打破僵局:开放北冰洋

噪音是恒定的。每个表面颤栗如此猛烈,一杯水放下桌子上倒在秒的运动。乘坐世界上最大的和最强大的破冰船,是不可能忽视你在北极的浮冰的每一寸到北极。

50让Pobedy(50年的胜利)是能够不断地砸在浮冰厚2.3米的速度三个结好几天。冰5米厚的胜利并不存在问题,但偶尔船走向停滞,因为它遇到压力脊-冰的积累,可以达到15米厚。船慢慢地改变其轨道,建立速度向前移动时反复ram冰,直到它最终接受。

队长德米特里Lobusov不犹豫当被问及品质破冰船队长必须有。“信心”,他答道。尽管他的船歌利亚的能力和十年的经验,Lobusov承认进入冰总是使他紧张。“没有船可以自满,”他说。“冰总是危险的。”

长159.6米,宽30米,吃水11.08米,胜利的50年的位移为25840 t。船体是48厘米厚的两层由压载水。外部船体argon-welded装甲钢46毫米厚,5-7mm电镀不锈钢的定位在船体的水平满足冰,冰带。的重量和强度的胜利是破冰能力的关键。像所有的破冰船,而不是切片,胜利的弓骑冰冻的海面,它巨大的体重下熊向下挤压它。弓的形状像一把勺子,使其轻松地骑在冰。然而,胜利的主要原因有尽可能高的冰类(LL-1)是由于其强大的推进力量。

下胜利的12甲板下面(四水)和令人吃惊的是温度deck-by-deck稳步增加。这可能与两个高压KLT-40核反应堆。在一个小房间只包含一条鲜红色的电话一个小桌子上,可以透过一个小衬铅窗口胜利的反应堆屏蔽的钢铁、高密度混凝土和水。他们一起产生惊人的75000马力。反应堆的冷却液是用来产生蒸汽在310°C,这创造了一个千伏特(kV)直流需要20米长的三个螺旋桨轴旋转。每个反应堆重160吨,包含245个浓缩铀燃料棒。这表示每500公斤的铀同位素反应堆时完全了。即使突破最厚的极地冰、最大消费仅仅是每天200克,这意味着胜利只需要每五年加油一次。

作为最大的6艘“Arktika”级核动力破冰船由俄罗斯原子舰队Rosatomflot,工程的胜利令人印象深刻,但过时了。破冰船于2007年开始服役,但于1993年发起,由1980年代的设计。扩展的延迟是由于苏联解体。

相比之下,破冰船工程历来一直在海上设计和创新的前沿。进化从1000年惠普蒸汽破冰船的19世纪现代多功能破冰船的车队今天需要创造性的解决方案,其中有许多后来成为标准在所有形式的运输。方位推进器螺旋桨的推进机制是能够在垂直轴旋转360°,提供推进、指导和定位的推力。在1990年代早期,方位推进器为破冰船设计被安置在豆荚和螺旋桨的轴直接连接一个电动马达,也包含在豆荚,驱动单元。称为Azipod,这种安排是更高效,机械和水动力地。在年底前十年,11.4 mw Azipod单位改成芬兰油轮和常规纳入设计的一些世界上最大的游轮。

其他技术创新推动破冰船包括专家低摩擦船体涂料,同时抗冰船,修剪坦克在船首和船尾使纵向或横向倾斜,当水被抽,和气泡系统,高压空气释放喷嘴船体水线以下,润滑,减少摩擦。

2016年9月,芬兰运输机构交付的破冰船北极星。推进功率为21500千瓦,能够打破冰两米厚的速度两个结,最强大的破冰船在芬兰的舰队。也是世界上第一个破冰船是由于液化天然气(LNG)。由芬兰公司阿克尔北极建立泛欧洲技术公司和部分由运输网络(10 t)项目的欧盟,北极星特性两个nine-cylinder和两个12缸四冲程双燃料发动机,可以使用低硫石油和液化天然气船用柴油机。

液化天然气船可以携带800立方米,存储在两个垂直的坦克,10天的自治之前需加油,或切换到柴油。“这在北极星的具体情况,将操作接近海岸,但更通常的自治要求30到45天将在清洁能源、难以实现“米卡Hovilainen说,高级项目经理一直阿克尔北极北极星概念发展了10年和工作。尽管如此,Hovilainen相信更高效的破冰船是更重要的比使用替代能源的未来。“我们的目标一直是设计破冰船,可以完成相同的任务,但更少的力量,”他解释说。“效率第一。我们设计需要尽可能少的燃料,然后我们可以尝试结合使用环保燃料。”

