破冰船
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
破冰船的實(shí)例教程
（破冰船利用頂推法進(jìn)行連續(xù)破冰）
其他的方法還包括首壓法，即利用船體重力使破冰船沖上冰層將冰壓碎，并通過調(diào)節(jié)壓載水使船身左右晃動(dòng)，加大破冰效果，以便開出更加寬闊的航道；
舷壓法是依靠破冰船特有的頭部造型和螺旋槳工作時(shí)所產(chǎn)生的巨大推動(dòng)力，從而“爬”上冰面，此時(shí)船頭利用自身的重量將冰層壓碎，進(jìn)而開辟出航道；
沖撞法（徒步破冰法）多用于冰層較厚的情況下，利用破冰船船頭部位吃水淺的特征，加大馬力沖到冰面上，船體依靠自身的重量進(jìn)行一次破冰，然后破冰船倒退一段距離，再次開足馬力沖上前面的冰層進(jìn)行二次破冰；
氣力法是通過氣泡系統(tǒng)將壓縮的空氣從船體底部噴出，使船側(cè)的冰塊受到向上的浮力作用，并隨著氣泡上升破裂，以此減少對船體的摩擦；
此外，還有一些破冰船上安裝有船體加熱設(shè)備，可對低溫船體進(jìn)行加熱，避免船體結(jié)冰，從而避免船體鋼材因低溫導(dǎo)致韌性降低，同時(shí)避免船側(cè)碎冰再次凍結(jié)。
?。?em>破冰船破冰方法）
破冰能力是極地破冰船最重要的參數(shù)之一，可分連續(xù)航行破冰能力和反復(fù)沖壓破冰能力。目前，從動(dòng)力系統(tǒng)角度來看，大多數(shù)柴電破冰船其連續(xù)航行破冰能力在1.2米以上，較為先進(jìn)的可破開1.8米厚的冰層，而核動(dòng)力系統(tǒng)破冰船可連續(xù)破開2～3米的冰層。
在連續(xù)航行破冰受限的情況下，破冰船會(huì)以反復(fù)沖壓的方法進(jìn)行破冰作業(yè)。一般來看，破冰船的反復(fù)沖壓破冰厚度通常是連續(xù)航行破冰厚度的2～4倍左右。
?。ǘ?em>破冰船的建造難在哪兒？
目前，中國由于缺乏冰水池，船舶設(shè)計(jì)、低溫材料與配套技術(shù)發(fā)展受到嚴(yán)重影響，極地船舶數(shù)量和技術(shù)水平極大落后于歐洲、俄羅斯、日本、韓國等國家和地區(qū)。以破冰船為例，中國目前唯一能在極地破冰前行的船只為正在服役的“雪龍”號，屬于中國第三代極地破冰船和科學(xué)考察船，同時(shí)也是中國最大的極地考察船。
展開 可能是因?yàn)樵蹅兊暮＼姽?jié)即將來臨，各家對中國的海上實(shí)力都分外關(guān)注，昨天俄羅斯衛(wèi)星通訊社就發(fā)布了專題報(bào)道——中國核動(dòng)力破冰船。
（圖截：俄羅斯衛(wèi)星通訊社）
報(bào)道通篇都透露著不看好的語氣，畢竟世界上第一艘水面核動(dòng)力船艦就是蘇聯(lián)的“列寧”號核動(dòng)力破冰船 ，而目前俄羅斯自家的核動(dòng)力破冰船也發(fā)展成熟，俄羅斯在核動(dòng)力破冰船領(lǐng)域很有話語權(quán)，前輩在此我們后來者也要謙虛。
那么抱著謙虛的態(tài)度，我們好好了解中國的核動(dòng)力破冰船。
核動(dòng)力破冰船
核動(dòng)力破冰船與破冰船一樣主要用于破碎水面冰層，開辟航道，保障艦船進(jìn)出冰封港口。
目前全球最大的核動(dòng)力破冰船是俄羅斯22220型核動(dòng)力破冰船，2016年下水，預(yù)計(jì)首艘“北極”號今年交付，明年5月正式投入使用。另外的“西伯利亞”號和“烏拉爾號”將分別于2020年和2021年交付。
這次我國的核動(dòng)力破冰船是3萬噸級的，它的動(dòng)力技術(shù)來源于中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司的小堆技術(shù)，與俄羅斯一樣，我們的核動(dòng)力技術(shù)都屬于三代小型堆，這個(gè)核動(dòng)力破冰船項(xiàng)目去年就已經(jīng)對外招標(biāo)。
小型堆被稱為核能行業(yè)的游戲變革者，它的概念最早是由美國能源部在2000年提出的，是要用小核堆替代或城市附近電、熱、淡水、蒸汽聯(lián)供 。
