破冰船是世界各國推進極地戰略的重要抓手，具有重要的戰略地位。目前，世界在役極地破冰船主要集中在俄羅斯、美國、加拿大、芬蘭、瑞典、丹麥等國家。其中，美國擁有世界上破冰能力最強的常規動力破冰船，俄羅斯則是世界上擁有極地破冰船數量最多、技術最先進、極地作業能力最強的的國家，也是世界上唯一擁有核動力極地破冰船的國家。俄羅斯在破冰船技術、裝備和作戰應用等方面具有領先優勢。
俄羅斯已經建造的核動力破冰船
發展背景-俄羅斯北極戰略
在全球氣候變暖和北極冰川逐漸消融的大背景下，北極地區的豐富資源及未來成為航運樞紐的可能性，引發了各國的關注。對於北冰洋沿岸國家，北極更具有戰略意義。因此，俄羅斯、美國、加拿大、挪威和丹麥等國圍繞北極經濟、戰略資源的爭奪戰日趨激烈。核動力破冰船能夠幫助俄在這一爭奪戰中搶佔有利位置。
北極被譽為“第二個中東”，擁有豐富油氣資源。美國地質調查局估計，北極地區蘊藏著全球約30%的未探明天然氣資源和約13%的未探明石油資源。普京2019年4月在第五屆國際北極論壇上說：“現在北極地區投資佔俄總投資額10%以上。”預計北極地區對俄經濟發展的意義將越來越大。
俄羅斯總統普京強調，俄將大力發展北方航道的貨物運輸能力。該航道貨物吞吐量到2025年將達8000萬噸。目前看來是可以實現的——2018年已突破2000萬噸。普京表示，俄將對北極沿岸港口進行現代化改造並加強破冰船建設。普京2019年4月9日在第五屆“北極-對話區域”國際北極論壇上曾表示，俄羅斯將加大在核動力破冰船方面的投入，預計到2035年前，俄羅斯北極船隊將擁有至少13艘重型破冰船，其中9艘為核動力破冰船。俄羅斯希望憑藉強大的重型核動力破冰船，實現北方航道全年通航。
俄羅斯現役的四艘核動力破冰船
俄羅斯期望藉由這些破冰船強化在北極地區的戰略存在。俄羅斯正與傳統對手加拿大、美國、挪威爭奪這一地區主導權。
俄羅斯核動力破冰船優勢
俄羅斯先進的破冰船採用了核動力驅動。傳動方式上，由傳統的機械式傳動演變為電氣傳動，從而避免了由於螺旋槳擊打碎冰而發生的機械損傷。此外，俄羅斯多數破冰船均採用了輔助推進系統，利用全向吊艙技術，不但能夠幫助破冰船獲得更強的推進動力，還可以在二次結冰船體受困的情況下使其船體進行橫搖，實現舷側碎冰作業。俄羅斯最先進的破冰船更是能夠利用全向吊艙系統，配合船尾型線設計，實現反向破冰作業。
俄羅斯核動力破冰船發展現狀
迄今為止，俄羅斯在核動力破冰船技術上遙遙領先，且仍舊是世界上唯一擁有核動力破冰船的國家，所有核動力破冰船均由俄原子能國家集團核動力破冰船公司（Rosatomflot）負責管理和運營。現已發展四代六型核動力破冰船，其中包括在研項目。
第1代核動力破冰船“列寧”號，第2代核動力破冰船“北極”級和“泰米爾”級，第3代也是目前建造中的最新一代的核動力破冰船“LK-60”級，以及已經開始研發工作的第4代核動力破冰船“領袖”級和LK-40級（10570）。
俄迄今已建成10艘核動力破冰船，但只有4艘在役，1艘剛於2019年12月14完成首次試航驗證工作，另外5艘已退役。這10艘破冰船可分為三代四型（項目），具體如下表所示。
分類
級別（項目）
名稱
服役（年）
狀態
備註
1代
“列寧”級（92M）
“列寧”號
1959-1989
退役
2代
“泰梅爾”級（10580）
“泰梅爾”號
1989-至今
在役
“瓦伊加奇”號
1990-至今
在役
“北極”級（1052/10521）
“北極”號（1052）
1975-2012
退役
“西伯利亞”號（1052）
1978-
退役
“俄羅斯”號（10521）
1985-2013
退役
“蘇聯”號（10521）
1989-
退役
“亞馬爾”號（10521）
1992-至今
在役
“勝利50週年”號（10521）
2007-至今
在役
3代
LK-60YA級（22220）
“北極”號
2020（計劃）
試航
2019.12.12進行首次試航驗證，預計2020年5月交付
“西伯利亞”號
2021（計劃）
在建
“烏拉爾”號
2022（計劃）
在建
