Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Прикладные задачи динамики ледяного покрова

Козин В. М., Жесткая В. Д., Погорелова А. В., Чижиумов С. Д., Джабраилов М. Р., Морозов В. С., Кустов А. Н.,

6.4. Модельные эксперименты с натуральным льдом

В рамках упругой модели льда основные качественные зависимости поведения ледяного покрова под действием динамических нагрузок можно исследовать с помощью модельных экспериментов с применением полимерной модели льда. Для более глубокого анализа, например, для оценки несущей способности ледяного покрова были проведены эксперименты с естественным льдом. Однако необходимость совместного выполнения условий и существенно затрудняет модельные испытания, так как для таких экспериментов требуется модельный лед с ослабленными прочностными свойствами. Способ приготовления такого льда (способ ААНИИ) требует специального ледового бассейна и дорогостоящего оборудования. В связи с этим в последующих модельных экспериментах применялся естественный лед. Масштаб модельных экспериментов определялся величиной (см. [23]). Поскольку получаемый модельный лед по физико-механическим свойствам мало отличался от свойств натурного ледяного покрова, то пересчет результатов испытаний на лед значительной толщины (0,5 ¸ 1,0 м) был невозможен. Полученные экспериментальные данные использовались только для сравнительной оценки значений разрушающих нагрузок.

Диапазон толщин естественного ледяного покрова, использованного в процессе модельных и полунатурных экспериментов, составлял 0,004…0,2 м. В качестве нагрузок для моделирования воздействия самолета на ледяной покров были использованы нагружающая тележка, основные размеры которой были выполнены в масштабе 1:26 по отношению к реальным размерам самолета Ан-24. На этапе полунатурных исследований в качестве модели самолета был использован мотодельтаплан. В ходе проведения экспериментов были смоделированы следующие режимы:

- равномерное прямолинейное движение;

- движение с ускорением при взлете и посадке;

- динамического воздействие при касании ледяного покрова шасси мотодельтаплана с последующим торможением.

В результате были получены профили ИГВ вблизи траектории движения нагрузки, а также при удалении от нее для различных скоростей движения и веса, исследовано влияние близости заделки модельного ледяного покрова при его примерзания к стенкам бассейна. С целью дальнейшего использования при оценке несущей способности ледовых ВПП полученные данные модельных экспериментов были пересчитаны на толщины м при помощи зависимостей (15 – 20).