Полупогруженный ледокол

 

1. ПОЛУПОГРУЖЕННЫЙ ЛЕДОКОЛ , содержащий подводный корпус с центральной подъемной камерой, нижней частью сообщенной с окружающей средой, периферийные поплавковью отсеки и балластную систему, включающую установленный в центральной подъемной камере баллон продувочного воздуха, соединенный с пневмомагистралью, сообщенной с центральной подъемной камерой, а также ледопроходной пилон, установленный на верхней части подводного корпуса, отличаю-, щийся тем, что, с целью улучщения проходимости ледокола в тяжелых льдах, в верхней части подводного корпуса вдоль диаметральной плоскости установлены ледоразрущающие зубья, расположенные один над другим, по направлению от носа к корме; а ледопроходной пилок смонтирован сзади указанных зубьев в кормовой части судна. 2. Ледокол по п. 1, отличающийся тем, что балластная система снабжена трехходовым краном с рычагами управления, эксгаустером с газотурбинным приводом, снабженным управляющими рычагами, расположенным в подъемной камере и сообщенным через трехходовой кран с пневмомагистралью баллона продувочного воздуха, а также пневматическим цилиндром с полостью , сообщенной с баллоном продувочного воздуха и с подпружиненным поршнем со штоком, кинематически соединенным (Л с рычагами управления трехходовым краном и управляющими рычагами газотурбинного привода эксгаустера.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК з(50 В 63 В 35 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3403804/27-11 (22) 02.03.82 (46) 30.07.83. Бюл. № 28 (72) В. Н. Пикуль (53) 629.123.5 (088.8) (56) 1. Сб. «Человек, море, техника». Л., «Судостроение», 1980, с. 163 — 164 (прототип). (54) (57) 1. ПОЛУПОГРУЖЕННЫЙ ЛЕДОКОЛ, содержащий подводный корпус с центральной подъемной камерой, нижней частью сообщенной с окружающей средой; периферийные поплавковые отсеки и балластную систему, включающую установленный в центральной подъемной камере баллон продувочного воздуха, соединенный с пневмомагистралью, сообщенной с центральной подъемной камерой, а также ледопроходной пилон, установленный на верхней части подводного корпуса, отличаю-. и1ийся тем, что, с целью улучшения проходимости ледокола в тяжелых льдах, в

ÄÄSUÄÄ 1031844 А верхней части подводного корпуса вдоль диаметральной плоскости установлены ледоразрушающие зубья, расположенные один над другим, по направлению от носа к корме; а ледопроходной пилон смонтирован сзади указанных зубьев в кормовой части судна.

2. Ледокол по п. 1, отличающийся тем, что балластная система снабжена трехходовым краном с рычагами управления, эксгаустером с газотурбинным приводом, снабженным управляющими рычагами, расположенным в подъемной камере и сообщенным через трехходовой кран с пневмомагистралью баллона продувочного воздуха, а также пневматическим цилиндром с полостью, сообщенной с баллоном продувочного воздуха и с подпружиненным порш- S нем со штоком, кинематически соединенным с рычагами управления трехходовым кра- Ц ф ном и управляющими рычагами газотурбинного привода эксгаустера.

103

Изобретени относится к судостроению, в частности к лидерным ледоколам, вобравшим в себя положительные свойства полупогруженного судна для активного плавания во льдах и ледокола на заглубленной воздушной подушке, которые призваны разрушать тяжелые льды.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является полупогруженный ледокол, содержащий подводный корпус с центральной подъемной камерой, нижней частью сообщенной с окружающей средой, периферийные поплавковые отсеки и балластную систему, включающую установленный в центральной подъемной камере баллон продувочного воздуха, соединенный с пневмомагистралью, сообщенной с центральной камерой, а также ледопроходной пилон, установленный на верхней части подводного корпуса 11).

Однако на узкий и заостренный пилон приходится черезмерно большая нагрузка от всей толщи монолита и крепко смерзшихся паковых глыб. В результате снижается уровень надежности важнейшего элемента прочности в подкрепляющем наборе судна.

Проходимость такого ледокола в Арктическом бассейне невысока. При попытке ломать тяжелые льды пилоном судно неминуемо получит большой дифферент на нос. Отсюда возникает проблема, дополнительной центровки судна.

Цель изобретения — улучшение проходимости ледокола в тяжелых льдах.

Для достижения указанной цели в полупогруженном ледоколе, содержащем подводный корпус с центральной подъемной камерой, нижней частью сообщенной с окружающей средой, периферийные поплавковые отсеки и балластную систему, включающую установленный в центральной подъемной камере баллон продувочного воздуха, соединенный с пневмомагистралью, сообщенной с центральной подъемной камерой, а также ледопроходной пилон, ус-, тановленный на верхней части подводного корпуса, в верхней части подводного корпуса вдоль диаметральной плоскости установлены ледоразрушающие зубья, расположенные один над другим по направлению от носа к корме, а ледопроходной пилон смонтирован сзади указанных зубьев в кормовой части судна.