4代
“領袖”級（LK-110YA級、LK-120YA級）（10510）
-
2023（計劃）
在研
預建造3艘，2019年3月進行了模型試驗。
LK-40級（10570）
-
2022（計劃）
在研
2015年完成外形設計開發。
俄羅斯核動力破冰船發展一覽表
第1代核動力破冰船
“列寧”號是世界上第一艘核動力破冰船，建於1956年，1959年服役，1989年退役。該船長134m，寬27.6m，高16.1m，吃水深度10.5m，破冰能力1.7m，排水量達19240t，最大航速為19.6節，主動力裝置功率為44000hp；原裝備3座90兆瓦OK-150型壓水堆，後由於在換料期間發生事故，堆芯受損嚴重，於1970年換裝了2座159兆瓦OK-900型壓水堆，為螺旋槳提供32兆瓦推動力；主要進行北冰洋地區的考察和救援活動，在北海航線上執行破冰和引導運輸船隻的任務。
第2代核動力破冰船
第2代核動力破冰船共8艘，包括“泰梅爾”級2艘和“北極”級6艘。
1971年6月，在波羅的海造船廠的船塢上鋪設了第一個龍骨，1972年12月新的核動力破冰船下水。總的來說，在項目1052下建造了兩艘核動力船：“北極”號（1974年12月移交給摩爾曼斯克船運公司）和“西伯利亞”號（1977年12月交付給客戶）。隨著“北極”號和“西伯利亞”號的啟用，北極地區的西部地區幾乎全年都在通航。
1977年8月17日，北極破冰船在自由航行史上首次到達北極。兩年後，俄羅斯決定繼續建造一系列核破冰船。不斷變化的核安全要求對項目1052進行實質性修訂。基於客戶希望提高破冰船的操作質量的願望，並考慮到1052型破冰船的操作經驗，冰山中央設計局在短時間內製定了修訂後的項目10521。10521項目的船體和動力安裝保持不變，但是，在其破冰船上額外安裝了包括實驗設備和機械在內的大量新設備。1981年2月，波羅的海造船廠鋪設了名為“俄羅斯”的10521項目的第一艘破冰船，並於1985年12月轉移給客戶。“蘇聯”號破冰船於1989年12月服役，“亞馬爾”號於1992年10月服役。該系列的最後一個核動力破冰船“烏拉爾”號於1993年建造，並於1995年因紀念衛國戰爭勝利50週年，改為“勝利50週年”號。
已退役的四艘“北極”級
“北極”級共建成6艘。目前只有“亞馬爾”號和“勝利50週年”號仍在服役，另外4艘已退役。它們均長148.5m，寬30.5m，高17.25m，排水量23000t，破冰能力2.5m，排水量達19240t，最大航速為20.8節，主動力裝置功率為75000hp；裝備有2座171兆瓦OK-900A型壓水堆，為螺旋槳提供54兆瓦推動力。
“勝利50週年”號核動力破冰船是世界上最大的核動力破冰船。該船於2006年建成下水試航，2007年正式交付使用。船長159m，寬30m，高17.2m，吃水11m，有船員138名，滿載排水量2.5萬噸，最大航速20.8節，航速為18節時最大破冰厚度2.8m，總功率為75000hp，船上裝有兩個核反應堆，裝有最新的衛星導航和數字式自動操控系統，另外船上裝備的6艘救生船也是為在冰區救援航行所特製的。它是目前世界上最新，最大，也是最先進的核動力破冰船，這也使得其成為俄羅斯眾多“北極”級核動力破冰船裡的巨無霸。
“勝利50週年”號核動力破冰船
“泰梅爾”級（10580）裝備有1座171兆瓦KLT-40M型壓水堆，為3個螺旋槳提供35.5兆瓦推動力，主要用於在海岸、港灣甚至內河河口等淺水區實施航道破冰作業。“泰梅爾”級包括“泰梅爾”號和“瓦伊加奇”號。它們均長150m，寬28m，吃水8.1m，排水量18500t，破冰厚度為1.7m，速度18.5節。目前這兩艘破冰船均在服役。
“瓦伊加奇”號
第3代核動力破冰船
第3代核動力破冰船為LK-60YA級（項目22220），包括“北極”號、“西伯利亞”號和“烏拉爾”號。該項目的船隻用於替換“北極”（項目10520）和“泰梅爾”（項目10580）。2009年冰山中央設計局開發了核動力破冰船的技術設計。作為核電站的一部分，使用了新型的RITM-200集成反應堆電站。2016年6月16日，波羅的海造船廠（聯合造船公司的一部分）啟動了由Rosatom命令建造的北極破冰船項目22220。
