способ разрушения ледяного покрова
Классы МПК: | B63B35/08 ледоколы B60V3/06 суда E02B15/02 очистка от льда |
Автор(ы): | Козин Виктор Михайлович (RU), Земляк Виталий Леонидович (RU), Верещагин Владислав Юрьевич (RU), Рогожникова Елена Григорьевна (RU), Кипин Денис Юрьевич (RU), Матюшина Анна Александровна (RU), Погорелова Александра Владимировна (RU), Гринкруг Лев Соломонович (RU), Орлов Максим Юрьевич (RU), Орлова Юлия Николаевна (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВПО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2013-09-05 публикация патента:
27.10.2014 |
Изобретение относится к ледотехнике, в частности, к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке. Во время морского отлива судно на воздушной подушке движется с резонансной скоростью вдоль береговой линии на расстоянии от кромки примерзшего к берегу льда и возбуждает во льду резонансные изгибно-гравитационные волны, при этом судну сообщают поперечные периодические перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба льда, и частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова. 2 ил.


Формула изобретения
Способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью вблизи вдоль береговой линии во время морского отлива на расстоянии от кромки примерзшего к берегу моря, равном полудлине волны статического прогиба ледяного покрова, отличающийся тем, что одновременно с поступательным движением судну сообщают поперечные периодические перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба льда, и частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области ледотехники и может быть использовано, и частности, для выполнения ледокольных работ суднами на воздушной подушке (СВП), разрушающими ледяной покров резонансным методом (1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Изобретения и эксперименты. М.: Издательство «Академия Естествознания», 2007. - 355 с.).
Известно техническое решение (2. RU 2211169С2, 05.10.2000), в котором предлагается разрушать ледяной покров во время морского прилива СВП, перемещая его сначала вдоль береговой линии на расстоянии от кромки примерзшего льда, равном полудлине волны статического прогиба ледяного покрова, затем с резонансной скоростью вдоль свободной кромки.
Недостатком способа является ограниченная ледоразрушающая способность.
Изобретение направлено на повышение ее эффективности.
Поставленная техническая задача решается путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ) при движении СВП с резонансной скоростью вблизи вдоль береговой линии во время морского отлива на расстоянии от кромки льда, примерзшего к берегу, равном полудлине волны статического прогиба ледяного покрова, при этом судну сообщают поперечные перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба, и с частотой, равной частоте резонансных ИГВ. Поперечные перемещения, т.е. движение бортом к берегу и от него, и сопутствующий крен приведут к возбуждению дополнительной системы резонансных ИГВ. Эти волны при приближении к берегу, т.е. при выходе на ярко выраженное мелководье, будут трансформироваться: длина волны будет уменьшаться, а высота волны - увеличиваться. В результате наложение этой волновой системы на систему ИГВ от поступательного движения СВП вдоль береговой линии приведет к увеличению высоты суммарных ИГВ, что увеличит их ледоразрушающую способность. Периодические перемещения судна с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба, т.е. в пределах чаши волны статического прогиба ледяного покрова от веса СВП, будут способствовать генерации более интенсивных дополнительных ИГВ, так как смещение от подошвы к вершине волны будет сопровождаться появлением у судна знакопеременного максимального крена. Как известно (3. Бенуа Ю.Ю. и др. Основы теории судов на воздушной подушке. - Л.: Судостроение, 1970. - 456 с.), что появление у судна дифферента приводит к увеличению его волнового сопротивления, т.е. увеличению амплитуды возбуждаемых волн. Очевидно, что аналогичные явления будут происходить и при наличии у судна крена при его движении лагом, т.е. бортом. Таким образом вышеописанное маневрирование СВП повысит его ледоразрушающую способность.
Сущность изобретения заключается в увеличении высоты суммарных изгибно-гравитационных волн.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.
Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении с резонансной скоростью вблизи вдоль береговой линии во время морского отлива на расстоянии от кромки примерзшего к берегу моря, равном полудлине волны статического прогиба ледяного покрова.
Отличительные: одновременно с поступательным движением судну сообщают поперечные периодические перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба льда, и частотой, равной частоте резонансных ИГВ.
Изобретение осуществляется следующим образом.
По ледяному покрову при отливе вдоль береговой линии на расстоянии от кромки льда, примерзшего к берегу, равном полудлине волны статического прогиба льда
(где D - цилиндрическая жесткость ледяной пластины, - плотность воды, g - ускорение силы тяжести) (4. Хейсин Д.Е. Динамика ледяного покрова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1967), начинают перемещать СВП с резонансной скоростью. Если разрушения льда не произойдет, то одновременно с поступательным движением судну сообщают поперечные периодические перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба льда, и частотой, равной частоте резонансных ИГВ
.
Это приведет к возбуждению дополнительной системы резонансных ИГВ, что повысит ледоразрушающую способность СВП.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема деформирования ледяного покрова при поступательном движении СВП, а на фиг.2 - при поступательном и поперечном перемещениях судна.
По ледяному покрову 1 перемещают СВП 2 на расстоянии от кромки льда 3, равном половине длины волны статического прогиба льда 4, сообщая ему одновременно поперечные периодические перемещения ±S (фиг.1), что вызовет появление у судна знакопеременного максимального крена ± max (фиг.2), что приведет к соответствующему увеличению толщины разрушаемого льда 1.
Класс E02B15/02 очистка от льда