CC BY
9
УДК 539.3
В. М. Козин, В. Л. Земляк, Д. С. Жуков
СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ЛЬДА РЕЗОНАНСНЫМ МЕТОДОМ СУДАМИ НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ
Предложены способы для повышения эффективности разрушения ледяного покрова резонансным методом судами на воздушной подушке. Описаны устройства, позволяющие определять и поддерживать величину резонансной скорости движения нагрузки.
Ключевые слова: судно на воздушной подушке, лёд, резонансный метод.
DOI: 10.24412/2227-1384-2020-4-57-69
Разрушение речного и морского льда с помощью ледоколов и ледокольных приставок осуществляется путём контакта форштевня со льдом, в результате чего сминается кромка ледяного покрова, изгибаясь до тех пор, пока изгибные напряжения во льду не достигнут предела прочности и не начнётся разрушение ледяного покрова. В контакт со льдом вступают также борта судна, которые последовательно обламывают его кромки. Выломанные льдины, переворачиваясь и притапливаясь бортами, всплывают за кормой ледокола.
Однако использование ледоколов и ледокольных приставок на внутренних водных путях, особенно при необходимости разрушения льда, на мелководных участках крайне затруднительно. Положение ещё более усугубляется в ранневесенний период при малом количестве воды и сложностью определения навигационной обстановки из-за отсутствия навигационных знаков, а также из-за низкого пропульсивного коэффициента полезного действия гребных винтов ледоколов на их малых скоростях движения. Неэффективное использование ледоколов отмечается
Козин Виктор Михайлович — доктор технических наук, профессор (Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН, Комсомольск-на-Амуре, Россия); e-mail: [email protected].
Земляк Виталий Леонидович — кандидат физико-математических наук, доцент кафедры технических дисциплин (Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан, Россия); e-mail: [email protected].
Жуков Дмитрий Сергеевич — студент (Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан, Россия); e-mail: [email protected].
Исследование выполнено за счёт гранта Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 18-38-20030).
© Козин В. М., Земляк В. Л., Жуков Д. С., 2020
57
и при разрушении заторов, при работе в условиях обильной шуги и снежицы [5].
Для решения описанных проблем необходим поиск принципиально новых способов разрушения ледяного покрова, в частности, с помощью судов на воздушной подушке (СВП).
Разрушение льда СВП может происходить путём воздействия на лёд собственной силы тяжести судна. При движении с малой скоростью подо льдом образуется воздушная полость, давление в которой равно давлению в воздушной подушке СВП. В этом случае равновесие ледяного покрова будет обеспечиваться только внутренними силами упругости льда, а разрушение будет происходить под действием сил тяжести. Тем не менее лёд может разрушаться и при отсутствии воздушной полости, в этом случае разрушение происходит от изгиба ледяного покрова при действии давления в воздушной подушке судна.
Также разрушение возможно путём генерирования резонансных из-гибно-гравитационных волн (ИГВ) при движении судна с критической скоростью. При сохранении этого режима движения СВП получает дифферент на корму (рис. 1), вследствие чего процесс сопровождается интенсивной подкачкой энергии в колеблющуюся систему, что вызывает увеличение прогибов и разрушение льда. Таким образом, одним из наиболее важных критериев реализации резонансного метода разрушения льда является сохранение скорости движения нагрузки [10].
Для точного определения резонансной скорости движения необходимо знать информацию о характеристиках судна и водоёма. Сведения о СВП (вес, давление в воздушной подушке) определяются на момент выхода судна из порта. Определение сведений о водоёме (глубина акватории, толщина льда и снежного покрова) вызывает трудности, особенно с учётом изменения перечисленных параметров водоёма по мере движения СВП и изменения значения упругих и прочностных свойств льда, зависящих от его микроструктуры и химического состава воды. Особая сложность заключается в определении толщины льда в торосах.
Рис. 1. Резонансный метод разрушения льда [10]
Значительные затруднения вызывает определение резонансной скорости при работах СВП на пределе своих ледокольных возможностей
58
и при нестационарных режимам движения. Опыт эксплуатации СВП при разрушении ледяного покрова показал трудности определения именно начала момента разрушения льда, когда дифферент судна на корму практически отсутствует. В этом случае особенно важно поддерживать необходимую скорость движения либо корректировать её значение с целью продолжения движения судна в наиболее благоприятном, с точки зрения разрушения льда, режиме.
