日前,我國(guó)第二代破冰船“海冰722”船入列命名及授旗儀式在遼寧葫蘆島某軍港舉行,標(biāo)志著該船正式加入人民海軍序列。
“海冰722”船是海軍接收的新型破冰船,該型船設(shè)計(jì)性能好、信息化程度高、破冰能力強(qiáng)。入列后,它將承擔(dān)以黃渤海海域?yàn)橹鞯谋檎{(diào)查、破冰和海上冰區(qū)搜救任務(wù),同時(shí)對(duì)探求海冰生成規(guī)律、研究海洋氣候變化、增強(qiáng)海軍在特殊環(huán)境下的作戰(zhàn)適應(yīng)能力具有重要意義。
破冰船破冰有“絕招”
破冰船是用于破碎水面冰層,開(kāi)辟航道,保障艦船進(jìn)出冰封港口、錨地,或?qū)б灤诒鶇^(qū)航行的勤務(wù)船,同時(shí)還可擔(dān)負(fù)科學(xué)考察及物資補(bǔ)給運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。
為適應(yīng)低溫、碰撞等惡劣工作環(huán)境,破冰船在設(shè)計(jì)思路、建造材料以及使用操作上都獨(dú)具特點(diǎn)。比如,破冰船的長(zhǎng)寬比例同一般海船大不一樣,它縱向相對(duì)較短、橫向相對(duì)較寬,便于操縱且有利于劈開(kāi)較寬的航道;破冰船多具有更大的自重,便于有效壓垮冰層;它使用特殊低溫高性能鋼材,在船首、船尾和水線附件進(jìn)行額外加厚;破冰船具有更平緩角度的船首,使它更容易沖上冰層;它裝配有大功率推進(jìn)器,多數(shù)使用柴油機(jī),也有蒸汽或核動(dòng)力推進(jìn)裝置。
破冰船破冰的“絕招”主要有頂推法、首壓法、舷壓法、沖撞法、氣力法等。
頂推法,就是利用破冰船前進(jìn)的沖力,由船體前臉直接擠碎冰層,適用于破較薄的冰層。
首壓法,即利用船體重力和壓載水的調(diào)節(jié),使破冰船沖上冰層將冰壓碎,并使船身左右晃動(dòng),加大破冰效果,多適用于破1米左右的冰層。
舷壓法,即破冰船憑借其獨(dú)特的頭部造型與螺旋槳產(chǎn)生的巨大推力,“爬”上冰層,依靠船頭自身的重量將冰層壓碎。這種方法多在冰層厚度為1~1.5米之間時(shí)使用。
如果冰層較厚,就要采用“沖撞法”了。利用破冰船船頭部位吃水淺的特征,加足馬力沖到冰面上,船體就會(huì)把下面厚厚的冰層壓碎,然后破冰船倒退一段距離,再開(kāi)足馬力沖上前面的冰層,把船下的海冰壓碎。如此反復(fù),就可開(kāi)辟出新的航道。這種方法多在冰層超過(guò)1.5米時(shí)使用。
氣力法是破冰招數(shù)中技術(shù)含量更高的一種,它是指破冰船在航行過(guò)程中,安裝在前部及兩舷的高壓空氣壓縮機(jī)開(kāi)始工作,依靠噴管噴出的高壓空氣流擊碎冰層。
破冰船可完成搶險(xiǎn)救災(zāi)、破冰引航等任務(wù)
海冰素有“白色殺手”之稱,與海嘯、風(fēng)暴潮、災(zāi)害海浪和赤潮并稱為海洋5種主要災(zāi)害。由于地理因素,我國(guó)渤海、黃海北部海域每到冬季就會(huì)被海冰覆蓋,個(gè)別年份冰情極為嚴(yán)重。比如在1969年渤海大冰害期間,我國(guó)北方幾乎所有港口都被冰封凍,海冰最厚處有1米多,數(shù)百艘中外船只被冰困住,寸步難行。當(dāng)時(shí)海冰強(qiáng)大的沖擊力把我國(guó)“渤海2號(hào)”石油鉆井平臺(tái)撞斷,天津港內(nèi)就有幾十艘輪船被冰擠壓壞,許多海岸工程也被海冰破壞掉,海上貿(mào)易和石油開(kāi)采也受到嚴(yán)重威脅。
中國(guó)海軍第一代“海冰722”破冰船就是在這個(gè)背景下誕生的,它于1969年9月14日經(jīng)周恩來(lái)總理批準(zhǔn),由上海求新造船廠建造,1969年12月26日下水。
第一代“海冰722”船總長(zhǎng)84.28米,最大寬度16米,滿載排水量3191.86噸,吃水3.68米,裝兩臺(tái)2600匹馬力的主機(jī),最大航速16節(jié),續(xù)航力10000海里。隨后,我國(guó)又建造出海軍第二艘破冰船“海冰721”號(hào)。
