Determination of the heeling moment acting in ice compression on the ice-resistant self-propelled platform “North Pole” by the model testing method

Abstract

Арк тический и антарк тический научно-исследовательский институт (Санкт-Петербург, Российская Федерация) Статья поступила в редакцию 11 апреля 2019 г. Представлена методика проведения модельного эксперимента по оценке кренящего момента, возникающего в условиях ледовых сжатий, для первой в мире полярной дрейфующей ледостойкой самоходной платформы типа «Северный полюс». Рассмотрены теоретические положения методики и ее практическая реализация в ледовом бассейне Арк тического и антарк тического научно-исследовательского института. Согласно методике искомый параметр определяется с учетом потерь метацентрической высоты от влияния ледяной «подушки», образующейся под днищем платформы. В качестве примера приведены некоторые результаты из большой серии экспериментов. Ключевые слова: дрейфующая научно-исследовательская платформа, модельный эксперимент, ледовые сжатия, остойчивость судов во льдах, ледовый кренящий момент.

Experimental-analytical method for determining the global ice load from ice compression on ships and floating platforms used as polar drifting observatories

“…Для их определения выведены расчетные аналитические зависимости и разработана технология проведения эксперимента. В сущности новая методика пред ставляет собой доработку и развитие идей, сформу лированных автором в [1].…”

“…Для вывода расчетных выражений применим прин цип замены вертикальных проекций внешних сил условными процедурами снятия виртуальных грузов, центры тяжести которых располагаются в точках при ложения результирующих ледовых сил [1]. При этом квазистатическое взаимодействие модели плавуче го объекта с ледяным полем рассматривается как последовательная серия статических равновесных положений плавучего объекта, для которых расчет изменения остойчивости и плавучести (от фиктивных грузов) может быть выполнен традиционными мето дами статики корабля.…”

“…Приведенное сравнение результатов, разумеется, не позволяет в полной мере судить о точности предлагаемой методики, но дает ориентиры, на основании которых можно сде лать заключение о ее адекватности. Представленная работа -продолжение про водившихся ранее исследований поведения дрей фующих во льдах объектов методом модельных испытаний [1]. Перспективным направлением для дальнейшего развития методики является разра ботка новых расчетных моделей для прогнозиро вания локальных ледовых нагрузок после установ ления их взаимосвязи с глобальными, полученными в модельном эксперименте.…”

“…В рамках первой задачи исследуется общая кар тина физического взаимодействия элементов си стемы; производится оценка остойчивости плавучих объектов во льдах и величины опрокидывающего момента, возникающего при ледовых сжатиях; ис следуется влияние ледяной «подушки», формирую щейся в подводной части корпуса во время ледового дрейфа. Обозначенные проблемы рассматривались ранее в [1], где в первом приближении предлагалась экспериментально-аналитическая методика коли чественной оценки кренящего момента и остойчи вости дрейфующих во льдах объектов для ледового…”