小型核動(dòng)力核燃料數(shù)量少，事故后衰變熱度低，具有更高的固有安全性，能夠以較高安全水平來提供不同的核電聯(lián)產(chǎn)解決方案，還可以在多領(lǐng)域使用。
而小型堆發(fā)展到第3代技術(shù)更加成熟，也更加安全。
我們的小型堆技術(shù)是中核集團(tuán)花費(fèi)60多年核電建造、運(yùn)營管理經(jīng)驗(yàn)自主研發(fā)的，具有零污染、零排放等特點(diǎn)，并且該集團(tuán)此前的浮動(dòng)式核電站的研發(fā)和運(yùn)營給核動(dòng)力破冰船的核動(dòng)力帶來更多的經(jīng)驗(yàn)。
展開 而核動(dòng)力破冰船算是非主流。俄國背靠北冰洋，為了維護(hù)北極利益，從前蘇聯(lián)時(shí)代就開始發(fā)展核動(dòng)力破冰船，迄今共建成9艘。目前俄羅斯仍是世界上唯一有能力建造核動(dòng)力破冰船的國家。
6月下旬，中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司發(fā)布消息，我國首艘核動(dòng)力破冰綜合保障船項(xiàng)目公開招標(biāo)。目前，我國的破冰科考船就是“雪龍”號，雪龍2號極地科考破冰船即將下水，核動(dòng)力破冰船加入后，未來我國的極地科考船隊(duì)將增至3艘。
然而，核動(dòng)力破冰船項(xiàng)目被部分媒體過分解讀，與中國未來的核航母聯(lián)系到一起，認(rèn)為破冰船的核反應(yīng)堆將應(yīng)用在下一代航母上，還幻想該項(xiàng)目得到了俄國的技術(shù)支持。對于上述觀點(diǎn)，小編只能一笑了之，軍用船舶和民用船舶的技術(shù)要求完全不一樣。下面，小編隨便講兩點(diǎn)，說說這其中的區(qū)別。
第一、核動(dòng)力裝置
核動(dòng)力破冰船用的是小型化的民用發(fā)電堆，而航母用的壓水堆的功率和高可靠性是民用堆無法相比的。前蘇聯(lián)發(fā)展了那么多核動(dòng)力破冰船，但直到解體時(shí)也沒研制出核動(dòng)力航母，美國沒有核動(dòng)力破冰船，照樣建造了全世界最強(qiáng)大的核動(dòng)力航母。即使同為軍用，核潛艇用的反應(yīng)堆和航母用的也大不一樣。法國建造戴高樂號航母時(shí)，沒有成熟的航母專用反應(yīng)堆技術(shù)，就使用凱旋級彈道導(dǎo)彈核潛艇的壓水堆，結(jié)果出了一大堆問題，這也等于給我國的核動(dòng)力航母研制工作上了一堂警示教育課。
第二、推進(jìn)裝置
我國首艘核動(dòng)力破冰船和在建的雪龍2號均使用全回轉(zhuǎn)電力推進(jìn)吊艙技術(shù)，該技術(shù)在“海監(jiān)83”號執(zhí)法船上也得到了應(yīng)用。全回轉(zhuǎn)電力推進(jìn)吊艙是一種在吊艙內(nèi)部安裝電機(jī)、推進(jìn)與操舵裝置一體化、螺旋槳軸與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸一體化的新型推進(jìn)器，其最大的特點(diǎn)是可繞軸線360°旋轉(zhuǎn)，與船艏側(cè)向推進(jìn)器配合使用，大大增強(qiáng)了艦船的機(jī)動(dòng)性能，非常適合狹窄復(fù)雜的冰區(qū)水道。目前，瑞典ABB公司掌握了世界上最先進(jìn)的電力推進(jìn)吊艙技術(shù)。
展開 但北極區(qū)域更具有商業(yè)開發(fā)價(jià)值，各國也紛紛建設(shè)為北極開發(fā)服務(wù)的核動(dòng)力破冰船，等待后續(xù)
民用艦船促進(jìn)軍用發(fā)展
2018年6月中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司電子商務(wù)平臺(tái)發(fā)布了“核動(dòng)力破冰綜合保障船示范工程技術(shù)咨詢與服務(wù)外委項(xiàng)目”招標(biāo)公告。這一消息無疑引發(fā)了海內(nèi)外的媒體關(guān)注，而關(guān)注的核心在于，這將使中國首次建設(shè)大型核動(dòng)力水面艦艇。
圖為俄羅斯核動(dòng)力破冰船
