为什么会有破冰船,有什么作用?

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北大西洋、波罗的海和北极地区、南极地区进入冬天后,往往海面会被冰封。为了让船只在这些极地冰封的海面航行,保证军事航道和货运航道的畅通,消除冰封对港口的影响,人们才开始设计用来专业破冰作业的船只,叫破冰船。而破冰船比其他大型战舰更容易破开海面上厚厚的冰层,这其中也是源于破冰船自身的设计。

俗话说“术业有专攻”。战斗机就是争取制空权,战舰就是海上作战,潜艇就是水下作战,而破冰船可以说“专业破冰三十年”。破冰等级分1-7级,现在世界上破冰船技术最强的国家都是围绕北极的几个国家,俄罗斯,美国,挪威,瑞典,芬兰,这其中,俄罗斯有最强的技术和最大的破冰船船队,傲视全球。

▲北极地区成为热点,引起环北极国家的破冰船竞赛

破冰船的设计特点是非常鲜明的。首先在相同长度下,船身宽度比一般的战舰更宽,有更大的自重;其次,舰首的角度更加平缓,舰首宽大,可以更容易蹭上海冰面;再者,破冰船通常不带有减摇装置,船身上有保护螺旋桨或者推进器的设计,主要是防止破冰中途倒车撞坏桨叶;再者,破冰船上有直升机机坪,用来探测冰区。破冰船要破冰,自身的材料绝对不会差,必定使用耐低温高强度的钢板,用E级钢甚至更高等级的钢材,对冲击韧性这一指标要求非常高。


▲破冰船破冰作业

破冰船要获得强大的破冰能力,船重和航速是两个最为关键的指标。所以破冰船的动力系统往往提供非常大的马力,排水量上万吨,如俄罗斯的22220型核动力破冰船,排水量3.4万吨,而它的船身大小也只是区区173米长和34米宽。俄罗斯破冰船只用核动力,其余国家则为常规动力。

▲俄罗斯22220型核动力破冰船

破冰船的破冰作业,实质就是使用自身重力破冰。依靠大马力获得高航速后将船身压上冰面,将冰层压碎,再加力推进顶开已经碎裂的冰层,一点点破冰。为了获得更大的重量,破冰船上还有冲水系统,把大量的水短时间内充进船头,加强船头重量,提高破冰能力。当碰上高密度冰层时,破冰船会用快速侧倾的方式,用两侧的铰刀猛烈击碎两侧冰层,实现破冰开路的最大效果。

在破冰过程中,为了避免破开的冰层重新结冰封住航道,破冰船需要回头再此破冰,此时狭窄的航道不利于破冰船调转船头,因此又发展出双重结构的破冰船。简单地说,就是破冰船船头具有破冰能力,倒车时,船尾一样具有破冰功能。

▲破冰船破冰时的航速和倒车距离

破冰船可以作为军民两用,在极地航行具有超强的适应性,对于开辟极地新航道,极地科学探测考察,都有着非凡的意义。


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1996年,本人随同中远“柳林海”轮去加拿大卸货。时值冬季,圣劳伦斯河结冰了,很厚。我们船走不了了,公司为此很着急,都觉得这票货揽的不值。但是我们已经在冰封的地方了,呼啸的狂风掠过冰面,就看见一只海豹蜷缩在那里!走是走不动了,最后没办法,花钱让破冰船过来,给我们杀出一条血路,引导我们靠了码头。这就是破冰船的作用![呲牙]


无法回避的历史


破冰船是用于破碎水面冰层,开辟航道,保障舰船进出冰封港口、锚地,或引导舰船在冰区航行的勤务船。分为江河、湖泊、港湾或海洋破冰船。船身短而宽,长宽比值小,底部首尾上翘,首柱尖削前倾,总体强度高,首尾和水线区用厚钢板和密骨架加强。推进系统多采用双轴和双轴以上多螺旋桨装置,以柴油机为原动力的动力推进。螺旋桨和舵有防护和加强。破冰时,首部压挤冰层在行进中连续破冰或反复突进破冰。

第一艘极地破冰船是由俄国人设计、1899年英国为俄国建造的“叶尔马克”号。用于破碎水面冰层,开辟航道,保障舰船进出冰封港口、锚地,或引导舰船在冰区航行的勤务船。破冰船是一种专门用于在结冰的水面上开辟航道的特种船舶。破冰船的主要特点是船体宽(纵向短,横向宽)、船壳厚、马力大,且船体各区域设有不同的压水舱,动力多采用对称的多轴,多螺旋桨配置。

许多高纬度国家拥有破冰船,例如俄罗斯拥有多艘核动力大马力破冰船,用于开辟北极航道。

2015年3月25日,最新一艘21900M型柴油动力破冰船“摩尔曼斯克”号(Murmansk)在芬兰的赫尔辛基造船厂下水。“摩尔曼斯克”号属于3艘21900M型破冰船中的最后一艘,首艘“符拉迪沃斯托克”号已于2014年4月29日下水,预计将于今年5月交付使用。

