破冰船是如何破冰的?几米厚的冰层全靠撞吗?
一艘陷入冰层的船只,虽然发动机开足了马力,但却怎么都移动不了分毫。远处一艘破冰船正努力的冲破冰层前来救援,通过不断前进后退的撞击,被困船只周围的冰层逐渐破碎,他从冰层中缓缓开了出来。为什么破冰船能轻易的把冰破开?它的原理是什么?
第一、1864年,俄国人将一艘小轮船派洛特号改装成世界第一艘破冰船,自此,破冰船的时代开始了。如今很多国家都装备有破冰船,除了常规动力,还有几艘以核能为动力的破冰船,不过都集中在俄罗斯。据考察,北极的冰层厚度一般约为两到四米,相当于快两层楼的高度。这么厚的冰,破冰船到底是怎么破开的呢?与直直的蛮撞上去不同,破冰船有自己的破冰技巧。一般来说,当冰层。超过1.5米厚时,会采取连续式破冰法,也就是靠螺旋桨产生的推力以及船头的力量将冰层劈开撞碎。
第二、但如果冰层较厚超过1.5米时,破冰船就会采用另一种方式,开足马力冲上冰面,利用船身的重力将下面冰层压碎。其船头勺型弓的设计以及船体涂抹的光滑油脂,再加上船手排空的压水舱,使得破冰船可以轻易的划上冰面进行破冰。通过对破冰船的模拟实验,可以更清楚的看到,破冰船在破冰的时候更多是将冰层压在身下压碎的,而在冰层较厚时,破冰船甚至可以将这两种方法结合起来,效率也会大大提升。例如美国的常规动力破冰船北极星号,正常情况下能以三节航速连续冲破1.8米。的后冰,但如果用倒车冲击法的话,它能破开的冰层甚至能达到六米。可从外观上看,破冰船与普通轮船并没有多大区别。
第三、为什么它能破冰,普通轮船就不行呢?首先,为了劈开更宽的航道,破冰船的船身都是纵向短、横向宽,且船头呈勺形,其他船只的船头则多多少少都会有球匕手的存在。再者,破冰船要在复杂的冰层上开落,马力肯定不能小。在现有的破冰船中,功率超过1万马力的就有50艘,但普通海船的话,对马力并没有硬性要求,基本只要够用就行。最后,破冰船天天与冰层打交道,撞击是绝对少不了的,所以其防撞能力一定得超强。普通轮船可以由钢材、木头、合金、水泥等材料构成,但破冰船必须要用高强度的。后钢板支撑,并且内部还要设置密集的型钢构件来进行支撑,船身吃水线部位更是加固了抗撞击的合金钢,只有这样才能造出结实油耐用且威力巨大的破冰船只。