破冰船工作原理是什么（破冰船工作原理动画演示）

久客联盟 • 2023-07-18 am11:35:00 • 投稿 • 阅读 256

破冰船是怎样破冰的？会直接撞碎冰层吗？解析破冰船的工作原理。2019年7月，是雪龙2号极地考察船交付使用的时间。这是中国第一艘自主建造的，极地科学考察破冰船。南北极地区的平均气温在零下25℃左右，常年被冰层覆盖，普通船只在遇到冰层时只能避让。那破冰船是如何能做到破碎冰层的呢？

破冰船工作原理是什么（破冰船工作原理动画演示）

不只是南北极，在冬天很多海域都会结冰，船只不方便航行巡视，这就需要破冰船在前边开路了。

和普通航船不同，破冰船的船体宽还短，船头的外壳用了至少5厘米厚的钢板制成，并且里边有密集型钢构件支撑。船身的吃水部位，也都是用抗撞击的合金钢加固的，不过破冰船并不是直接撞击冰层来破冰的。以结冰的湖面来说，冰层可以铺满整个水域的横面，可很难冻穿到湖底，压力大接触面小就可以将冰面压穿，破冰船就借助了这一原理。

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我国目前最先进的破冰船是雪龙2号，它的破冰能力为极地冰级6级，当面对不同冰层厚度的时候，破冰方法也有所不同。

第一种方法叫连续式破冰法。由于破冰船的底部呈首尾上翘型，它是一个铲面，在破冰前会加到一定速度。当撞上冰层时，船头顺势就能划上冰层，接着利用船头的重量将冰面压碎。

雪龙2号可以在极地不超过1.5米的冰层上，以3.7~5.6公里每小时的速度连续破冰前行。美国目前最先进的“北极星号”，连续破冰厚度有1.8米。而俄罗斯的“西比利亚”号核动力破冰船，破冰厚度更是可达2.8米。

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第二种叫做冲撞式破冰法。这个方法听起来就很“鲁莽”，实际上也确实有点这种意思。当冰层厚度超过1.5米，就会利用破冰船船头部位吃水浅的特点，加大马力冲到冰面上，利用船身的自重压碎冰面，之后再倒退一段距离，接着加速冲刺，重复破冰的操作。这一种方法完全是凭借破冰船坚固的外壳，和上万吨的重量才能做到的。

上边这两种可以归类于船艏破冰，最后一种是船艉破冰。

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雪龙2号是世界上第一艘采用船艏、船艉，双向破冰技术的破冰船。

它的船艉设计的和船艏形状相同，虽然后边有螺旋桨，但是采用了全回转电力吊舱推进系统。在遇到难“拱”的冰层时，船体可以180°旋转，让船艉压上去。同时螺旋桨在海面下削冰，两者可以一起将冰层打破，开辟航道。

那么问题来了，既然南北极地区常年被冰雪覆盖，行驶困难又鲜有人烟，为什么还要建造破冰船去探索呢？

破冰船工作原理是什么（破冰船工作原理动画演示）

虽然南北极被冰川覆盖，但南极底下有着世界上最大的煤田，分布在沿罗斯海岸的南极横贯山脉部分，预计储量5000亿吨。

在2021年7月份，美国地质调查局还发布了一份评估报告。称北极地区的石油储量，和天然气储量堪称世界第一。

随着全球变暖的影响，南北极的探索和资源的开发也终将越来越近。

破冰船如何对付冰层，如同一个大锤直接靠蛮力撞过去，效果极佳

【军武次位面】：端平入洛

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▲雪龙号：区区冰山算什么

我能深入极地看企鹅

但与“泰坦尼克”在撞上冰山后的悲情沉没（成了无数经典文艺作品原型）不同，此次撞击后，“雪龙号”破冰船却并无大碍的继续任务，似乎是开了“免疫冰山伤害”的“魔法护盾”。

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▲当然也离不开同志们的支持

首先，从正面看，大多数破冰船甲板并没有明显的外飘，船底却在比例上宽不少（相对于一般船舶），其长宽比也较小，酷似一个锤头，显得很“敦实”。其船体钢板也采用了更高的耐寒、抗冲击标准，可以保证在极地破冰时一路冲击而不受损伤。除此之外，专业破冰船的舰艏、加装有特殊的撞角，用于切开不太厚的冰层，实现冰面快速通过。

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▲改装后的“雪龙”号

然而，随着时间的推移，“雪龙”号本身的缺陷也渐渐暴露。由于其原先是作为极地货轮设计的，尽管事后中国对其进行了多轮破冰改装，但其破冰效果仍不算世界顶尖，在一定程度上限制了中国深入南极的科考工作。此外，由于中国仅有这一艘大型极地科考船，每逢其回坞整修，许多极地科研项目就不得不“放一放”、“等一等”，为此，中国也迫切需要新一艘极地科考船。

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