共鳴法による氷の破壊

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	共鳴法による氷の破壊パート 1/2 (共鳴による砕氷)
	共鳴法による氷の破壊パート2/2（共鳴による砕氷）

共鳴法による氷の破壊とは、氷と水を上下に振動させて、氷が十分な機械的疲労を起こして亀裂が生じるまで、水域上に形成されたシート状の氷を破壊することを意味します。

共振

氷のシートに静的な力が加わると、壊滅的な破損を起こす前にわずかに曲がります。能力のある車両が氷で覆われた水の上を走行すると氷がわずかに曲がるため、ある臨界速度で走行すると氷のシートが十分に曲がり共鳴を引き起こす可能性があり、その結果、車両の下の氷を支える水域内の振動が効果的に増幅される正のフィードバックが発生する可能性があります。

曲げ重力波

曲げ重力波（FGW）は、乱れた液体内で発生する力の3次元振動であり、通常は表面波として観測されます。^[1]

走行中の自動車、踏切を走る列車、離着陸中の航空機などによって発生する曲げ重力波によって氷が破壊された事例がある。しかし、現時点でこの方法を実施するのに最も適した車両は、エアクッション車両（ACV）としても知られる水陸両用ホバークラフトである。 ^[要出典]

氷床を砕く主な手段は砕氷船団です。しかし、氷床を砕くためのエネルギー消費量が大きいこと、砕氷船の喫水が深いため浅瀬で砕氷作業ができないなど、さまざまな問題から、氷床を砕くための根本的に新しい方法の模索が進められています。その 1 つが、研究の著者であるヴィクトル・コジンが考案した「共鳴法による氷床の破壊」です。^[2]

技術の概要

氷の覆いの上の荷物の動きは、曲げ重力波のシステムを開発します。これは、氷板の曲げ振動と、それに伴う水中の重力波の組み合わせです。荷物の速度が FGW の最小位相速度に近づくと、水は氷床を支えなくなり、氷の弾性特性によってのみ支えられるようになります。FGW の振幅は急激に増加し、十分な荷物があると破壊が始まります。電力消費は、砕氷船や砕氷アタッチメントに比べて数倍低くなります (氷の厚さによって異なります)。この氷破壊方法は、共鳴法として知られています。

利点

ホバークラフトの利点は、車体が氷にさらされることがなく、雪や氷、砕けた氷、開いた水面を安全に渡ることができることです。ホバークラフトには喫水がほとんどないため、どんな深さの水たまりでも氷を砕くことができます。

ホバークラフトを氷の破壊に使用するのは、このタイプの車両が輸送と砕氷の組み合わせを可能にし、その全地形対応性により年間を通じての運用が容易になるため望ましいことです。

ホバークラフトによる氷の破壊速度が速いため、河川や貯水池の各セクションを早期に開放することができます。これにより、航行期間が長くなるだけでなく、氷の崩壊現象も防止できます。共振モードでのACVの作動は、表面氷だけでなく深氷でも効果的であり、凍結や漂流中に発生する災害を防ぐことができます。

研究

科学者ヴィクトル・コジンは、彼の方法の可能性をすべて明らかにする実験理論曲線を取得しました。

参考文献

^ Milewski, P. & Wang, Z (2013). 「3次元曲げ重力波（要約）」.応用数学研究. 131 (2). バース大学、英国：135–148. doi :10.1111/sapm.12005. S2CID 120551298.
^ Kozin, VM (2007).共鳴法による氷床破壊。発明と実験。モスクワ: Izdatel'stvo「自然科学アカデミー」。pp. –355、ISBN付き。 978-5-91327-017-7。

文学

AV Palygina 共鳴法による氷床破壊 M.: Izd LLC School Press、2009 48-50c。ISSN 0130-5522
Kornev, AA、Krestyaninov VF、Levschanov LP、Ryabinkin AB 氷中の水陸両用ホバークラフト/設計上の考慮事項船の氷破壊共鳴法に関する実物大研究。Intercollegiate Sat Scient。Proceedings .- 1988 .- Gorkiy、p. 107-117。
シーテクノロジー：氷の下からの安全な潜水艦浮上を実現。シーテクノロジー、2010年11月、第11号

