破冰船的螺旋桨由特殊材料打造 无惧冰山雪海

螺旋桨当然怕冰碰坏，大型船只的螺旋桨一般都是采用镍铝青铜材料制造而成，因为普通的钢铁太重，并且在水中容易生锈，不耐空泡腐蚀。而镍铝青铜的密度较低，但是强度更大，不容易锈蚀，持久力和耐空泡腐蚀能力也更强。在二战之前，螺旋桨多为黄铜材料，英国为了建造高速鱼雷艇而研发出了镍铝青铜材料，这种材料在二战结束以后迅速成为大型军舰的标配，无论是航母还是潜艇，又或者是破冰船都是采用这种材料的螺旋桨。

▲镍铝青铜螺旋桨

镍铝青铜材料虽然综合性能不错，但是如果与大型的冰山正面碰撞，肯定也是会受损的。很多人想当然的以为破冰船是使用螺旋桨来搅碎冰层完成破冰，实际上并非如此。破冰船主要是依靠自身重量和动能进行无脑式撞击挤压破冰，破冰船的船头外部用厚度在50MM以上的加强型的钢板进行过加固，内部还有X型防形变钢架构支撑，以最大限度的抵抗冲击。而破冰船的外形也被设计成比较宽大的粗壮型，为的也是增加船头重量和拓宽航道。

▲雪龙号破冰科考船

破冰船有两种不同的破冰方式，当冰层厚度不超过1.5米时，将发动机马力开至最大，利用速度产生的动能和坚硬的船头不停地撞碎冰层，这种破冰方式可持续性好，每小时可以开辟约5到10海里的航道，因此也被称之为连续式破冰法。

▲俄罗斯核动力破冰船连续破冰

一旦冰层厚度超过1.5米，连续式破冰就很难奏效，因为直接撞击这么厚的冰层不仅难以击碎，还可能会让船头受损凹陷甚至破裂漏水，所以必须采用更为经过的冲撞式破冰。这种破冰方式是通过内部水舱调节，将船头吃水变浅，然后加大马力把船头冲上冰面，再将水舱注入船头加大压力，直到把冰面压碎。当冰面破碎后，螺旋桨反转让船后退，再继续冲上前面的冰面，如此反复循环，将厚实的冰层不断破开。这种破冰方式操作复杂，速度较慢，一般每小时最多只能2海里左右的冰面，但是特别适用南北极等冰层较厚的地区。

▲冲撞式破冰

通过破冰船的原理我们可以发现，螺旋桨在破冰过程中全程只提供动力，并不参与击碎冰层的工作。在冰面破裂后，破冰船向前航行，由于冰的密度比水小，碎冰也只会浮在水面，而不会对螺旋桨造成损坏，因此破冰船一般是不用担心螺旋桨被冰碰坏的。不过为了保险起见，破冰船一般都会安装两部动力装置和多个螺旋桨，即使单个螺旋桨被异物缠绕或者损坏，也不影响破冰船的正常工作和自救。

▲俄罗斯“北极”级破冰船