[go: up one dir, main page]

RU2210517C2 - Method of breaking ice cover and device for realization of this method - Google Patents

Method of breaking ice cover and device for realization of this method Download PDF

Info

Publication number
RU2210517C2
RU2210517C2 RU2000127562A RU2000127562A RU2210517C2 RU 2210517 C2 RU2210517 C2 RU 2210517C2 RU 2000127562 A RU2000127562 A RU 2000127562A RU 2000127562 A RU2000127562 A RU 2000127562A RU 2210517 C2 RU2210517 C2 RU 2210517C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
ice
engines
icebreaker
air
Prior art date
Application number
RU2000127562A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000127562A (en
Inventor
Б.А. Адамович
Ахмет Гири Бамат Гиреевич Дербичев
В.И. Дудов
Д.П. Кобяков
А.П. Трубицын
Original Assignee
Адамович Борис Андреевич
Ахмет Гири Бамат Гиреевич Дербичев
Дудов Владимир Ильич
Кобяков Дмитрий Петрович
Трубицын Александр Павлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Адамович Борис Андреевич, Ахмет Гири Бамат Гиреевич Дербичев, Дудов Владимир Ильич, Кобяков Дмитрий Петрович, Трубицын Александр Павлович filed Critical Адамович Борис Андреевич
Priority to RU2000127562A priority Critical patent/RU2210517C2/en
Publication of RU2000127562A publication Critical patent/RU2000127562A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2210517C2 publication Critical patent/RU2210517C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: navigation in frozen water basins. SUBSTANCE: pulse hydro-jet engines are introduced under ice 6 before fore portion of ship from icebreaker by means high-pressure rods-pipe+ADs- during submergence engines are filled with water and pulse pressure up to 250 atm is built in their chambers by means of high- pressure bottles for forcing water out of chambers, thus creating maximum reactive thrust up to 14000 t+ADs- part of compressed air increases pressure in air pocket through holes in engine heads, thus facilitating cracking of ice cover. Device proposed for realization of this method includes units for preparation and storage of air compressed to 250 atm: air compressor 7, high-pressure electric pneumatic valves 8, high-pressure bottles 9 and working units which consist of two high-pressure swivel rods-pipes 3 located in fore portion of icebreaker with pulse hydro-jets engine mounted at their outlet ends+ADs- pointed heads of engines rest against lower edge of ice 6. EFFECT: enhanced efficiency of ice breaking. 3 cl, 2 dwg

Description

1. Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к морскому транспорту, в частности, к технике продления навигации в зимнее время путем разрушения ледового покрова.
1. The technical field to which the invention relates.
The invention relates to maritime transport, in particular, to a technique for prolonging navigation in the winter by destroying the ice cover.

2. Уровень техники
Известны различные способы и устройства для разрушения ледового покрова: установка подрывных зарядов на поверхности льда и под ней, растопление льда при помощи горячего пара или электронагрева, гидроразмыв теплой водой, разрезка льда на фрагменты и др. [1]. Указанные способы и устройства малопригодны для использования в суровых условиях Арктики и Антарктики, где толщина льда достигает нескольких метров, и даже мощные атомные ледоколы не всегда могут преодолеть такую преграду. Задача состоит в том, чтобы на пути ледокола к нижней поверхности льда приложить сосредоточенное усилие для образования ледяной трещины. Для толщины льда в несколько метров такое усилие должно составлять до нескольких тысяч тонн.
2. The level of technology
There are various methods and devices for destroying the ice cover: installing subversive charges on the ice surface and under it, melting ice using hot steam or electric heating, washing with warm water, cutting ice into fragments, etc. [1]. The indicated methods and devices are unsuitable for use in the harsh conditions of the Arctic and Antarctic, where the ice thickness reaches several meters, and even powerful atomic icebreakers cannot always overcome such a barrier. The task is to apply a concentrated force on the icebreaker’s path to the lower surface of the ice to form an ice crack. For an ice thickness of several meters, such an effort should be up to several thousand tons.

Наиболее близкими аналогами данного изобретения являются: способ разрушения ледяного покрова с помощью гидравлического удара [2], способ надрезки льда с помощью гидромолота [3] и судно ледового плавания с пневмообмывом [4]. The closest analogs of the present invention are: a method of destroying the ice cover by means of a hydraulic shock [2], a method of notching ice with a hydraulic hammer [3] and an ice-floating ice-going vessel [4].

