一,、世界十大破冰船排行榜,?
1、俄羅斯“列寧”號(hào)
1957年下水的前蘇聯(lián)的“列寧”號(hào)(Lenin),,是世界第一艘核動(dòng)力破冰船,,其動(dòng)力心臟是核反應(yīng)堆,高壓蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī),,帶動(dòng)螺旋槳推動(dòng)船只,。“列寧號(hào)”主要執(zhí)行北冰洋地區(qū)的考察和救援活動(dòng),,除了在1967年靠港進(jìn)行過(guò)維修,幾乎不間斷地航行了30年,。
2,、俄羅斯“北極”號(hào)
俄羅斯“北極”級(jí)(Arktika)核動(dòng)力破冰船,,安裝有兩座核反應(yīng)堆,是世界上最大的破冰船,,首艦1975年服役,。
可在北極圈內(nèi)深水海域使用,破冰厚度2米,。1977年8月17日,,首艦“北極”號(hào)是第一艘到達(dá)北極點(diǎn)的水面艦船。
3,、俄羅斯“亞馬爾”號(hào)
“亞馬爾”號(hào)破冰船一般常用兩種破冰方法,,當(dāng)冰層不超過(guò)1.5米時(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,;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,,如此周而復(fù)始,。
4,、俄羅斯“50年勝利號(hào)”
是世界上最大的核動(dòng)力破冰船,該船于2006年建成下水試航,,2007年正式交付使用,。
“50年勝利號(hào)”號(hào)船長(zhǎng)159米,寬30米,,有船員138名,,滿載排水量2.5萬(wàn)噸,最大航速21節(jié),,航速為18節(jié)時(shí)最大破冰厚度2.8米。
5,、俄羅斯“馬卡羅夫元帥”號(hào)
2011年1月,,在鄂霍次克海將一艘被困在冰層中長(zhǎng)達(dá)1個(gè)月的大型魚(yú)品加工船救出,這艘船從2010年底起,,就與其它幾艘船被困在鄂霍次克海海域厚約2米的冰層中,,無(wú)法行動(dòng),不得不請(qǐng)求救援,。而這次救援,,耗費(fèi)了大約500萬(wàn)美元資金。
6,、美國(guó)“北極星”號(hào)
“北極星”號(hào)(WAGB-100)是世界上最強(qiáng)的常規(guī)動(dòng)力破冰船,,滿載排水量13000噸,隸屬于美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì),。
“北極星”號(hào)破冰船,,共建造2艘,1976年服役,。全長(zhǎng)121.6米,,裝備2架直升機(jī)?!氨睒O星”號(hào)能以3節(jié)航速連續(xù)破1.8米厚冰,,如果用倒車(chē)沖擊法,可破開(kāi)6米厚的冰,。
7,、美國(guó)“北極海”號(hào)
“北極星”的姊妹艦“北極?!碧?hào)(WAGB-11),。
8、美國(guó)“希利”號(hào)
美國(guó)現(xiàn)役最大的破冰船是“希利”號(hào)(Healy、WAGB-20),,1997年下水,,1999年服役?!跋@碧?hào)船長(zhǎng)128米,,寬25米,吃水9.8米,,最大航速18節(jié),,滿載排水16700噸,主要作為高緯度科學(xué)研究平臺(tái)和執(zhí)行冰區(qū)護(hù)航任務(wù)
二,、破冰船的等級(jí),?
破冰船破冰能力可分7個(gè)等級(jí),具體等級(jí)破冰厚度如下:
1,、PC1,,全年在所有極地水域。
2,、PC2,,全年在中等厚度的多年冰齡狀況下。
3,、PC3,,全年在第二年冰齡狀況下,可包括多年夾冰,。
4,、PC4,全年在當(dāng)年厚冰狀況下,,可包括舊夾冰,。
5、PC5,,全年在中等厚度的當(dāng)年冰齡狀況下,,可包括舊夾冰。
6,、PC6,,夏季/秋季在中等厚度的當(dāng)年冰齡狀況下,可包括舊夾冰,。
7,、PC7,夏季/秋季在當(dāng)年薄冰狀況下,,可包括舊夾冰,。
三,、破冰船等級(jí)?