特許

氷床破壊方法、RF特許番号1605471、1993年11月19日Kozin VM
氷のホバークラフトの破壊方法ロシア特許番号 1766012 1992 年 6 月 1 日から Kozin VM

査読付きジャーナルへの掲載

Kozin VM、Pogorelov、AV 氷上走行時の水陸両用ホバークラフトの波抵抗。 / 応用力学および技術物理学。 - ノボシビルスク：出版社 SB RAS。 - 2003 年。 - T. 44。 - No. 2。 - S. 49-55
Kozin VM、Pogorelova AV 固体氷の衝撃荷重の数学的モデリング / / 第 6 回 (2004) ISOPE 太平洋 / アジア海洋力学 2004 年 9 月 12 ～ 16 日、ロシア、ウラジオストク
Kozin VM、Pogorelova AV 氷原における水陸両用エアクッション車両の非定常運動 / / 第 7 回 (2006) ISOPE 太平洋 / アジア海洋力学シンポジウム。中国、大連、2006 年 9 月 17 ～ 21 日

科学書や定期刊行物の記事

Kozin VM、Pogorelova AV 静止移動 SVPA に対する浮遊氷板の粘弾性応答。Sat "Far Eastern. Mathematical School-Seminar. Acad. EV Zolotov. - ウラジオストク: Izd Dalnvost. Press、2003 年 - P. 117
VM コジン、AV オニシュク氷床内で潜水艦が浮上する際の問題の 1 つに関する調査。// 造船教育、科学、産業における最新技術。ニジニノヴゴロド、ノボシビルスク国立工科大学、2003 年

材料研究活動に関する出版物

Kozin VM、Pogorelova、AV 水陸両用ホバークラフトの使用に関する新たな展望。科学、技術、教育に関する国際フォーラムの議事録。T2/pod 編集 VPSavinykh、VVVishnevskogo.-M.: 地球科学アカデミー、2004 年、p. 98-99
Kozin VM、Tereschenkova ES 輻輳の原因と解消の推奨方法の分析。連続体力学の問題と機械工学の関連問題: 土曜日。第 3 回会議の報告。ウラジオストク、コムソモリスク・ナ・アムーレ、2004 年 9 月。コムソモリスク・ナ・アムーレ: IMiM FEBRAS、2005 年、p. 130-133
Kozin VM Lomakin NS ホバークラフトで概説された問題。連続体力学の問題と機械工学の関連問題: 土曜日。第 3 回会議の報告。ウラジオストク、コムソモリスク・ナ・アムーレ、2004 年 9 月。コムソモリスク・ナ・アムーレ: IMiM FEBRAS、2005 年、p. 134-137
Kozin VM、Koloshenko JB 移動荷重による氷床の変形に関する実験的研究。連続体力学の問題と機械工学の関連問題: 土曜日。第 3 回会議の報告。ウラジオストク、コムソモリスク・ナ・アムーレ、2004 年 9 月。コムソモリスク・ナ・アムーレ: IMiM FEBRAS、2005 年、p. 138-142

外部リンク

http://www.griffonhoverwork.com/news/latest-news/ice-breaking-hovercraft.aspx Archived 2017-02-07 at the Wayback Machine カナダで砕氷に使用されるGriffon8000 TD ホバークラフト。

[1] Milewski, P. & Wang, Z (2013). 「3次元曲げ重力波（要約）」.応用数学研究. 131 (2). バース大学、英国：135–148. doi :10.1111/sapm.12005. S2CID 120551298.

[2] Kozin, VM (2007).共鳴法による氷床破壊。発明と実験。モスクワ: Izdatel'stvo「自然科学アカデミー」。pp. –355、ISBN付き。 978-5-91327-017-7。