中國早就擁有了核動(dòng)力潛艇，但發(fā)展核動(dòng)力水面艦艇并非是將反應(yīng)堆從潛艇搬到艦船里那么簡單，需要經(jīng)過復(fù)雜的測試和計(jì)算。
而核動(dòng)力破冰船的建設(shè)就可以為相關(guān)部門積累經(jīng)驗(yàn)，從潛艇用核反應(yīng)堆以及浮動(dòng)式核電站結(jié)合發(fā)展至成熟可用的艦載核反應(yīng)堆。而廣大軍迷所翹首期盼的核動(dòng)力巡洋艦、核動(dòng)力航空母艦就有可能從核動(dòng)力破冰船計(jì)劃中受益，甚至采用相近的艦載反應(yīng)堆。
不過，專家也指出，核動(dòng)力破冰船雖然能夠積累經(jīng)驗(yàn)，但并非是必要的前置技術(shù)，前蘇聯(lián)和俄羅斯研發(fā)制造了一大批的先進(jìn)核動(dòng)力破冰船，但最終也沒制造出核動(dòng)力航空母艦。而法國制造自己的“戴高樂”號航空母艦的時(shí)候，也沒有制造核動(dòng)力破冰船。美國航空母艦使用的核反應(yīng)堆，和破冰船的反應(yīng)堆也不屬于同一類。因此，實(shí)際上軍用核軍艦怎么設(shè)計(jì)，怎么造，還是要根據(jù)實(shí)際需求來。
不過，我們可以肯定的是，核動(dòng)力破冰船將為我國造船業(yè)和核技術(shù)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為未來的軍用民用發(fā)展道路打下堅(jiān)定的基石。
劃重點(diǎn)
核動(dòng)力艦船通常使用核裂變反應(yīng)堆所產(chǎn)生的能量作為船艦推進(jìn)力和所需能源。而其最大的優(yōu)勢，就來源自核動(dòng)力的高功率和極長的燃料更換周期。
破冰船通常有兩種破冰模式，一種是直接使用堅(jiān)固的艦艏撞開冰層，另一種模式則是加速?zèng)_上冰層，使用船體的巨大重量直接壓垮冰層。
展開 極地科考破冰船在開展大洋和兩極科學(xué)考察時(shí), 一方面如常規(guī)科考船一樣需盡量控制自身的輻射噪聲, 以確保不影響探測設(shè)備的功能; 另外一方面要求盡量減少自身輻射噪聲對海洋和兩極生物生存發(fā)展的影響。然而尤其是高等級破冰強(qiáng)度的極地科考破冰船, 其所具備的特殊船型、大功率主機(jī)、高強(qiáng)度螺旋槳以及可能安裝于船體外的全方位推進(jìn)器都會(huì)給水下輻射噪聲控制帶來了極大的挑戰(zhàn)。文中介紹了某極地科考破冰船項(xiàng)目水下輻射噪聲的前期研究。首先比較了船舶水下輻射噪聲相關(guān)標(biāo)準(zhǔn), 分析了船舶水下輻射噪聲的來源, 歸納總結(jié)了抑制水下輻射噪聲的方法。然后針對某極地科考破冰船的水下輻射噪聲進(jìn)行了實(shí)船驗(yàn)證, 實(shí)測中采用多水聽器方法, 將測得的輻射噪聲數(shù)據(jù)與國外同類船進(jìn)行對比, 初步分析了目前極地科考破冰船水下噪聲特性。研究結(jié)果可為開展極地科考破冰船水下輻射噪聲抑制研究提供理論參考。
引言
近年來, 隨著船舶航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展, 海洋噪聲污染帶來的問題日益突出, 由船舶引起的水下噪聲是人類活動(dòng)對水下環(huán)境噪聲產(chǎn)生影響的重要因素。隨著海洋資源利用程度的增加及經(jīng)濟(jì)全球化水平的發(fā)展, 船舶水下輻射噪聲嚴(yán)重威脅著海洋生物的生存發(fā)展, 噪聲對海洋生物特別是哺乳動(dòng)物的影響, 引起了國外環(huán)境保護(hù)組織和科學(xué)家的高度關(guān)注, 國際海事組織也不斷有提案涉及要求商用運(yùn)輸船控制水下輻射噪聲的內(nèi)容[1]。另一方面, 在兩極特殊環(huán)境下運(yùn)行的極地科考破冰船要求在不干擾海洋生物正?；顒?dòng)的前提下開展兩極和大洋的科學(xué)考察, 更需要在特定頻率范圍內(nèi)對水下輻射噪聲進(jìn)行嚴(yán)格控制, 以期獲得自身探測設(shè)備較佳的環(huán)境場。
展開 
破冰船的最新內(nèi)容
