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世界兵器大觀:極地巨獸,“北極”號核動力破冰船

簡介“北極號”是俄羅斯22220型LK60級核動力破冰船的首船,它可以破除3米厚的冰層,並具備超長的續航能力,可滿足全年在北極通航的需求

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“北極號”是俄羅斯22220型LK60級核動力破冰船的首船,它可以破除3米厚的冰層,並具備超長的續航能力,可滿足全年在北極通航的需求。作為目前世界上最大且動力最強的破冰船,“北極號”不僅體現了在低溫環境下可以航行的遠洋高科技,還逐漸發揮出軍用屬性。

世界兵器大觀:極地巨獸,“北極”號核動力破冰船

在冷戰的背景下,大量的核裝備被研製出來,世界上出現了眾多以核動力為運作基礎的武器,例如核動力航母、核動力潛艇等。如今核動力裝置的強大功率和超長續航力也被運用到了破冰船上。

目前破冰船技術的先行者是俄羅斯,除了擁有一定數量的常規動力破冰船外,俄羅斯還率先將核動力應用在破冰船的推進系統中,製造出了世界上最大動力最強的核動力破冰船——“北極號”。

2020年,北極號核動力破冰船正式列裝,俄羅斯核動力船隊開啟了真正的破冰之旅。

什麼是破冰船

破冰船用於破碎水面冰層,開闢航道,保障船艦進出冰封港口。這種船的長寬比一般較小,底部首尾上翹,船殼強度高。而破冰船的工作原理並非我們看到的,直接從冰層中劃開那麼簡單,就目前來講,破冰船的工作原理主要有兩種,利用衝擊力破冰和利用重力破冰。

世界兵器大觀:極地巨獸,“北極”號核動力破冰船

所謂衝擊力破冰是指破冰船在距離冰層一定距離處開足馬力,以較快的速度衝擊冰層。憑藉其堅固的首部在慣性力作用下撞碎冰層。當冰層較薄時,破冰船主要是以這種破冰方式一路劃開冰層前進。

而當冰層很厚實,除了這種方式,破冰船還需撞擊前方堅冰後倒退,退至一定距離外反覆撞擊。這種情況下,船體艏部的結構強度必須足夠大可以抵抗巨大的衝擊力,這就對手艏部的建造材料及結構形式有一定的要求。

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但大多數情況下破冰船不會硬闖厚的冰層,而是利用重力破冰對付一定厚度的冰面。這時破冰船會事先在船尾水艙裡注入壓載水,艏部壓載水倉抽出,使其船首上抬。

破冰船的船首底部一般都是圓弧形,向前航行時就會衝上冰面,進而把整個船首壓到冰面上,這樣冰面更容易裂開破碎。

如果冰面較厚,僅憑船首難以壓垮,破冰船就可以暫停下來往首部水艙注水壓碎冰面後再排水,重複這個衝壓過程。

和衝擊力破冰相比,重力破冰效率更高,速度更快。但在衝壓過程中,要注意船體的平穩性,避免因操作不當等原因造成船體搖晃甚至傾覆。

破冰船的設計

北極地區嚴寒的氣候條件使破冰船的元件需要用堅硬且耐低溫的金屬材料,以此來保證各項裝置的正常執行。

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破冰船作為一項複雜的技術,其製造難度大還體現在許多方面。破冰船由於是在寒區使用,而且在北極這個地區冰層厚的地方有三四米,那麼破冰船的外殼必須要非常的堅硬而且要能夠耐低溫。俄羅斯的一些破冰船是雙層殼,它的外層的金屬殼的厚度有的時候能到48毫米甚至50毫米,因此說它的強度要求是很高的。

另外破冰船的設計需要滿足極地的一些特殊需求,比如俄羅斯的破冰船設計有一條最基本的要求是船上的每一個艙室都要能夠互相連通,必須要可以不透過主甲板就能到達。

因為如果破冰船到達北極這個冰天雪地的環境可能會因為風雪太大而導致主甲板根本無法透過,這樣會導致一些艙室無法到達,所以俄羅斯的破冰船要求必須任何一個艙室不透過主甲板也能夠進去。

很多的大型破冰船是具備兩頭跑的功能,既可以向正向破冰,也可以倒退破冰。這樣的話就可以防止非常寒冷的天氣把船隻凍在相關的冰海當中。

另外有的破冰船還具備燒開水蒸桑拿的功能。比如說破冰船停止在瀕海區域的時候,要防止周圍水域結冰,破冰船會向周邊噴一些熱水把這些冰層融化掉。

俄羅斯的“北極號”,包括其他大型的破冰船它的上層建築是非常高大的。因為裡面不僅要有工作人員,可能還要有專門的極地研究實驗室。比如說針對冰芯進行取樣,針對極地區域的一些海水進行取樣,可以讓科研人員在破冰船內部,尤其是一些專業的實驗室當中展開極地研究。

