「雪龍」號非專業破冰船 破冰能力有限

2020-12-08 網易探索

1月3日,在完成對俄羅斯「紹卡利斯基院士」號52名乘客的救援任務之後,中國「雪龍」號科考船也遭遇到了浮冰圍困。美國「北極星號」破冰船5日將從澳大利亞出發赴南極幫助「紹卡利斯基院士」號以及「雪龍」號脫險。事實上,「雪龍」號並非專業的破冰船,破冰能力也並不出眾。


1月3日,在完成對俄羅斯「紹卡利斯基院士」號52名乘客的救援任務之後,中國「雪龍」號科考船也遭遇到了浮冰圍困,目前「雪龍」號在原地待命。美國「北極星號」破冰船5日將從澳大利亞出發赴南極幫助「紹卡利斯基院士」號以及「雪龍」號破冰船脫險。事實上,「雪龍」號並非專業的破冰船,破冰能力也並不出眾。

專業破冰船是專門用於在冰面上開闢航道的特種船舶,需要具備堅硬船體和強大動力。

一般而言,專業破冰船要達到至少三個條件:能夠在南極或北極的重海冰區域航行;抗冰性足以承受陸緣冰,裝機功率至少達到1萬馬力。此外,破冰船的長寬比例同一般海船大不一樣,縱向短,橫向寬,這樣可以闢開較寬的航道。破冰船船頭外殼用高強度的厚鋼板製成,內部由密集的型鋼構件支撐,船身吃水線部位用抗撞擊的合金鋼加固。

作為極地科考船的「雪龍」號雖然具有一定破冰能力,但遠未達到專業破冰船的水平。

「雪龍」號極地科考船是中國現役唯一能在極地破冰前行的船隻,它是在從烏克蘭進口的破冰船基礎上改進而來的。自1994年服役以來,已完成多次南極航行。「雪龍」號長167米,寬22.6米,型深13.5米,續航力19000海裡,能以1.5節航速連續破冰1.2米(含0.2米雪)前行。國家海洋局極地辦主任曲探宙指出,「雪龍」號作為科學考察船,雖然具備一定的破冰能力,但在船舶的設計、船體的結構和船舶的動力方面並未達到專業破冰船的水平,因此也並沒有為其他不具破冰條件的船舶開闢冰區航道的功能。

按照國際船級社協會(IACS)2006年頒布的《極地船級要求》,抗冰等級分為七檔,第1檔破冰能力最強,第7檔最弱,「雪龍」號破冰能力可大致劃分在第6檔。

IACS 於2006年頒布《極地船級要求》並持續修改,直到2010年又對船體結構進行修改。《極地船級要求》主要包括船體結構和機械裝置。極地船船級使用"polar class"分類,附加標誌為:PC1~PC7,表徵擬駛航區的冰況,PC1為最嚴重冰況,如下表所示:


IACS的抗冰級別主要是針對非破冰船設置的,一般是以所在國的主流破冰船為上限。其中PC5與瑞典/芬蘭級別的1A super大致相當,即要求在一米厚冰和10cm堅固冰殼的前提下以五節航行,以確保全年暢行波羅的海特別是芬蘭灣。中國的「雪龍」號大約在PC6這個檔次。而俄羅斯的核動力破冰船以及美國的「北極星」號破冰船約在PC2-PC3的檔次。

   目前只有俄羅斯擁有核動力破冰船,「北極」級核動力破冰船是目前世界上最大的破冰船。

俄羅斯擁有先進的核動力破冰船,「北極」級(Arktika)破冰船是世界上最大的核動力破冰船,能夠在北極圈內深水海域使用,最大航速21節,總功率為75000馬力。船上擁有兩座核反應堆,裝有最新的衛星導航和數字式自動操控系統。這艘船設計有5米寬的不鏽鋼破冰帶,航速為18節時最大破冰厚度2.8米。然而,這種破冰船主要部署在北極,對於救援地球另外一頭的「紹卡利斯基院士」號顯得鞭長莫及。

即將趕赴南極的「北極星」號破冰船是美國所擁的兩艘世界上最強大的非核動力破冰船之一。

「北極星」號破冰船隸屬於美國海岸警衛隊,它和「北極海」號從20世紀70年代起服役至今,是美國所擁有的兩艘世界上最強大的非核動力破冰船。「北極星」號船體強度大,且船體和相關的內部支撐結構由耐低溫性能相當強的鋼製造。此外,「北極星」號船體結構的設計使其能夠最大限度地有效利用船隻動能破冰。「北極星」號的三個泵軸由柴電發動機或燃氣輪機所驅動。柴電發動機可以提供18000馬力,而燃氣輪機共可提供75000馬力。通過這種堅固的船體和高功率的驅動,重達13000噸的「北極星」號能夠突破厚達6米的冰層,或以3節航速連續通過1.8米的厚冰。

文章部分內容參考

National Geographic

Han Yu: Icebreaker Designs using Polar Class Structural Requirements

維基百科

《科技日報》

《環球時報》

本文來源:網易探索 作者:穆昱 責任編輯:王曉易_NE0011

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