為什麼會有破冰船,有什麼作用?

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北大西洋、波羅的海和北極地區、南極地區進入冬天后,往往海面會被冰封。為了讓船隻在這些極地冰封的海面航行,保證軍事航道和貨運航道的暢通,消除冰封對港口的影響,人們才開始設計用來專業破冰作業的船隻,叫破冰船。而破冰船比其他大型戰艦更容易破開海面上厚厚的冰層,這其中也是源於破冰船自身的設計。

俗話說“術業有專攻”。戰鬥機就是爭取制空權,戰艦就是海上作戰,潛艇就是水下作戰,而破冰船可以說“專業破冰三十年”。破冰等級分1-7級,現在世界上破冰船技術最強的國家都是圍繞北極的幾個國家,俄羅斯,美國,挪威,瑞典,芬蘭,這其中,俄羅斯有最強的技術和最大的破冰船船隊,傲視全球。

▲北極地區成為熱點,引起環北極國家的破冰船競賽

破冰船的設計特點是非常鮮明的。首先在相同長度下,船身寬度比一般的戰艦更寬,有更大的自重;其次,艦首的角度更加平緩,艦首寬大,可以更容易蹭上海冰面;再者,破冰船通常不帶有減搖裝置,船身上有保護螺旋槳或者推進器的設計,主要是防止破冰中途倒車撞壞槳葉;再者,破冰船上有直升機機坪,用來探測冰區。破冰船要破冰,自身的材料絕對不會差,必定使用耐低溫高強度的鋼板,用E級鋼甚至更高等級的鋼材,對沖擊韌性這一指標要求非常高。
▲破冰船破冰作業

破冰船要獲得強大的破冰能力,船重和航速是兩個最為關鍵的指標。所以破冰船的動力系統往往提供非常大的馬力,排水量上萬噸,如俄羅斯的22220型核動力破冰船,排水量3.4萬噸,而它的船身大小也只是區區173米長和34米寬。俄羅斯破冰船隻用核動力,其餘國家則為常規動力。

▲俄羅斯22220型核動力破冰船

破冰船的破冰作業,實質就是使用自身重力破冰。依靠大馬力獲得高航速後將船身壓上冰面,將冰層壓碎,再加力推進頂開已經碎裂的冰層,一點點破冰。為了獲得更大的重量,破冰船上還有沖水系統,把大量的水短時間內充進船頭,加強船頭重量,提高破冰能力。當碰上高密度冰層時,破冰船會用快速側傾的方式,用兩側的鉸刀猛烈擊碎兩側冰層,實現破冰開路的最大效果。

在破冰過程中,為了避免破開的冰層重新結冰封住航道,破冰船需要回頭再此破冰,此時狹窄的航道不利於破冰船調轉船頭,因此又發展出雙重結構的破冰船。簡單地說,就是破冰船船頭具有破冰能力,倒車時,船尾一樣具有破冰功能。

▲破冰船破冰時的航速和倒車距離

破冰船可以作為軍民兩用,在極地航行具有超強的適應性,對於開闢極地新航道,極地科學探測考察,都有著非凡的意義。


靜聽竹林風


1996年,本人隨同中遠“柳林海”輪去加拿大卸貨。時值冬季,聖勞倫斯河結冰了,很厚。我們船走不了了,公司為此很著急,都覺得這票貨攬的不值。但是我們已經在冰封的地方了,呼嘯的狂風掠過冰面,就看見一隻海豹蜷縮在那裡!走是走不動了,最後沒辦法,花錢讓破冰船過來,給我們殺出一條血路,引導我們靠了碼頭。這就是破冰船的作用![呲牙]


無法迴避的歷史


破冰船是用於破碎水面冰層,開闢航道,保障艦船進出冰封港口、錨地,或引導艦船在冰區航行的勤務船。分為江河、湖泊、港灣或海洋破冰船。船身短而寬,長寬比值小,底部首尾上翹,首柱尖削前傾,總體強度高,首尾和水線區用厚鋼板和密骨架加強。推進系統多采用雙軸和雙軸以上多螺旋槳裝置,以柴油機為原動力的動力推進。螺旋槳和舵有防護和加強。破冰時,首部壓擠冰層在行進中連續破冰或反覆突進破冰。

第一艘極地破冰船是由俄國人設計、1899年英國為俄國建造的“葉爾馬克”號。用於破碎水面冰層,開闢航道,保障艦船進出冰封港口、錨地,或引導艦船在冰區航行的勤務船。破冰船是一種專門用於在結冰的水面上開闢航道的特種船舶。破冰船的主要特點是船體寬(縱向短,橫向寬)、船殼厚、馬力大,且船體各區域設有不同的壓水艙,動力多采用對稱的多軸,多螺旋槳配置。

許多高緯度國家擁有破冰船,例如俄羅斯擁有多艘核動力大馬力破冰船,用於開闢北極航道。

2015年3月25日,最新一艘21900M型柴油動力破冰船“摩爾曼斯克”號(Murmansk)在芬蘭的赫爾辛基造船廠下水。“摩爾曼斯克”號屬於3艘21900M型破冰船中的最後一艘,首艘“符拉迪沃斯託克”號已於2014年4月29日下水,預計將於今年5月交付使用。

