Расчёты для прокладки ледовых каналов

Чтобы выполнить основную задачу – обеспечить проводку судов во льдах в кратчайшие сроки, необходимо особое внимание уделять прокладке канала определённой ширины и радиуса кривизны в местах изменения курсов, так как именно на криволинейных участках наиболее часто происходят повреждения и остановка судов. В некоторых случаях предпочтительнее преодолеть участок более туднопроходимого льда, чем делать крутые повороты, а затем производить околку застрявших судов.

В основу схематизированной модели (рисунок 5.1) движения проводимого судна можно принять условие прохождения циллиндрической вставки корпуса в ледовом канале минимального радиуса кривизны при определённых разностях в ширине канала.

Радиус кривизны канала, в который впишется циллиндрическая часть корпуса лимитирующего проходимого судна, может быть определён из выражения:

(5.1)

где L_цил – длина циллиндрической вставки судна, м;

ΔBк – стрела, разность между шириной канала и шириной судна, м.

Задав в формулу 5.1 значения нашего судна и различные значения стрел, то получим необходимый радиус кривизны канала R. Данные сведём в таблицу 5.1:

Таблица 5.1 - Значения минимальных радиусов R(в м) кривизны ледовых каналов.

Lцил, м	ΔBк, м
90,3

Следует обратить внимание на то, что чем больше угол отворота от прежнего курса, тем меньше радиус кривизны.

Имея радиусы кривизны канала, теперь можно рассчитать максимально допустимую длину судна из условия его “вписываемости” в канал без разрушения льда:

(5.2)

где B_к – ширина канала за ледоколом на циркуляции, равна 1,25 ширины ледокола, м;

B_с – ширина судна, м;

R – минимальный радиус кривизны канала, м.

Зная размерения нашего судна и ледокола, по формуле 5.2 найдём допустимую длину судна, которую необходимо иметь, чтобы “вписаться” в канал с радиусом кривизны, полученным в таблице 5.1. Для этого определим, что B_с = 15,3 м, B_к = 1,25 · 20 = 25 м, а R будут соответствовать из таблицы 5.1. Результаты зафиксируем в таблицу 5.2:

Таблица 5.2 – Максимально допустимая длина судна в ледовом канале.

Bк - Bс, м	9,3
R, м
Lmax, м

Эта информация может быть использована при формировании каравана, способного работать в различных ледовых условиях.

При проводке каравана судов капитан ледокола должен иметь информацию о циркуляции проводимых судов с тем, чтобы ориентироваться на судно с наибольшими параметрами циркуляции.

При проводке на мелководье необходимо учитывать и увеличение радиуса циркуляции из-за соотношения осадки и глубины проводимых судов. Должно также приниматься в расчёт и влияние ветра и течения.

Рисунок 5.1 - Схематизированная модель движения судна на криволинейной траектории в ледовом канале.