斜破冰船的出现可能提供能源效率的下一个大突破。完成了最后的,冰试验2015年3月,是第一个能够操纵的破冰船,倒车和对角线。创新不对称的船体,并使用三个2.5 mw方位推进器,Baltika可以改变其攻角明确渠道冰更广泛的比20.5米宽。以前,清算通道油轮,通常是50米宽,要求两个破冰船或双通道。当操作在它的最大攻角,76.4米长Baltika可以明确一个50米渠道一米厚冰不需要另一个破冰船的支持。虽然Baltika仍相对未经测试,很明显,斜破冰船可以显著节省燃油消耗以及更大的机动性。

的,像北极星一样,是由阿克尔北极,破冰船都是高度自动化。而前一代船只所需人员50或更多,Baltika只需要24,北极星16名船员的。电子计算机化是最引人注目的新一代的桥上,在日益复杂的。提供更快更准确的雷达和卫星图像已经彻底改变了路线规划在冰条件下,一个任务用于涉及提前派直升机调查冰。

所以可以完全自主破冰船在地平线上吗?Hovilainen并不这样认为。“Self-automated商船都出现在市场上,但它是更复杂的冰比打开水,”他说。“有必要承认冰提出了更大的风险;不容易读冰包。这是困难的甚至船员。”

芬兰一直是传统的破冰船技术中心,超过60%的船只。他们是用来保持23个不同港口开放的六个月期间国家的整个海岸线由冰封锁。然而,现代船舶的先进技术是极其多才多艺的,他们现在可以发现常年在世界各地,开展工作等各种各样的铺设巴西海岸的深海电缆,或者钻进海底的阿拉斯加和北海。即使在北冰洋的熟悉的舞台,更大的多样性破冰船能力要求是一个迅速变化的物理和政治气候。

根据美国国家航空航天局,减少碳污染导致了13%的程度北冰洋的海冰自1978年以来,每十年。这些戏剧性的变化出现新的机会,建立新的和更短的洲际贸易路线,尚未开发的资源的访问,如化石燃料和高纬度渔场。破冰船需要护送运输以及其他功能,比如漏油事件响应,海底映射,支持和偏远社区的供应,搜索和救援,科学甚至旅游。美国海岸警卫队已经报道,船舶导航到北极的数量通过白令海峡自1998年以来已经翻了一倍。作为开发北极资源的竞赛正式开始,破冰船技术将在更大的需求。

“我们看到了一个真正的兴趣激增破冰船建设,”克劳斯·多兹说,极地地区地缘政治专家和教授皇家霍洛威学院伦敦大学。“一个访问北极并不意味着一个安全的北极,和仅仅因为北极海冰正在萎缩的程度,并不意味着它仍然不是一个危险,”他指出。

许多北极国家已经开始匆忙升级他们的破冰船能力和俄罗斯是引领。在2016年的夏天,Rosatomflot推出新的核破冰船,于2017年投入使用时,会假设50年的胜利是“世界最强有力的破冰船”的称号。173.3米长,宽34米,吃水10.5米,33540 t的Arktika将位移。由两个ritm - 200压水核反应堆,每个生成55从20%浓缩铀- 235兆瓦,Arktika能够产生81000马力。两个妹妹的船只这个新LK-60YA破冰船类,Sibir和乌拉尔,已经制定和计划一个更大的路- 110丫类核破冰船已经宣布。也在建的维克托·切尔诺梅尔金,2017年投入使用时,将是世界上最大的柴油破冰船。位移为22000 t,它可以产生46800马力。

这种支持的俄罗斯核和无核破冰舰队造成大量的敏感性以及其他北极国家对他们的破冰船能力,尤其是美国,这是明显落后。它只有两个polar-capable船只,北极星,沉重的破冰船建于1976年,希利,主要是为科学研究而设计的。毫不奇怪,需要现代破冰船现在被许多美国人视为国家安全的问题。

甚至非北极国家认为这些船只的巨大的价格标签是一个优先的投资。中国在2016年1月宣布,它将开始首次国产极地破冰船。目前运营着薛长(雪龙),这是1993年从乌克兰买的。21025 t的位移和一个柴油机生产17000马力,它可以不断打破1.2厚冰的速度1.5节。未命名的新的、船舶能够打破1.5厚冰的速度2 - 3节。

多兹认为,除了操作使用,破冰船已经成为一个强大的国家北极的野心在许多方面的象征。“加拿大人已经表明,在海底映射破冰船是无价的,这当然是对大陆架行使主权权利至关重要,”他说。“瑞典破冰船视为一种良好的软实力,促进科学外交项目本身作为北极的竞争者。然后看看雪龙执行的工作。中国的战略的一个组成元素在北极使用龙雪非常公开访问的所有部分地区。”

多兹,很明显,破冰船是用来创建一个视觉文化的北极。“如果你看看发表材料关于国家的北极战略,附带一个冰冷的背景特征,”他说。“破冰船已经成为一个工具将北极。”