破冰船电影(破冰船原理)

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破冰船用于打破水面冰层，开辟航道，保障和引导其他船舶进出结冰的港口、锚地或在冰区航行的船舶。也可用于牵引、消防、运输和补给等。有些是海军服务船，有些是民用船。按动力分为常规动力破冰船和核动力破冰船；按活动范围分为江河湖泊破冰船、沿海港口破冰船和极地破冰船。满载排水量从几百吨到两万多吨不等，主机功率从几百千瓦到上万千瓦不等。无冰区最大航行速度14 ~ 21节，破冰速度4节左右。它可以打破高达4米的冰。

破冰船船体短而宽，长宽比小，吃水深，操纵灵活，稳定性好；船底头尾上翘，首柱细而前倾，形成大(约30)斜角；结构牢固，水线以下的外壳特别加厚，以适应破冰冲击；采用双层水密底，舱壁分隔距离小，船体一般破损时仍能保持良好的稳定性；采用多轴或多轴推进，螺旋桨安装位置低，推进效率高。一些螺旋桨安装在头部，帮助破冰或快速倒车；尾水线附近安装防冰跟，保护方向舵装置；通讯设备齐全，生活设施完备，具有很大的续航能力和自持力；一些装备有直升机平台，以探索前方的通道，并进行补给和联络。破冰方法因冰层厚度而异。常用的破冰方法有顶推法、首压法、碰撞法、气动法等。顶推法，即利用破冰船的冲力，通过第一列和船体前段将冰层击碎，多用于破开薄冰层。第一种压力法，即利用船体重力和压载水的调节，使破冰船冲向冰层碎冰，并使船体左右摇摆，增加破冰效果。多用于破1 ~ 1.5米的冰层。碰撞法，即破冰船先倒车，后退两三百米，再转为全速前进，将冰层击碎，多用于破开1.5米以上厚的冰层。气动法，即利用大容量高压空气压缩机，通过喷嘴从船头两侧喷出高压气流，打破冰层，使船舶在冰区航行。正在研究“锯冰法”破冰，即在船体前后布置几把长锯锯掉冻结的冰块，然后用碎冰机将冰块打碎。据模拟计算，效率比传统破冰方法高4-5倍，可在4-5m厚的冰层中锯冰开道。破冰船的推进功率和船体宽度是衡量破冰效率的重要参数。功率与船体宽度的比值越大，破冰效率越高。

俄罗斯、加拿大、美国、芬兰、挪威和瑞典建造了大量破冰船。1864年，由拖船改装的俄国“佩洛特”号是破冰船的先驱。1899年，英国为俄国建造了世界上第一艘破冰船“埃尔马克”号。苏联于1959年建造了世界上第一艘核动力破冰船“列宁”号，满载排水量19000吨，总功率32000千瓦(43500马力)。在无冰区航行的最大速度为19.7节，在2米厚的冰区也能继续前进。1974年，第二代核动力破冰船“北极”号建成，总容量23000吨，总功率55000千瓦(74800马力)，无冰区最大航速21节。1977年8月17日，破冰船“北极”号创造了航海史上第一个到达北极的记录。1976年，美国建造了“北极星”级破冰船，满载排水量12000吨，航速18节，主要用于北极地区军事基地的后勤保障和冰区航运保障。日本于1982年建造了“白濑”级破冰船，满载排水量17600吨，航速18节，主要用于支持日本南极考察站的活动。1912年，中国建造了破冰船“铜陵”号和“凌凯”号。后来，几艘港口和黄河破冰船相继建成。1971年，沿海港区“071”破冰船建成；1982年，沿海港区“210”破冰船建成(见图)，满载排水量4750吨，总功率6615千瓦(9000马力)，最大航速18节。冰冻海域可破0.8 ~ 1.5m厚的冰层。该船配有350 kN自动牵引机，也可用于牵引和救援作业。随着海洋开发和南北极考察的发展，极地破冰船已成为极地考察的重要装备。除了破冰作业，它还担任运输和海洋勘探任务。

邓摄，中国“210”沿海港口区破冰船

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