破冰船的螺旋桨不怕被冰碰坏吗？

祝敬奎

首先，破冰船的螺旋桨在一般任务中基本见不着冰，因为它在船体最后边，在水面以下，而冰是10%浮在水面以上的。而且，破冰船螺旋桨是用高硬度合金制造的，它的硬度至少也得在7以上（钻石是10），而冰的硬度呢，最高才3。破冰船螺旋桨不光是不怕冰，在一些特殊任务中，螺旋桨还得充当冰刀，被用于切碎冰块。这个后面再聊。
图:毛子核动力破冰船，胜利号

破冰船的两种工作方式

第一种没啥可说的，就是撞。破冰船的船头都是至少5厘米厚的钢板，钢板往里则是粗大的钢梁钢柱，极其坚固。厚度不足1.5米的冰层根本扛不住动辄上万吨的破冰船。开足马力一路冲撞，冰层就破碎成渣儿了。

第二种就复杂多了，这种方法是用来对付两米左右的厚冰层的，简单说就是冲上冰面，压碎冰层。破冰船的船头下方没有球鼻艏（就是那个凸出的大球），它的船头下面几乎是圆弧形的。
图:中国雪龙号也是破冰船，注意看船头水线处的形状

另外大型破冰船内部一般会有好几个储量上百吨的水罐，分布在船头船尾和左右两边。对付厚冰层时，破冰船先后退，排空前水箱同时注满后水箱，让船头翘起来，再全速前冲，让前半个船身冲到冰面上。如果上千吨的重量仍没有把冰层压垮，破冰船会用水泵将后水箱中几百吨的水抽到船头水箱，增加船头重量，这样一般就可以压碎冰层了。如果嫌开出的航道太窄，破冰船还可以交替抽空、灌满左右两侧的水箱，让船体摇起来，压碎旁边的冰层。

螺旋桨的妙用

如果被压碎的冰块太大，它们漂浮在航道中很可能会对后方的船只构成威胁，毕竟普通船只甚至军舰也远没有破冰船结实。这种情况下，破冰船会排空后水箱、灌满前水箱，将船尾翘起来，让两个（或更多）螺旋桨贴近水面，然后开始倒退。坚硬的螺旋桨此时就变成了巨大的碎冰机，旋转切削加撞击，将危险的大冰块刨成碎冰沫。

破冰船终年在危机四伏的冰海中横冲直撞，所以船体的一切都是加强型的。厚实的船底从侧面和正面看都是圆弧形的，这样可以化解水冻结膨胀形成的压力；两到四个螺旋桨则由高硬度钢材铸造，所以它们不止不怕撞到冰块，还能用来做刨冰呢。

拓展

有些破冰船在船头也有一组螺旋桨，用来排出冰层下方的水，让冰层失去承托，自己松动垮塌。但我估计要是用这种破冰船对付厚冰，应该不怎么灵吧。

纯野生科学家

螺旋桨当然怕冰碰坏，大型船只的螺旋桨一般都是采用镍铝青铜材料制造而成，因为普通的钢铁太重，并且在水中容易生锈，不耐空泡腐蚀。而镍铝青铜的密度较低，但是强度更大，不容易锈蚀，持久力和耐空泡腐蚀能力也更强。在二战之前，螺旋桨多为黄铜材料，英国为了建造高速鱼雷艇而研发出了镍铝青铜材料，这种材料在二战结束以后迅速成为大型军舰的标配，无论是航母还是潜艇，又或者是破冰船都是采用这种材料的螺旋桨。

镍铝青铜材料虽然综合性能不错，但是如果与大型的冰山正面碰撞，肯定也是会受损的。很多人想当然的以为破冰船是使用螺旋桨来搅碎冰层完成破冰，实际上并非如此。破冰船主要是依靠自身重量和动能进行无脑式撞击挤压破冰，破冰船的船头外部用厚度在50MM以上的加强型的钢板进行过加固，内部还有X型防形变钢架构支撑，以最大限度的抵抗冲击。而破冰船的外形也被设计成比较宽大的粗壮型，为的也是增加船头重量和拓宽航道。

破冰船有两种不同的破冰方式，当冰层厚度不超过1.5米时，将发动机马力开至最大，利用速度产生的动能和坚硬的船头不停地撞碎冰层，这种破冰方式可持续性好，每小时可以开辟约5到10海里的航道，因此也被称之为连续式破冰法。
▲俄罗斯核动力破冰船连续破冰