與其他艦船相比,“海冰722”破冰船顯得“身寬體胖”,這是為了便于開(kāi)辟出較寬的航道,使后面跟進(jìn)的船只得以安全航行。該船龍骨比其他艦船粗壯,肋骨也比其他艦船粗密,外殼特別加厚,船身異常結(jié)實(shí)。一般艦船都是使用銅質(zhì)螺旋槳,而它安裝的卻是適應(yīng)冰區(qū)航行的抗損毀力特強(qiáng)的鑄鋼螺旋槳。一般艦船只有外循環(huán)冷卻系統(tǒng),而該船還擁有內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng),一旦船底的冷卻水入口被海冰堵塞,內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)便開(kāi)始工作,確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),海軍只有這兩艘專業(yè)破冰船,第一代“海冰722”船、“海冰721”船均于2007年做了3~7年的延壽改造,它們?cè)诜燮陂g出色地完成了搶險(xiǎn)救災(zāi)、破冰引航、冰情調(diào)查、運(yùn)輸拖帶、院校實(shí)習(xí)、試驗(yàn)保障、戰(zhàn)備訓(xùn)練、研練演習(xí)等任務(wù)。
服役44年后,第一代“海冰722”船于2013年6月退役,其間累計(jì)航行30余萬(wàn)海里,為促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)防和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)作出了突出貢獻(xiàn)。
海軍第二代破冰船繼承了第一代破冰船的舷號(hào),同樣將執(zhí)行搶險(xiǎn)救災(zāi)、破冰引航、冰情調(diào)查、研練演習(xí)等任務(wù)。第二代“海冰722”船是我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造的272型破冰船首船,2013年11月開(kāi)工建造,2015年3月下水,船長(zhǎng)103.10米,寬18.40米,滿載排水量4860噸,最大航速18節(jié),可抗風(fēng)力12級(jí),續(xù)航達(dá)7000海里,設(shè)有直升機(jī)平臺(tái),可起降直-8直升機(jī)。
除海軍在役的破冰船,我國(guó)還有主要用于極地科考的極地科考船——“雪龍”號(hào),它是目前我國(guó)唯一能在極地海區(qū)航行的破冰船。由于“雪龍”號(hào)實(shí)際是極地科考船,并非專業(yè)破冰船,其破冰能力相比俄羅斯、美國(guó)等國(guó)家的專業(yè)破冰船還是有很大差距的。
破冰船將越來(lái)越受重視
鑒于破冰船的作用,目前世界上設(shè)計(jì)和建造破冰船水平比較高的國(guó)家有:俄羅斯、芬蘭、瑞典、德國(guó)、美國(guó)、挪威、丹麥、日本、加拿大等,尤其以環(huán)北冰洋的幾個(gè)國(guó)家能力最強(qiáng)。
俄羅斯是目前世界上擁有破冰船數(shù)量最多,也是唯一發(fā)展核動(dòng)力破冰船的國(guó)家。早在1864年,為在冰凍期保持喀瑯施塔得至奧蘭寧鮑姆航線的通航,俄國(guó)人就將一艘小輪船“派洛特”號(hào)改裝成世界第一艘破冰船。
