【軍武次位面】:端平入洛
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據央視新聞報導,1月19日中國「雪龍號」破冰船在南極考察時,因天氣惡劣,撞上了航線上的一座冰山。
▲雪龍號:區區冰山算什麼
我能深入極地看企鵝
但與「泰坦尼克」在撞上冰山後的悲情沉沒(成了無數經典文藝作品原型)不同,此次撞擊後,「雪龍號」破冰船卻並無大礙的繼續任務,似乎是開了「免疫冰山傷害」的「魔法護盾」。
▲鐵達尼號:我也想破冰……
實際上,「雪龍號」在撞上冰山後仍安然無恙的根本原因,是其破冰船構造帶來的「物理抗性」。
▲當然也離不開同志們的支持
首先,從正面看,大多數破冰船甲板並沒有明顯的外飄,船底卻在比例上寬不少(相對於一般船舶),其長寬比也較小,酷似一個錘頭,顯得很「敦實」。其船體鋼板也採用了更高的耐寒、抗衝擊標準,可以保證在極地破冰時一路衝擊而不受損傷。除此之外,專業破冰船的艦艏、加裝有特殊的撞角,用於切開不太厚的冰層,實現冰面快速通過。
▲浮冰航線對破冰船而言簡直是家常便飯
在對付冰封航道時,針對不同的冰層厚度和密度,破冰船主要採用三種破冰方式。
一是直接「莽過去」,利用船首撞角,像切西瓜一樣切開冰層。實際上,許多指標較低的「切冰船」就是這麼做的(用於在春天在冰封港口開道)。這一方法主要用於冰層很淺的航區,這也是最輕鬆(對於船員而言)的破冰方式。
▲較薄冰層可以「一路平推」
在對付稍厚的冰層時,「一路平推」式的切冰法就不夠了,很容易出現破冰船頂著冰層卻無法前進的尷尬情況。此時破冰船就要發揮「撞錘技能」了——先倒船一定距離,然後全力加速衝向冰層,利用巨大的動能破冰,整個過程就如放大版的攻城錘。儘管破冰效果好不少,但船上船員的「破冰體驗」會極差(如果事先不把自己固定住,立馬撞個鼻青臉腫)。
▲破冰船本身就像個撞錘
最後一種辦法則相當「刺激」,破冰船會利用自身船艙裡的水櫃,先將水集中至船尾水櫃,翹起船頭,衝上冰層,再將水注回船頭水櫃,利用上萬噸的重量壓碎冰層。有時為了開闢足夠寬的水道,還需要通過向左右舷水櫃加水的方式改變重心,壓出更寬的水道。此時碩大的破冰船,就猶如一個在冰面舞蹈的胖子(全方位海盜船預定,不難想像船員暈船的感受)。
▲衝上冰層前,部分破冰船會事先向冰面灑水
方便上下以防衝上冰層後卡住下不來
儘管破冰船憑藉結實的船身,巨大的噸位和澎湃的動力,可以撞碎(或者壓碎)幾米厚的冰層。但由於冰層信息有誤或是天氣驟變等原因,破冰船被卡在冰層中甚至是冰層上(無法壓碎冰層)的「卡bug」事件仍時有發生。在極地科考日益頻繁的21世紀,幾乎年年都能找到類似的破冰船被困消息。
▲破冰船原理
實際上,為了防止倒船時浮冰損壞螺旋槳和主軸,大多數破冰船在船尾也安裝了類似的尾部撞角,方便在倒船時「撞開」退路。但是一旦遇到天氣驟變,身後冰層又恢復的情況,破冰船就只能在大自然的「bug角落」裡等待救援了。而在極地航行中,由於天氣變化往往很快,加之冰山在雷達上的回波不穩定,極易與海浪、浮冰混淆,因此霧天撞上冰山也是常有的事,也由此不難看出極地航行的風險。
▲冰山雖然顯眼,但在導航雷達上卻很難分辨
說起「雪龍號」,這艘中國現役唯一一艘極地科考船,它的命運倒是與「遼寧艦」頗為相似——都是蘇聯解體前夕開工,後都因無力建造險些淪為「爛尾」項目,差點留在烏克蘭慢慢鏽蝕。1993年,中國以1790萬美元的價格向烏克蘭赫爾松船廠買下了這艘兩萬噸的「半成品船」。赫爾松船廠還按照中方要求,將其從一艘極地貨輪改造成了帶有破冰能力的極地科考船(改裝費打包在1790萬美元裡,算很划算了)。
▲蘇/俄破冰船主力:「列寧號」核動力破冰船
自此,蘇聯計劃中極地貨輪在東方「C位出道」,成了中國的極地科考「旗艦」。在此後的20多年裡,它經歷了中國所有的大型極地科考項目,見證了一座又一座極地科考站的建成,搭載了一代又一代的中國極地科學家,堪稱中國極地科學的「第一功臣」。
▲改裝後的「雪龍」號
然而,隨著時間的推移,「雪龍」號本身的缺陷也漸漸暴露。由於其原先是作為極地貨輪設計的,儘管事後中國對其進行了多輪破冰改裝,但其破冰效果仍不算世界頂尖,在一定程度上限制了中國深入南極的科考工作。此外,由於中國僅有這一艘大型極地科考船,每逢其回塢整修,許多極地科研項目就不得不「放一放」、「等一等」,為此,中國也迫切需要新一艘極地科考船。
▲「雪龍2號」的新型螺旋槳
2018年9月10日,新一代「雪龍2號」破冰船終於在萬眾矚目中下水了,除了更新的設備以外,它還有一個顯著的亮點——與大多數破冰船不同的,它在遇到較厚冰層時,可以調轉船頭,利用船尾螺旋槳「削開」冰層,安全而高效,也無需擔心「冰層卡bug」的問題。
今年七月,「雪龍2號」就將開始它的第一次極地航行,在經歷了20多年的「單打獨鬥」後,老「雪龍」終於迎來了「新兄弟」,在擁有雙航母之際,中國也將步入雙極地破冰船時代。
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