Кроме того, в полупогруженном ледоколе балластная система снабжена трехходовым. краном с рычагами управления, эксгаустером с газотурбинным приводом, снабженным управляющими рычагами, расположенным в центральной подъемной камере и сообщенным через трехходовой кран с пневмомагистралью баллона, продувочного воздуха, а также пневматическим цилиндром, с полостью, сообщенной с баллоном продувочного воздуха, и с подпружиненным поршнем со штоком, кинематически

1844

55 соединенным с рычагами управления трехходовым краном и управляющими рычагами газотурбинного привода эксгаустера.

На фиг. представлен ледокол, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид спереди; на фиг. 3 — система вертикальных перемещений в начальный момент времени; на фиг.

4 — то же, в момент нагнетания воздуха. в подъемную камеру.

Ледокол имеет единый подводный корпус

1 и надстройку 2, возвышающуюся над ледовым покровом и опирающуюся на высокий ледопроходной пилон 3, который смещен в корму, а на выпуклой верхней поверхности подводного корпуса размещен ряд ледоразрушающих зубьев 4. При этом каждый последующий зуб возвышается над зубом, стоящим непосредственно впереди.

Подводный корпус 1 под герметизированной верхней палубой содержит подъемную камеру 5 в центральной области и водонепроницаемые отсеки 6 по периферийному поясу.

Подъемная камера 5 снизу замкнута днищевой оболочкой, имеющей в диаметральной плоскости щелевой шпигат 7. В верхней несмачиваемой зоне камерной полости размещены агрегаты и узлы балластной системы вертикальных перемещений. Эта система включает в себя эксгаустер 8 с приводом от мощного газотурбинного двигателя 9, баллон 10 продувочного воздуха и трехходовой трубопроводный кран 11. Он обладает достаточно большими проходными сечениями и призван сообщать нагнетающий патрубок эксгаустера с полостью баллона

10 при одном положении и обеспечивать выход сжатого воздуха из патрубка и баллона в полость подъемной камеры при другом своем положении.

Кроме того, в систему вертикальных перемещений входит пневматический цилиндр

12. Кинематическая часть схемы подключения состоит из поршня 13 и штока 14, связанного с рычагами управления перекладкой трехходового крана 11 и управляющими рычагами приводного вала эксгаустера 8. Со стороны штока 14 на поршень воздействует пружина 15. Пневмочасть представлена командной трубкой 16. В исходном состоянии ледокол стоит на месте, имеет ход в чистой воде или форсирует водяные поля небольшой толщины и находится в обычном полупогруженном положении на исходной глубине. При этом в замкнутой полости подъемной камеры 5, в ее верхней несмачиваемой зоне, воздух содержится под малым избыточным давлением Р „ -"-0,5 ати.

С увеличением толщи ледового покрова прочные зубья 4 судна, движущегося с значительной скоростью в горизонтальном направлении, начинают задевать за нижнюю поверхность плавающих льдин. В результате скоростного действия заостренных вершин

l0 зубьев перед пилоном 3 в слоях ледяного поля, размягченных водой, образуется глубокая борозда, которая облегчает работу пилона по окончательному разрушению льда на пути следования судна.

Если крепко смерзшиеся многометровые ледяные глыбы остановят судно, то вступит в действие газотурбинный двигатель 9 и начнет циклически функционировать вся балластная система. Под воздействием пружины 15, связанной непосредственно с поршнем 13, шток 14 через рычаги управления зафиксирует кран 11 в положение, изображенное на фиг. 3, и выведет ротор газовой турбины на частоту оборотов и

При этом высокопроизводительный эксгаустер 8 откачивает воздух из замкнутого пространства камеры 5 и сжимает его в полости баллона 10. В верхней зоне камерного пространства возникает разрежение среды. Заборная вода через щелевой шпигат 7 поступает в камеру 5 и ее уровень поднимается до предельного. Получив отрицательную плавучесть, ледокол устремляется вниз. Тем временем воздух, сжатый в баллоне 10, в небольшом количестве по трубке 16 заполняет полость цилиндра 12.

Воздействуя на поршень 13, он отжимает последний в положение, показанное на фиг. 4. Ротор турбины двигателя 9 снижает

31844 частоту оборотов до п;, . Кран 11 фиксируется так, что сжатый воздух из баллона

10 сбрасывается в камерную полость. Давление среды в несмачиваемой зоне камеры

5 резко повышается до Р„,„ 0,5 ати.

Вода вытесняется из камерного пространства в окружающую среду через шпигат 7. Получив положительную плавучесть, ледокол устремляется вверх и наноеит удар наиболее высокими зубьями по льду снизу.

Тем временем давление воздуха в баллоне

10 понижается и поршень 13 силой пружины

15 приводит систему в положение, изображенное на фиг. 3. Далее цикл многократно и автоматически повторяется. Чем больше водоизмещение судна и значительнее продольные размеры его подводной части, тем реже можно наносить удары снизу по льду при неизменной путевой скорости.

Пилон 3 играет роль некого верхнего киля, позволяющего судну сохранять в простран-зе нормальное положение при любом режиме ледоразрушения.

В предлагаемом ледоколе обеспечивается надежность защиты ледоразрушающей стойки — пилона — от черезмерных нагрузок и сохранение центровки корабля при выполнении различных эволюций в сложной. ледовой обстановке.

1031844

pue. @

Составитель О Аргасов

Редактор С. Юско Техред И. Верес Ко рре кто р О. Бил а к

Заказ 5306/22 Тираж 460 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4