Для точного определения резонансной скорости и поддержания её в начальный момент разрушения ледяного покрова можно фиксировать звуковой сигнал при деформации льда в его толще, который может быть принят приёмниками звуковых колебаний, например, конденсаторными микрофонами. При разрушении льда мощность звукового сигнала резко возрастает. Увеличение мощности можно получить с помощью любого стандартного прибора, предназначенного для измерения шумового напряжения.
Для повышения достоверности зарегистрированного сигнала необходимо отделить шумы самого СВП от сигнала трескающегося льда. Учитывая, что спектры их перекрываются лишь частично, это осуществляется с помощью обычного полосового фильтра. Приборы и необходимое оборудование располагаются на борту СВП.
Поскольку полное разрушение льда будет сопровождаться максимальным звуковым эффектом, то предлагаемое решение будет позволять практически с абсолютной точностью определять и поддерживать значение резонансной скорости [10].
Повторные проходы судна по полю битого льда увеличат степень его разрушения, уменьшая размеры обломков, превращая битый лёд в мелкобитый. Процесс измельчения крупнобитого льда СВП будет продолжаться до тех пор, пока в отдельных обломках не будут возникать изгибные напряжения, превышающие предел прочности льда на изгиб. Поскольку длина и амплитуда волн, генерируемых судном в битом льду, имеют конечные размеры, то и минимальные размеры обломков битого льда тоже будут ограниченными [6], т. е. после определённого количества проходов процесс измельчения льдин прекратится, так как СВП не будет контактировать со льдом, а воздействие будет оказываться возбуждаемыми волнами, поперечные размеры обломков льда перестанут уменьшаться независимо от количества последующих проходов. ИГВ будут трансформироваться в гравитационные, т. е. битый лёд не будет влиять на скорость и частоту волн, при этом с уменьшением размеров обломков льда длина волн уменьшается, а амплитуда возрастает, что приведёт к увеличению дифферента судна на корму. Соответственно, по увеличению дифферента СВП, которое будет происходить при неоднократных проходах судна, можно судить о возрастании степени разрушения льда и определить момент наступления максимальной степени разрушения, когда размеры обломков льда станут минимальными [13].
59
Максимальную степень разрушения льда можно определить за счёт направления силы упора воздушного винта при дифференте судна по отношению к горизонту. При этом в упорном подшипнике винта наряду с горизонтальной составляющей появится вертикальная составляющая упора, по величине которой можно судить о степени разрушения льда, а по её максимальному увеличению при реализации резонансного метода можно определить момент наступления максимальной степени разрушения ледяного покрова, когда размеры обломков льда станут минимальными [15].
Для определения величины резонансной скорости движения СВП по растрескавшемуся льду с помощью излучателя 3 и приёмника 4 определяется степень затухания ИГВ перед судном. Аналогичную информацию выдают излучатель 1 и приёмник 2, если скорость СВП не соответствует резонансной и процесс разрушения льда ещё не начался. По мере приближения скорости к ир под судном начинают возникать дополнительные трещины 5 с последующим их раскрыванием 6 и образованием полосы битого льда 7 (рис. 2). В результате степень затухания радиоволн под судном будет выше, чем перед ним. Максимальное значение этой разницы будет соответствовать наиболее интенсивному процессу разрушения льда, что обеспечит процесс текущего контроля состояния ледяного покрова в процессе движения судна по льду [8].
Рис. 2. Способ разрушения ледяного покрова [8]
Также ир можно определить по кривизне ледяного покрова, для чего в носу, средней части и корме СВП устанавливают излучатели и приёмники радиолокационной станции, с помощью которых измеряют расстояние до поверхности льда. По данным замеров с учётом показаний дифферентометра, также устанавливаемого на судне, определяется кривизна ледяного покрова [9].