1957年,蘇聯(lián)制造出第一艘核動(dòng)力破冰船“列寧”號(hào)。它的動(dòng)力心臟是壓水式核反應(yīng)堆,高壓蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī),帶動(dòng)螺旋槳推動(dòng)航船。如果核動(dòng)力破冰船帶上10千克鈾,就相當(dāng)于帶上2.5萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,可以在遠(yuǎn)離港口的冰封海域常年作業(yè)。該船在服役30多年后于1989年退役。1974年蘇聯(lián)又建成第二代核動(dòng)力破冰船“北極”級(jí),共建4艘,該級(jí)破冰船安裝兩座核反應(yīng)堆,動(dòng)力裝置總功率5.5萬(wàn)千瓦,可在北極圈內(nèi)深水海域使用,破冰厚度兩米,滿載排水量2.3萬(wàn)噸,在無(wú)冰區(qū)航行最大航速21節(jié)。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前俄軍現(xiàn)役共有7種型號(hào)、19艘破冰船,其最新改進(jìn)型“衛(wèi)國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)勝利50周年”號(hào)長(zhǎng)159米,寬30米,排水量2.5萬(wàn)噸,設(shè)計(jì)破冰厚度2.8米,是目前世界上最大的破冰船。
同為海洋大國(guó)的美國(guó)由于不存在大面積冰層覆蓋的困擾,因此在破冰船的發(fā)展上相對(duì)俄羅斯稍顯遜色。美國(guó)目前共有3艘重型破冰船,分別為“希利”號(hào)、“北極星”號(hào)以及“北極海”號(hào),均隸屬美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)。其中,最著名的要數(shù)“北極星”號(hào),作為世界上最強(qiáng)的常規(guī)動(dòng)力破冰船之一,“北極星”號(hào)于1976年服役,滿載排水量1.3萬(wàn)噸,全長(zhǎng)121.6米,搭載兩架直升機(jī),它能以3節(jié)航速連續(xù)破1.8米厚冰層,如果用倒車沖擊法,可破開(kāi)6米厚的冰層。2014年1月,俄羅斯“紹卡利斯基院士”號(hào)科考船和我國(guó)“雪龍”號(hào)科考船被困南極,就是由“北極星”號(hào)救援的。
“北極海”號(hào)是“北極星”號(hào)的姊妹船,于1978年服役。2000年,“希利”號(hào)破冰船列裝,該船全長(zhǎng)128米,寬25米,吃水8.9米,滿載排水量達(dá)1.67萬(wàn)噸,最大航速18節(jié),搭載兩架直升機(jī),可破除厚度達(dá)2.5米的冰層,是美國(guó)最大且最年輕的破冰船。
目前,這3艘破冰船中只有“希利”號(hào)能隨時(shí)執(zhí)行任務(wù),而上世紀(jì)70年代制造的“北極星”和“北極海”號(hào)已接近使用壽命,需要進(jìn)一步改進(jìn)才能正常使用。為此,美國(guó)決定將替換重型破冰船的日程從2022年提前至2020年,同時(shí)請(qǐng)求國(guó)會(huì)撥款建造更多破冰船,用于維護(hù)國(guó)家安全和保護(hù)自然資源。
據(jù)悉,俄羅斯為了使北冰洋通行超級(jí)油船成為現(xiàn)實(shí),推出了多體破冰船的概念,即將三四個(gè)破冰船體組成一個(gè)破冰船體。每個(gè)船體都采用一個(gè)推進(jìn)器為動(dòng)力。新的破冰船模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,它可以開(kāi)辟一條54~57米寬的冰間航道,而這個(gè)寬度足以讓一艘超大型油船通過(guò)。同樣,美國(guó)也在加速研制、采購(gòu)破冰船,以幫助美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)向兩極之地挺進(jìn)。
眼下,隨著全球資源的不斷消耗,世界多國(guó)將資源開(kāi)發(fā)的目光轉(zhuǎn)移到了以往那些被忽略的地域,而兩極之地越來(lái)越引起世界各國(guó)的廣泛關(guān)注,要暢通無(wú)阻地往返于兩極和本土,破冰船的作用會(huì)越來(lái)越重要。