RITM-200型核反應堆
首艦“北極”號於2019年12月14日完成為期兩天的航行試驗，返回聖彼得堡。為期兩天的航行試驗旨在檢測“北極”號破冰船的操作性能。“北極”號在首次航行試驗中使用柴油作為燃料。更多航行試驗將持續至2020年5月。
“北極”號長173.3m、寬34m，排水量3.35萬噸，最大航速可以達到22節。乘員75人，服役期為40年，造價約為369億盧布（約6.4億美元）。它配備兩座175兆瓦RITM-200型核反應堆，為螺旋槳提供60兆瓦推動力，具備9級破冰能力，可以破除3m厚的冰層，能夠在北極條件下為船隊引航，保障運載碳氫化合物原料的船隻從亞馬爾半島、格達半島油田和喀拉海大陸架前往亞太市場。2號艦“西伯利亞”號排水量為33540t、長173.3m、寬34m、吃水10.5m、採用2座175兆瓦的NPS-200型核反應堆作為動力、3具螺旋槳推進、航速22節，於2017年9月22日完成下水，正在進行艦裝作業。3號艦“烏拉爾”號於2019年5月25日在聖彼得堡下水。
從上面內容可知，該型核動力破冰船有三大特點：船型尺寸最大；動力更強；有更高的破冰效率。
22220型核動力破冰船用主渦輪發電機
22220型核動力破冰船用推進電機
22220型核動力破冰船縱截面圖
LK-60級核動力破冰船是目前全球最大、功率最強的破冰船，標誌著俄羅斯為北極開發取得重大技術突破。俄羅斯為大力發展北極航道的貨物運輸，正在全力打造“重量級”北極船隊。據報導，北極號投入使用後，將會在北冰洋的淺海區和深海區工作，除了極地工作的使用，還可以使北冰洋上的船隻通行，最高能保證10萬噸級的貨船暢行無阻。
此外，2019年8月，俄羅斯原子能集團和“波羅的海工廠”簽署了增建兩艘該項目量產型核動力破冰船的合同。22220型多功能原子能破冰船LK-60YA功率高達60兆瓦，將成為世界上體量最大和功率最大的破冰船，將確保俄羅斯在北極的領先地位。
第4代核動力破冰船
第4代“領袖”級核動力破冰船（項目10510）設計用於在北海航線全年載重量超過100,000t，寬度超過50m的大容量運輸船的引航。也就是說，專門用於確保船隻沿歐洲到亞洲的最短北海航線航行。特別是，新破冰船將必須為天然氣運輸船和油輪提供全年的護航，包括向韓國，日本和中國運送碳氫化合物燃料的船隻。
JSC Afrikantov OKBM（下諾夫哥羅德）已開始為新的“領袖”項目的破冰船開發RITM-400核動力裝置的技術設計。正在開發中的設備的熱功率為315MW，是其前身RITM-200（175MW）的功率的1.8倍。2016年，冰山中央設計局開始著手技術方案研究工作。該最新型核動力船的獨特設計將確保目前無法使用此航線的包括大型油輪和乾貨船也能沿著北海航線航行。在克雷洛夫國家科學中心確定的船體輪廓和120MW的推進器功率將為破冰船提供前所未有的破冰通暢性。根據計算，“領袖”級將能夠輕鬆克服厚度超過4m的北極冰，併為寬度為50m的領航船奠定運輸通道。“領袖”級將能夠以15節的速度通過兩米長的冰。該型破冰船的設計花費大約3年的時間。
“領袖”級核動力破冰船動力裝置
“領袖”項目的三艘破冰船的建設由持續到2035年的北海航線基礎設施的發展計劃提供。先前有報道稱，10510項目的第一艘破冰船將於2020年開始建設。
“領袖”級總排水量將為71380t，長209m，寬47.7m，高20.3m。該船將接收兩座RITM-400核反應堆，其推進器功率為120兆瓦，每個的熱功率為315兆瓦。該船的推進器包括四個螺旋槳。預計該型破冰船在水中的速度將達到24節（每小時44公里），而在2m厚的冰中將達到12節，破冰厚度近4m，各項參數與LK-60級均有較大提升。該船的設計使用壽命為40年。機組人員將包括127人。