В качестве устройства, способного отслеживать величину резонансной скорости движения СВП, может использоваться упоромер, устанавливаемый на валу воздушного винта. В работе [4] показано, что при движении СВП на скоростях, близких к ир, сопротивление воды имеет ярко выраженный «горб», соответствующий резкому возрастанию волнового сопротивления. Для движения с такой скоростью необходимо соответствующее увеличение упора судовых движителей. Таким обра-
60
зом, по росту упора воздушных винтов судна можно судить о приближении скорости СВП к «горбовой», при котором волновое сопротивление, а значит, и амплитуда возбуждаемых волн максимальны [11].
Известно, что при разрушении льда ИГВ от движущегося с резонансной скоростью СВП лёд начинает трескаться под судном, т. е. на подошве волны, и окончательно разрушается на вершине первого за судном гребня ИГВ. Таким образом, разрушение льда происходит в местах наибольшей кривизны профиля ИГВ, которые отстают друг от друга на расстояние, равное полудлине волны. Ширина разрушаемой области льда, т. е. длина фронта первого за кормой судна гребня ИГВ, примерно в три раза превышает ширину СВП.
Если перед началом выполнения ледокольных работ по разрушению льда 1, толщина которого превышает предельную для используемого СВП 4, предварительно во льду при помощи ледорезной машины выпилить концентраторы напряжений в виде канавок глубиной меньше толщины ледяного покрова 3 и длиной не менее трёх ширин В СВП, а канавки расположить перпендикулярно направлению движения судна на расстоянии друг от друга, равном полудлине ИГВ, симметрично намеченной траектории движения (рис. 3), то это приведёт к повышению эффективности разрушения ледяного покрова [12].
Рис. 3. Способ разрушения ледяного покрова [12]
В качестве дополнительного воздействия на ледяной покров снижающего его прочностные свойства может быть использовано распыление специального химического вещества, для этого на СВП в кормовой части устанавливается рама, выполненная из перфорированных труб, отверстия в которых служат для распыления реагента. Форма рамы аналогична сети трещин, возникающих в ледяном покрове после прохода судна с резонансной скоростью. Рама располагается горизонтально, т. е. параллельно поверхности льда.
61
Для распыления реагента судно перемещают по намеченной траектории, т. е. по предполагаемой полосе разрушения льда, на предельно малой скорости, а вещество в раму подают периодически с расходом, достаточным для образования на поверхности льда сетки в виде полосок из этого вещества. После прохода работы на льду прекращают на время, необходимое для формирования канавок вследствие разрушения льда реагентом. Затем судно возвращается в исходное положение и после снятия оборудования для распыления начинают перемещать по намеченному пути с резонансной скоростью. Наличие концентратов напряжений на поверхности льда, выполненных по форме, совпадающей с сеткой возникающих трещин, вызовет более интенсивное разрушение ледяного покрова [25].
В работе [2] показано, что с ростом температуры упругость льда снижается, т. е. при одновременном воздействии на лёд нагрузки его деформации увеличатся, что приведёт к росту изгибных напряжений во льду и его разрушению с меньшими энергозатратами. В качестве нагрузки может быть использовано СВП, двигающееся с резонансной скоростью, у которого для создания воздушной подушки установлены газотурбинные установки, подающие в подкупольное пространство раскалённые отработанные газы. Для высокотемпературного воздействия на лёд СВП, оснащённое такими установками, повторно перемещают по ледяному покрову, но на предельно низкой скорости, что позволит источнику тепла более длительно воздействовать на верхние, т. е. самые прочные слои льда, и поднимать их температуру до больших значений. После такого прохода упругие и прочностные характеристики льда понизятся, а повторные проходы СВП с резонансной скоростью приведут к его разрушению [24].
Для повышения эффективности разрушения ледяного покрова также может быть использовано создание светогидравлического удара под вершиной ИГВ. Для этого энергия лазера подаётся в подлёдный слой воды через снежный и ледяной покров [3]. Лазерная пушка устанавливается в корпус СВП и создаёт дистанционно под вершиной ИГВ взрывоподобное образование пара, что приведёт к увеличению амплитуды прогиба ледяной поверхности и к большей вероятности разрушения ледяного покрова [18].
