способ разрушения ледяного покрова

Формула изобретения

Способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении изгибно-гравитационных волн в ледяном покрове при движении судна подо льдом с резонансной скоростью, отличающийся тем, что в процессе его движения увеличивают ширину попутного потока, формирующегося в кормовой оконечности 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 (1. В.М.Козин, А.В.Онищук. Модельные исследования волнообразования в сплошном ледяном покрове от движения подводного судна. - ПМТФ, Новосибирск, ВО "Наука", 1994, №2, с.78-81).

Известный способ осуществляется следующим образом. Судно всплывает на безопасную глубину и движется подо льдом с резонансной скоростью _p, 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 величине 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: в процессе движения судна увеличивают ширину попутного потока, формирующегося в кормовой оконечности судна.

Известно (2. А.А.Лукашевич, А.Д.Перник, Г.А.Фирсов. Теория корабля. Судпромгиз., 1950. - 446 с.), что волновое сопротивление, т.е. волнообразование, возникает благодаря силам давления, возникающим на судовой поверхности при ее обтекании вязкой жидкостью (водой). Величина этих сил определяющим образом зависит от формы корпуса судна, в частности от места расположения точек отрыва пограничного слоя, т.е. от ширины попутного потока. Таким образом, суда, имеющие большую ширину попутного потока при прочих равных условиях с аналогичными судами, имеют большее волновое сопротивление, т.е. возбуждают волны большей высоты [2]. Поэтому, увеличив ширину попутного потока, можно при не меняющихся резонансной скорости и величине заглубления судна увеличить высоту ИГВ и, следовательно, их ледоразрушающую способность. Осуществить эту процедуру можно путем инициирования смещения точек отрыва пограничного слоя к миделевой, т.е. к более широкой части судна. Для этого могут быть использованы известные способы изменения ширины попутного потока (3. Войткунский Я.И. Сопротивление движению судов. - Л.: Судостроение, 1988, 288 с.). Например, может быть использован метод сдувания пограничного слоя в направлении, ориентированном противоположно направлению движения судна.

Способ поясняется графически и осуществляется следующим образом.

Под ледяным покровом 1 начинают перемещать подводное судно 2 с резонансной скоростью _p [1]. Если высота возбуждаемых ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда, то ширину попутного потока B₁, формирующегося за счет отрыва пограничного слоя 4 в точках 5, увеличивают при помощи, например, устройств 6, сдувающих пограничный слой 4 в направлении, противоположном направлению движения судна, т.е. совпадающем с _p. Очевидно, что сдувание пограничного слоя увеличат его толщину от ₁ до ₂ и соответственно ширину попутного потока от В₁ до В₂. В результате высота ИГВ 3 возрастет до высоты ИГВ 7, что повысит их ледоразрушающую способность и позволит достичь заявленный технический результат.