中文名

破冰船

用途

破碎水面冰層,開闢航道

分類

江河、湖泊、港灣或海洋破冰船

外形特點

船身短而寬,長寬比值小

動力

柴油機、核動力





艾咪生活小竅門


破冰船就是靠船的外殼堅固,船的推力大,在結了冰的水面(海面)通過船體與冰的碰撞,碾壓導致冰面破裂出一條水道,便於航線的暢通無阻。給寒冷的極地科學考察站送器材補給品。


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為了吃海鮮


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近年來,俄羅斯一直在開發Arc7破冰級的23550型破冰巡邏艦,可橫行熱帶-北極地區。23550型破冰巡邏艦首艦“伊萬·帕帕寧”號已下水,第二艘“尼古拉·祖博夫”號仍在建造中。此外,俄羅斯已開始設計建造22220型項目的第三代LK-110YA超級核動力破冰船計劃。俄羅斯是世界上唯一一個擁有核破冰船以及艦隊的國家,蘇聯率先為北極地區打造核動力破冰船,以維護北海航道、極地運輸幹線和礦產運輸的主要動脈。北海航線,是俄羅斯歐洲部分與遠東之間最短的海上路線,沿巴倫支海、卡爾斯基海、東西伯利亞海、楚科奇海以及拉普特夫海延伸。核破冰船比柴油破冰船強大得多,儘管核破冰船的設備和維修費用極高,而柴油破冰船隊燃料的質量要求很高,航程限制加上北極地區加油困難,使得柴油的實用性和性價比降低。
冬天北海沿線的冰厚度從1.2米到2.0米不等。在北冰洋中部,冰的平均厚度為2.5米。在此情況下核破冰船的航速可達10節(19公里/小時),在北海航線的解凍水域,核破冰船的最高航速達到21節(39公里/小時)。目前,在蘇聯時期建造的現有破冰船中,有四艘仍在役:“五十週年勝利”號、“亞馬爾”號、“泰梅爾”號和“瓦伊加奇”號破冰船,到本世紀20年代其中三艘破冰船將退役。因此,俄羅斯才積極開發23550型、22220型和LK-110YA超級核動力破冰船。
Arc7破冰級23550型破冰巡邏艦由“金剛石”中央設計局建造,可作為拖船、破冰船和巡邏船,破除1.7米厚的冰層。其首艦“伊萬·帕帕寧”號和“尼古拉·祖博夫”號相應將於2023年和2024年交付。兩艘破冰船長約114米、寬約20米、吃水約6米。這兩艘船都配備了Azipod Vi1600型四輪驅動葉輪,高機動性能,發動機功率為15兆瓦。排水量為9000噸,速度為18節。“伊萬·帕帕寧”號和“尼古拉·祖博夫”號的自主續航能力長達70天,235500型破冰巡邏艦是為了取代21180型破冰船,後者只建造了“伊利亞·穆羅梅茨”號柴電動力破冰船。23550型破冰巡邏艦武器裝備76.2毫米AK-162MA火炮和卡-27反潛直升機,此外還可能裝備“口徑”和“天王星”巡航導彈。
22220型破冰巡邏艦可提供全年的北海航行和北極探險,發動機功率為120兆瓦。通過增加船體寬度,該破冰船可以通過大型船隻的航道導航。其首艦“北極”,還有“西伯利亞”號和“烏拉爾”號破冰船將由聯合造船公司下屬的波羅的海工廠負責開發。“西伯利亞”號和“烏拉爾”號破冰船的成本分別為482億盧布和518億盧布,交付日期分別不晚於2024年12月和2026年12月。“北極”號破冰船將於2020年上半年準備就緒,排水量為3.35萬噸,船長173.3米、寬34米、高15.2m,最大吃水為10.5米。它配備兩個RITM-200型核反應堆,可以破除3米厚的冰層,航速達到22節,是當前世界上動力最強的破冰船之一。
而10510型“領袖”核動力破冰船被認為是世界上最大的核動力破冰船,船上將安裝兩座315兆瓦的RITM-400反應堆,預計於2027年投入使用,破冰厚度達4.3米。此外,“領袖”核動力破冰船的壽命為40年,可載127人,自主續航能力達8個月。俄羅斯為什麼需要破冰船?儘管北極冰川正大量融化,但橫跨北海航線的高厚度冰層至少在未來40年內持續存在,俄羅斯以上建造的破冰船有助於強化在北極地區的戰略存在。另一方面,由於全球變暖、北極冰川融化,有可能形成一條新的、更短的穿越北極的道路。如果卡爾斯基海、巴倫支海和鄂畢灣的冰融化,從俄羅斯到中國和亞洲的航程將縮短,運輸成本和時間也將大大減少。
俄羅斯建造的大量破冰船,很多是為了中俄合作的一個超級工程服務的,這就是亞馬爾液化天然氣項目。亞馬爾半島擁有世界上最大的天然氣儲存量,被俄國媒體形容為“俄國戰略性的石油天然氣儲備區”。 該項目是世界最大的高緯度天然氣田。在2019年三條生產線全面投產,氣田產量、LNG產量和凝析油產量都超過預計指標。2020年,將有約200萬噸來自亞馬爾的液化天然氣銷往中國,2021年開始將增加至每年300萬噸。這個總投資300億美元的北極圈超級工程,全部建成後每年可生產液化天然氣1650萬噸,為全球最大天然氣進口國中國日益增長的能源需求提供了新的資源保障。

科羅廖夫


為何買破冰船?因為好的買不起嗎?


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