科普讲解

“2012年8月30号凌晨4点，我驾驶着中国极地科考破冰船‘雪龙’号在北极点附近航行，突然，船不动了，我们反复前进后退，依然没有效果。要尽快破冰突围！那破冰船该如何破冰呢？”

今天让我们跟随2022年全国科普讲解大赛总决赛一等奖选手暨"全国十佳科普使者"——上海海事大学白响恩，为大家带来科普讲解《破冰前行》，一起聆听被困在北冰洋上10个小时的故事。

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《破冰前行》

《破冰前行》从讲述者在北冰洋被困说起，介绍破冰船常规的三种破冰方式，连续式破冰法、冲撞式破冰法和摇摆式破冰法。接着引出“雪龙”号采用的艏向破冰方式，并为公众进一步科普先进的“雪龙2”号，如何更好地解决船尾破冰的难题。

“雪龙2”号科普知多少？

2019年7月，中国自主建造的第一艘极地科考破冰船“雪龙2”号诞生，是全球首艘实现了船首和船尾双向破冰的破冰船，不仅填补了中国在极地科考重大装备领域的空白，而且将与“雪龙”号一起，承载着中国人探索极地的梦想，双龙探极，劈波斩浪，破冰前行。

被困北冰洋上的10个小时

“雪龙”号在北极点附近航行突然不动了，这让白响恩想到1912年有一艘船叫圣安娜号，这艘船就是在北冰洋航行的时候，被冰困住，船毁人亡！所以，破冰突围迫在眉睫。

破冰船如何破冰？

根据当天“雪龙”号在雷达上的破冰轨迹回放，刚开始的这段距离几乎是直线，因为这里的海冰很薄，破冰船可以通过自身前进的动力，像一把利刃，把冰面切开，这就是连续式破冰法。

接下来这段路程十分曲折，因为遇到了冰脊，好比是小型的冰山，在水下暗藏着一堵冰墙，想要把这堵冰墙给砸碎，就要先倒退一段距离，利用船舶前进的冲量，把冰脊撞碎，这就是冲撞式破冰法。

而当船舶遭遇第三道冰脊时，不幸被冰卡住了，还有两个气旋，把海冰聚拢到船尾，这也是白响恩他们最担心的一种情况。因为“雪龙”号没有船尾破冰功能，所以船被冻在冰中，随冰漂流。这期间他们尝试了摇摆式破冰法——在船的前后左右各有一些压载水舱，把船头的水抽到船尾，或者把左舷的水抽到右舷，就好像跷跷板或者不倒翁，改变船舶的运动姿态，把冰面压碎。

这就是破冰船常用的三种破冰方式。最终“雪龙”号脱困了，但前前后后整整耗时10个小时。

“雪龙2”号攻克尾部破冰难题

“雪龙”号返航后，在我国新一代科考破冰船的设计建造中重点论证了船尾破冰的可能性。终于在2019年7月，“雪龙2”号诞生了，成为中国自主建造的第一艘极地科考破冰船，更是全球首艘实现了船首和船尾双向破冰的破冰船。

“雪龙2”号尾部如何破冰？

“雪龙2”号不是用船尾直接撞冰，而是用两台全回转电推式螺旋桨，高速运转时就像两个抽水机，可以以强大水流，形成水体低压区，多向回转，实现抽吸式破冰。同时，这股水流还将包裹在船身表面，起到润滑的作用，减小海冰与船之间摩擦，让船快速移动。此外，当船尾遇到海冰围堵时，它们还能像碎冰机那样，把冰给削碎。这就是我国自主研发的，面向极地复杂冰况的第四种破冰方案。

在科技强国的道路上勇往直前！

作为中国第一位驾驶“雪龙”号穿越北冰洋的女航海驾驶员，白响恩可以说是见证了中国两代极地科考破冰船的变迁。

未来，“雪龙”号和“雪龙2”号两艘姊妹船将继续承载着中国人探索极地的梦想，在科技强国、海洋强国的道路上，劈波斩浪，破冰前行！

来源：上海科普

上观号作者：上海科技