| 1. | Наименование проекта | Движение погруженного тела вблизи нижней поверхности льда |
|---|---|---|
| 2. | Регистрационный номер ЦИТИС: | 121051100169-5 |
| 3. | Исполнитель | Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема |
| 4. | Ведомственная принадлежность | Минобрнауки России - образование |
| 5. | Заказчик | РНФ |
| 6. | Вид финансирования | грант |
| 7. | Вид НИОКТР | Фундаментальная НИР |
| 8. | Приоритетное направление (основное) | Нет данных |
| 9. | Приоритетное направление (дополнительное) | Нет данных |
| 10. | Критическая технология (основная) | Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера |
| 11. | Критическая технология (дополнительная) | Нет данных |
| 12. | Приоритет Стратегии НТР России | |
| 13. | Общее тематическое направление | Рациональное природопользование, климат, экология |
| 14. | Приоритетное арктическое направление (основное) | Арктическая океанология |
| 15. | Приоритетное арктическое направление (дополнительное) | |
| 16. | Аннотация | На сегодняшний день движение подводного судна в приповерхностной водной среде имеет важное тактическое значение, а маневренность и управляемость при его взаимодействии со свободной поверхностью воды становятся критически важными факторами для обеспечения безопасного и эффективного проведения операций, что требует глубокого понимания подводных гидродинамических характеристик погруженного в жидкость тела. Кроме того, активное освоение Арктического шельфа требует новых подходов к добыче и вывозу углеводородов в условиях практически круглогодичного наличия ледяного покрова и малой площади свободной поверхности воды, особенно в зимний период. Для решения этих задач все чаще возникает идея использования подводных судов гражданского назначения, эксплуатация которых будет происходить на относительно малых глубинах, в различных ледовых условиях. Задача эксплуатации осложняется отсутствием безопасного и эффективного метода всплытия субмарины в сплошном льду. Известно, что при определенной скорости движения нагрузки частота изгибной волны распространяющейся в свободной пластине будет равна частоте гравитационной волны на поверхности чистой воды. В этом случае вода перестанет поддерживать ледяной покров и возникнет явление резонанса, т.е. ледяной пластине присуща некоторая характерная частота изгибных колебаний. Для генерирования резонансных изгибно-гравитационных волн, с помощью которых можно добиться разрушения льда существенно большей толщины, чем при традиционных методах всплытия погруженное тело должно двигаться вблизи нижней поверхности льда с критической скоростью, которая зависит от глубины дна, толщины и физико-механических свойств ледяного покрова. Максимальное значение волнового сопротивления, действующего на погруженное тело в результате генерации поверхностных волн, соответствуют волноводному режиму распространения изгибно-гравитационных волн в ледяном покрове от движения подводного судна, как и значение вертикальной подъемной силы, которая в зависимости от скорости движения может, как притягивать, так и отталкивать тело от поверхности льда. Поэтому оценка сил действующих на подводное судно при приповерхностном движении и влияние на них формы корпуса, характеристик и условий его движения, особенно при наличии ледяного покрова является крайне важной и сложной экспериментальной и теоретической задачей. В ходе реализации проекта с помощью методов граничных и конечных элементов, а также аналитических решений, имеющихся наработок авторов в этой области впервые будут разработаны алгоритмы для расчета гидродинамических характеристик погруженного тела различной формы в ледовых условиях с учетом физико-механических свойств льда. Впервые на базе ледового опытового бассейна с использованием разрушаемой модели ледяного покрова, экспериментально измерена величина вертикального перемещения погруженного тела под действием вертикальной подъемной силы, полное и волновое сопротивление. Выполнена оценка влияния толщины и однородности ледяного покрова, а также его физико-механических свойств на исследуемые параметры. Аналогичных теоретических и экспериментальных исследований ранее ни в России, ни за рубежом не проводилось. |
| 17. | Начало проекта | 22.04.2021 |
| 18. | Завершение проекта | 31.12.2023 |