Полупогруженный ледокол

1844 5 10 15 20 103Изобретени относится к судостроению, в частности к лидерным ледоколам, вобравшим в себя положительные свойства полу- погруженного 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 чрезмерно 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 полу- погруженном 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 25 30 35 40 45 50 55 соединенным с рычагами управления трех- ходовым 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 вершин1 Озубьев перед пилоном 3 в слоях ледяногополя, размягченных водой, образуется глубокая борозда, которая облегчает работупилона по окончательному разрушению льдана пути следования судна,Если крепко смерзшиеся многометровыеледяные глыбы остановят судно, то вступит в действие газотурбинный двигатель 9и начнет циклически функционировать всябалластная система. Под воздействием пружины 15, связанной непосредственно споршнем 13, шток 14 через рычаги управления зафиксирует кран 11 в положение,изображенное на фиг. 3, и выведет роторгазовой турбины на частоту оборотов иПри этом высокопроизводительный эксгаустер 8 откачивает воздух из замкнутогопространства камеры 5 и сжимает его вполости баллона 10. В верхней зоне камерного пространства возникает разрежениесреды. Заборная вода через щелевой шпигат 7 поступает в камеру .5 и ее уровеньподнимается до предельного, Получив отрицательную плавучесть, ледокол устремляется вниз. Тем временем воздух, сжатыйв баллоне 10, в небольшом количестве потрубке 16 заполняет полость цилиндра 12.Воздействуя на поршень 13, он отжимаетпоследний в положение, показанное нафиг. 4. Ротор турбины двигателя 9 снижает 31844частоту оборотов до и ;, . 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,9 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 чрезмерных нагрузок и сохранение центровки корабля при выполнении различных эволюций в сложной. ледовой обстановке.. Верес60ного комитетений и открРаушская нУжгород, ул,илак дактор С. Юскок аз 5306/22ВНИИп113035,Филиал ПП Состав Техред И Тираж 4 И Государствен делам изобрет Москва, Ж - 35,П Патент, г, овКорректорПодписноеа СССРытийб., д. 4/5Проектная, 4