Использование лазерной установки, установленной на корпусе СВП и способной наносить поперёк направления движения судна насечки на льду, также может привести к повышению ледокольных качеств СВП. В работе [26] показано, что наличие резких изменений формы поверхности тела может приводить к значительному росту местных напряжений, быстро затухающих по мере удаления от его границы. Соответственно надрез, созданный лазером во льду, будет являться концентратором напряжений при проходе по льду ИГВ, что приведёт к увеличению вероятности его разрушения [20].
Повысить давление воды под вершиной ИГВ можно, если на СВП
62
установить электрогидравлический водомёт, способный наносить гидроудары по поверхности льда [19].
В качестве дополнительного воздействия на ледяной покров с целью его плавления и разупрочнения может быть использовано радиоизлучение с частотой 106-107 Гц. Для этого генератор излучения устанавливается на СВП на специальной выдвижной штанге и осуществляет диэлектрический нагрев ледяной поверхности при движении судна с резонансной скоростью [21]. При повышении частоты радиоизлучения до частоты 109—1010 Гц в местах локального разогрева льда перепад температур может достигать 100 °С. Подобный градиент может приводить к термоудару, а при образовании жидкой фазы в локальном объёме и к гидроудару, и, как следствие, к растрескиванию и разлому льда в местах неоднородностей [22].
Для повышения температуры и гидродинамического давления под вершиной ИГВ может быть использован ультразвуковой излучатель [1]. Для этого одновременно с движением СВП под кромку ледяного покрова из корпуса судна выдвигают установленный ультразвуковой излучатель и начинают излучать ультразвук под нижнюю кромку льда в область максимальной вершины ИГВ. В результате чего произойдёт повышение температуры и гидродинамического давления воды, что приведёт к более эффективному разрушению ледяного покрова [23].
Эксперименты показали, что наличие в ледяном покрове локальных неоднородностей в виде майны значительно повышает эффективность разрушения льда резонансным методом, поэтому маневрирование судна вблизи или непосредственно над майной может привести к разрушению льда большой толщины, так как ледяное поле, имеющее свободную кромку, легче раскачать до предельных амплитуд. В работе [7] показано, что переход от распределённой нагрузки к сосредоточенной силе при давлениях в воздушной подушке, характерных для существующих СВП, приводит к резкому увеличению изгибных напряжений, которые превышают уровень напряжений в ледяном покрове от движения судна с резонансной скоростью. Таким образом, если в СВП разместить устройство, способное передавать нагрузку от веса судна на лёд не через воздушную подушку, а локально, т. е. сосредоточенно, то при статическом нагружении в ледяном покрове возникнут изгибные напряжения, превышающие напряжения при деформировании льда изгибно-гравитационными волнами. Дополнительно повысить ледоразрушаю-щую способность СВП можно, если с помощью этого устройства прикладывать силу не постоянно, а периодически, с частотой, равной частоте резонансных ИГВ. Для уменьшения или устранения реакции упругого основания с целью снижения затрачиваемых судном энергозатрат во льду бурят сквозное отверстие, в результате чего он становится проницаемым и архимедовы силы поддержания перестают действовать. Очевидно, что при медленном нагружении льда степень проницаемости
63
ледяного покрова не будет играть определяющей роли, если расход воды через отверстие будет недостаточен для заполнения чаши прогиба льда за время, равное четверти периода ИГВ (время заполнения и опорожнения чаши прогиба льда равно полупериоду ИГВ). В противном случае при прогибе льда в момент прохождения отверстия подошвой СВП вода успевает полностью заполнить чашу прогиба и затем из неё вылиться за полупериод ИГВ, т. е. упругое основание не будет участвовать в образовании архимедовых сил поддержания. В результате деформации ледяного покрова возрастут.
