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標(biāo)題: 破冰船是如何破冰的,?一邊壓一邊懟,!硬碰硬的較量 [打印本頁]
作者: 機極級技 時間: 2022-11-28 11:13
標(biāo)題: 破冰船是如何破冰的?一邊壓一邊懟,!硬碰硬的較量
近些年,,隨著全球變暖,冰融加速,,世界各國都在尋找北極開發(fā)商機,,如北極航道的通航和商業(yè)化運營,北極地區(qū)的油氣資源,,礦產(chǎn)資源的勘探和開發(fā),,旅游業(yè)的發(fā)展,北極海域的漁業(yè)捕撈等等
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然而,,北冰洋一年中有多達(dá)九個月都被厚厚的冰層所覆蓋,,使得開發(fā)資源的時間變得很短。
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8 v' a: i. t' g A$ |, E w所以說,,北極開發(fā)最麻煩的還是其惡劣的自然環(huán)境,,低溫,風(fēng)暴,,以及每年長達(dá)九個月的冰凍期,,都是北極開發(fā)的難題,,而在北極要想在幾乎常年冰封下進(jìn)行各種商業(yè)開發(fā),,無論是軍艦還是商船都需要破冰船為其開路。
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什么是破冰船從這個名字就應(yīng)該知道,,破冰船是專門設(shè)計用來破碎冰層,,為艦船開辟航道的勤務(wù)船,分為江河,,湖泊,,港灣以及海洋破冰船。
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我們知道,,海運是目前最便宜的長距離運輸方式,,但在冬季,一些海運線路就會結(jié)冰,,就需要清理冰層,,以使運輸船只能夠順利通過,這就是破冰船發(fā)揮作用的地方,。
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因此,,基本上,破冰船是用來為商船清除路徑,,此外,,這些船只也用于在極地地區(qū)開展科研項目,。
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/ v$ v3 Y+ k( ^8 W( [5 B雖然破冰船近些年才發(fā)揮著重要的作用,但是早在11世紀(jì)時,,人類就已經(jīng)有了建造和使用破冰船的想法了,,但受限于當(dāng)時的技術(shù)和材料,并沒有制造出真正意義上的破冰船,。
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最初為了能夠在北冰洋中航行,,有人在木船上加上兩根桅桿,為保護(hù)船體,,船體配有一條耐浮冰的防浮皮帶,,在船被冰塊擠壓時,水線下方的圓形船身線有助于將船向上推,,在現(xiàn)代破冰船中,,這種基本設(shè)計和概念一直在沿用。
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破冰船的特征
: d" g2 V; q9 d: \, h5 s破冰船的設(shè)計就像其他船舶一樣,,外形和結(jié)構(gòu)還是具有船的功能,,但主要任務(wù)變成了破冰,為此,,就需要一個強大的船體,。
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破冰船的特點是它有著堅固的船頭,船身短而寬,,底部首尾上翹,,船體有時比船頭更寬,這樣的設(shè)計有利于它能更好的執(zhí)行破冰任務(wù),,開辟出更寬闊的冰道,。
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對于普通船舶,,需要船體更窄,,以便"切開"海水,并盡量減少船舶與水的摩擦,,對于破冰船,,船體需要更厚,,船頭需更圓潤。
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為了對抗堅硬而厚實的冰層,,破冰船體配備了雙殼,,側(cè)面和底部也具有兩層防水外殼,與其他船只相比,,它們相對較厚,。
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事實上,破冰船配備了堅硬的鋼殼,厚度高達(dá)1.5米以上,,強度達(dá)到500Mpa,,使破冰船在低溫環(huán)境和高載荷條件下具有抗斷裂性,這一特點在普通船舶中并不常見,。
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破冰船如何工作
4 u1 U1 ~# d$ d9 n: W6 _要想壓碎冰層開辟航道就要對破冰船進(jìn)行特殊的設(shè)計,。
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所以我們看到,破冰船的結(jié)構(gòu)都很巨大(但不像油輪那樣大),,這補充了其重量和功率上的不足,,船頭是圓的,因此比其它船只更光滑,,這有助于破冰船在厚厚的冰層上滑行,,從而減小摩擦力,船體的外部使用聚合物涂料進(jìn)行涂漆,,也能減小摩擦力,,這些特殊的設(shè)計能讓破冰船粉碎冰層從而開辟航道。
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但光靠這些并不能"切開"較厚的冰面,,破冰船也并不完全是靠其產(chǎn)生的動力,,用船首直接撞開冰面的,而是在強大的發(fā)動機推力下,,讓船首沖上冰面,,然后依靠自身的重量將冰層壓碎。
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破冰船露在水面上的船身并不會被水的浮力抵消,,所以還是保持著原來的重量,,并在破冰船的船頭及船尾都有一個壓水艙,當(dāng)需要破冰時,,就會將船頭的壓水倉清空,,船尾壓水倉注滿水,,當(dāng)破冰船沖上冰層后,,再為船頭注滿水,以增加壓碎冰層的重量,。
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如果冰層實在太厚了,,依靠破冰船的重量并不能壓碎冰層時,這時就需要用最簡單和粗暴的方式了,,破冰船將會用自身的重量和速度直接撞碎冰層,,實現(xiàn)破冰開道。
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7 x4 j$ o, p3 V+ u7 t8 u核動力破冰船0 B8 z8 m3 s2 E' a
破冰船的推進(jìn)系統(tǒng)主要還是以柴油機提供動力為主,,以螺旋槳作為推進(jìn)系統(tǒng),,要想長距離破冰航行或者是能夠破較厚的冰層,就需要為破冰船提供更大的動力,所以就出現(xiàn)了核動力破冰船,。
P$ Y5 A( B$ s- u1 F! e" ?2 b) b破冰的這個過程中需要大量的燃料,,為船只提供動力,核破冰船就解決了傳統(tǒng)破冰船需要大量燃料的問題,。
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目前世界上所有的核動力破冰船都是由俄羅斯運營的,,他們于1957年就造出了第一艘核動力破冰船,目前,,俄羅斯運營著8艘用于各種目的的核動力破冰船,。
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其中“北極”級是世界上最大的核動力破冰船,它擁有兩座小型核反應(yīng)堆,,功率達(dá)到了170兆瓦,,加注一次燃料可以在海上航行7年,破冰厚度達(dá)到了2.8米,,它也是唯一能到達(dá)北極極點的水上艦船,。
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6 o8 _( W' ^3 M; A, H( z! V我們國家的破冰船也在快速發(fā)展,雪龍?zhí)柧褪瞧渲凶钕冗M(jìn)的破冰船,,曾多次赴北極完成破冰考察任務(wù),;雪龍?zhí)柪m(xù)航19000海里,能以1.5節(jié)航速連續(xù)破1.2米的冰層,。
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% ]5 H7 U/ j" l" j這些年,,隨著北極開發(fā)的火熱,好幾個國家都開始建造自己的核動力破冰船,,中國也已經(jīng)宣布將建造自己的核動力破冰船,,相信不久的將來中國也將擁有到達(dá)北極任何海域的破冰船。
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作者: 機械之之子 時間: 2022-11-28 16:38
厲害的技術(shù)都是最簡單的原理
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