一旦冰层厚度超过1.5米，连续式破冰就很难奏效，因为直接撞击这么厚的冰层不仅难以击碎，还可能会让船头受损凹陷甚至破裂漏水，所以必须采用更为经过的冲撞式破冰。这种破冰方式是通过内部水舱调节，将船头吃水变浅，然后加大马力把船头冲上冰面，再将水舱注入船头加大压力，直到把冰面压碎。当冰面破碎后，螺旋桨反转让船后退，再继续冲上前面的冰面，如此反复循环，将厚实的冰层不断破开。这种破冰方式操作复杂，速度较慢，一般每小时最多只能2海里左右的冰面，但是特别适用南北极等冰层较厚的地区。

通过破冰船的原理我们可以发现，螺旋桨在破冰过程中全程只提供动力，并不参与击碎冰层的工作。在冰面破裂后，破冰船向前航行，由于冰的密度比水小，碎冰也只会浮在水面，而不会对螺旋桨造成损坏，因此破冰船一般是不用担心螺旋桨被冰碰坏的。不过为了保险起见，破冰船一般都会安装两部动力装置和多个螺旋桨，即使单个螺旋桨被异物缠绕或者损坏，也不影响破冰船的正常工作和自救。

军武吐槽君

破冰船的特殊设计使其适合执行破冰任务。坚固的船体是破冰船的重要特征之一。具有低冰阻并能根据需要进行不同机动的船体形状极其重要。破冰船采用双层船体，在船底和船侧有两层不透水表面。 船体比其他船只更厚，作为建造材料的钢材将具有抵抗低温强度的特性。为了增强在冰水中的机动性，破冰船有一个倾斜的前部船头，有时是圆形船尾和倾斜的侧面。此外，一些破冰船的特点是船首比船尾宽，以增加其开辟冰道的宽度。

同样，尽管船体结构坚固，但还需要结构加固才能使破冰船有效地履行职责。事实上，破冰船船头的设计是一个重要因素，因为船需要穿过充满冰块的水域。破冰船的船头将被设计成更圆的结构，以帮助船只利用其重量破冰，并在上面行驶。 普通船头的船体有助于它破浪前进，减少船与水之间的摩擦。虽然老式破冰船的外壳厚度高达50毫米，但现代船只使用屈服强度500 MPa的高强度钢，以更少的钢重量和厚度提供增强的强度。船体使用的钢在低环境温度和高负载条件下也能有效抵抗脆性断裂。

与其他船只相比，现代破冰船的另一个显著特点是它能为其他船只在冰水中开路。无论是早期使用的燃煤或燃油蒸汽船、柴油电力破冰船，甚至核动力破冰船，破冰船都具有显著增强的动力。 两个螺旋桨安装在船头、船尾和船首推进器上，这些船的机动性很优秀，在冰上能有效地操纵。美国海岸警卫队的强力极地破冰船采用柴油-电力和机械推进系统，包括6台柴油发动机和3台燃气轮机，分别产生高达13000千瓦和45000千瓦的功率。

核动力是破冰船行业最新和最先进的动力方式，更适合这些船只从事的艰苦工作。破冰船从事的是高成本密集型工作，主要是因为燃料成本。 平均而言，能在3米厚的冰冻水域工作的破冰船，每天将消耗100多吨燃料，即使是石油开采等高回报工作，这也是一项巨大的投入。这是核动力破冰船经常前来救援的地方。在同样的条件下，核动力船使用的铀不到一公斤，这使得它成为更好的动力选择。此外，这也消除了燃料补给的需要，而这正是这些船只在隐蔽的冰封区域所需要的。

核动力破冰船的总回报很容易超过最初的生产成本。 目前，俄罗斯经营着世界上所有的核动力破冰船。第一艘于1957年服役，俄罗斯运营着八艘用于各种目的的核动力破冰船。 破冰船结构庞大，重量、体积和动力都有优势，可以在3米厚的冰层上平稳滑行，并将其压碎，为其他船只开辟道路。这使得它们成为北极和俄罗斯冰冻海域非常有用的船只。