Для реализации предложенного способа разрушения льда 1 СВП 2 начинают перемещать с резонансной скоростью ир, что приводит к генерированию ИГВ 3. Если разрушить лёд не удаётся, то судно останавливают, в результате от статического нагружения возникает чаша прогиба 4. С помощью гидропривода 5 выдвигается вертикальный плунжер 6, предварительно установленный в корпусе судна 7, высота которого должна быть больше высоты парения корпуса СВП над поверхностью ледяного покрова. Это необходимо для передачи веса СВП на лёд, т. е. для замены распределённой нагрузки на сосредоточенную и увеличения кривизны чаши прогиба 8. Плунжер в корпусе судна располагают так, чтобы его ось находилась на одной вертикальной линии с центром масс СВП, что позволит исключить появление у судна крена и дифферента и соответствующего контакта корпуса судна со льдом помимо плунжера. Для строго выполнения этого условия в момент выдвижения плунжера могут быть использованы переменные массы, расходные материалы, балласт и прочие грузы, имеющиеся на судне. После выдвижения плунжера и удифферентовки СВП буром 9, расположенным внутри плунжера, во льду сверлится отверстие 10, диаметр которого может обеспечивать расход воды, достаточной для заполнения и опорожнения чаши прогиба льда от прохождения подошвы ИГВ за время, равное их полупериоду. В этом случае реакция упругого основания на деформации ледяного покрова будет минимальной. Далее плунжеру при помощи гидроцилиндра сообщают периодические вертикальные перемещения с частотой резонансных ИГВ аг (рис. 4).
Совпадение частот вертикальных колебаний приведёт к возникновению прогрессивных ИГВ, а во льду возникнут большие деформации, чем при статическом давлении плунжера на сплошной ледяной покров.
Локализация нагрузки на лёд от веса судна при его достаточном весовом водоизмещении, её динамическое воздействие и наличие сквозного отверстия приведут к разрушению ледяного покрова и образованию в нём майны 11, заполненной битым льдом. После этого плунжер с ледовым буром задвигают в исходное положение. При необходимости увеличения размеров образовавшейся майны судно перемещают на кромку неразрушенного льда и повторяют процесс нагружения. Если размер майны достаточный, то СВП перемещают на расстояние I, достаточное для развития
64
ИГВ максимальной амплитуды при движении с резонансной скоростью, и начинают движение к майне (рис. 5). В момент её прохождения в ледяном покрове амплитуда ИГВ возрастает до профиля 12, и лёд начнёт разрушаться за судном при его поступательном движении [14].
Рис. 4. Способ разрушения ледяного покрова [14]
Рис. 5. Движение СВП к образовавшейся майне с резонансной скоростью [14]
Для повышения эффективности приготовления майны под ледяной покров через плунжер с помощью предварительно установленного на его верхней части компрессора и воздухопроточного канала нагнетают атмосферный воздух с давлением и расходом, достаточными для формирования под ледяным покровом воздушной полости габаритами не меньше полудлины резонансной ИГВ. При таких габаритах воздушной полости вся прогнувшаяся часть льда будет располагаться над воздушной полостью, что увеличит прогибы ледяного покрова [16]. Нагнетание воздуха в момент, когда плунжер перемещается вниз и его стравливание при перемещении плунжера вверх путём открывания предварительно установленной в воздухопроточном канале заслонки, также приведёт к росту амплитуды ИГВ [17].
Список литературы
1. Агранат Б. А., Дубровин М. Н., Хавский Н. Н. Основы физики и техники ультразвука. М.: Высшая школа, 1987. 235 с.
2. Богородский В. В., Гаврило В. П. Лёд. Физические свойства. Современные методы гляциологии. Л: Гидрометеоиздат, 1980. 384 с.
65
3. Богородский В. В., Гаврило В. П., Недошивин О. А. Разрушение льда. Методы, технические средства. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 232 с.
4. Войткунский Я. И. Сопротивление движению судов. Л.: Судостроение, 1988. 273 с.
5. Зуев В. А. Средства продления навигации на внутренних путях. Л.: Судостроение, 1986. 208 с.
6. Каштелян В. И., Позняк И. И., Рывлин А. Я. Сопротивление льда движению судна. Л.: Судостроение, 1968. 238 с.
7. Козин В. М. О влиянии формы поперечной нагрузки на напряжённо-деформированное состояние бесконечной ледяной пластины. Горький: ГПИ им. Жданова, 1981. 6 с. Деп. в ЦНИИ «Румб». № ДР-1347.