早在20世紀70年代,蘇聯就開始建造核動力破冰船,為北極地區的活動提供支援。俄羅斯的22220型核動力破冰船是目前世界上最強的破冰船,由俄羅斯波羅的海造船廠建造。波羅的海造船廠創建於1856年,距今已有165年曆史。而北極號是波羅的海造船廠建造的第一艘22220型核動力破冰船。

相對於常見的使用柴油等化石燃料的破冰船,核動力破冰船的建造成本和和維護花費較高。但是在氣候環境惡劣、基礎設施建設不足、難以補給的北極地區,核動力破冰船強大的功率、幾乎無限續航力是任何常規動力破冰船無法比擬的。

核動力和常規動力

然而隨著核動力破冰船的出現,常規動力破冰船也並未退出歷史的舞臺。核動力的優勢是續航時間長,但是它的成本高。常規動力破冰船使用燃氣輪機或者其他的方式,它成本造價就比較低一些。還有就是核動力的破冰船噸位一般非常大,它在冰區裡邊連續工作的時間就可以很長,可以為很多的船隻破冰和清掃道路,所以應該說它們各有優劣。

在歷史上常規動力的破冰船最開始使用蒸汽動力的時候,它並不能跑完完整的北極航線,因為船艙容量有限,攜帶的煤肯定是不夠的。等到柴油機時代的時候,勉強擁有了穿越北極的能力,但是每一次航行的時候都要特別精準的計算燃料,因為如果說在航線的某一點突然發現沒油了的話,冬天想要在冰面上進行燃油補給,基本上是不行的,破冰船就會被凍在原地等待救援或者冰面自己解凍。

不過就算是核動力破冰船,也是擁有常規動力輔機的。因為核動力難免會有出故障的時候,在意外的情況下柴油輔機就可以啟動幫助破冰船脫困,另外柴油輔機還要承擔在港口周圍區域活動的需求。

大型的核動力破冰船,雖然有澎湃的核動力心臟但是一旦核反應堆出現問題,可能還要有另外一個備份的動力系統要維持破冰船的執行,因為核反應堆可能是處於關停或者是維修的狀態。

“北極號”破冰船的名稱源自蘇聯時代的一艘破冰船,這艘破冰船在1977年抵達北極。新北極號於2013年11月開工建造,2019年12月完成了航行試驗的第一階段。俄羅斯計劃於2026年前再建4艘核動力破冰船,這組新型破冰航隊將取代現有蘇聯時期建造的破冰船,開發北極海陸的運輸潛力。

“北極號”核動力破冰船

北極號是22220型LK60級核動力破冰船的首船。長173。3米,寬34米,額定船員53人。它由兩個RITM200型壓水反應堆提供動力,每個反應堆額定功率為175兆瓦,反應堆裡的核能變為熱能,透過蒸汽輸出,再透過汽輪機、齒輪箱驅動螺旋槳。

世界兵器大觀:極地巨獸,“北極”號核動力破冰船

北極號可以破除3米厚的冰層,並具備超長的續航能力,可滿足全年在北極通航的需求。據俄羅斯公佈的資料顯示,北極號的排水量達到了3。35萬噸,這已經超過了一些小型航母。

不過北極號雖然是3萬噸的排水量,但是它上面的甲板並不是飛行甲板,不能搭載固定翼艦載機,只能搭載有限數量的救援直升機。俄羅斯的航空母艦或者是驅逐艦想要進入北極海域作戰沒有破冰船的配合也是不可能的,他們只有互相配合才能在這個區域裡面執行相關的任務。

世界兵器大觀:極地巨獸,“北極”號核動力破冰船

核動力破冰船雖然不能直接用於作戰,但是它本身還是帶有一定的軍事屬性的。它本身的核動力推進系統所帶來的包括電力及其他一些方面的優勢也比較適合軍事使用。

破冰船尤其是核動力破冰船可以對於大中型核動力航母的技術進行先期的測試,比如說大功率的艦載核反應堆。

除此之外,核動力破冰船它的軍事功能和軍事屬性還體現在支援和保障方面。比如在冰蓋上去投送極地作戰部隊,他的優勢非常的明顯。

北極號、維克托切爾諾梅爾金號等這些大型的破冰船他的直升機起降機平臺非常大,所以可以利用重型的直升機針對冰原上的縱深區域進行極地作戰特種部隊的投送,包括極地作戰的車輛、極地作戰的物資,都可以利用破冰船加重型直升機的方式進行快速的機動和投送。

甚至在破冰船的多功能的甲板區,還有大型的起重機。當破冰船破開了冰面到達了厚厚的冰蓋周圍,也可以利用起重機把一些軍用的物資和裝備,包括一些作戰系統吊裝或者是吊運到冰面上。

所以從目前來看,俄羅斯的核動力破冰船既具備保障功能,也具備運兵的能力。這種能夠打破堅固冰層,在低溫環境下航行的遠洋高科技對於俄羅斯的重要性不言而喻。

據統計,破冰船保有量最多的國家是俄羅斯有近40艘。已經遠航的北極號正以領航之態向地球最北端挺進,等待著更多破冰船的加入。

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