2019年,我国破冰船“雪龙”号在南极进行考察任务的时候,因为恶劣的天气不小心撞上了一座巨大的冰山,与1912年“泰坦尼克”号邮轮撞上冰山的结局不同,它并没有发生沉船事故,相反,船上并没有人员伤亡,设备也运行正常。面对险峻的极地环境,破冰船是如何化险为夷的呢?
从古至今,南北两极一直是人类探索未知的“圣地”,但是独特的气象条件和恶劣的自然环境让这个工作难以进行,我国自1983年申请加入《南极条约》以来,也一直坚持对极地的探索和破冰船的研究与制造,从第一代只能在海面上航行的“向阳红10”号到第二代能在少量浮水区域行驶的“极地”号,再到真正的破冰船“雪龙”2号,我国从未停止过对破冰船的研究。
破冰船的主要作用是破坏海面上的冰层,开出一条安全的航道,保障舰船进出冰封港口、锚地,而破冰的第一种方法就是依靠自身速度把船头送到冰面,然后依靠船头的重量把冰层压碎,这也叫“顶推法”,但这种方法只能解决厚度在1.5米以下的冰层;
遇到较厚的冰层就需要使用“冲撞法”,先冲上冰层进行一次破冰,然后倒退一段距离再加大马力冲向进行二次破冰,如此循环多次,直到开通航道;
第三种为“摇摆式破冰法”,利用船体重力使破冰船冲上冰层将冰压碎,并调节左右水厂使船身不断摇摆,从而达到破冰的目的,这个方法主要是在破冰船因为用力过猛被卡住而使用的。从上面几种方法我们可以看出,破冰船的工作原理并不像我们想象中直接从冰层中间划卡,它更像是一个辛勤的“大铁锤”,一下一下地把冰层砸开。
破冰船与一般的海船不同,相较于一般的海船,它不仅拥有更大的自重,而长宽比也更小,约为5:1,它船身纵向短、横向宽,具有良好的操作性;其次,为减少破冰过程中碎冰对船体的损害,破冰船通常都设有减摇装置和突出部分,并将船身设计为保护舵和螺旋桨的结构,防止倒车时被碎冰破坏;此外,破冰船的船艏一半设计为勺形,底部设有平缓的角度(约15度)用来提高破冰效率,这也是为什么“雪龙”号能在极地中化险为夷的原因了。