8. Патент № 2038256 РФ. МПК B63B35/08. Способ разрушения ледяного покрова / Козин В. М., Милованова А. В., Шепель В. Т. 1995. URL: https://www1.fips.ru/ registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=2473&DocNumber=2038256& TypeFile=html (дата обращения 17.11.2020).
9. Патент № 2099235 РФ. МПК B63B35/08. Способ разрушения ледяного покрова / Козин В. М. 1997. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet? DB=RUPAT&m=6335&DocNumber=2099235&TypeFile=html (дата обращения 17.11.2020).
10. Патент № 2111888 РФ. МПК B63B35/08. Способ поддержания скорости судна на воздушной подушке для резонансного разрушения ледового покрова / Берданосов В. Д., Козин В. М., Новолодский И. Д. 1998. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=3538& DocNumber=2111888&TypeFile=htmI (дата обращения 17.11.2020).
11. Патент № 2137666 РФ. МПК B63B35/08. Способ разрушения ледяного покрова / Козин В. М. 1999. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet? DB=RUPAT&rn=4572&DocNumber=2137666&TypeFile=html (дата обращения 17.11.2020).
12. Патент № 2143373 РФ. МПК B63B35/08. Способ разрушения ледяного покрова / Козин В. М. 1999. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet? DB=RUPAT&rn=4427&DocNumber=2143373&TypeFile=html (дата обращения 17.11.2020).
13. Патент № 2224682 РФ. МПК B63B35/08. Способ разрушения ледяного покрова / Козин В. М. 2002. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet? DB=RUPAT&rn=6422&DocNumber=2224682&TypeFile=html (дата обращения 17.11.2020).
14. Патент № 2226477 РФ. МПК B63B35/08. Ледокольное судно на воздушной подушке / Козин В. М. 2004. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/ fips_servlet?DB=RUPAT&rn=9181&DocNumber=2226477&TypeFile=html (дата обращения 17.11.2020).
15. Патент № 2229410 РФ. МПК B63B35/08. Способ разрушения ледяного покрова / Козин В. М. 2004. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet? DB=RUPAT&rn=7079&DocNumber=2229410&TypeFile=html (дата обращения 17.11.2020).
16. Патент № 2235036 РФ. МПК B63B35/08. Ледокольное судно на воздушной подушке / Козин В. М. 2004. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/ fips_servlet?DB=RUPAT&rn=4646&DocNumber=2235036&TypeFile=htmI (дата обращения 17.11.2020).
17. Патент № 2235037 РФ. МПК B63B35/08. Ледокольное судно на воздушной по-
66
душке / Козин В. М. 2004. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/ fips_servlet?DB=RUPAT&m=4646&DocNumber=2235037&TypeFile=htmI (дата обращения 17.11.2020).
18. Патент № 2245273 РФ. МПК B63B35/08. Устройство для разрушения ледяного покрова / Козин В. М., Погорелова А. В. 2005. URL: https://www1.fips.ru/ registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=2009&DocNumber=2245273& TypeFiIe=htmI (дата обращения 17.11.2020).
19. Патент № 2245274 РФ. МПК B63B35/08. Устройство для разрушения ледяного покрова / Козин В. М., Погорелова А. В. 2005. URL: https://www1.fips.ru/ registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=2009&DocNumber=2245274& TypeFiIe=htmI (дата обращения 17.11.2020).
20. Патент № 2245275 РФ. МПК B63B35/08.Устройство для разрушения ледяного покрова / Козин В. М., Погорелова А. В. 2005. URL: https://www1.fips.ru/ registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=2009&DocNumber=2245275& TypeFile=htmI (дата обращения 17.11.2020).
21. Патент № 2249075 РФ. МПК B63B35/08. Способ разрушения ледяного покрова / Козин В. М., Погорелова А. В. 2005. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=5222&DocNumber=2249075&TypeFile=htmI (дата обращения 17.11.2020).
22. Патент № 2249076 РФ. МПК B63B35/08. Способ разрушения ледяного покрова / Козин В. М., Погорелова А. В. 2005. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=5222&DocNumber=2249076&TypeFiIe=htmI (дата обращения 17.11.2020).