破冰船根據(jù)破冰能力的強(qiáng)弱來(lái)分級(jí),,不過(guò),,不同國(guó)家的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)又各不相同,。
因?yàn)槎砹_斯在破冰船的設(shè)計(jì)建造方面擁有最悠久的歷史和雄厚的技術(shù),因此也常以俄羅斯船舶登記局規(guī)定的破冰能力來(lái)分級(jí),,由高到低依次是:LL1,、LL2、LL3,、LL4,、ULA、UL,、L1,、L2、L3共9個(gè)級(jí)別,。
四,、破冰船如何分等級(jí)?
破冰船破冰能力可分7個(gè)等級(jí),,具體等級(jí)破冰厚度如下:
1,、PC1,全年在所有極地水域,。
2,、PC2,全年在中等厚度的多年冰齡狀況下,。
3,、PC3,全年在第二年冰齡狀況下,,可包括多年夾冰,。
4、PC4,,全年在當(dāng)年厚冰狀況下,,可包括舊夾冰。
5,、PC5,,全年在中等厚度的當(dāng)年冰齡狀況下,可包括舊夾冰,。
6,、PC6,夏季/秋季在中等厚度的當(dāng)年冰齡狀況下,可包括舊夾冰,。
7,、PC7,夏季/秋季在當(dāng)年薄冰狀況下,,可包括舊夾冰,。 但是各類冰區(qū)加強(qiáng)規(guī)范的前提與根本在于冰級(jí)的設(shè)定與定義,而冰級(jí)的定義則只能基于目標(biāo)海區(qū)的 中長(zhǎng)期冰情觀測(cè)資料,。 各規(guī)范明確規(guī)定,,根據(jù)船舶服務(wù)航區(qū)選擇適宜的冰級(jí)是船東責(zé)任。為方便船東,,IACS PC采用 WMO解釋,,對(duì)各冰級(jí)對(duì)應(yīng)的海冰形態(tài)作直觀描述。 在載荷系數(shù),、冰帶加強(qiáng)范圍,、加強(qiáng)要求等方面均直接給出與冰級(jí)相對(duì)應(yīng)的計(jì)算參數(shù),但對(duì)海冰的 具體物理參數(shù)均不作顯式規(guī)定,。
五,、為什么有的破冰船是紅色的?
因?yàn)榧t色在海水當(dāng)中很顯眼,,如果夜晚傳出現(xiàn)破損,,可以迅速知道破損的位置。
破冰船是用于破碎水面冰層,,開(kāi)辟航道,,保障艦船進(jìn)出冰封港口、錨地,,或引導(dǎo)艦船在冰區(qū)航行的勤務(wù)船,。
破冰船又分為江河、湖泊,、港灣或海洋破冰船,。船身短而寬,長(zhǎng)寬比值小,,底部首尾上翹,,首柱尖削前傾,總體強(qiáng)度高,,首尾和水線區(qū)用厚鋼板和密骨架加強(qiáng),。推進(jìn)系統(tǒng)多采用雙軸和雙軸以上多螺旋槳裝置,以柴油機(jī)為原動(dòng)力的動(dòng)力推進(jìn),。螺旋槳和舵有防護(hù)和加強(qiáng),。破冰時(shí),,首部壓擠冰層在行進(jìn)中連續(xù)破冰或反復(fù)突進(jìn)破冰。
六,、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?。用燃料油為?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。
七,、破冰船的分類,?
從動(dòng)力上分,,破冰船主要有柴油動(dòng)力和核動(dòng)力兩種,其中核動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的破冰船只有俄羅斯擁有,,主要用于開(kāi)辟北極航道,;而在南極,很多港口不接受帶有核燃料的船只靠港,。
在設(shè)計(jì)和建造破冰船能力上比較強(qiáng)的國(guó)家有俄羅斯,、芬蘭、瑞典,、德國(guó),、美國(guó)、挪威,、丹麥,、日本、加拿大等,。目前全球破冰船隊(duì)中,,功率超過(guò)1萬(wàn)馬力的破冰船有50艘,其中俄羅斯擁有的破冰船最多,。