此前中国新闻网刊登了一则新闻，指出中国的“雪龙2”号将从上海出发前往南极。这艘由我国自主建造的极地科考破冰船，将带领着科考队开启第39次南极考察之旅。
中国新闻网报道“雪龙2”号准备启程
那么，究竟什么是破冰船？它的工作原理是什么？为什么去南极科考要使用这种船只呢？今天咱们就来聊聊关于破冰船的知识点。
破冰船的特点和工作原理在世界船舶的发展史中，破冰船出现的时间算是比较晚的。1864年，俄国人将一艘名为派洛特号的小船改装成了世界首艘破冰船，使其在海域冷冻期中依旧能够保持通航。
而这艘船执行的任务地点并不在极地区域，所以它只能算是极地破冰船的简易前身。真正的极地破冰船诞生于1899年，其名为叶尔马克号，它也属于俄国。由于主要功能就是帮助人们破冰，这就导致破冰船和其它船舶之间的差异还是比较大的。
首先破冰船的纵向短、横向宽，这就让它看起来没有其他的船修长，反而有些“憨憨”的。
破冰船的纵向短、横向宽，看起来很憨
其次这家伙真的就是“铁憨憨”，因为想成功碾碎海冰，先得让自己足够“强壮”，在这种情况下，破冰船都要使用特殊的低温高性能钢材制造，并且在船只的首尾和水线部分进行“加厚”处理。
最后就是破冰船的个头真的很大，一般的破冰船吨位都在万吨级左右，长度约为120米，宽度约为25米，马力在15000到30000之间。
而若是以制造破冰船的熟手俄罗斯为例，它们的破冰船确实能让人感受到什么是真正的“北极熊”。比如他们建造的Arktika级破冰船，其全长约为159米，宽度30米，总吨位2.5万吨，总功率达7.5万马力。
俄罗斯制造的Arktika级破冰船
除此之外，相较于普通的船只，破冰船没有减摇装置和船体的突出部位，船身的形状更有利于保护船舵和螺旋桨。
当然，它的一切特殊构造，其实都是为了其破冰功能服务的。那么，破冰船到底是如何破冰的呢？
这还要根据所遇海冰的面积和厚度来定，当冰层厚度小于等于1.5米时，大部分破冰船都会采用“连续式”破冰法。
简单来说，就是以直角形式开始破冰。这种连续式破冰就是单纯依靠螺旋桨和船头的压制力，在连续破冰时，破冰船的行进速度会明显放缓。
连续式破冰主要依靠螺旋桨和船头压制力
当然，仅有这一种破冰方式显然不够，因为有时候海冰的厚度明显会超过破冰船的破冰能力，在这时就要使用特殊的破冰方法了。
而这个特殊的方法，就是直接进行冲撞。一般这种冲撞可以分为两种，一种是旋回破冰法，另一种是徒步破冰法。
旋回破冰法指的是，船身和浮冰区的边缘形成30°的夹角，等待破冰船约1/4的船体进入浮冰区之后，就开始使用舵进行旋回。
旋回式破冰法的具体步骤
整个破冰过程，船只会按照螺旋式前进，每次旋回都能让其前行10米到20米。这种冲撞，相对而言是比较缓和的。
徒步破冰法就要简单粗暴得多了，它主要利用了船体的运动能量进行破冰前进。在确定了一个方向之后，破冰船就会加大马力开始冲撞，但是破冰距离一般不超过1/3船身。因为一旦船身进入太多，可能会导致其无法退出来。
徒步式破冰法需要破冰船连续冲撞
大家可能无法理解，为什么还要退出来。这主要是因为厚度达到一定限度的海冰，是非常坚硬的，仅仅冲撞一次是不够的，需要进行多次冲撞。完成第一次冲撞之后，破冰船便会开始“倒车”，然后进行二次冲撞。
就这样，在不断控制倒车距离以及冲撞方向的情况下，哪怕是6米高的冰墙也能被撞碎。
需要注意的是，由于冰层的厚度和每次破冰的情况不同，所以采用这一方法时使用的倒车次数不能确定。总的来说，破冰船在反复冲压破冰时的厚度，一般是连续航行破冰厚度的2到4倍。
破冰船倒车后的冲撞力会明显提升
像美国的“极地星”号，它在3Kn的航速下连续破冰厚度为1.8米，反复冲压时的破冰厚度则能达到6.4米。
不得不说，要是能现场目睹破冰船撞冰墙，那个场面应该是非常壮观的。这就类似于人类在用自己的力量与自然抗争，而在这场“硬碰硬”的较量当中，我们竟然能占得一丝上风。
那么，破冰船除了有超强的破冰能力之外，还有哪些其他的功能呢？
正在冰面上破冰航行的破冰船
破冰船的其他功能如今破冰船主要运用的场景都在南极和北极这些极地地区，这就使其功能性不能特别单一。除了首要承担的破冰护航功能以外，破冰船还有极地科考和海上支援这些功能。
极地科考需要破冰船之上装有部分实验室，并且本身携带实验所需的科学设备。以美国的“希利”号为例，它虽然不像上文中提到的“极地星”号那么“强悍”，但却是科考能力最突出的破冰船之一。
美国“希利”号破冰船的科考能力很突出
在其船上有着5个科考实验室，其中包括了湿度实验室、电子实验室、气象实验室等。此外，为了能够更好地协助人们完成科考任务，这艘船还配备了北极勘察船和刚性充气船，它们都可以独立完成科考任务。
再来说说破冰船的海上支援功能。为了完成支援任务，大部分破冰船上都会配备搜救雷达和救生艇，有时候船上甚至还有直升机，为的就是在必要时候，对海上遇困的船只进行救援。
破冰船上搭载各种设备以此承担多种功能
值得一提的是，各国的破冰船其实在极地海域当中一直保持着密切的联系，有时候某艘破冰船被困以后，就会向其他破冰船发出信号，等待它们的救援。
比如2013年12月，我国的“雪龙”号就接受到了澳大利亚海上搜救中心打来的电话，表示有一艘俄罗斯的科考船在南极附近被浮冰困住，希望“雪龙”号前去支援。
如今在全球变暖的影响下，极地资源更是成为了人人都眼馋的东西，在这种情况下，破冰船也迎来了新的发展。
极地丰富的资源使得各国都十分眼馋
破冰船的发展趋势截至2016年为止，世界主要国家在役极地破冰船共有74艘左右，环北极国家拥有64艘，占比高达86％。而环北极国家当中，俄罗斯破冰船的数量最多，高达37艘。
世界破冰船数量占比高的都是环北极国家
并且，在当时它是唯一一个拥有核动力极地破冰船的国家，其体型一比一个大，破冰效率有显著的提高。
比如俄罗斯的第三代核动力破冰船，它的排水量可以达到33540吨，并且能够依靠该动力持续航行7年。
因此，如今各国都能努力研制核动力破冰船，希望能够依靠这种高续航、多功能的破冰船，在极地探索中获得更大的优势和利益。我国对这方面的研究也十分关注，相信过不了多久，我们就能够建造出更强的国产破冰船！
俄罗斯建造的核动力破冰船
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