Vận chuyển hàng hóa bằng đường biển ở miền Bắc gặp nhiều khó khăn. Lớp băng dày bao phủ bề mặt đại dương cản trở sự di chuyển của tàu bè, khiến việc di chuyển bình thường không thể thực hiện được. Để giải quyết vấn đề này, họ sử dụng các tàu phụ trợ - tàu phá băng. Những con tàu mạnh mẽ này có khả năng phá vỡ lớp băng bao phủ, tạo lối đi cho các đoàn lữ hành.
Hướng dẫn
Bước 1
Từ một khóa học vật lý ở trường, người ta đã biết rằng một vật chìm trong chất lỏng thì chịu tác dụng của một lực đẩy vật lên phía trên và bằng trọng lượng của chất lỏng bị dịch chuyển. Một áp lực bên bổ sung tác động lên con tàu trong lớp băng, có thể nghiền nát một con tàu bình thường như vỏ trứng. Vì lý do này, mặt cắt ngang của thân tàu phá băng được làm theo hình một chiếc đai ốc, và đường nước được tạo bên dưới phần rộng nhất của tàu phá băng. Các lực tác động lên tàu phá băng sẽ cố gắng đẩy nó ra ngoài mà không làm nát nó.
Bước 2
Các tính năng thiết kế của tàu phá băng không kết thúc ở đó. Một hệ thống khung và dây gia cố được giấu sau lớp da dày của tàu phá băng. Toàn bộ thân tàu được chia bằng các vách ngăn kín nước thành nhiều khoang. "Vành đai băng" chạy dọc theo đường nước - một dải được gia cố có khả năng chịu được băng cứng.
Bước 3
Ở mũi tàu và đuôi tàu có một đường vát của các đường viền. Điều này được thực hiện để giúp tàu phá băng di chuyển trong băng dễ dàng hơn ở chế độ tàu con thoi, tức là tiến và lùi. Để khắc phục ma sát của cơ thể với khối băng, một thiết bị rửa đặc biệt cũng được sử dụng, có các lỗ nhỏ để bơm bọt khí qua đó.
Bước 4
Hoạt động của một tàu phá băng không phải là một cuộc phá băng đơn giản, như tên của tàu có thể gợi ý. Cần lưu ý rằng phần của con tàu được đưa lên khỏi mặt nước và trườn lên lớp băng sẽ không còn cân bằng và tăng thêm trọng lượng. Do đó, sẽ thuận tiện hơn cho một tàu phá băng không phải cắt nhỏ băng, mà là phá vỡ nó với khối lượng của chính nó. Các chuyển động của tàu theo một số cách thực sự giống hoạt động của một con thoi: tàu phá băng lùi lại, và sau đó, với toàn bộ khối lượng của nó, sà xuống mép của lớp băng. Năng lượng của các cú đánh lặp đi lặp lại cho phép bạn phá vỡ hiệu quả những cú đánh dày vài mét.
Bước 5
Các nhà phát minh đã nghĩ về cách làm cho công việc của tàu phá băng thậm chí còn hiệu quả hơn. Những nỗ lực làm tan chảy băng hoặc cắt nó theo hướng chuyển động của con tàu bằng các thiết bị dưới dạng dao phay không tự biện minh cho bản thân. Và sau đó nảy sinh ý tưởng cố gắng không đóng tàu như một người thợ cắt, mà sử dụng nguyên lý của lưỡi dao cạo.
Bước 6
Bản chất của phát minh nằm ở chỗ, tàu phá băng được sửa đổi được chia thành các phần trên bề mặt và phần dưới nước, được kết nối với nhau bằng những con dao hẹp và sắc. Một sơ đồ như vậy sẽ làm giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng và tăng tốc độ di chuyển trong băng. Cho đến nay, những con tàu như vậy chỉ đang được thiết kế, nhưng đã có tên là tàu nửa chìm.