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實(shí)測分析
文中所提及目標(biāo)船是一艘多功能、多學(xué)科、能在極區(qū)航行的專業(yè)科學(xué)考察破冰船, 采用國際首創(chuàng)的雙向破冰船型設(shè)計(jì), 船艏船艉均可破冰, 可在兩極水域混有陳冰的次年海冰中航行作業(yè)。
Agulhas 是南非的破冰補(bǔ)給船和研究船，由 STX Finland 于 2012 年建造，歸南非環(huán)境事務(wù)部 (DEA) 所有。2022 年 2 月至 2022 年 3 月，SA Agulhas II 使用潛水器定位了 1915 年被冰山撞擊后沉沒的 Shackleton 船 Endurance 的殘骸。
此外，由于極區(qū)船舶工作時(shí)大都需要配備破冰船為其營造碎冰環(huán)境，增大了工作成本。為提高極區(qū)資源探索及開采的經(jīng)濟(jì)性，需研究抗冰能力和應(yīng)急能力強(qiáng)的系泊動(dòng)力定位控制系統(tǒng)，并提升冰觀測系統(tǒng)的精度，準(zhǔn)確判斷冰載荷大小，使船舶在正常工作時(shí)可抵御較強(qiáng)的冰載荷沖擊，在遇到無法正常工作的緊急情況下，可啟動(dòng)應(yīng)急脫離系統(tǒng)，快速離開危險(xiǎn)區(qū)域，從而提高船舶作業(yè)的定位精度及安全可靠性。
此外，自1959年“列寧”號以來，俄羅斯的許多船只開始服役，這表明破冰船的獨(dú)特優(yōu)勢，其他國家可能會(huì)利用較短的北極航線，采用核動(dòng)力船舶推進(jìn)。
必須承認(rèn)，民用核動(dòng)力船舶部署存在一些障礙，包括需要獲得船旗國和到訪港口的監(jiān)管認(rèn)證，以及證明具有競爭力的經(jīng)濟(jì)運(yùn)營成本的要求，包括退役和最終去污的效果。
RITM-200/400反應(yīng)堆：RITM-200是俄羅斯破冰船用核動(dòng)力反應(yīng)堆，堆芯功率175MW，一體化設(shè)計(jì)，裝在LK-60破冰船上，其后繼型號RITM-400堆芯功率315MW，裝備在俄羅斯新型破冰船和在研暴風(fēng)級核動(dòng)力航母上。
3. “波塞冬”魚雷核動(dòng)力系統(tǒng)
“波塞冬”是俄羅斯最新研制的核動(dòng)力魚雷，航程達(dá)上萬公里，可攜帶常規(guī)彈頭和核彈頭。
卡-26能在小型艦船(如捕鯨船和破冰船等)的甲板上起落。當(dāng)安裝充氣浮理睬后可在水面降落。
該機(jī)在生產(chǎn)過程中，已出口到全球14個(gè)國家。包括在東德，德國。Ka-26直升機(jī)是當(dāng)時(shí)美國唯一投入使用的直升機(jī)。
有幾篇論文和我情況類似:低溫下船體結(jié)構(gòu)反復(fù)碰撞損傷研究和破冰船沖撞式破冰模擬及碰撞效應(yīng)研究。
2016年SULSA正式服役，為英國皇家海軍破冰船的南極之旅偵查路線。
美國海軍研究學(xué)院啟動(dòng)3D打印無人機(jī)項(xiàng)目，該項(xiàng)目將現(xiàn)代通信技術(shù)和裝備技術(shù)完美結(jié)合，為海軍執(zhí)行不同任務(wù)時(shí)打印出相應(yīng)的無人機(jī)，2015年12月打印出一架反恐無人機(jī)，可搭載反恐所需的通信設(shè)備。與英國不同的是，美國的3D打印無人機(jī)是在船上完成的，將3D打印技術(shù)又向前推進(jìn)了一大步。
?。?）其他方面。
很多海域在冬季都會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，浮冰會(huì)嚴(yán)重影響航運(yùn)安全，海域冰情加劇時(shí)甚至需要破冰船將水面上的冰層破碎，進(jìn)而開辟船舶的航道，以引導(dǎo)冰區(qū)船只的正常航行，靠近北極的國家還擁有專門的北極破冰船。
隨著核反應(yīng)堆技術(shù)的安全性不斷提高，以及港口監(jiān)管措施逐步完善，核動(dòng)力在功率要求較高的破冰船、挖泥船和超大型貨船上將具有一定應(yīng)用前景。
摘自中國船級社《航運(yùn)低碳發(fā)展展望2021》
