансной скоростью.

Отличительные: во время движения судна дополнительно осуществляют отсос забортной воды внутрь судна с помощью насоса, расположенного в водопроточном канале; водозаборная часть канала расположена в верхней части судовой обшивки в месте расположения подошвы ИГВ, а выход канала - в кормовой части судна.

Отсос забортной воды увеличивает скорость обтекания корпуса, что в свою очередь в соответствии с законом Бернулли p+v²/2=cоnst, где P - давление в жидкости, - плотность воды, V -скорость жидкости), приведет к уменьшению давления в области формирования подошвы ИГВ. Понижение давления под ледяным покровом в месте расположения подошвы ИГВ увеличит прогиб льда, т.е. высоту ИГВ.

Способ осуществляется следующим образом.

Под ледяным покровом начинают перемещать подводное судно с резонансной скоростью [1] . Если высота возбуждаемых ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то включают насос, расположенный внутри судна в водопроточном канале. Водозаборную часть канала выполняют в верхней части судовой обшивки в месте расположения подошвы ИГВ. Выход канала располагают в кормовой части судна, что позволит использовать реакцию отбрасываемой насосом воды для получения дополнительного упора. Расположение водозаборной части канала под подошвой ИГВ увеличит скорость обтекания корпуса судна в этом месте и приведет к падению давления, что в свою очередь увеличит высоту ИГВ и уровень изгибных напряжений в ледяном покрове, т.е. ледоразрушающая способность судна возрастет.

Изобретение поясняется графически, где на фиг. 1 показана схема реализации предлагаемого решения.

Под ледяным покровом 1 начинает движение подводное судно 2 с резонансной скоростью V_р. Если высота возбуждаемых ИГВ h₁ окажется недостаточной для разрушения льда, то включают насос 3, расположенный внутри судна в водопроточном канале 4. Отсос забортной воды внутрь судна увеличит скорость обтекания верхней части судовой обшивки в месте расположения подошвы ИГВ, что вызовет увеличение высоты ИГВ до значения h₂, т.е. повысит ледоразрушающую способность судна.