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一,、破冰船原理？

破冰船的工作原理是靠船上的強(qiáng)大的動(dòng)力機(jī)器在開(kāi)動(dòng)的時(shí)候,，把自己的船首移到冰面上去,。船首出現(xiàn)在水面上的時(shí)候，就恢復(fù)了自己的全部重力,，而這個(gè)極大的重力就能把冰壓碎,。

它的船首的水下部分傾斜度很大以便于破冰。同時(shí)并為了加強(qiáng)作用力,，有時(shí)候在船首的貯水艙里，還要盛滿水——"液體壓艙物",。

當(dāng)在遇到冰塊的厚度超過(guò)半米的時(shí)候就要用船的撞擊作用來(lái)制服它這時(shí)候破冰船就向后退,，然后用自己的全部質(zhì)量向冰塊猛撞上去。

這時(shí)候起作用的已經(jīng)不是重力,，而是運(yùn)動(dòng)著的輪船的動(dòng)能,；船好像變成了一個(gè)速度不大但是質(zhì)量極大的炮彈，變成了一個(gè)撞錘,。幾米高的冰山,，破冰船就得用它堅(jiān)固的船首猛烈撞擊幾次，才能把它們撞碎,。

二,、破冰船是怎么破冰的？

制造破冰船的鋼板要比普通船厚得多,，船身又短,，使得進(jìn)退和變換方向都特別靈活；船頭斜度大,，便于爬到冰面上,；船頭、船尾和船身兩側(cè)都有很大的水艙,。具備了這些特點(diǎn),，破冰船就能夠破冰了。它先把船頭翹起,，爬到冰面上,，靠船頭1000多噸的重量把冰壓碎。如果冰層較厚,，破冰船就后退一段距離,，開(kāi)足馬力向前沖,，一次不行就二次、三次……直到把冰層沖破,。如果沖不開(kāi)怎么辦呢,？別急，它還有另一套本領(lǐng)呢,。它把船尾的水艙灌滿水,，使船頭高高翹起爬到冰面，然后把船尾的水艙排空,，再把船頭的水艙灌滿水,。這樣，本來(lái)就很重的船頭,，再加上這幾百噸的水,，就能壓碎很厚的冰層。破冰船也有擱淺的時(shí)候,。當(dāng)它爬上冰面壓冰,，可是冰沒(méi)有破碎，只是向下塌陷,，兩邊的冰又緊緊卡住船身,，即使破冰船開(kāi)足馬力，也一步都動(dòng)不了,。這時(shí),，破冰船就分別向船身兩側(cè)的水艙里灌水，使船左右搖擺,，來(lái)擺脫困境,。［我還想知道］在有真正的地圖之前，水手們不得不靠星星導(dǎo)航,，在白天就更困難了,。在海上，黑布上畫(huà)有人頭骨和劍的海盜旗是可怕的掠奪者的標(biāo)志,，然而,，被蒙上眼睛在突出舷外的板上走而掉落海中是許多受害者的下場(chǎng)。

三,、破冰船是怎么工作的,？有幾種破冰方式？

工作原理破冰船它是不是用自己的船首部分的壓力不斷地切開(kāi)冰的呢?你如果那樣想的話,，就大錯(cuò)特錯(cuò)了,，那是切冰船的工作原理，一般只能切碎較薄的冰,。

真正的破冰船是靠重力來(lái)破冰破冰船的,。在它的船艏和船尾各有一個(gè)或數(shù)個(gè)壓水艙,，破冰的時(shí)候，先把前柜排空,，后柜灌滿海水,，前面會(huì)翹起，開(kāi)大馬力沖上冰面,，然后排空后柜灌滿前柜,，靠重量壓碎冰面-----左右太窄就輪番灌排左右水柜，讓艦身?yè)u晃,，把冰面碰碎,。

破冰船的工作是用相同的物理現(xiàn)象做基礎(chǔ)的:露在水面上的那一部分船身，因?yàn)樗闹亓繘](méi)有水的浮力作用把它抵消掉,，所以仍舊有它原來(lái)的"陸上"重量,。

你不要以為破冰船在行駛的時(shí)候是用自己的船首部分的壓力不斷地切開(kāi)冰的。

破冰船不是這樣工作的,，這樣工作的是切冰船,，例如像在三十年代著名的"里特克"號(hào)。

這種工作方法只能用來(lái)對(duì)付比較薄的冰,。

破冰船真正的海洋破冰船是用另外一種方法工作的。破冰船上的強(qiáng)大的機(jī)器在開(kāi)動(dòng)的時(shí)候,，能把自己的船首移到冰面上去,，它的船首的水下部分就是因?yàn)檫@個(gè)緣故造得非常斜。

船首出現(xiàn)在水面上的時(shí)候,，就恢復(fù)了自己的全部重量,，而這個(gè)極大的重量就能把冰壓碎。

為了加強(qiáng)作用力,，有時(shí)候在船首的貯水艙里,，還要盛滿水"液體壓艙物"。

在冰塊的厚度不超過(guò)半米的時(shí)候,，破冰船就是這樣工作的,。

遇到更厚的冰塊，就要用船的撞擊作用來(lái)制服它,。

這時(shí)候破冰船就向后退,，然后用自己的全部質(zhì)量向冰塊猛撞上去。

這時(shí)候起作用的已經(jīng)不是重量,，而是運(yùn)動(dòng)著的輪船的動(dòng)能;船好象變成了一個(gè)速度不大但是質(zhì)量極大的炮彈,，變成了一個(gè)撞錘。

實(shí)驗(yàn)參加過(guò)1932年有名的"西伯利亞人"號(hào)通過(guò)極地的航行的水手馬爾科夫曾經(jīng)這樣描寫(xiě)過(guò)這只破冰船的工作: 在幾百座冰山中間,，在密實(shí)地覆蓋著冰的地方,，"西伯利亞人"號(hào)開(kāi)始了戰(zhàn)斗,。

