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近些年，随着全球变暖，冰融加速，世界各国都在寻找北极开发商机，如北极航道的通航和商业化运营，北极地区的油气资源，矿产资源的勘探和开发，旅游业的发展，北极海域的渔业捕捞等等 * ]2 {) P0 ~: h6 ]' b
然而，北冰洋一年中有多达九个月都被厚厚的冰层所覆盖，使得开发资源的时间变得很短。
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0 U$ }6 C c( H. l+ a, f7 H所以说，北极开发最麻烦的还是其恶劣的自然环境，低温，风暴，以及每年长达九个月的冰冻期，都是北极开发的难题，而在北极要想在几乎常年冰封下进行各种商业开发，无论是军舰还是商船都需要破冰船为其开路。
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什么是破冰船从这个名字就应该知道，破冰船是专门设计用来破碎冰层，为舰船开辟航道的勤务船，分为江河，湖泊，港湾以及海洋破冰船。 ! N3 W. P9 c+ A9 f% y5 r9 E3 n
我们知道，海运是目前最便宜的长距离运输方式，但在冬季，一些海运线路就会结冰，就需要清理冰层，以使运输船只能够顺利通过，这就是破冰船发挥作用的地方。 $ U D& r' D9 `/ J* D- D+ O
因此，基本上，破冰船是用来为商船清除路径，此外，这些船只也用于在极地地区开展科研项目。 ; M5 C- b( v8 V3 \) p% u1 T7 k- H
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虽然破冰船近些年才发挥着重要的作用，但是早在11世纪时，人类就已经有了建造和使用破冰船的想法了，但受限于当时的技术和材料，并没有制造出真正意义上的破冰船。
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最初为了能够在北冰洋中航行，有人在木船上加上两根桅杆，为保护船体，船体配有一条耐浮冰的防浮皮带，在船被冰块挤压时，水线下方的圆形船身线有助于将船向上推，在现代破冰船中，这种基本设计和概念一直在沿用。
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破冰船的特征$ n$ w2 g" E6 \3 Z+ |$ i% \$ C
破冰船的设计就像其他船舶一样，外形和结构还是具有船的功能，但主要任务变成了破冰，为此，就需要一个强大的船体。 + u0 q2 f+ N I; ^
破冰船的特点是它有着坚固的船头，船身短而宽，底部首尾上翘，船体有时比船头更宽，这样的设计有利于它能更好的执行破冰任务，开辟出更宽阔的冰道。 / _3 D, @- n8 X9 r% g
对于普通船舶，需要船体更窄，以便"切开"海水，并尽量减少船舶与水的摩擦，对于破冰船，船体需要更厚，船头需更圆润。 6 G3 q b0 \. X: }% ^) a* I8 h' k
为了对抗坚硬而厚实的冰层，破冰船体配备了双壳，侧面和底部也具有两层防水外壳，与其他船只相比，它们相对较厚。 ; Y. e; G' e, m9 K5 I- u7 J
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# `# j: h+ Z6 n- C+ r' u; X事实上，破冰船配备了坚硬的钢壳，厚度高达1.5米以上，强度达到500Mpa，使破冰船在低温环境和高载荷条件下具有抗断裂性，这一特点在普通船舶中并不常见。
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破冰船如何工作
8 \: ?: i2 [9 A D- ?4 m0 B要想压碎冰层开辟航道就要对破冰船进行特殊的设计。 9 h+ `5 B9 E, l+ ^
所以我们看到，破冰船的结构都很巨大（但不像油轮那样大），这补充了其重量和功率上的不足，船头是圆的，因此比其它船只更光滑，这有助于破冰船在厚厚的冰层上滑行，从而减小摩擦力，船体的外部使用聚合物涂料进行涂漆，也能减小摩擦力，这些特殊的设计能让破冰船粉碎冰层从而开辟航道。 2 V; J4 D) J1 _# s$ R7 \ s2 Y/ Q
但光靠这些并不能"切开"较厚的冰面，破冰船也并不完全是靠其产生的动力，用船首直接撞开冰面的，而是在强大的发动机推力下，让船首冲上冰面，然后依靠自身的重量将冰层压碎。 
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破冰船露在水面上的船身并不会被水的浮力抵消，所以还是保持着原来的重量，并在破冰船的船头及船尾都有一个压水舱，当需要破冰时，就会将船头的压水仓清空，船尾压水仓注满水，当破冰船冲上冰层后，再为船头注满水，以增加压碎冰层的重量。
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如果冰层实在太厚了，依靠破冰船的重量并不能压碎冰层时，这时就需要用最简单和粗暴的方式了，破冰船将会用自身的重量和速度直接撞碎冰层，实现破冰开道。 1 C6 G! u0 S( u) Q8 E; e
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0 u* j# b. T- B8 `) a1 N核动力破冰船
% s/ V5 C0 K" O4 [* {, _破冰船的推进系统主要还是以柴油机提供动力为主，以螺旋桨作为推进系统，要想长距离破冰航行或者是能够破较厚的冰层，就需要为破冰船提供更大的动力，所以就出现了核动力破冰船。
; N2 Z2 Q4 n- Y2 u3 x0 j5 p* C破冰的这个过程中需要大量的燃料，为船只提供动力，核破冰船就解决了传统破冰船需要大量燃料的问题。
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目前世界上所有的核动力破冰船都是由俄罗斯运营的，他们于1957年就造出了第一艘核动力破冰船，目前，俄罗斯运营着8艘用于各种目的的核动力破冰船。 ' \( k7 \1 u* P
其中“北极”级是世界上最大的核动力破冰船，它拥有两座小型核反应堆，功率达到了170兆瓦，加注一次燃料可以在海上航行7年，破冰厚度达到了2.8米，它也是唯一能到达北极极点的水上舰船。
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我们国家的破冰船也在快速发展，雪龙号就是其中最先进的破冰船，曾多次赴北极完成破冰考察任务；雪龙号续航19000海里，能以1.5节航速连续破1.2米的冰层。 ! t' T- \$ W) S6 O9 J
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这些年，随着北极开发的火热，好几个国家都开始建造自己的核动力破冰船，中国也已经宣布将建造自己的核动力破冰船，相信不久的将来中国也将拥有到达北极任何海域的破冰船。
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发表于 2022-11-28 11:13:48