除此之外，工程師表示，“領袖”號將由能夠“自我診斷”金屬腐蝕的材料建造，並可在檢測到損傷後進行“自我修復”，因此其維護需求很小。“領袖”級還採納了“開放船尾”的新理念，開始廣泛使用模塊化技術，其船尾是自由艙，可依據任務需要搭載不同的作業模塊，其中包括反潛裝置、導彈、火炮、以及無線電或潛水設備等特種集裝箱模塊，快速完成多種功能之間的轉換。
俄羅斯計劃至少建造3艘“領袖”號核動力破冰船，每艘預計耗資16億美元。預計到2033年，該三艘破冰船將交付Rosatom公司。2019年3月，在聖彼得堡進行了破冰船的模型測試。早前有報道稱，第一艘船將在2027年投入運營。新的破冰船將由茲韋茲達（Zvezda）遠東造船廠建造，俄羅斯政府計劃籌集數十億美元對幾乎廢棄的海參崴茲韋茲達造船廠進行大修。“領袖”級具體的建成日期尚未公開，但茲韋茲達造船廠正在建造的幹船塢將在2020年投入使用。
“領袖”號大型核動力破冰船模型
指標
“勝利50週年”（пр. 10521）
“北極”號（пр. 22220）
“領袖”（пр. 10510）
主要使用區域
全年：北極西部地區
夏秋季：北極東部地區
全年：北極西部地區
夏秋季：北極東部地區
全年：整個北極區
最大長度，m
159,6
173,3
209
最大寬度，m
30
34
47,7
高度，m
17,2
15,2
18,9
吃水深度，m（設計吃水線/最小）
11/9,9
10,5/8,5
13/11,5
排水量，t（設計吃水線/滿載）
25 150
33 530/25 540
70 674/ 50 398
燃氣輪發電機數量及功率，KW
2 x 27 960
2 x 36 000
4x 36 000
軸功率，kW
49 000
60 000
120 000
水中航速，節
～19
～22
～23
破冰能力,m
2,8
2,8-2,9
4,3
軸功率與排水量的比
1,95
1,79
1,7
機組人數
138
75
127
俄羅斯核動力破冰船性能比較
LK-40級（10570）是冰山設計局與克雷洛夫國家科學中心在聯邦目標計劃“2009-2016年開發民用航海設備”的框架內，開發的一個海上型核破冰船項目，該項目船隻將在北極地區運行。在開發破冰船的過程中，採用了創建“船舶-通用基礎平臺”的概念。該項目在總體位置，船體結構，能源系統和設備的配置，安全系統，導航等方面具有許多相同的解決方案。專家指出，該概念將允許創建裝備不同類型的設備的各種類型的海上核破冰船。他們用於支持海上作業。
冰山設計局表示，在10570項目的基礎上，有可能製造出低吃水破冰船，用於維修和修理石油和天然氣生產設施的破冰船，用於現場重型建築工作的船，用於地震勘探的破冰船。
多功能破冰船可以成為商船隊的領導者，確保鑽井平臺的安全，並運送貨物，協助被卡住的船舶，拖曳浮動結構並進行遠征航行。
這種破冰船的長度應約為152m，寬度應為31m，排水量20700t，大約2節的速度，破冰能力將達到2.4m，機組人員50人。它裝備一座40MW的RITM-200B核反應推裝置。
10570項目RITM-200B核反應推及汽輪機裝置
總結：
這些核動力破冰船的加入，將大大提升俄羅斯在北極地區的活動能力。雖然與冷戰時期的蘇聯無法相提並論，但是俄羅斯的工業實力仍然不可小覷。在水面艦艇作戰領域，美國佔據全球巔峰，在潛艇領域，俄羅斯與美國平分秋色。然在破冰船領域，美國在俄羅斯面前顯然只是侏儒，沒有核動力破冰船，只有一艘曾經失火進廠維修的萬噸級常規動力破冰船。沒有破冰船可用，在極地海域將寸步難行。
而且結合美俄近年來極地戰略轉變及破冰船技術的發展，未來破冰船已不僅僅是極地航路開闢、科學考察、資源開採的必要裝備，而是將更多地扮演極地軍事擴張的重要抓手。我國應更多地借鑑美俄破冰船的技術發展路徑，充分論證核動力破冰船及軍用破冰船對於推進我國極地戰略的價值與意義，從而更好地支撐我國海洋強國發展。
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END
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