3. Сущность изобретения
Поставленная задача решается путем создания на нижней кромке льда гидрореактивного усилия, направленного вверх. Способ заключается в том, что берут два импульсных гидрореактивных двигателя, работающих от сжатого воздуха, и размещают их на штангах - трубах высокого давления по обе стороны носовой части ледокольного судна.
3. The invention
The problem is solved by creating a hydroreactive force directed upwards on the lower edge of the ice. The method consists in the fact that they take two pulsed jet engines running on compressed air, and place them on the rods - high pressure pipes on both sides of the bow of the icebreaking vessel.

Штанги делают L-образной формы для достижения нижней поверхности льда, а на внешних концах штанг устанавливают указанные гидрореактивные двигатели. The rods are made L-shaped to reach the bottom surface of the ice, and the indicated hydro-jet engines are installed on the outer ends of the rods.

Сжатый воздух для работы гидрореактивных двигателей получают с помощью судового компрессора высокого (до 250 атм) давления и наполняют им баллоны высокого давления, а выпуск воздуха к двигателям осуществляют с помощью электропневмоклапанов и поворачивающихся штанг - труб высокого давления. Compressed air for the operation of hydro-jet engines is obtained using a marine compressor of high (up to 250 atm) pressure and filled with high-pressure cylinders, and the air is released to the engines using electro-pneumatic valves and rotating rods - high-pressure pipes.

Двигатель при погружении автоматически наполняют водой и давлением воздуха выталкивают столб воды из его камеры, создавая реактивную силу, способную образовать трещины в ледяном покрове, которые затем расширяют ледоколом. When immersed, the engine is automatically filled with water and the column of water is pushed out of its chamber by air pressure, creating a reactive force that can form cracks in the ice cover, which are then expanded by the icebreaker.

Устройство для осуществления указанного способа состоит из следующих элементов: в носовой части ледокольного судна устанавливают две поворотные цапфы 2 с распределительным устройством 5, распределяющим воздух в штанги-трубы высокого давления 3, на концах которых установлены импульсные гидрореактивные двигатели 4, упирающиеся головками в ледовый покров. 6. Под палубой носовой части корабля размещают воздушный компрессор 7, распределительные электропневмоклапаны 8 большого расхода (⌀ 50 м), баллоны высокого давления 9 по две штуки на один пуск, пусковые электропневмоклапаны 10 большого расхода, связанные с распределительным устройством 5. A device for implementing this method consists of the following elements: two rotary trunnions 2 are installed in the bow of an icebreaking vessel 2 with a distribution device 5 that distributes air to the high pressure rod pipes 3, at the ends of which pulsed hydroreactive engines 4 are mounted, resting against the ice cover by the heads. 6. Below the deck of the bow of the ship, an air compressor 7, high-pressure distribution electro-pneumatic valves 8 (⌀ 50 m), high-pressure cylinders 9, two pieces per launch, high-pressure starting electro-pneumatic valves 10 connected to the switchgear 5 are placed.

Устройство работает следующим образом,
Когда ледокол упирается в неразрушаемый ледовой покров, он дает задний ход и с помощью штанг-труб 3 вводит двигатели 4 под лед, продвигая их как можно дальше вперед. Компремированный в баллонах 9 воздух при помощи клапанов 10 выпускают по штангам-трубам 3 к головкам двигателей 4 и вытесняют из их камер столб воды, создавая реактивную тягу, способную образовать трещину в толстом слое льда. Чем тоньше толщина льда, тем меньше расход воздуха.
The device operates as follows,
When the icebreaker abuts against indestructible ice cover, it backs up and, with the help of rod tubes 3, drives engines 4 under the ice, moving them forward as far as possible. Compressed air in cylinders 9 using valves 10 is discharged through rod-tubes 3 to the heads of engines 4 and a column of water is forced out of their chambers, creating reactive thrust that can form a crack in a thick layer of ice. The thinner the ice thickness, the lower the air consumption.

Пример. Example.