破冰船是如何工作的，这是因为它们的船体设计。与其他船只不同的是，圆形船头使破冰船的光滑部分更容易滑过厚厚的冰层，从而大大减少了阻力。当船滑过冰面时，它的重量落在冰上，压碎了冰层。 光滑的船体设计有助于将冰推出船外，防止冰进入船的部件并造成损坏。即使在最恶劣的条件下，双层船体结构也能确保船体的完整性。外壳用材料和船体聚合物涂料加固，使其强度更高，减少摩擦造成的损坏。

虽然破冰船能够在极地和其他冰冻海域通行无阻，但破冰船在其他海域缺乏效率。这种设计有一点负面影响，特殊设计使破冰船非常不适合正常水域。有了圆形的船头，破冰船在正常海洋中几乎不适合航行。典型的破冰船船体形状能够抵抗波浪，但破冰船的设计让波浪全力撞击船只，使得操纵变得困难。 设计上的一些修改使得双作用船舶设计有可能克服这些限制。

破冰船配有可以向各个方向转动的螺旋桨，使船能够向后产生足够的推力来破冰。螺旋桨包裹在金属外壳内，避免了海边的破坏。另外海冰被船体推向两边，很少有大块海冰碰到螺旋桨。螺旋桨采用高强度耐低温的青铜合金制造，很难被冰层损坏。

军机处留级大学士

从您提的这个问题看，我觉得你对舰船不太了解。为什么呢？因为绝大多数螺旋桨它是安装在整个舰船的后部，或者说尾端。因为在后面呢，前面的船体或舰体把冰都压碎了。这样一来他就不可能遇到坚硬不动的冰块了。打个比方说，人往前走，最可能碰的是额头，鼻孑或脚尖，不可能碰到脚跟。还有一点呢，螺旋桨本身的结构，一般都是用铜来制造的。韧性比较好，而且它比较厚。破冰船的螺旋桨比一般的舰船更结实。所以一般的浮冰是碰不坏它的。但如果遇到暗礁，碰到坚硬石头，旋转的螺旋桨就有可能被打坏。其它一般情况下对它来说是没有关系的。

如果这个问题你要进一步了解，你就到一艘船上去看一看。轮船也好，舰艇也好。所有的螺旋桨都是在舰船的后面，破冰船的船体是很结实的，一般的冰就被船压碎了，现代破冰船再厚的冰它也有办法对付，轮不到螺旋桨被冰碰坏。

天岳樵子

破冰船船体外壳坚硬，船头两部分设计，吃水线以上穿设计和其他船长一样是锐角设计，吃水线以下是平面的，通过这种船体设计衍生两种破冰方法，第一种是船体吃水线部位是平的，通过螺旋桨的推力，把船推上冰层，然后通过船体重量把冰层压破。如果冰层厚度可以承受船体重量，就用第二种方法，船体吃水线下移，用船首锐角反复撞击冰层，直至破裂。这是破冰原理。为了保护螺旋桨在有冰工作环境时候不被坚冰磨损(减少磨损) ，在螺旋桨外装桶形套，家像现在打豆浆破壁机一样。当然比破壁机设计更复杂一些。

话历史谈道理

首先，破冰船🚢不是直接撞击破冰的，破冰船的壳体很厚强度很高，船首底部扁平，船舱内前后、左右安装了不同的水箱，所以破冰船实际是靠挤压来碎冰的。破冰船的螺旋桨是特殊设计的，技术复杂，进行了强化处理，并且有保护装置，这在能建造破冰船的国家都是严格保密的。

用户一个人

提问的你首先要搞清楚弄明白，以冰的密度是漂浮在水上还是沉在水下的。

破冰船船头硬的，船底都是动力加热的，都破出一条通道了，推进螺旋桨在船尾水平面下，船体开动挺进挤压碎冰都被排挤到船两侧，即便有小的碎冰也在水面上。而螺旋桨在吃水线以下……

陆家梧桐栖小凤

破冰船螺旋桨，面对船头碾压的碎冰块，即使再大块，也如同切豆腐一样简单。

破冰船设计之初，已经考虑进去的，必然承受能力。

你的担心是多余的。

循环幸运

我怎么觉得螺旋桨很难碰到冰块，冰块压碎都浮在水面，螺旋桨在船底，应该碰不到吧

明和印刷货郎先生

破冰靠船的前龙骨和球隆鼻压冲破冰，螺旋桨在船后水下提供推力，浮冰漂浮水面不能伤害船桨。

当然浆可以切割冰。