Патент на изобретение №2188894
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА
(57) Реферат: Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: возбуждают во льду резонансные изгибно-гравитационные волны при движении судна на воздушной подушке. В процессе движения создают дополнительную периодическую вертикальную нагрузку на лед от упора воздушных винтов посредством периодической, с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн дифферентовки судна на нос. Изобретение позволяет повысить эффективность воздействия на ледяной покров. 1 ил. Изобретение относится к области ледотехники, в частности к амфибийным судам на воздушной подушке (СВП), разрушающим ледяной покров резонансным методом. Известно техническое решение (Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада. – Владивосток: ИАПУ, – 1993. – 44 с.), в котором предлагается разрушать ледяной покров СВП путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ), т.е. волн максимальной амплитуды. Недостатком способа является ограниченная ледоразрушающая способность этих судов. Сущность изобретения заключается в разработке увеличения амплитуды ИГВ. Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении толщины льда, разрушаемого резонансным методом. Существенные признаки, характеризующие изобретение. Ограничительные: ледяной покров разрушается судном на воздушной подушке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении. Отличительные: в процессе движения создают дополнительную периодическую вертикальную нагрузку на лед от упора воздушных винтов посредством периодической с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн дифферентовки судна на нос. Известно (С. М. Тарг. Краткий курс теоретической механики. – М.: Высшая школа. – 1998. – 415 с.), что вектор  , направленный под углом к горизонтальной плоскости, может быть разложен на вертикальную  и горизонтальную  составляющие. Таким образом, если упор воздушных винтов СВП направить под углом к горизонтальной плоскости, то его вертикальную составляющую можно использовать для увеличения силы давления на лед. Для этого судно следует дифферентовать на нос. В результате нагрузка на лед возрастет, что увеличит амплитуду и соответственно ледоразрушающую способность ИГВ.
Также известно (Хейсин Д.Е. Динамика ледяного покрова. – Л.: Гидрометеиздат. – 1967. – 217 с.), что периодическое приложение ко льду вертикальной силы с частотой резонансных ИГВ приведет к возбуждению в ледяном покрове дополнительной системы резонансных ИГВ.
Таким образом, если наряду с поступательным движением СВП на него подействовать периодической вертикальной нагрузкой, то в ледяном покрове разовьются основная и дополнительная системы ИГВ. При совпадении частоты периодической нагрузки с частотой резонансных ИГВ взаимодействие этих волновых систем приведет к возбуждению суммарных ИГВ наибольшей амплитуды.
Способ осуществляется следующем образом.
По ледяному покрову начинают перемещать СВП с резонансной скоростью. Если амплитуда возбуждаемых при этом основных ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то судно, например, за счет его дифферентовочной системы периодически с частотой резонансных ИГВ дифферентуют на нос, т.е. угол дифферента периодически изменяют от 0 до + . Это приведет к динамическому приложению вертикальной составляющей упора воздушных винтов и соответствующему возбуждению дополнительных резонансных ИГВ. Взаимодействие основных и дополнительных ИГВ приведет к росту амплитуды суммарных ИГВ и, как следствие, к увеличению толщины разрушаемого льда.
Изобретение поясняется чертежом. По ледяному покрову 1 начинают перемещать СВП 2 с резонансной скоростью vp. Если амплитуда возбуждаемых ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда 1, то судно за счет перекачки балласта периодически с частотой резонансных ИГВ  p дифферентуют на нос, т.е. угол дифферента периодически изменяют от 0 до . В результате упор Р воздушных винтов 4 будет также периодически наклоняться на угол  к горизонтальной плоскости. Это приведет к периодическому появлению вертикальной составляющей Pz упора Р и возбуждению дополнительных резонансных ИГВ 5. Взаимодействие ИГВ 3 и ИГВ 5 приведет к росту суммарных ИГВ 6 и соответствующему увеличению толщины разрушаемого льда 1.
Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 23.08.2002
Номер и год публикации бюллетеня: 16-2004
Извещение опубликовано: 10.06.2004
|
||||||||||||||||||||||||||