Берут баллоны высокого давления 9 емкостью по 500 л каждый, с помощью компрессора 7 нагнетают в них воздух до давления 250 атм и по команде "пуск" открывают клапаны 10, направляя воздух в головки двигателей 4. Каждый двигатель делают в виде стакана (с заостренным донышком) диаметром 3 м и длиной 5 м, автоматически наполняющегося водой в количестве 36.000 литров. По команде "пуск" каждый двигатель создает импульс тяги, равный 400 тонносекунд, при начальной тяге, равной с учетом гидравлических потерь, 14.000 тонн. При этом штанги-трубы 3 не несут дополнительной нагрузки, так как могут свободно перемещаться на поворотных сальниковых цапфах 2. Take high-pressure cylinders 9 with a capacity of 500 l each, using a compressor 7 pump air into them to a pressure of 250 atm and, on a “start” command, open valves 10, directing air to the heads of the engines 4. Each engine is made in the form of a glass (with a pointed bottom ) with a diameter of 3 m and a length of 5 m, automatically filled with water in the amount of 36,000 liters. At the start command, each engine generates a thrust impulse equal to 400 tons, with an initial thrust equal to 14,000 tons taking into account hydraulic losses. At the same time, the rod-tubes 3 do not carry additional load, since they can freely move on rotary stuffing boxes 2.

В перерывах и при хранении в целях исключения замерзания воды в штангах-трубах и двигателях, их продувают горячим паром из бойлерной ледокола. During breaks and during storage, in order to prevent freezing of water in the boom tubes and engines, they are blown with hot steam from the boiler icebreaker.

4. Перечень фигур
Фиг.1 - Принципиальная схема устройства; вид сверху.
4. List of figures
Figure 1 - Schematic diagram of the device; view from above.

Фиг.2 - то же, вид сбоку. Figure 2 is the same side view.

Источники информации
1. Зуев В.А. Средства продления навигации на внутренних водных путях. Л. , "Судостроение", 1986.
Sources of information
1. Zuev V.A. Means of extending navigation on inland waterways. L., "Shipbuilding", 1986.

2. Патент России 2139809 с приоритетом 20.10.99 (Козин В.М.). 2. Patent of Russia 2139809 with priority 20.10.99 (V. Kozin).

3. Патент России 2137669 с приоритетом 20.09.99 (Тарасов Г.П.). 3. Patent of Russia 2137669 with a priority of September 20, 1999 (G. Tarasov).

4. Заявка РФ на изобретение 93021772 от 26.04.93 (Рослик Я.Ф.). 4. RF application for the invention 93021772 from 04/26/93 (Roslik Y.F.).

Claims (2)

1. Способ разрушения ледяного покрова, основанный на принципе гидромолота, отличающийся тем, что с борта ледокола при помощи штанг-труб высокого давления вводят под лед перед носовой частью ледокольного судна импульсные гидрореактивные двигатели, автоматически наполняют их водой при погружении, и создают в их камерах при помощи баллонов высокого давления импульсное давление до 250 атм, которое обеспечивает вытеснение воды из камер, создающее максимальную реактивную тягу до 14000 т, при этом часть сжатого воздуха через отверстия в головках двигателей повышает давление в воздушном пузыре, облегчая образование трещины в ледовом покрове. 1. A method of destroying the ice cover, based on the principle of a hydraulic hammer, characterized in that pulsed hydroreactive engines are introduced under the ice in front of the icebreaker vessel from the icebreaker using high-pressure rod tubes, they are automatically filled with water when immersed, and created in their chambers using high-pressure cylinders, a pulsed pressure of up to 250 atm, which ensures the displacement of water from the chambers, which creates a maximum reactive thrust of up to 14,000 tons, while part of the compressed air through the openings in the heads igateley increases the pressure in the air bladder, facilitating the formation of cracks in the ice sheet. 2. Устройство для разрушения ледяного покрова, содержащее пневмогидравлические агрегаты для выпуска сжатого воздуха под лед к двигателям, отличающееся тем, что в его состав входят агрегаты подготовки и хранения сжатого до 250 атм воздуха - воздушный компрессор, электропневмоклапаны высокого давления, баллоны высокого давления, и рабочие агрегаты, состоящие из двух поворотных штанг-труб высокого давления, размещаемых в носовой части ледокола, на выходных концах которых размещены импульсные гидрореактивные двигатели, упирающиеся своими заостренными головками в нижнюю кромку льда. 2. A device for destroying the ice cover, containing pneumohydraulic units for releasing compressed air under the ice to the engines, characterized in that it includes units for preparing and storing compressed air up to 250 atm - an air compressor, high pressure electro-pneumatic valves, high pressure cylinders, and working units, consisting of two high-pressure swivel rods placed in the bow of the icebreaker, at the output ends of which are located pulsed hydroreactive engines, which abut their pointed heads to the bottom edge of the ice.
RU2000127562A 2000-11-03 2000-11-03 Method of breaking ice cover and device for realization of this method RU2210517C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000127562A RU2210517C2 (en) 2000-11-03 2000-11-03 Method of breaking ice cover and device for realization of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000127562A RU2210517C2 (en) 2000-11-03 2000-11-03 Method of breaking ice cover and device for realization of this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000127562A RU2000127562A (en) 2002-10-27
RU2210517C2 true RU2210517C2 (en) 2003-08-20