中文名

破冰船

用途

破碎水面冰层,开辟航道

分类

江河、湖泊、港湾或海洋破冰船

外形特点

船身短而宽,长宽比值小

动力

柴油机、核动力





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破冰船就是靠船的外壳坚固,船的推力大,在结了冰的水面(海面)通过船体与冰的碰撞,碾压导致冰面破裂出一条水道,便于航线的畅通无阻。给寒冷的极地科学考察站送器材补给品。


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近年来,俄罗斯一直在开发Arc7破冰级的23550型破冰巡逻舰,可横行热带-北极地区。23550型破冰巡逻舰首舰“伊万·帕帕宁”号已下水,第二艘“尼古拉·祖博夫”号仍在建造中。此外,俄罗斯已开始设计建造22220型项目的第三代LK-110YA超级核动力破冰船计划。俄罗斯是世界上唯一一个拥有核破冰船以及舰队的国家,苏联率先为北极地区打造核动力破冰船,以维护北海航道、极地运输干线和矿产运输的主要动脉。北海航线,是俄罗斯欧洲部分与远东之间最短的海上路线,沿巴伦支海、卡尔斯基海、东西伯利亚海、楚科奇海以及拉普特夫海延伸。核破冰船比柴油破冰船强大得多,尽管核破冰船的设备和维修费用极高,而柴油破冰船队燃料的质量要求很高,航程限制加上北极地区加油困难,使得柴油的实用性和性价比降低。
冬天北海沿线的冰厚度从1.2米到2.0米不等。在北冰洋中部,冰的平均厚度为2.5米。在此情况下核破冰船的航速可达10节(19公里/小时),在北海航线的解冻水域,核破冰船的最高航速达到21节(39公里/小时)。目前,在苏联时期建造的现有破冰船中,有四艘仍在役:“五十周年胜利”号、“亚马尔”号、“泰梅尔”号和“瓦伊加奇”号破冰船,到本世纪20年代其中三艘破冰船将退役。因此,俄罗斯才积极开发23550型、22220型和LK-110YA超级核动力破冰船。
Arc7破冰级23550型破冰巡逻舰由“金刚石”中央设计局建造,可作为拖船、破冰船和巡逻船,破除1.7米厚的冰层。其首舰“伊万·帕帕宁”号和“尼古拉·祖博夫”号相应将于2023年和2024年交付。两艘破冰船长约114米、宽约20米、吃水约6米。这两艘船都配备了Azipod Vi1600型四轮驱动叶轮,高机动性能,发动机功率为15兆瓦。排水量为9000吨,速度为18节。“伊万·帕帕宁”号和“尼古拉·祖博夫”号的自主续航能力长达70天,235500型破冰巡逻舰是为了取代21180型破冰船,后者只建造了“伊利亚·穆罗梅茨”号柴电动力破冰船。23550型破冰巡逻舰武器装备76.2毫米AK-162MA火炮和卡-27反潜直升机,此外还可能装备“口径”和“天王星”巡航导弹。
22220型破冰巡逻舰可提供全年的北海航行和北极探险,发动机功率为120兆瓦。通过增加船体宽度,该破冰船可以通过大型船只的航道导航。其首舰“北极”,还有“西伯利亚”号和“乌拉尔”号破冰船将由联合造船公司下属的波罗的海工厂负责开发。“西伯利亚”号和“乌拉尔”号破冰船的成本分别为482亿卢布和518亿卢布,交付日期分别不晚于2024年12月和2026年12月。“北极”号破冰船将于2020年上半年准备就绪,排水量为3.35万吨,船长173.3米、宽34米、高15.2m,最大吃水为10.5米。它配备两个RITM-200型核反应堆,可以破除3米厚的冰层,航速达到22节,是当前世界上动力最强的破冰船之一。
而10510型“领袖”核动力破冰船被认为是世界上最大的核动力破冰船,船上将安装两座315兆瓦的RITM-400反应堆,预计于2027年投入使用,破冰厚度达4.3米。此外,“领袖”核动力破冰船的寿命为40年,可载127人,自主续航能力达8个月。俄罗斯为什么需要破冰船?尽管北极冰川正大量融化,但横跨北海航线的高厚度冰层至少在未来40年内持续存在,俄罗斯以上建造的破冰船有助于强化在北极地区的战略存在。另一方面,由于全球变暖、北极冰川融化,有可能形成一条新的、更短的穿越北极的道路。如果卡尔斯基海、巴伦支海和鄂毕湾的冰融化,从俄罗斯到中国和亚洲的航程将缩短,运输成本和时间也将大大减少。
俄罗斯建造的大量破冰船,很多是为了中俄合作的一个超级工程服务的,这就是亚马尔液化天然气项目。亚马尔半岛拥有世界上最大的天然气储存量,被俄国媒体形容为“俄国战略性的石油天然气储备区”。 该项目是世界最大的高纬度天然气田。在2019年三条生产线全面投产,气田产量、LNG产量和凝析油产量都超过预计指标。2020年,将有约200万吨来自亚马尔的液化天然气销往中国,2021年开始将增加至每年300万吨。这个总投资300亿美元的北极圈超级工程,全部建成后每年可生产液化天然气1650万吨,为全球最大天然气进口国中国日益增长的能源需求提供了新的资源保障。

科罗廖夫


为何买破冰船?因为好的买不起吗?