СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА
METHOD OF BREAKING ICE COVER

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, способным разрушать сплошной ледяной покров при их всплытии. Известно техническое решение (1. Патент RU 2570916), в котором ледяной покров предлагается разрушать подводным судном посредством его прикрепления ко льду при помощи якоря и троса. Затем разрушающую лед нагрузку создают за счет заполнения балластных цистерн судна забортной водой, а также вращения гребных винтов судна.
Недостатком решения являются недостаточная толщина разрушаемого льда, зависящая от емкости балластных цистерн, т.е. возникающей отрицательной силы плавучести при их заполнении, а ее увеличение (за счет вращения гребных винтов) может привести к опасному подвсплытию судна (вертикальному перемещению вверх) и его соударению со льдом.
Сущность изобретения заключается в разработке способа увеличения льдоразрушающей способности и безопасности эксплуатации судна при его осуществлении.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении льдоразрушающей способности и безопасности эксплуатации судна при его реализации.
Существенные признаки, характеризующие изобретение
Ограничительные: судно прикрепляют ко льду при помощи якоря и троса с последующим периодическим заполнением балластных цистерн забортной водой.
Отличительные: судно прикрепляют ко льду посредством пары якорей и тросов, расположенных в носовой и кормовой оконечностях судна, в средней части судна предусматривают контейнер с вложенной в него емкостью из эластичного материала, которую заполняют сжатым воздухом.
Изобретение осуществляется следующим образом.
В носовой и кормовой оконечностях судна выполняют контейнеры, в которые укладывают в сложенном состоянии якоря с тросами, при этом точки крепления тросов к судну при их натяжении должны обеспечивать нулевые кренящий и дифферентующий моменты. При возникновении необходимости всплытия судно подвсплывает на безопасное заглубление и останавливается. Затем из контейнеров в вертикальном направлении выстреливаются, например, при помощи пороховых зарядов якоря 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 якорей из-подо льда их лапы автоматически раскрываются (по принципу раскрывающегося зонта) и после натяжения, т.е. устранения слабины у тросов, они прикрепляются ко льду. Затем забортной водой наполняют цистерны главного балласта. Судно приобретет отрицательную плавучесть и начнет натягивать якорные тросы, создавая вертикальную нагрузку на лед. Если при этом ледяной покров не разрушится, то в емкость из эластичного материала, расположенную в контейнере средней части судна посередине между якорями, подают сжатый воздух из его источника при помощи гибкого шланга. В результате емкость всплывет, т.е. приледнится, между якорями возникнет положительная сила плавучести, что увеличит изгибные напряжения, т.е. нагрузку на лед. Равноудаленность расположения емкости от якорей увеличит ее интенсивность, т.к. сила плавучести окажется приложенной в точке максимального вспучивания ледяного покрова. Давление сжатого воздуха, а значит и объем емкости, т.е. ее положительные силы плавучести (силы Архимеда), увеличивают до начала разрушения ледяного покрова. В результате будет достигнут заявленный технический результат.
Изобретение поясняется графически где: на фиг. 1 показан вид на судно сбоку после его прикрепления ко льду; на фиг. 2 - после заполнения емкости сжатым воздухом.
В оконечностях судна 1 выполняют контейнеры 2, в которые укладывают в сложенном состоянии якоря с тросами (эта позиция не показана). При возникновении необходимости всплытия судно 1 подвсплывает на безопасное заглубление Н (фиг. 1). После прикрепления якорей 3 ко льду 4 с помощью тросов 5 заполняют балластные цистерны 6, что вызовет деформацию ледяного покрова 4 до профиля 9 (фиг. 1). Если после этого ледяной покров 4 не разрушится, то в емкость 7 через гибкий шланг 8 подают сжатый воздух (фиг. 2). В результате емкость 7 всплывет и займет положение 10. Это увеличит деформации льда от профиля 9 (фиг. 1, 2) до профиля 11 (фиг. 2). Если и этого окажется недостаточно для разрушения ледяного покрова 4, то давление в емкости 7, а значит и ее размеры до габаритов 12 (фиг. 2) увеличивают до тех пор, пока ледяной покров 4 не разрушится. Использование при реализации предложенного способа прикрепляемых ко льду якорей позволит сконцентрировать прилагаемое ко льду нагружение в области между якорями, т.е. уменьшить энергозатраты на разрушение ледяного покрова.