Family

ID=29245243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000127562A RU2210517C2 (en) 2000-11-03 2000-11-03 Method of breaking ice cover and device for realization of this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2210517C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2326785C1 (en) * 2006-11-20 2008-06-20 Андрей Борисович Адамович Method of destruction of ice cover for marine ice breakers and device to its realisation
RU2831372C1 (en) * 2023-12-15 2024-12-04 Георгий Иванович Долбичкин Method of melting ice on fairway of the northern sea route (nsr)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3698341A (en) * 1970-03-04 1972-10-17 Jacob C Wagner Ice-breaking hammer attachment for ships
US3785315A (en) * 1970-03-04 1974-01-15 J Wagner Liquid-hammer icebreaker for ships
RU2048374C1 (en) * 1993-07-30 1995-11-20 Виталий Григорьевич Федчишин Shipboard ice-breaking device
RU2137669C1 (en) * 1998-07-16 1999-09-20 Тярасов Герман Павлович Method of breaking ice cover of rivers and seas and ice breaking attachment for realization of this method
RU2139809C1 (en) * 1999-03-16 1999-10-20 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Method of breaking ice cover
RU2142383C1 (en) * 1998-05-26 1999-12-10 Марийский государственный технический университет Hydraulic unit for washing-off ice cover

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3698341A (en) * 1970-03-04 1972-10-17 Jacob C Wagner Ice-breaking hammer attachment for ships
US3785315A (en) * 1970-03-04 1974-01-15 J Wagner Liquid-hammer icebreaker for ships
RU2048374C1 (en) * 1993-07-30 1995-11-20 Виталий Григорьевич Федчишин Shipboard ice-breaking device
RU2142383C1 (en) * 1998-05-26 1999-12-10 Марийский государственный технический университет Hydraulic unit for washing-off ice cover
RU2137669C1 (en) * 1998-07-16 1999-09-20 Тярасов Герман Павлович Method of breaking ice cover of rivers and seas and ice breaking attachment for realization of this method
RU2139809C1 (en) * 1999-03-16 1999-10-20 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Method of breaking ice cover

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2326785C1 (en) * 2006-11-20 2008-06-20 Андрей Борисович Адамович Method of destruction of ice cover for marine ice breakers and device to its realisation
RU2831372C1 (en) * 2023-12-15 2024-12-04 Георгий Иванович Долбичкин Method of melting ice on fairway of the northern sea route (nsr)
RU2833086C1 (en) * 2024-04-12 2025-01-14 Артем Глебович Девяткин Device and method of devyatkin a.g. for clearing fairway from ice

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3850125A (en) Icebreaking
US3952527A (en) Offshore platform for arctic environments
US3872814A (en) Twin-hull ship for drilling in ice-covered waters
RU2483967C2 (en) Ice-breaking system for floating bodies
US6554660B2 (en) Propulsion system for yachts, trawlers and the like
CN210000515U (en) high-pressure water jet ice breaking device
FI89574C (en) ISBRYTARE
US6964069B2 (en) Floating wave making apparatus
KR20150018312A (en) Freezing easy 360 degree icing is rotatable air bubble icebreaker
RU2210517C2 (en) Method of breaking ice cover and device for realization of this method
RU2161578C1 (en) Method of braking ice cover
US4864950A (en) Icebreaker
RU2389640C1 (en) Arctic ice-breaker freight supership with icreproof pylon
RU2139809C1 (en) Method of breaking ice cover
RU2651415C1 (en) Ice breaking method
CN110116789A (en) A kind of waterpower icebreaking device
US3698341A (en) Ice-breaking hammer attachment for ships
US3698340A (en) Ice-breaking system for ships
US4409918A (en) Ice-breaking and conveying system
RU2326785C1 (en) Method of destruction of ice cover for marine ice breakers and device to its realisation
KR101422182B1 (en) Ice breaker
US3785315A (en) Liquid-hammer icebreaker for ships
RU2213675C2 (en) Method of breaking ice cover and ship attachment for realization of this method
CN108528646A (en) A kind of shield pick ice working ship
SU1031844A1 (en) Submerged ice-breaker