×
13.01.2017
217.015.835b

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002601545
Дата охранного документа
10.11.2016
Аннотация: Изобретение относится к области ледотехники, в частности к средствам разрушения ледяного покрова. Способ разрушения ледяного покрова осуществляется судном на воздушной подушке при его движении по льду с резонансной скоростью. При этом после возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн, судну в пределах перемещающейся за ним с резонансной скоростью первой впадины волн сообщают дополнительные периодические возвратно-поступательные перемещения в направлении его движения с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн. При этом перемещения обеспечивают максимальными в пределах впадины волн, т.е. равными половине их длины, а в момент повторного прохождения судном подошвы изгибно-гравитационной волны его корпусом создают вертикальные удары по ледяному покрову с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова. 1 ил.

Изобретение относится к области ледотехники, в частности к средствам разрушения ледяного покрова.

Из уровня техники известно использование судов на воздушной подушке (СВП) для разрушения ледяного покрова резонансным способом, т.е. путем возбуждения в ледяном покрове резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ) при движении судна по льду с резонансной скоростью (1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Изобретения и эксперименты. М.: Издательство «Академия Естествознания». 2007. - 355 с. ISBN 987-5-91327-017-7).

Недостатком способа является недостаточная амплитуда ИГВ, возбуждаемых при движении СВП.

Сущность изобретения заключается в увеличении амплитуды ИГВ.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении толщины ледяного покрова, разрушаемого СВП.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке при его движении по льду с резонансной скоростью.

Отличительные: после возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн судну в пределах перемещающейся за ним с резонансной скоростью первой впадины волн сообщают дополнительные периодические возвратно-поступательные перемещения в направлении его движения с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн, при этом перемещения обеспечивают максимальными в пределах впадины волн, т.е. равными половине их длины, а в момент повторного прохождения судном подошвы изгибно-гравитационной волны его корпусом создают вертикальные удары по ледяному покрову с частотой резонансных изгибно-гравитационной волн.

Общеизвестно, что, если на волновую (основную) систему подействовать периодическими (дополнительными) возмущениями с ее частотой, то в результате интерференции колебаний произойдет увеличение амплитуды волн основной системы. Таким образом, если после возбуждения системы резонансных ИГВ к ледяному покрову приложить дополнительную периодическую динамическую нагрузку с частотой, равной частоте резонансных ИГВ ωp, то амплитуда и, соответственно, ледоразрушающая способность ИГВ возрастут.

Значение ωp можно определить по зависимости (2. Хейсин Д.Е. Динамика ледяного покрова. Л.: Гидрометеоиздат. - 1967. 217 с.) где g - ускорение свободного падения; Н - глубина водоема; ρл, h - плотность и толщина льда; D - цилиндрическая жесткость ледяной пластины.

Известно (3. Козин В.М., Земляк В.Л. Физические основы разрушения ледяного покрова резонансным методом. Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН; ПТУ им. Шолом-Алехейма; АмГПГУ. - 2013, 250 с.), что максимальные деформации (глубина впадины ИГВ), а значит и изгибные напряжения в ледяном покрове, возникают в месте возникновения первой за СВП впадины ИГВ. Поэтому для более эффективного увеличения амплитуды ИГВ дополнительную периодическую нагрузку следует прикладывать именно в этом месте.

Очевидно, что характер дополнительной динамической нагрузки может быть самым разнообразным. В нашем случае рациональным может оказаться предлагаемое возвратно-поступательное движение СВП. В этом случае за счет максимального увеличения волнового сопротивления СВП в точках перегиба профиля ИГВ, т.е. возникновения у судна максимального дифферента, и возникновения центробежных сил на подошве ИГВ будут возникать благоприятные условия для увеличения их амплитуды.

Не вызывает сомнения и то, что вертикальный удар по ледяному покрову вызовет не только появлении в нем кратковременных деформаций, но и приведет к появлению в нем изгибных колебаний, т.е. к возбуждению ИГВ. Если эти удары создавать периодически с частотой ωp, то в ледяном покрове возникает система резонансных ИГВ.

Способ осуществляется следующим образом.

По ледяному покрову начинают перемещать СВП с резонансной скоростью. Если амплитуда возбуждаемых ИГВ окажется недостаточной для разрушения ледяного покрова, то после возбуждения во льду резонансных ИГВ (ИГВ максимальной амплитуды), перемещающихся с резонансной скоростью, судну начинают сообщать дополнительные возвратно-поступательные перемещения. Эти перемещения сообщают в направлении первоначального движения судна максимальными в пределах первой впадины ИГВ, перемещающихся за СВП, т.е. равными половине их длины и периодически с частотой резонансных ИГВ. Выполнение этих условий обеспечит возбуждение дополнительной системы ИГВ, частота которых будет равна частоте основных резонансных ИГВ ωp. Волновые системы окажутся когерентными и, вследствие этого, способными интерферировать друг с другом, т.е. периодически увеличивать их суммарные амплитуды и, соответственно, ледоразрущающую способность ИГВ.

Если и этого окажется недостаточно для разрушения ледяного покрова, то одновременно с вышеописанным маневрированием в момент повторного прохождения судном подошвы ИГВ, т.е. места максимального прогиба ледяного покрова, его корпусом создают вертикальные удары по льду. Для этого вентиляторный комплекс отключают на время, достаточное для резкого опускания судна на лед, т.е. создания но нему удара. После чего вентиляторный комплекс включают. Выполнение этой операции при повторном прохождении судном подошвы ИГВ (половины ее длины) обеспечит периодичность этих ударов с частотой резонансных ИГВ. В результате возникает еще одна система резонансных ИГВ. Ее наложение (интерференция) на ранее возбужденную волновую систему приведет к дополнительному увеличению суммарных амплитуд ИГВ и, соответственно, их ледоразрущающей способности.

