ЛЕДОКОЛЬНОЕ СУДНО
ICE BREAKER

Изобретение относится к судостроению, в частности к конструкции и эксплуатации ледоколов.
Известны ледокольные суда с традиционной клиновидной формой носовых обводов (большинство современных ледоколов, например ледоколы типа «Арктика» и др.). Такая форма обводов, характеризующаяся форштевнем, наклоненным к горизонтали под углом 20-30° в районе действующих ватерлиний, углами входа ватерлиний от 25° до 45° и шпангоутами клиновидной формы с углом наклона от 40° до 65°, позволяет судну под действием тяги гребных винтов ломать лед, наползая на него. Традиционная клиновидная форма обводов носовой оконечности ледоколов также обеспечивает их удовлетворительные мореходные качества при движении на чистой воде, в том числе в штормовых условиях.
Недостатком ледоколов с традиционной формой носовых обводов являются их ограниченные возможности по расширению канала, что может потребоваться при проводках крупнотоннажных судов, ширина которых значительно превышает ширину ледокола. При движении на небольшом расстоянии от кромки уже проложенного канала, ледокол с традиционными ледокольными обводами соскальзывает и «сваливается» в этот канал, что приводит к тому, что расширенный канал получается переменной ширины с неровной, рваной кромкой.
Известно ледокольное судно, описанное в учебном пособии Л.Г.Цоя «Морские ледоколы. Особенности проектирования» ГОУВПО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет». Санкт-Петербург, 2003 год, с.63 (рис.6.3, модель 16). Носовая оконечность этого судна выполнена в форме тримарана, состоящего из основного и двух боковых корпусов с бортовыми римерами. При движении судна первыми вступают во взаимодействие со льдом форштевни боковых корпусов и надрезают его, затем форштевень среднего корпуса создает вертикальное усилие на надрезанной пластине, обламывает ее и разрезает на две части в виде клавиш, которые носовым клиновидным форштевнем отводятся в стороны под кромки канала.
За прототип принято техническое решение по SU 1537129 A3, МПК В63В 35/08. Известное ледокольное судно имеет корпус, носовая оконечность которого выполнена в виде тримарана, состоящего из основного корпуса, традиционного для ледоколов, и двух бортовых корпусов.
Наличие в носовой оконечности неподвижно установленных дополнительных боковых корпусов, разрушающих лед резанием благодаря острым режущим кромкам римеров, позволяет вырезать чистый канал с ровными кромками и расширять его на любую ширину без сбрасывания ледокола обратно в канал. Кроме того, становится возможным осуществить околку причалов путем срезания острой кромкой бокового корпуса намерзшего к причальным стенкам льда.
Недостатком ледокольного судна с тримаранной носовой оконечностью, которая при движении во льду взаимодействует с ним тремя корпусами вместо одного, является ухудшенная маневренность, особенно при работе в заснеженных и торосистых льдах. Наличие дополнительных боковых корпусов, постоянно погруженных в воду, приводит к увеличению сопротивления движению судна на чистой воде и встречном волнении.
Задачей предлагаемого решения является создание такой конструкции носовой оконечности ледокола, которая позволит исключить недостатки тримаранной носовой оконечности благодаря тому, что дополнительные боковые корпуса могут не взаимодействовать со льдом или водой при отсутствии в том необходимости.
Также, как и в прототипе, предлагаемое ледокольное судно имеет носовую оконечность, выполненную тримаранной, состоящей из основного корпуса, традиционного для ледоколов, и двух бортовых корпусов с режущими кромками (бортовыми римерами).
Поставленная задача решается тем, что нижняя часть носовой оконечности основного корпуса ледокольного судна расположена ниже конструктивной ватерлинии, бортовые корпуса расположены побортно на платформе, установленной в верхней части основного корпуса и выполнены в виде выступающих вперед и вниз бортовых ледорезных римеров, боковая кромка которых выполнена в задней части плавно переходящей в поверхность надводного борта, а в передней части вертикально плоской, при этом нижняя кромка ледорезных римеров расположена выше уровня конструктивной ватерлинии.
Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 представлена аксонометрическая проекция обводов носовой оконечности; на фиг.2 - теоретический чертеж в трех проекциях; на фиг.3 - сечение носовой оконечности по шпангоутам Б-Б, иллюстрирующее процесс ломки льда носовой частью корпуса ледокола; на фиг.4 -сечение носовой оконечности по шпангоутам А-А, иллюстрирующее процесс резки льда с помощью вертикально плоской боковой кромки в передней части римеров.
лк
лр
Носовая оконечность 1 ледокольного судна состоит из основного корпуса 2, имеющего традиционную клиновидную ледокольную форму обводов, простирающегося до ватерлинии ВЛ - ледокольной ватерлинии (совпадающей с конструктивной ватерлинией - КВЛ) и верхней платформы 3, которая может быть выполнена либо съемной, либо неподвижно соединенной с корпусом судна, образуя единую монолитную носовую оконечность. Бортовые корпуса верхней платформы 3 выполнены в виде выступающих вниз и вперед ледорезных римеров 4, нижняя кромка 5 которых заострена и имеет наклон к горизонтали на уровне ватерлинии ВЛ - ледорезной ватерлинии, что обеспечивает при увеличении осадки судна до этой ватерлинии резание льда при движении судна носом вперед. Боковая кромка 6 в передней части ледорезных римеров 4 может быть вертикально плоской, а в задней части переходит в поверхность надводного борта судна.
Ледокольное судно работает во льдах следующим образом.
лк
лр
В том случае, когда носовая оконечность имеет единую монолитную конструкцию, ледокол должен иметь достаточную вместимость балластных танков для возможности изменения осадки носом около 1,0 м. При осадке по ВЛ судно будет иметь традиционные ледокольные обводы носовой оконечности и работать во льдах как обычное ледокольное судно, то есть будет осуществляться ломка льда форштевнем основного корпуса (фиг.3, сечение Б-Б). При необходимости расширения канала или обрезания намерзшего льда у причала ледокол путем балластировки увеличит свою осадку носом по ВЛ, и погруженные под ватерлинию ледорезные римеры 4 обеспечат резанье льда клавишами вместо традиционной ломки секторами (фиг.4, сечение А-А).
лк
лр
При исполнении верхней части носовой оконечности съемной, необходимость в балластировке судна для изменения осадки отпадает. В этом случае при возникновении соответствующей потребности на основном корпусе судна 1 неподвижно закрепляется верхняя платформа 3 с ледорезными римерами 4 в виде отдельной приставки. При этом осадки ВЛ и ВЛ будут совпадать, а в остальном схема работы остается такой же. Совмещение съемной верхней платформы с основным корпусом показано на фиг.3 пунктирной линией.
Преимуществами заявляемого ледокольного судна является наличие по бортам ледорезных римеров, конструктивно связанных с верхней платформой в носовой оконечности, что позволяет расширить функции, которые может выполнять предлагаемое ледокольное судно. К ним относятся: возможность вырезать чистый канал с ровными кромками и расширять его на любую ширину, исключив сбрасывание ледокола обратно в канал, а также возможность осуществлять околку причалов путем срезания острой кромкой выступающего римера намерзшего к причальным стенкам льда. Сопутствующие такому способу ломки льда недостатки, в частности, худшая маневренность во льдах, ликвидируются тем, что предлагаемая конструкция и форма обводов носовой оконечности позволяют при необходимости приподнять ледорезные римеры надо льдом путем изменения осадки судна или убрать их вместе со съемной частью носовой оконечности, после чего движение и работа во льду осуществляется традиционным способом.