雪龍號撞上冰山沒事,為啥破冰船不會變成「泰坦尼克第二」

2020-12-06 軍武次位面

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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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    >暴力破冰一般船和冰幹起來,結果都比較慘,最有名的案例便是泰坦尼克但有一種船卻專門和冰對著幹,這便是破冰船。好多人以為破冰船的原理很高深,其實麼……呵呵。薄冰遇鋼鐵,怎一個爽字了得,泰坦尼克的仇報了。這要是普通船隻,基本就可以領盒飯了。
  • 鐵達尼號真的是撞上冰山沉沒的嗎?科學界給出了新答案
    可近日,一些科學界的人士對鐵達尼號的沉沒又提出了新的假設,而這種假設卻令人毛骨悚然。不僅顛覆了之前的撞擊冰山論,甚至涉及到了一些未解之謎。說起海難,想必大多數人腦海中的第一反應便是在1912年沉沒的鐵達尼號了。當時這艘號稱「永不沉沒」的世界第一郵輪在1909年開始建造,1911年完工,並於1912年正式起航。
  • 科學家最新研究成果:鐵達尼號撞冰山要怪太陽!網友:?
    據英國《每日郵報》15日報導,一項研究表明,一場太陽耀斑使鐵達尼號的羅盤讀數發生偏離,從而導致鐵達尼號沉沒。鐵達尼號於1912年4月15日沉沒,據一位美國氣象學專家說,客輪航行的最後一晚曾被北極光照亮。而北極光是由大氣中來自太陽的帶電粒子相互作用造成的。她認為,根據目擊者對當晚的描述,「地磁風暴」可能大到足以對導航讀數產生顯著影響。
  • 中國「雪龍號」受困南極 美「北極星號」加入破冰
    雪龍號被困 美國"北極星"號破冰船  一場被許多外媒稱為「救援大戲」的極地營救活動在南極海域持續上演。最新加入的是美國「北極星」號破冰船,「幾乎擁有世界最強破冰能力」的「北極星」號5日從澳大利亞出發,前往南極營救被厚冰圍困的中國「雪龍」號和俄羅斯「紹卡利斯基院士」號科考船。「雪龍」號此前成功完成對「紹卡利斯基院士」號上52名受困乘客的救援,卻使自己陷入浮冰圍困之中。
  • 號稱永不沉默的鐵達尼號沉沒的真正原因是什麼?不只是因為冰山
    直到到了第4天,1992年4月14號,鐵達尼號已經駛入了大西洋的浮冰區,那天鐵達尼號一共收到了5封來自其他船隻的冰山預警信號。為了躲避冰山,史密斯船長還特意選擇了一條更靠南的航線,他認為格陵蘭島分裂的冰山不會飄到這麼遠的地方,於是就下令繼續全速行駛,這個時候一切看上去都沒有問題,殊不知危險正在一步步靠近。
  • 鐵達尼號出事,「永不沉沒」形象崩塌,為何首次出行就遇難?
    鐵達尼號是一艘奧林匹克級郵輪,同時也是20世紀最先製造的一艘巨型豪華客輪。鐵達尼號是在愛爾蘭島上的貝爾法斯特的哈蘭德以及沃爾夫造船廠共同建造。建成之後,尤為壯觀,並且號稱「永不沉沒」,鐵達尼號起初從英國南岸普敦率先出發,途中會經過法國的瑟堡-奧克特維爾和愛爾蘭的昆士敦兩大地界,並且按照原計劃到達的目的地就是美國紐約,不料途中災難來襲。
  • 鐵達尼號沉沒的真相,冰山並非唯一元首,可能另有主謀
    1912年4月10日,鐵達尼號從英國南安普敦出發,途經法國瑟堡-奧克特維爾以及愛爾蘭科夫,計劃中的目的地為美國的紐約。鐵達尼號開始了它的處女航。4月14日晚上11點40分,全速前進的鐵達尼號在北大西洋撞上冰山,兩小時四十分鐘後沉沒。事故造成1514人沒能生還,釀成和平時期最為悲慘的海難。
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