Изобретение поясняется чертежом.

По ледяному покрову 1 начинают перемещать СВП 2 с резонансной скоростью υp. Если амплитуда возбуждаемых ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда 1, то судну в пределах впадины ИГВ (расстояние АВ=λр/2), перемещающейся с резонансной скоростью υp, сообщают дополнительные возвратно-поступательные перемещения с частотой ωp. Они вызовут возбуждение ИГВ 4 за счет возникновения в точках перегиба профиля ИГВ (А и В) максимального волнового сопротивления Rв, максимальной центробежной силы Rц в точке С и создания силы от вертикальных ударов Rу. В результате интерференции ИГВ 3 и ИГВ 4 амплитуды суммарных волн будут периодически возрастать до ИГВ 5.

Способ разрушения ледяного покрова судном на воздушной подушке при его движении по льду с резонансной скоростью, отличающийся тем, что после возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн судну в пределах перемещающейся за ним с резонансной скоростью первой впадины волн сообщают дополнительные периодические возвратно-поступательные перемещения в направлении его движения с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн, при этом перемещения обеспечивают максимальными в пределах впадины волн, т.е. равными половине их длины, а в момент повторного прохождения судном подошвы изгибно-гравитационной волны его корпусом создают вертикальные удары по ледяному покрову с частотой резонансных изгибно-гравитационных волн.
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 151-152 of 152 items.
29.03.2019
№219.016.ed86

Устройство для разрушения ледяного покрова

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров. Предложено устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, снабженного якорем, диаметр раскрытия лап которого должен быть больше длины рубки, обеспечивающим при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683123
Дата охранного документа: 26.03.2019
29.05.2020
№220.018.21dc

Способ определения подлинности цифрового изображения по скрытому маркеру, содержащему дополнительное сообщение

Изобретение относится к области защиты данных, к способу записи дополнительной информации в цифровые изображения и документы, содержащие изображения, требующие подтверждения подлинности и защиты от изменения, реализуемому за счет того, что в выделенную область цифрового изображения в один или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002721793
Дата охранного документа: 25.05.2020
Showing 161-168 of 168 items.
09.07.2020
№220.018.30e7

Способ разрушения ледяного покрова

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: подводное судно 2 начинают перемещать подо льдом 1 на безопасной глубине с резонансной скоростью, возбуждая изгибно-гравитационные волны 3, при этом во время движения судна 2 из его корпуса выдвигают жесткие, водонепроницаемые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725906
Дата охранного документа: 07.07.2020
12.04.2023
№223.018.4301

Способ создания ледяной переправы

Изобретение относится к области ледотехники и может использоваться при создании ледяных переправ на акваториях с подледным течением. Способ создания ледяной переправы заключается в создании на нижней поверхности ледяного покрова вдоль направления переправы ребер жесткости. Их создают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793628
Дата охранного документа: 04.04.2023
12.04.2023
№223.018.43a8

Устройство для разрушения ледяного покрова

Изобретение относится к ледокольным работам. Предложено устройство для разрушения ледяного покрова, которое представляет собой подводное судно, движущееся подо льдом с резонансной скоростью и возбуждающее резонансные изгибно-гравитационные волны. В носовой оконечности судна в вертикальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793475
Дата охранного документа: 04.04.2023
20.04.2023
№223.018.4dce

Способ разрушения ледяного покрова

Изобретение относится к судоходству в ледовых условиях, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами. Предложен способ разрушения льда, при реализации которого под первым за кормой судна гребнем волны размещают и буксируют со скоростью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793005
Дата охранного документа: 28.03.2023
22.04.2023
№223.018.50fc

Устройство для создания ледяной переправы

Изобретение может быть использовано для создания ледяной переправы. Технический результат – увеличение грузоподъемности ледяной переправы. Устройство для создания ледяной переправы выполнено в виде пилонов, установленных на берегах по обеим сторонам намеченной переправы, к верхним концам...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794268
Дата охранного документа: 13.04.2023
10.05.2023
№223.018.53a1

Способ разрушения ледяного покрова

Изобретение относится к судоходству в ледовых условиях, в частности к подводным судам, плавающим в условиях сплошного ледяного покрова и разрушающим его резонансным методом. При его реализации в процессе движения судна осуществляют отсос забортной воды внутрь судна с помощью насоса,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795356
Дата охранного документа: 03.05.2023
10.05.2023
№223.018.53a9

Способ разрушения ледяного покрова

Изобретение относится к судоходству в ледовых условиях, в частности к подводным судам, плавающим в условиях сплошного ледяного покрова и разрушающим его резонансным методом. При его реализации в процессе движения судна осуществляют отсос забортной воды внутрь судна с помощью водопроточного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795357
Дата охранного документа: 03.05.2023
23.05.2023
№223.018.6e73

Способ создания ледяной переправы

Изобретение относится к области ледотехники и может использоваться при создании ледяных переправ на акваториях с заснеженным ледяным покровом. Способ создания ледяной переправы включает образование на нижней поверхности ледяного покрова ребер жесткости при воздействии отрицательных температур....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795849
Дата охранного документа: 12.05.2023
+ добавить свой РИД