способ разрушения ледяного покрова

Формула изобретения

Способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке, заключающийся в возбуждении изгибно-гравитационных волн при движении судна по льду с резонансной скоростью, определяемой в процессе движения судна, отличающийся тем, что упомянутую скорость определяют по максимальной силе упора судовых движителей при помощи упоромера, установленного на валу воздушного винта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам на воздушной подушке (СВП), разрушающим ледяной покров резонансным методом, т.е. путем возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн. (Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. - Владивосток, ИАПУ, 1993 г., с. 44) [1].

Уровень техники известен из способа разрушения ледяного покрова резонансными изгибно-гравитационными волнами (ИГВ), возбуждаемыми СВП (Зуев В.А. Средства продления навигации на внутренних водных путях. - Л.: Судостроение, 1986 г., с.208) [2].

Известный способ осуществляется следующим образом. СВП выводят на ледяной покров и перемещают по льду с резонансной скоростью V_p, т.е. со скоростью, при которой амплитуда возбуждаемых ИГВ максимальна. Величина V_p при этом определяется по максимальному дифференту судна на корму.

Недостатком способа является неточное определение V_p, т.к. в результате взаимодействия гибкого ограждения судна с опорной поверхностью, т.е. ледяным покровом, нарушением центровки судна в процессе его эксплуатации максимальный дифферент у судна может появиться при скоростях, отличных от V_p.

Сущность изобретения заключается в разработке более точного способа определения V_p.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда СВП резонансным способом.

Существенные признаки характеризующие изобретение.

Ограничительные: движение судна на воздушной подушке по льду с резонансной скоростью, определяемой в процессе движения судна.

Отличительные: резонансную скорость определяют по максимальной силе упора судовых движителей, при помощи упоромера, установленного на валу воздушного винта.

Известно (см. Войткунский Я. И. Сопротивление движению судов. Л.: Судостроение, 1988, с. 273), что при движении СВП на скоростях, близких к V_p, сопротивление воды имеет ярко выраженный "горб", соответствующий резкому возрастанию волнового сопротивления. Для движения с такой скоростью необходимо соответствующее увеличение упора судовых движителей. Таким образом, по росту упора воздушных винтов судна можно судить о приближении скорости судна к "горбовой", при котором волновое сопротивление, а значит, и амплитуда возбуждаемых волн максимальны.

Аналогичные процессы происходят и при движении СВП в режиме разрушения льда. В системе "лед-вода" возбуждаются изгибно-гравитационные волны, близкие по своему характеру к корабельной системе волн [1]. По мере приближения скорости судна V к V_p амплитуда ИГВ возрастает, что сопровождается ростом энергозатрат на движение и соответствующим увеличением упора судовых движителей. При V = V_p упор движителей достигнет максимального значения. Последующий рост V приведет к снижению амплитуды волн и необходимому для движения судна упора движителей. Таким образом, по максимальному значению упора судовых движителей можно определить величину V_p.

Способ осуществляется следующим образом.

Судно выходит на лед и начинает движение по ледяному покрову с постепенно возрастающей от нуля скоростью V. По мере движения СВП в ледяном покрове возникнут и начнут развиваться ИГВ. При V = V_p амплитуда ИГВ достигнет максимальных значений и судно будет испытывать наибольшее сопротивление движению. Для движения с такой скоростью требуется соответствующий наибольший упор судовых движителей. С целью текущего контроля величины упора предварительно в упорный подшипник или вал воздушного винта устанавливают упоромер. В момент показания упоромером наибольшего значения дальнейший рост скорости прекращается и СВП продолжает последующее движение с найденной таким образом скоростью.