破的是冰,船可是新的哦!首艘国产极地科考破冰船开工!
2017-02-13
破的是冰,船可是新的哦!首艘国产极地科考破冰船开工!
撰文|摄影|尚 可
2016年1 2月 2 0日,我国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船(以下简称“新船”)在江南造船厂切割车间完成第一块钢材点火切割,拉开了新船工程开工建造的序幕!
根据建造计划,新船预计2019年建成,将与“雪龙”号极地考察船组成极地科学考察破冰船队,极大提升我国极地海洋考察能力和极地考察运输保障能力。
在江南造船厂切割车间完成第一块钢材点火切割
新船建造工程由国家海洋局下属的中国极地研究中心组织开展,江南造船(集团)有限公司承担建造。船长122.5米,船宽22.3米,设计吃水7.85米,设计吃水排水量约13990吨,航速12~15节,续航力2万海里,自持力60天,载员90人,能以2~3节的航速连续破冰(1.5米冰+0.2米雪)。该船的设计融合了国际新一代考察船的技术及功能需求和绿色环保理念,采用国际先进的双向破冰船型设计(船艏船尾均可破冰),并具备全回转电力推进功能和冲撞破冰能力,可实现极区原地360度范围内自由转动,并可突破极区20米当年冰冰脊,大幅提升船舶机动能力,满足全球无限航区航行需求。
同时,新船将装备国际先进的海洋调查和观测设备,实现科考系统的高度集成和自恰,致力于打造我国开展极地海洋环境与资源研究的重要基础平台,科研人员可在船上开展极地海洋、海冰、大气等环境基础综合调查观测,进行有关气候变化的海洋环境综合观测取样,在极地冰区海洋开展油气资源、生物资源调查,新船基本具备“摸边探底、潜力评估”的调查能力。
说起破冰船,居然有人认为它是“破”船!真的是这样么??当然不是!重音在这里:是“破冰”船,而不是“破”冰船。破冰船之所以叫破冰船,是因为它能破冰!就这么简单!
破冰船为啥与众不同?
破冰船是一种专门用于将水面上的冰层破碎,在冰面上开辟航道的特种船舶。可以引导在冰区航行的勤务船进行正常航行,还可以保障舰船正常进出冰封的港口,因此意义非常重大。
破冰船同其他船比较,有自己的特点:它的船体结构特别坚实,船壳钢板比一般船舶厚得多;船宽体胖上身小,便于在冰层中开出较宽的航道;船身短(一般船的长与宽之比,大约是7∶1~9∶1,破冰船是4∶1),因而进退和变换方向灵活,操纵性好;吃水深,可以破碎较厚的冰层;马力大、航速高,这样向冰层猛冲时,冲击力大;它的船头造成折线型,使头部底线与水平线成20~35度角,船头可以“爬”到冰面上;它的船头、船尾和船腹两侧,都备有很大的水舱,作为破冰设备。
破冰船的主要特点:
1.相对于船身尺寸,具有更大的自重,可更加有效的压垮海冰;
2.水线下船壳使用特殊的涂料(抗冰漆) ,利于低温下减小船体与冰的磨擦;
3.使用特殊低温高性能的钢材(雪龙船使用的是E级特殊钢),在船艏、船尾和水线附近进行额外加厚。
4.具有更平缓角度的船艏,使破冰船更易上海冰;
5.没有减揺装置和船体突出部;
6.大功率的推进器,多数使用柴油机,也有蒸汽或核动力推进器;
7.船身的形状有利于保护舵和螺旋桨,防止倒车时舵和桨被海冰撞坏;
8.配备直升机用于冰区探路和导航。
破冰船是如何破冰的?
破冰船破冰三部曲 —— 冲、压、撞
1冲:当冰层较薄时,破冰船以较低的航速往前行进,依靠自己坚硬的外壳和上翘的船头连续冲破冰层,把船趟过去。
2压:当冰层较厚而冲不破时,破冰船就采用“挤压”的方法进行破冰。破冰船内部有很多水柜,破冰时,先是把几百吨的水从船头的水柜里抽出来注入到船尾的水柜里,由于重心后移,船头自然就上翘,然后开足马力让船头“爬”到冰面上,此时再把水从船尾的水柜抽到船头的水柜里,让船头变得很重。这样一来,由于船尾变轻而上浮,并以船身为杠杆将压力作用于船头,再加上船头自身所受的重力作用,会将较厚的冰层压碎。
3撞:当冰层很厚时,破冰船就要采用“撞击”的方法进行破冰。首先是往后倒一段距离,然后把发动机功率加到最大,加速向前硬冲撞过去,凭借自身强大的动能连“挤”带“碰”把冰层撞破。反反复复地进行这样的动作,就可以一点一点地破碎很厚的冰层。
破冰船威力巨大
破冰船由于使用地区不同可以分为很多种类型,比如海洋破冰船、湖泊破冰船以及江河破冰船等。破冰船的船身较短,但是比较宽,也就是具有较小的长宽比,船体的首柱尖削前倾,强度是十分惊人的。
破冰船的威力不可小觑,对于几米高的冰山,只要经过破冰船几次猛烈的撞击,就可以将冰山击得粉碎。因此,对于破冰船的制造材料也有极高的要求,所有的破冰船均使用非常厚的钢板进行制作,强度非常大。
新船示意图
随着破冰船向前移动,冰面是被迫下压的。
冰被迫向下
事实上:破冰船前面是圆的,不是锋利或尖尖的。