連續(xù)五十二小時(shí)，信號(hào)機(jī)上的指針老是在從"全速度后退"跳到"全速度前進(jìn)",。

在十三班每班四小時(shí)的海上工作里,，"西伯利亞人"號(hào)疾馳著向冰塊沖去，用船首撞它們,，爬到冰上把它們壓碎,，然后又退了回來(lái)。

厚達(dá)四分之三米的冰塊慢慢地讓出了一條路,。

每撞一次,，船身就可以向前推進(jìn)三分之一。

夾角但這里還有一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題,。

船舷與豎直線是有一定的夾角的,，但是，有些船的下部是很直的,，甚至有些船的下部有些地方是往里凹的,，就像集裝箱船。那么為什么破冰船會(huì)有那樣的構(gòu)造呢?這里就要說(shuō)到一個(gè)問(wèn)題,。眾所周知,，冰面是很滑的，那么當(dāng)破冰船在有冰的海面上行走的時(shí)候,，船體與冰面的摩擦系數(shù)是多少呢?想想冬天在有冰的路面走路的時(shí)候情景,。但是，科學(xué)家發(fā)現(xiàn),，船體的鋼板與冰面的摩擦并沒(méi)有想象中的小,，并且有些船因此而到了船毀人亡的境地。

經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),，冰面與新船的鋼殼之間的摩擦系數(shù)達(dá)到了0.2,，因此這就導(dǎo)致了一個(gè)問(wèn)題，如果船舷與豎直面之間的夾角太小的話,，冰就會(huì)把船給壓壞了,。

壓力冰對(duì)船的壓力分為兩個(gè)力，垂直于船舷的力R和相切于船舷的力F,，P和R之間 的夾角等于船舷對(duì)豎直線的傾斜角 ,，冰對(duì)船弦的摩擦力Q等于力R乘以摩擦系數(shù)，,，即Q=0.2R,。

如果Q比F小，力F就把壓在船身上的冰推到水里去,，這時(shí),，并就沿著船舷滑動(dòng),，并不損壞船;如果Q比F大，摩擦力就妨礙著冰塊的滑動(dòng),，使冰塊長(zhǎng)時(shí)間壓在船舷上,，就要把船舷壓壞。那么怎么算船舷對(duì)豎直線的傾角呢?很簡(jiǎn)單,，我們有傾角從三角函數(shù)表里可以查出,，正切函數(shù)是0.2的角是11°。這就是說(shuō),，在α>11°的時(shí)候,，Q<F.根據(jù)上面所說(shuō)的，就可以確定船舷對(duì)豎直線的傾斜度應(yīng)該是多少,，才能保證船在冰塊中間安全航行,。這個(gè)傾斜度應(yīng)該不比11°小。這就是為什么破冰船不能設(shè)計(jì)成集裝箱船那樣的樣子,。下面讓我們看一下船員描述的船因?yàn)闆](méi)有注意到上面那點(diǎn)的后果,。型號(hào)"派洛特"號(hào)破冰船、"葉爾馬克"號(hào)破冰船,、"列寧"號(hào)破冰船,、"雪龍?zhí)?#34;破冰船、海冰721破冰船,。"海冰721號(hào)"破冰船采用錳鋼建造,，船艏甲板厚度24毫米，它的最大撞擊力能破開(kāi)1米厚的冰,。這艘屢立戰(zhàn)功的破冰船曾經(jīng)成功救出過(guò)被困冰海的挪威、塞浦路斯等國(guó)的商船,。 該船船體長(zhǎng)84.28米,，最大寬16米，排水量3191.86噸,，平均吃水深度3.68米,，最大馬力3.82兆瓦，最大航速16.5節(jié),，續(xù)航力達(dá)1萬(wàn)海里,，自持力30晝夜，現(xiàn)已服役40年,，在擔(dān)負(fù)冰情調(diào)查任務(wù)的同時(shí),，還擔(dān)負(fù)搶險(xiǎn)救生任務(wù)。破冰方法破冰船破冰船一般常用兩種破冰方法,，當(dāng)冰層不超過(guò)1.5米厚時(shí),，多采用"連續(xù)式"破冰法,。主要靠螺旋槳的力量和船頭把冰層劈開(kāi)撞碎，每小時(shí)能在冰海航行9.2千米,。如果冰層較厚,，則采用"沖撞式"破冰法。沖撞破冰船船頭部位吃水淺,，會(huì)輕而易舉地沖到冰面上去,，船體就會(huì)把下面厚厚的冰層壓為碎塊。然后破冰船倒退一段距離,，再開(kāi)足馬力沖上前面的冰層,，把船下的冰層壓碎。如此反復(fù),，就開(kāi)出了新的航道,。還有一種方法是使用螺旋槳當(dāng)?shù)蹲影驯兴椤Ｓ萌剂嫌蜑閯?dòng)力的破冰船,，多采用柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電,，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳(組合機(jī)組驅(qū)動(dòng))，驅(qū)動(dòng)功率可達(dá)上百萬(wàn)瓦,，可以滿足較長(zhǎng)時(shí)間破冰航行的需要,。核動(dòng)力破冰船1957年，前蘇聯(lián)制造出第一艘核動(dòng)力破冰船--"列寧"號(hào),。它的動(dòng)力心臟是壓水式核反應(yīng)堆,，高壓蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)，帶動(dòng)螺旋槳推動(dòng)航船,。 如果核動(dòng)力破冰船帶上10千克鈾,，就相當(dāng)于帶上25000噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可以在遠(yuǎn)離港口的冰封海域里常年作業(yè),。破冰船裝有2~4只螺旋槳,。