23. Патент № 2258632 РФ. МПК B63B35/08. Способ разрушения ледяного покрова / Козин В. М., Погорелова А. В., Юшкина Ю. Б., Терещенкова Е. С. 2005. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=592& DocNumber=2258632&TypeFile=htmI (дата обращения 17.11.2020).
24. Патент № 2261817 РФ. МПК B63B35/08. Способ разрушения ледяных заторов на реках / Козин В. М., Горкунов Э. С., Колмогоров В. Л., Козин М. В. 2005. URL: https://www1.fips.ru/ registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn= 8812&DocNumber=2261817&TypeFile=htmI (дата обращения 17.11.2020).
25. Патент № 2285631 РФ. МПК B63B35/08. Способ разрушения ледяного покрова и устройство для его осуществления / Козин В. М., Козин М. В. 2006. URL: https: / / www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=1429& DocNumber=2285631&TypeFile=htmI (дата обращения 17.11.2020).
26. Седов Л. И. Механика сплошной среды. М.: Наука, 1970. 568 с.
* * *
Kozin Victor M.1, Zemlyak Vitaly L.2, Zhukov Dmitry S.2
METHODS AND DEVICES FOR INCREASING THE EFFICIENCY OF
BREAKING ICE COVER BY MEANS OF RESONANCE METHOD BY HOVERCRAFT
(1 Institute of Machining and Metallurgy, FEB RAS, Komsomolsk-on-Amur, Russia;
Sholom-Aleichem Priamursky State University, Birobidzhan, Russia)
Methods are proposed for increasing the efficiency of breaking the ice cover by means of the
resonance method by hovercraft. Devices are described that allow determining and maintaining
the value of the resonant speed of the load movement.
Keywords: air cushion vehicles, ice, resonant method.
DOI: 10.24412/2227-1384-2020-4-57-69
67
References
1. Agranat B. A., Dubrovin M. N., Khavsky N. N. Osnovy fiziki i tekhniki ultrazvuka (Fundamentals of physics and technology of ultrasound), Moscow, 1987. 235 p. (In Russ.).
2. Bogorodsky V. V., Gavrilo V. P. Led. Fizicheskie svoistva. Sovremennye metody gliatsiologii (Ice. Physical properties. Modern methods of glaciology), Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1980. 384 p. (In Russ.).
3. Bogorodsky V. V., Gavrilo V. P., Nedoshivin O. A. Razrushenie lda. Metody, tekhnicheskie sredstva (Breaking ice. Methods, technical means), Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1983. 232 p. (In Russ.).
4. Voitkunsky Ya. I. Soprotivlenie dvizheniiu sudov (Resistance to ship traffic), Leningrad, Sudostroenie Publ., 1988. 273 p. (In Russ.).
5. Zuev V. A. Sredstva prodleniia navigatsii na vnutrennikh putiakh (Means of prolongation of navigation on internal routes), Leningrad, Sudostroenie Publ., 1986. 208 s. (In Russ.).
6. Kashtelyan V.I., Poznyak I.I., Ryvlin A.Ya. Soprotivlenie lda dvizheniiu sudna (Ice resistance to vessel movement), Leningrad, Sudostroenie Publ., 1968. 238 p. (In Russ.).
7. Kozin V. M. O vliianii formy poperechnoi nagruzki na napriazhenno-deformirovannoe sostoianie beskonechnoi ledianoi plastiny (On the influence of the form of a transverse load on the stress-strain state of an infinite ice plate), Gorky, 1981. 6 p., manuscript Dep. at the Central Research Institute "Rumb". DR number 1347. (In Russ.).
