Ученые Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева (НГТУ) создают уникальную ледорезную машину для прокладки коммуникаций через ледяной покров водоемов. Они представили инновационное решение, которое значительно повысит эффективность и безопасность работ в условиях Севера и Сибири.
Дело в том, что традиционные ледорезные машины имеют существенный недостаток: из-за однонаправленного вращения режущей фрезы возникает постоянное сопротивление льда, которое уводит технику с заданного курса. Это не только замедляет работу, но и создает риски для персонала и оборудования.
Инновационное решение нижегородских инженеров заключается в использовании двух концентрично расположенных цилиндров, которые вращаются навстречу друг другу. В этом случае силы сопротивления льда на каждом цилиндре направлены противоположно, что обеспечивает компенсацию и позволяет машине сохранять правильный курс.
«Наша разработка — это простой и эффективный ответ на давнюю проблему отрасли. Представьте гребца, который использует два весла вместо одного — это позволяет лодке двигаться прямо, а не по кругу. По схожему принципу работает и наша ледорезная машина», — поясняют ученые принцип действия технологии.
Ключевая особенность конструкции — винтовые реборды с резцами, установленные на обоих цилиндрах, с разным направлением навивки. При вращении цилиндров эти элементы режут лед и направляют стружку вниз, где ее подхватывает течение реки. Это предотвращает быстрое смерзание прорезанного канала и обеспечивает непрерывность работы.
Ученые разработали математическую модель, которая рассчитала оптимальное соотношение длин внутреннего и внешнего цилиндров с учетом неравномерной температуры в толщине льда. Это позволит машине работать с ледяным покровом разной толщины и температуры.
Технология предназначена для создания каналов при прокладке трубопроводов, энергетических и коммуникационных кабелей зимой на реках и других водоемах, что особенно актуально для развития инфраструктуры нефтегазовых месторождений в северных регионах.
«Перспективы экономического развития России неразрывно связаны с освоением районов Севера и Сибири, богатых нефтью и газом. Наши решения направлены на создание типоразмерного ряда ледорезных машин для прокладки трубопроводов различных диаметров через русла рек и водоемов в зимнее время», — отмечается в документации проекта.
В планах у инженеров — создание экспериментальной модели, которая подтвердит теоретические исследования, а также разработка серии машин для различных условий эксплуатации.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).
