Исследование влияния формы корпуса подводного судна на эффективность разрушения ледяного покрова изгибно-гравитационными волнами

В. Л. Земляк, А. В. Погорелова, В. М. Козин, Н. О. Баурин

Представлено экспериментальное и теоретическое исследование влияния особенностей формы корпуса подводного судна (относительного удлинения и водоизмещения) на эффективность разрушения ледяного покрова изгибно-гравитационными волнами. Эксперименты проводились в опытовом ледовом бассейне размерами L×B×H = 10×3×1 м с использованием моделей подводных судов в масштабе 1:100. Модель ледяного покрова приготавливалась путем намораживания льда заданной толщины естественным холодом. Для проведения опытов была спроектирована и изготовлена необходимая оснастка и сформирован измерительный комплекс для регистрации колебаний модельного льда. В процессе буксировки моделей определялась скорость их движения, и записывались профили взволнованной поверхности льда. В ходе экспериментов анализировалась кривизна возбуждаемых изгибно-гравитационных волн, т. е. отношение прогибов к длине волны и возможность полного разрушения ледяной пластины. В теоретической части работы использовались ранее полученные аналитические интегральные зависимости для расчета прогибов плавающей упругой пластины при прямолинейном нестационарном движении тонкого почти осесимметричного тела вблизи поверхности раздела вода-пластина. Достоверность расчетов подтверждена путем сопоставления результатов с данными экспериментов разрушения естественного льда изгибно-гравитационными волнами. Полученные результаты показывают, что волнообразование в ледяном покрове и эффективность его разрушения существенно зависят от относительного удлинения и водоизмещения погруженного тела, а также скорости его перемещения и глубины погружения.

Скачать