Исследование влияния ледовых условий на возможность всплытия подводных судов в ледяном покрове (промежуточный)

Цель: определение изменения заглубления погруженного тела при его движении с различной скоростью под свободной поверхностью воды и вблизи нижней поверхности льда. Выполнено физическое моделирование процессов деформирования и разрушения ледяного покрова от движения одиночной и парной нагрузок. Для моделей, имеющих одинаковые характеристики (относительное удлинение, водоизмещение и площадь поперечного сечения), но отличающихся отношением высоты корпуса к его ширине, наибольший льдоразрушающий эффект наблюдается от движения модели, имеющий форму поперечного сечения в форме круга. Уменьшение отношения высоты корпуса к его ширине приводит к снижению льдоразрушающей способности ИГВ. Плохо обтекаемая форма тела, близкая к прямоугольной, увеличивает сопротивление формы корпуса, что влияет на распределение давления воды на поверхности корпуса судна и рост прогибов льда. Наиболее эффективное измельчение льдин наблюдается при движении модели с плохо обтекаемой формой. Значительное снижение льдоразрушающей способности ИГВ происходит с ростом величины заглубления нагрузки. Полученные формулы хорошо согласуются с известными результатами для волнового сопротивления сфероида при движении под свободной поверхностью. Волновое сопротивления для малых скоростей движения мало (около нуля), затем по мере увеличения скорости оно растет и достигает максимума, после чего начинает убывать. Подъемная сила для малых скоростей почти равна нулю, затем по мере увеличения скорости она растет и достигает максимума, после чего начинает убывать и переходит для больших скоростей к отрицательным значениям. Уменьшение глубины погружения приводит к росту максимумов волнового сопротивления и подъемной силы (для поверхности со льдом и без льда). Изменение глубины погружения движущегося тела не влияет на значение критических скоростей, при которых наблюдаются максимальные значения подъемной силы и волнового сопротивления. Уменьшение глубины водоема приводит к росту максимума волнового сопротивления и уменьшению максимума подъемной силы, а также значения критических скоростей, при которых наблюдаются максимальные значения подъемной силы и волнового сопротивления. Максимум подъемной силы и волнового сопротивления при движении под ледяным покровом больше, чем при движении под свободной поверхностью, при условии, что глубина погружения не слишком мала. Зависимость максимальных значений волнового сопротивления и подъемной силы от толщины ледяного покрова немонотонная и зависит от глубины погружения. Увеличение толщины ледяного покрова приводит к росту значений критических скоростей, при которых наблюдаются максимальные значения волнового сопротивления и подъемной силы. Сжатие ледяного покрова приводит к уменьшению максимума подъемной силы и волнового сопротивления, а силы растяжения приводят к их росту. При сжатии ледяного покрова значения критических скоростей понижаются, а при его растяжении - увеличиваются. Увеличение радиуса тела при его неизменной длине приводит к росту волнового сопротивления и подъемной силы. Увеличение длины тела при неизменном радиусе приводит к уменьшению волнового сопротивления и подъемной силы.