способ разрушения льда подводным плавсредством и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ разрушения льда подводным плавсредством, заключающийся в том, что лед разрушают с помощью всплывающих из пусковых установок плавсредства пробойников, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и предотвращения ухудшения экологической обстановки, подводное плавсредство стабилизируют с помощью якорей на глубине, большей пути разгона всплывающего пробойника, переводят пусковые установки из походного положения в рабочее, придают пробойникам положительную остаточную плавучесть и выпускают их из пусковых установок, а после соударения со льдом возвращают пробойники в пусковые установки и повторяют операцию по разрушению льда до образования полыньи, позволяющей всплытие на поверхность воды подводного плавсредства.

2. Подводное плавсредство, содержащее пусковые установки с размещаемыми в них всплывающими пробойниками, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, пробойник выполнен в виде удобообтекаемого полого цилиндрического корпуса с выгородкой в головной части, заполненной веществом с удельным весом, меньшим удельного веса воды и создающим пробойнику положительную остаточную плавучесть при расположении центра величины выше центра тяжести пробойника, а пусковая установка выполнена в виде полой направляющей и оборудована лебедкой с тросом, свободный конец которого закреплен на хвостовой части пробойника, и патрубком для подачи в пробойник сжатого газа, при этом свободный конец патрубка при нахождении пробойника в пусковой установке входит в отверстие в хвостовой части пробойника.

3. Плавсредство по п. 2, отличающееся тем, что диаметр корпуса пробойника меньше диаметра его головной части, которая соединена с корпусом посредством промежуточного соединительного элемента с отверстиями для стравливания газа из корпуса пробойника.

4. Плавсредство по пп. 2 и 3, отличающееся тем, что пусковая установка снабжена опорным кольцом, взаимодействующим с соединительным элементом пробойника.

5. Плавсредство по п. 2, отличающееся тем, что направляющая пусковой установки выполнена в виде цилиндрической трубы, установленной в наружном корпусе плавсредства с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси с помощью механизма поворота, при этом в наружном корпусе плавсредства над пусковой установкой выполнен вырез, а на направляющей пусковой установки жестко закреплен щит-крышка, перекрывающая вырез в корпусе плавсредства при положении пусковой установки по-походному.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, в частности к подводным обитаемым плавсредствам, эксплуатируемым преимущественно в морских районах с напряженной ледовой обстановкой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению являются способ механического разрушения льда с подводного плавсредства и устройство для разрушения льда, содержащее пусковые установки с размещенными в них всплывающими устройствами (пробойниками), разрушающими ледяной покров (Патент США N 3791296, кл. 102-10, 1974).

Целью изобретения является повышение эффективности разрушения льда, эксплуатационной надежности устройства и предотвращение ухудшения экологической обстановки.

Цель достигается тем, что подводное плавсредство стабилизируют с помощью якорей на глубине, большей пути разгона всплывающего пробойника, переводят пусковые установки из походного положения в рабочее, придают пробойникам положительную остаточную плавучесть и выпускают их из пусковых установок, а после соударения с льдом возвращают пробойники в пусковые установки и повторяют операцию по разрушению льда до образования полыньи, позволяющей подводному плавсредству всплыть на поверхность воды.

Пробойник плавсредства выполнен в виде удобообтекаемого полого цилиндрического корпуса с выгородкой в головной части, заполненной веществом с удельным весом, меньшим удельного веса воды, и создающим пробойнику положительную остаточную плавучесть при расположении центра величины выше центра тяжести пробойника, а пусковая установка выполнена в виде полой направляющей и оборудована лебедкой с тросом, свободный конец которого закреплен на хвостовой части пробойника, и патрубком для подачи в пробойник сжатого газа, при этом свободный конец патрубка при нахождении пробойника в пусковой установке входит в отверстие в хвостовой части пробойника.

Диаметр корпуса пробойника меньше диаметра его головной части, которая соединена с корпусом посредством промежуточного соединительного элемента с отверстиями для стравливания газа из корпуса пробойника.

Пусковая установка снабжена опорным кольцом, взаимодействующим с соединительным элементом пробойника.

Направляющая пусковой установки выполнена в виде цилиндрической трубы, установленной в наружном корпусе плавсредства с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси с помощью механизма поворота, при этом в наружном корпусе плавсредства под пусковой установкой выполнен вырез, а на направляющей пусковой установке жестко закреплен щит-крышка, перекрывающий вырез в корпусе плавсредства при положении пусковой установки по-походному.

На фиг. 1 изображено подводное плавсредство в зафиксированном с помощью якорей пространственном положении, выполняющее операцию по разрушению льда; на фиг. 2 пусковая установка с пробойником в рабочем положении перед запуском пробойника.

Подводное плавсредство 1 снабжено пусковыми установками 2, в которых размещены пробойники 3, якорями 4 и системой 5 сжатого газа. Пусковая установка выполнена в виде трубы 6 и оборудована лебедкой 7 с тросом 8 и патрубком 9 для подачи в пробойник сжатого газа. Пробойник 3 выполнен в виде цилиндрического корпуса 10 с выгородкой 11, заполненной веществом с удельным весом меньше удельного веса воды. Головная часть и корпус пробойника соединены между собой посредством соединительного элемента 12 с отверстиями 13, взаимодействующего с опорным кольцом 14 трубы 6 пусковой установки, закрепленной на горизонтальной оси 15. Щит-крышка 16 пусковой установки 2 служит для перекрытия выреза 17 в корпусе плавсредства при положении пусковой установки по-походному.

В зависимости от глубины моря фиксирование плавсредства может осуществляться с помощью донных якорей, ледовых якорей или тех и других вместе. При этом плавсредство фиксируют на расстоянии от льда, равном или превышающем путь разгона всплывающего пробойника от нулевой скорости до скорости его установившегося движения, т.е. скорости, при которой сила положительной остаточной плавучести пробойника становится равной силе сопротивления воды его движению.

Пусковые установки с помощью механизма поворота переводятся из горизонтального положения в вертикальное. В корпус пробойника через отверстие 18 в хвостовой части подается сжатый газ из системы 5 и вода вытесняется из корпуса через это же отверстие. Пробойник приобретает дополнительную избыточную плавучесть и после отдачи стопора 19 начинает разгон. Расширяющийся во время всплытия пробойника газ выходит через отверстия 13 соединительного элемента 12 и отверстие 18, при этом газ, выходящий через отверстия 13 создает эффект "газовой смазки", повышая эффективность работы пробойника.

Кинетическая энергия всплывающего пробойника используется для ослабления прочности и разрушения ледового покрова. Поскольку пробойник имеет постоянную остаточную положительную плавучесть, а центр величины его расположен выше центра тяжести, то пробойник остается на плаву в вертикальном положении.

С помощью лебедки 7 пробойник втягивается в пусковую установку 2 и удерживается в ней с помощью стопора.

При необходимости запуски пробойников повторяются до полного разрушения ледового покрова.

Предлагаемые способ и устройство увеличивают эффективность разрушения ледового покрова и последующее безаварийное всплытие подводного плавсредства в образовавшейся полынье. При этом используется простое и дешевое устройство пробойник, а окружающая среда не подвергается вредным экологическим изменениям.