船只在结冰的海面上可以说是寸步难行,尤其是在北极区海面上常年有的冰块,甚至冰面非常厚,但是破冰船在面对这些冰时却航行的非常顺利。
在我们的常识中冰是水的固体形态,温度越低冰的坚硬程度也会越大,零下四五十度的冰块已经算是非常硬,甚至可和普通的砖块相比较肩。
曾经船只在结冰的海面上航行是很多国家头疼的问题,冰块和船体相撞必然会对船体造成损伤,想要结冰的海面上顺利展航,解决这些冰是最要紧的麻烦,有人说用船首去撞就行了。
但是这种方法显然不行,先不说对船是否有损害,单单是北冰洋中厚度达到2米的冰块就能阻止航行,这样一个时间段破冰船就应运而生了。
世界上的第一艘破冰船是在俄国出现的,1864年俄国人将一艘小的航轮改装成破冰船,这艘破冰船的名字并称为“派洛特”号。
船体在改造之后能轻松的穿越一些比较薄的冰面,这样的改变为当时的俄罗斯在北极的探险以及科研给予了很大便利,世界上第一艘破冰船的出现意义重大。
这艘破冰船有一个很大的弊端,它的工作原理是靠着船首将冰面撞开,在动力的加持下它在冰面上航行非常顺利,但是由于船体的构造,若遇到较厚的冰层时它也无能为力,甚至容易卡在冰面上。
但是作为世界上第一艘破冰船,“派洛特”的意义重大,并不只是因为它强大的破冰能力,同时它出现也意味人类对新领域的研究成果。
更加象征人类对未知的渴望与探索,破冰船的出现科学家们在探索北极和南极会便利很多,从而进一步加深了人类对于更久远时代的了解。
“派洛特”破冰船的问题同样得到了科学家们的关注,如果想要在结冰的水面上更加顺利的航行下去,解决破冰船的问题刻不容缓。
事实上这个结论是对的,在反复的验证中证实了这个提议,利用船体的重量将冰面压碎之后,船只在海面上通畅无阻,为了更便利破冰船的工作,科学家们对破冰船做了一个调整。
船首处有着非常大的弧度,这样破冰船在遇到冰面时会直接冲上冰层,然后用庞大的重量将冰面压碎,这样也代表着在破冰船上的船员非常难受。
破冰船的工作原理其实是使用相同的物理现象作为基础的,破冰船在水面上方的部位,由于并没有水的浮力作用,相当于这部分还保留着在“陆地上”的重量。
初期的破冰船会像一把斧头那般在冰面上横冲直撞,将冰面划开一道口子方便船只的运行,但是这样的破冰船对付一些相对薄的冰层还行,一但遇到了较厚的冰层,就显得十分无力。
另外一种破冰方法是利用的船体的构造将破冰船开到冰面上,船体在离开水面之后由于失去水的作用力,就会“恢复”原本的重量,同样为增加破冰船对冰面的作用力,船首处的储水仓中还要蓄满水。
如果在遇到更厚的冰层时,利用船体的重量已经起不到作用了,这样一个时间段考验的是破冰船的动力系统,凭借庞大动力以及坚硬的船首,将冰块撞开。
撞击途中的破冰船更像是一个速度并不大,但是却拥有庞大重量的“炮弹”,在它的作用下冰面开始解体。
冰在自然界中非常神奇,它是一个很硬的物体,但是在收到外部作用力冲击时很容易发生变形,从内部出现裂痕,最后导致整个冰面破碎。
目前世界上最大的破冰船是北极号破冰船,它的船体长度达到了134米,宽度达到30米的长度,而它的排水量高达2.3万吨,可以谁是海中巨兽,极致在零下50摄氏度的冰面下依然可以畅行无阻。
作为先进的破冰舰北极号还装了世界先进的导航系统,以及强大的卫星通讯系统,在荒茫的大海上依然能保证和外界联系。
破冰船被用于冰面的破碎和巷道的开辟,其中破冰船又分为很多种,用于疏通各种情况下的冰面,例如湖面或者海面。
早期的破冰船采用的动力几乎都是用柴油机为动力的,螺旋桨和船舵都有防护和加强,从20世纪50年代之后,前苏联开始研发核动力系统。
在破冰船领域前苏联决定研发一艘核动力破冰船,1957年前苏联开始建造“列宁号”,在1959年列宁号正式下海入航,先后完成了很多次航行任务。
破冰船的动力系统配置了强大的引擎系统,只有这样才可以保证破冰船有足够的动力在极端的情况行驶,破冰船在行驶的过程中,无论是蒸汽涡轮还是柴油引擎,亦或者是核动力系统,都需要保证有强大的动力。
很多现代的破冰船还装备了能增加动力的螺旋装置,以喷水推力装置,都是为了增破冰船的灵活性,破冰船的出现以及发展象征人类知识面的扩展。
破冰船之所以能够在冰面上畅行无阻,即使是在零下50摄氏度的复杂情况下,仍旧能疏通海面,这些条件都是源于破冰船的机构设计,以及先进推进和动力系统。
破冰船的使用也为航运和物流提供了很大的便利,尤其是在全球贸易越发频繁之后,北极航线也越发重要,破冰船的使用也越发频繁。
关注官方微信