СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА
METHOD OF BREAKING ICE COVER

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров при всплытии.
Известно техническое решение (Козин В.М., Земляк В.Л. Всплытие подводных судов в ледовых условиях. - Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН. 2012.-195 с. ISBN 978.5-7442-1551-7), в котором ледяной покров при всплытии предлагается разрушать носовой оконечностью посредством осушения балластных цистерн, т.е. возникающей при этом положительной силой плавучести, и создания дифферента на корму.
Недостатком решения является ограниченность толщины разрушаемого льда, зависящей от объема балластных цистерн, т.е. запаса плавучести судна, и создания разрушающей нагрузки, направленной против действия сил тяжести, что ухудшает его эффективность. Кроме того, взаимодействие носовой оконечности со льдом может привести к ее повреждению.
Сущность изобретения заключается в разработке способа, позволяющего создавать разрушающую нагрузку, совпадающую по направлению с действием сил тяжести и исключающую контакт корпуса судна со льдом в процессе его разрушения, а также дополнительную к силам тяжести нагрузку.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности, т.е. увеличении толщины разрушаемого льда, и обеспечении неповреждаемости корпуса судна.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.
Ограничительные: способ разрушения ледяного покрова подводным судном путем создания разрушающей нагрузки.
Отличительные: разрушающую нагрузку создают за счет заполнения балластных цистерн забортной водой, вращения гребных винтов и предварительного прикрепления судна к ледяному покрову, осуществляемого при помощи якоря и троса.
Изобретение осуществляется следующим образом.
В средней части судна выполняют контейнер, в который укладывают в сложенном состоянии якорь с тросом, при этом точка крепления троса к судну должна совпадать с центром величины объемного водоизмещения судна. В этом случае натяжение якорного троса при отсутствии хода у судна не вызовет ни крена, ни дифферента. При возникновении необходимости всплытия судно подвсплывает на безопасное заглубление и останавливается. Затем из контейнера в вертикальном направлении выстреливается, например, при помощи порохового заряда, якорь в сложенном состоянии. Для пробивания льда, т.е. для создания во льду лунки, может быть использована, например, струя кумулятивного заряда, установленного в головной части якоря. После выхода якоря из-подо льда его лапы автоматически раскрываются (по принципу раскрывающегося зонта) и он прикрепляется ко льду. Затем забортной водой заполняют балластные цистерны. Судно приобретет отрицательную плавучесть и начнет натягивать якорный трос, создавая при этом вертикальную нагрузку на лед. Совпадение направления действия нагрузки с направлением сил тяжести льда уменьшит ее разрушающую по сравнению с аналогом величину. Диаметр раскрытия якоря должен быть больше длины рубки. В этом случае при последующем всплытии судна из-подо льда после частичного осушения балластных цистерн в образовавшейся майне рубка будет взаимодействовать только с битым льдом, который не будет оказывать значительное сопротивление при ее выходе из-подо льда. Если после заполнения балластных цистерн не произойдет разрушение ледяного покрова под якорем, то начинают вращаться гребные винты. Якорный трос отклонится от первоначального вертикального положения, дополнительно натянется, а судно начнет движение и всплывать. Для компенсации возникающей дополнительной вертикальной силы горизонтальные рули перекладывают на соответствующие углы атаки, а для удержания судна в горизонтальном положении, т.е. устранения дифферентующего момента, используют уравнительные и цистерны замещения. Обороты вращения винтов увеличивают до тех пор, пока за счет возникающей дополнительной вертикальной силы ледяной покров не разрушится. В результате будет достигнут заявленный технический результат.
Изобретение поясняется чертежом.
В носовой средней части судна 1 выполняют контейнер 2, в который укладывают в сложенном состоянии якорь с тросом (эта позиция не показана). При возникновении необходимости всплытия судно 1 подвсплывает на безопасное заглубление H. После выхода якоря 3 из-подо льда 4 его лапы 5 раскрываются до диаметра d, который больше длины рубки l. Затем балластные цистерны 6 заполняют водой. Если не произойдет разрушение ледяного покрова 4 под якорем 3 с лапами 5 за счет натяжения якорного троса 7, возникающего от создания отрицательной силы плавучести D (точка крепления троса 7 «О» совпадает с центром величины объемного водоизмещения судна «С»), то начинают вращаться гребные винты 8. Якорный трос из положения 7 отклонится до положения 9, что приведет к появлению дополнительной вертикальной силы Р. Для ее компенсации горизонтальные рули 10 перекладываются в положение 11. Судно из положения I переместится в положение II. Уравнительные и цистерны замещения на чертеже не показаны.