一,、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(huà),，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(mǎn)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(mǎn)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(mǎn)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(huà)，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(mǎn)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。

二,、雪龍2號(hào)破冰船參數(shù),？

雪龍2”號(hào)船長(zhǎng)122.5米，型寬22.32米,，設(shè)計(jì)吃水7.85米,，設(shè)計(jì)排水量13996噸,，續(xù)航力2萬(wàn)海里，自持力60天,，能以2~3節(jié)的航速在冰厚1.5米+雪厚0.2米的條件下連續(xù)破冰航行,。

除了確保單臺(tái)主機(jī)經(jīng)濟(jì)航速達(dá)到12節(jié)，“雪龍2”號(hào)的最大航速還一舉突破了18節(jié),，在雙向航行,、原地回轉(zhuǎn)、迅速緊急停船外,，“雪龍2”號(hào)還能在海上平移,。另外，它能在15節(jié)的航速下,，以不到200米的直徑,、小于20度的拐角迅速掉頭

三、南極破冰船的故事,？

跟隨中國(guó)第36次南極考察隊(duì)首航南極的“雪龍2”號(hào)極地科考破冰船20日至23日分三次完成中山站附近的航道破冰,，為“雪龍”號(hào)海冰卸貨開(kāi)辟了一段約14海里的冰上航道。

20日傍晚,，“雪龍兄弟”抵達(dá)距中山站附近的陸緣冰區(qū),。與浮冰相比，作為陸地邊緣的固定冰,，陸緣冰更像一道銅墻鐵壁,，擋住船只靠近陸地。在駕駛臺(tái)值班的“雪龍2”號(hào)三副喬守壯說(shuō),，陸緣冰破冰航行屬探路性質(zhì),，浮冰區(qū)航行要注意避開(kāi)冰山，陸緣冰破冰航行則要繞開(kāi)一些冰脊,。抵達(dá)陸緣冰區(qū)后,，“雪龍2”號(hào)隨即展開(kāi)首次陸緣冰破冰作業(yè)，“小試牛刀”破冰約1海里,。

21日上午,，科考隊(duì)根據(jù)冰情和卸貨要求確定了最新破冰路線，即“雪龍2”號(hào)由西側(cè)掘進(jìn)至神州灣附近,。這里距離卸貨地點(diǎn)——中山站和內(nèi)陸出發(fā)基地均相對(duì)較近,，同時(shí)穿過(guò)多條對(duì)卸貨安全造成威脅的較大海冰裂隙。

當(dāng)天15時(shí)48分,，“雪龍2”號(hào)根據(jù)新破冰路線繼續(xù)展開(kāi)破冰作業(yè),。至22日凌晨4時(shí)35分結(jié)束，破冰約5海里，期間開(kāi)展了吊艙調(diào)試和往返拓寬航道等作業(yè),。

“‘雪龍2’號(hào)破冰形成的冰上航道有時(shí)彎道過(guò)大,，‘體型’較大的‘雪龍’號(hào)通過(guò)困難，因此‘雪龍2’號(hào)會(huì)回頭破除轉(zhuǎn)彎處的堅(jiān)冰,，并來(lái)回拓寬航道,，以便‘雪龍’號(hào)順利通過(guò)?！薄把?”號(hào)大副張旭德說(shuō),。

22日13時(shí)15分，“雪龍2”號(hào)開(kāi)始最后階段的破冰,，其間先后開(kāi)展了吊艙調(diào)試和冰面探冰,，到23日凌晨1時(shí)30分結(jié)束，破冰約8海里,，協(xié)助“雪龍”號(hào)抵達(dá)位于中山站西側(cè)約10公里處的卸貨點(diǎn),。

據(jù)目測(cè)，本次所破之冰厚度為1至1.2米,、雪厚0.2至0.4米,。而按照設(shè)計(jì)能力，“雪龍2”號(hào)能在1.5米厚度冰加上0.2米厚度雪的冰情下,，以2到3節(jié)航速連續(xù)破冰行駛,。

“相對(duì)于從國(guó)外購(gòu)置改造的‘雪龍’號(hào)，我國(guó)自主建造的極地科考破冰船‘雪龍2’號(hào)機(jī)動(dòng)性好,，艉向破冰使它在冰區(qū)掉頭方面優(yōu)勢(shì)明顯,。在平整冰的連續(xù)破冰和破冰厚度方面，也明顯占優(yōu),?！薄把?”號(hào)船長(zhǎng)趙炎平說(shuō)，作為一條新船,，破冰過(guò)程中需要熟悉它的破冰性能,，檢查破冰震動(dòng)對(duì)船的影響。

此次航道破冰,，采用了連續(xù)破冰和沖撞破冰等方式,，用時(shí)19.5小時(shí)，共破固定冰約14海里,。連續(xù)破冰時(shí),，仿佛有勢(shì)如破竹的氣勢(shì)；沖撞破冰時(shí),，則是先倒退一段距離,，再?zèng)_向前方的堅(jiān)冰。

“雪龍2”號(hào)新航道開(kāi)辟后，“雪龍”號(hào)連夜沿著冰上航道抵達(dá)卸貨點(diǎn),，考察隊(duì)展開(kāi)了全方位的冰上卸貨作業(yè)。中國(guó)第32次南極考察期間就曾跟隨“雪龍”號(hào)來(lái)到南極的兩臺(tái)卡特雪地車(chē),，曾因車(chē)太沉,、卸貨地點(diǎn)距離中山站太遠(yuǎn)等原因而沒(méi)有上站，這次終于安全運(yùn)抵中山站,。

連日來(lái)坐鎮(zhèn)駕駛臺(tái),、3天只睡了幾個(gè)小時(shí)的趙炎平表示對(duì)首場(chǎng)破冰“考試”比較滿(mǎn)意，但“考試”的最后成績(jī)還要看接下來(lái)開(kāi)展的破冰試驗(yàn),。

根據(jù)考察隊(duì)安排,，“雪龍2”號(hào)從26日下午開(kāi)始破冰試驗(yàn)，驗(yàn)證其艏向破平整冰,、艉向破平整冰和平整冰中回轉(zhuǎn)等冰區(qū)航行性能,。