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破的是冰,船可是新的哦!首艘國產極地科考破冰船開工!

2017-02-13 08:31
海洋世界 2017年1期
關鍵詞:船身船尾破冰船

破的是冰,船可是新的哦!首艘國產極地科考破冰船開工!

撰文|攝影|尚 可

2016年1 2月 2 0日,我國自主建造的第一艘極地科學考察破冰船(以下簡稱“新船”)在江南造船廠切割車間完成第一塊鋼材點火切割,拉開了新船工程開工建造的序幕!

根據建造計劃,新船預計2019年建成,將與“雪龍”號極地考察船組成極地科學考察破冰船隊,極大提升我國極地海洋考察能力和極地考察運輸保障能力。

在江南造船廠切割車間完成第一塊鋼材點火切割

新船建造工程由國家海洋局下屬的中國極地研究中心組織開展,江南造船(集團)有限公司承擔建造。船長122.5米,船寬22.3米,設計吃水7.85米,設計吃水排水量約13990噸,航速12~15節,續航力2萬海里,自持力60天,載員90人,能以2~3節的航速連續破冰(1.5米冰+0.2米雪)。該船的設計融合了國際新一代考察船的技術及功能需求和綠色環保理念,采用國際先進的雙向破冰船型設計(船艏船尾均可破冰),并具備全回轉電力推進功能和沖撞破冰能力,可實現極區原地360度范圍內自由轉動,并可突破極區20米當年冰冰脊,大幅提升船舶機動能力,滿足全球無限航區航行需求。

同時,新船將裝備國際先進的海洋調查和觀測設備,實現科考系統的高度集成和自恰,致力于打造我國開展極地海洋環境與資源研究的重要基礎平臺,科研人員可在船上開展極地海洋、海冰、大氣等環境基礎綜合調查觀測,進行有關氣候變化的海洋環境綜合觀測取樣,在極地冰區海洋開展油氣資源、生物資源調查,新船基本具備“摸邊探底、潛力評估”的調查能力。

說起破冰船,居然有人認為它是“破”船!真的是這樣么??當然不是!重音在這里:是“破冰”船,而不是“破”冰船。破冰船之所以叫破冰船,是因為它能破冰!就這么簡單!

破冰船為啥與眾不同?

破冰船是一種專門用于將水面上的冰層破碎,在冰面上開辟航道的特種船舶??梢砸龑г诒鶇^航行的勤務船進行正常航行,還可以保障艦船正常進出冰封的港口,因此意義非常重大。

破冰船同其他船比較,有自己的特點:它的船體結構特別堅實,船殼鋼板比一般船舶厚得多;船寬體胖上身小,便于在冰層中開出較寬的航道;船身短(一般船的長與寬之比,大約是7∶1~9∶1,破冰船是4∶1),因而進退和變換方向靈活,操縱性好;吃水深,可以破碎較厚的冰層;馬力大、航速高,這樣向冰層猛沖時,沖擊力大;它的船頭造成折線型,使頭部底線與水平線成20~35度角,船頭可以“爬”到冰面上;它的船頭、船尾和船腹兩側,都備有很大的水艙,作為破冰設備。

破冰船的主要特點:

1.相對于船身尺寸,具有更大的自重,可更加有效的壓垮海冰;

2.水線下船殼使用特殊的涂料(抗冰漆) ,利于低溫下減小船體與冰的磨擦;

3.使用特殊低溫高性能的鋼材(雪龍船使用的是E級特殊鋼),在船艏、船尾和水線附近進行額外加厚。

4.具有更平緩角度的船艏,使破冰船更易上海冰;

5.沒有減揺裝置和船體突出部;

6.大功率的推進器,多數使用柴油機,也有蒸汽或核動力推進器;

7.船身的形狀有利于保護舵和螺旋槳,防止倒車時舵和槳被海冰撞壞;

8.配備直升機用于冰區探路和導航。

破冰船是如何破冰的?

破冰船破冰三部曲 —— 沖、壓、撞

1沖:當冰層較薄時,破冰船以較低的航速往前行進,依靠自己堅硬的外殼和上翹的船頭連續沖破冰層,把船趟過去。

2壓:當冰層較厚而沖不破時,破冰船就采用“擠壓”的方法進行破冰。破冰船內部有很多水柜,破冰時,先是把幾百噸的水從船頭的水柜里抽出來注入到船尾的水柜里,由于重心后移,船頭自然就上翹,然后開足馬力讓船頭“爬”到冰面上,此時再把水從船尾的水柜抽到船頭的水柜里,讓船頭變得很重。這樣一來,由于船尾變輕而上浮,并以船身為杠桿將壓力作用于船頭,再加上船頭自身所受的重力作用,會將較厚的冰層壓碎。

3撞:當冰層很厚時,破冰船就要采用“撞擊”的方法進行破冰。首先是往后倒一段距離,然后把發動機功率加到最大,加速向前硬沖撞過去,憑借自身強大的動能連“擠”帶“碰”把冰層撞破。反反復復地進行這樣的動作,就可以一點一點地破碎很厚的冰層。

破冰船威力巨大

破冰船由于使用地區不同可以分為很多種類型,比如海洋破冰船、湖泊破冰船以及江河破冰船等。破冰船的船身較短,但是比較寬,也就是具有較小的長寬比,船體的首柱尖削前傾,強度是十分驚人的。

破冰船的威力不可小覷,對于幾米高的冰山,只要經過破冰船幾次猛烈的撞擊,就可以將冰山擊得粉碎。因此,對于破冰船的制造材料也有極高的要求,所有的破冰船均使用非常厚的鋼板進行制作,強度非常大。

新船示意圖

隨著破冰船向前移動,冰面是被迫下壓的。

冰被迫向下

事實上:破冰船前面是圓的,不是鋒利或尖尖的。

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