破冰船是如何破冰的？一邊壓一邊懟！硬碰硬的較量

機極級技

近些年，隨著全球變暖，冰融加速，世界各國都在尋找北極開發(fā)商機，如北極航道的通航和商業(yè)化運營，北極地區(qū)的油氣資源，礦產(chǎn)資源的勘探和開發(fā)，旅游業(yè)的發(fā)展，北極海域的漁業(yè)捕撈等等

然而，北冰洋一年中有多達九個月都被厚厚的冰層所覆蓋，使得開發(fā)資源的時間變得很短。

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所以說，北極開發(fā)最麻煩的還是其惡劣的自然環(huán)境，低溫，風(fēng)暴，以及每年長達九個月的冰凍期，都是北極開發(fā)的難題，而在北極要想在幾乎常年冰封下進行各種商業(yè)開發(fā)，無論是軍艦還是商船都需要破冰船為其開路。

什么是破冰船‍

從這個名字就應(yīng)該知道，破冰船是專門設(shè)計用來破碎冰層，為艦船開辟航道的勤務(wù)船，分為江河，湖泊，港灣以及海洋破冰船。

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我們知道，海運是目前最便宜的長距離運輸方式，但在冬季，一些海運線路就會結(jié)冰，就需要清理冰層，以使運輸船只能夠順利通過，這就是破冰船發(fā)揮作用的地方。

因此，基本上，破冰船是用來為商船清除路徑，此外，這些船只也用于在極地地區(qū)開展科研項目。

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雖然破冰船近些年才發(fā)揮著重要的作用，但是早在11世紀(jì)時，人類就已經(jīng)有了建造和使用破冰船的想法了，但受限于當(dāng)時的技術(shù)和材料，并沒有制造出真正意義上的破冰船。

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最初為了能夠在北冰洋中航行，有人在木船上加上兩根桅桿，為保護船體，船體配有一條耐浮冰的防浮皮帶，在船被冰塊擠壓時，水線下方的圓形船身線有助于將船向上推，在現(xiàn)代破冰船中，這種基本設(shè)計和概念一直在沿用。

破冰船的特征‍

破冰船的設(shè)計就像其他船舶一樣，外形和結(jié)構(gòu)還是具有船的功能，但主要任務(wù)變成了破冰，為此，就需要一個強大的船體。

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破冰船的特點是它有著堅固的船頭，船身短而寬，底部首尾上翹，船體有時比船頭更寬，這樣的設(shè)計有利于它能更好的執(zhí)行破冰任務(wù)，開辟出更寬闊的冰道。

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對于普通船舶，需要船體更窄，以便"切開"海水，并盡量減少船舶與水的摩擦，對于破冰船，船體需要更厚，船頭需更圓潤。

為了對抗堅硬而厚實的冰層，破冰船體配備了雙殼，側(cè)面和底部也具有兩層防水外殼，與其他船只相比，它們相對較厚。

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事實上，破冰船配備了堅硬的鋼殼，厚度高達1.5米以上，強度達到500Mpa，使破冰船在低溫環(huán)境和高載荷條件下具有抗斷裂性，這一特點在普通船舶中并不常見。

破冰船如何工作‍

要想壓碎冰層開辟航道就要對破冰船進行特殊的設(shè)計。

所以我們看到，破冰船的結(jié)構(gòu)都很巨大（但不像油輪那樣大），這補充了其重量和功率上的不足，船頭是圓的，因此比其它船只更光滑，這有助于破冰船在厚厚的冰層上滑行，從而減小摩擦力，船體的外部使用聚合物涂料進行涂漆，也能減小摩擦力，這些特殊的設(shè)計能讓破冰船粉碎冰層從而開辟航道。

但光靠這些并不能"切開"較厚的冰面，破冰船也并不完全是靠其產(chǎn)生的動力，用船首直接撞開冰面的，而是在強大的發(fā)動機推力下，讓船首沖上冰面，然后依靠自身的重量將冰層壓碎。

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破冰船露在水面上的船身并不會被水的浮力抵消，所以還是保持著原來的重量，并在破冰船的船頭及船尾都有一個壓水艙，當(dāng)需要破冰時，就會將船頭的壓水倉清空，船尾壓水倉注滿水，當(dāng)破冰船沖上冰層后，再為船頭注滿水，以增加壓碎冰層的重量。

如果冰層實在太厚了，依靠破冰船的重量并不能壓碎冰層時，這時就需要用最簡單和粗暴的方式了，破冰船將會用自身的重量和速度直接撞碎冰層，實現(xiàn)破冰開道。

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核動力破冰船‍

破冰船的推進系統(tǒng)主要還是以柴油機提供動力為主，以螺旋槳作為推進系統(tǒng)，要想長距離破冰航行或者是能夠破較厚的冰層，就需要為破冰船提供更大的動力，所以就出現(xiàn)了核動力破冰船。

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破冰的這個過程中需要大量的燃料，為船只提供動力，核破冰船就解決了傳統(tǒng)破冰船需要大量燃料的問題。

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目前世界上所有的核動力破冰船都是由俄羅斯運營的，他們于1957年就造出了第一艘核動力破冰船，目前，俄羅斯運營著8艘用于各種目的的核動力破冰船。

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其中“北極”級是世界上最大的核動力破冰船，它擁有兩座小型核反應(yīng)堆，功率達到了170兆瓦，加注一次燃料可以在海上航行7年，破冰厚度達到了2.8米，它也是唯一能到達北極極點的水上艦船。

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我們國家的破冰船也在快速發(fā)展，雪龍?zhí)柧褪瞧渲凶钕冗M的破冰船，曾多次赴北極完成破冰考察任務(wù)；雪龍?zhí)柪m(xù)航19000海里，能以1.5節(jié)航速連續(xù)破1.2米的冰層。

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這些年，隨著北極開發(fā)的火熱，好幾個國家都開始建造自己的核動力破冰船，中國也已經(jīng)宣布將建造自己的核動力破冰船，相信不久的將來中國也將擁有到達北極任何海域的破冰船。

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機械之之子

厲害的技術(shù)都是最簡單的原理