8. Kozin V. M., Milovanova A. V., Shepel V. T. Sposob razrusheniia ledianogo pokrova (Method of breaking the ice cover), Patent no. 2038256 RU, 1995. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=2473& DocNumber=2038256&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
9. Kozin V. M. Sposob razrusheniia ledianogo pokrova (Method of breaking the ice cover), Patent no. 2099235 RU, 1997. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=6335&DocNumber=2099235&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
10. Berdanosov V. D., Kozin V. M., Novolodskii I. D. Sposob podderzhaniia skorosti sudna na vozdushnoi podushke dlia rezonansnogo razrusheniia ledovogo pokrova (Method of maintaining the speed of a hovercraft for resonant destruction of ice cover), Patent no. 2111888 RU, 1998. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=3538&DocNumber=2111888&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
11. Kozin V. M. Sposob razrusheniia ledianogo pokrova (Method of breaking the ice cover), Patent no. 2137666 RU, 1999. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=4572&DocNumber=2137666&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
12. Kozin V. M. Sposob razrusheniia ledianogo pokrova (Method of breaking the ice cover), Patent no. 2143373 RU, 1999. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=4427&DocNumber=2143373&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
13. Kozin V. M. Sposob razrusheniia ledianogo pokrova (Method of breaking the ice cover), Patent no. 2224682 RU, 2002. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=6422&DocNumber=2224682&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
14. Kozin V. M. Ledokolnoe sudno na vozdushnoi podushke (Icebreaking hovercraft), Patent no. 2226477 RU, 2004. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/ fips_servlet?DB=RUPAT&rn=9181&DocNumber=2226477&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
68
15. Kozin V. M. Sposob razrusheniia ledianogo pokrova (Method of breaking the ice cover), Patent no. 2229410 RU, 2004. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=7079&DocNumber=2229410&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
16. Kozin V. M. Ledokolnoe sudno na vozdushnoi podushke (Icebreaking hovercraft), Patent no. 2235036 RU, 2004. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/ fips_servlet?DB=RUPAT&rn=4646&DocNumber=2235036&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
17. Kozin V. M. Ledokolnoe sudno na vozdushnoi podushke (Icebreaking hovercraft), Patent no. 2235037 RU, 2004. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/ fips_servlet?DB=RUPAT&rn=4646&DocNumber=2235037&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
18. Kozin V. M., Pogorelova A. V. Ustroistvo dlia razrusheniia ledianogo pokrova (Device for breaking ice cover), Patent no. 2245273 RU, 2005. Available at: https://www1.fips.ru/ registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=2009&DocNumber=2245273& TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
19. Kozin V. M., Pogorelova A. V. Ustroistvo dlia razrusheniia ledianogo pokrova (Device for breaking ice cover), Patent no. 2245274 RU, 2005. Available at: https://www1.fips.ru/ registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=2009&DocNumber=2245274& TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
20. Kozin V. M., Pogorelova A. V. Ustroistvo dlia razrusheniia ledianogo pokrova (Device for breaking ice cover), Patent no. 2245275 RU, 2005. Available at: https://www1.fips.ru/ registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=2009&DocNumber=2245275& TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
21. Kozin V. M., Pogorelova A. V. Sposob razrusheniia ledianogo pokrova (Method of breaking the ice cover), Patent no. 2249075 RU, 2005. Available at: https://www1.fips.ru/ registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=5222&DocNumber=2249075& TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
22. Kozin V. M., Pogorelova A. V. Sposob razrusheniia ledianogo pokrova (Method of breaking the ice cover), Patent no. 2249076 RU, 2005. Available at: https://www1.fips.ru/ registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=5222&DocNumber=2249076& TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
23. Kozin V. M., Pogorelova A. V., Iushkina Iu. B., Tereshchenkova E. S. Sposob razrusheniia ledianogo pokrova (Method of breaking the ice cover), Patent no. 2258632 RU, 2005. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn= 592&DocNumber=2258632&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
24. Kozin V. M., Gorkunov E. S., Kolmogorov V. L., Kozin M. V. Sposob razrusheniia ledianykh zatorov na rekakh (Method of breaking ice blockage in rivers), Patent no. 2261817 RU, 2005. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/ fips_servlet?DB=RUPAT&rn=8812&DocNumber=2261817&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
25. Kozin V. M., Kozin M. V. Sposob razrusheniia ledianogo pokrova i ustroistvo dlia ego osushchestvleniia (Method of destruction of ice cover and device for its implementation), Patent no. 2285631 RU, 2006. Available at: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&rn=1429&DocNumber=2285631&TypeFile=html (accessed 11/17/2020). (In Russ.).
26. Sedov L. I. Mekhanika sploshnoi sredy (Continuum mechanics), Moscow, Nauka Publ., 1970. 568 p. (In Russ.).
•Jc -Jc -Jc
69
