2013年12月25日5时50分，正在南极执行科考任务的中国“雪龙”号收到澳大利亚海上搜救中心电话：一艘载有74人的俄科考船“绍卡利斯基院士”号在南极附近海域被浮冰困住，两座冰山正向其漂移，情况危急，希望“雪龙”号前往遇险地点施救。

远水解不了近渴，虽然俄罗斯拥有多艘核动力破冰船，但多在北极活动。

俄罗斯科学考察船“绍卡利斯基院士”号，自圣诞节发出求救信号之后，至今就一直动弹不得。报道称，自法国破冰船“星盘”号因性能不佳停止救援行动后，如今中国极地考察船“雪龙”号和澳大利亚“南极光”号也因为天气恶劣而决定折返。

这一事件引发对破冰船的关注，破冰船与普通船有啥不一样？破冰船是怎么破冰的？破冰船的威力究竟有多大？……

破冰船与众不同？

“在几百座冰山中间，在密实地覆盖着冰的地方，‘西伯利亚人’号开始了战斗。连续五十二小时，信号机上的指针老是在从‘全速度后退’跳到‘全速度前进’。在十三班每班四小时的海上工作里，‘西伯利亚人’号疾驰着向冰块冲去，用船首撞它们，‘爬’到冰上把它们压碎，然后又退了回来。厚达四分之三米的冰块慢慢地让出了一条路。每撞一次，船身就可以向前推进三分之一。”参加过1932年“西伯利亚人”号极地航行的水手马尔科夫曾经这样描写过破冰船的工作。

破冰船是一种专门用于在冰面上开辟航道的特种船舶。

破冰船同其他船比较，有自己的特点：它的船体结构特别坚实，船壳钢板比一般船舶厚得多；船宽体胖上身小，便于在冰层中开出较宽的航道；船身短（一般船的长与宽之比，大约是七比一到九比一，破冰船是四比一），因而进退和变换方向灵活，操纵性好；吃水深，可以破碎较厚的冰层；马力大、航速高，这样向冰层猛冲时，冲击力大；它的船头造成折线型，使头部底线与水平线成20―35度角，船头可以“爬”到冰面上；它的船头、船尾和船腹两侧，都备有很大的水舱，作为破冰设备。

破冰船如何破冰？

中国极地研究中心极地战略研究室主任张侠在接受采访时说，有资料显示，曾经有船被海冰困住一年之久。救援有两种途径，一是如果救援船只破冰能力较强，可开出一条水路。被困船只若还有动力，可跟着救援船脱困。另外一种途径是，如被困船只倾覆或进水，一般会弃船，利用直升机把船上人员解救出来。

破冰船一般常用两种破冰方法，当冰层不超过1.5米厚时，多采用“连续式”破冰法。主要靠螺旋桨的力量和船头把冰层劈开撞碎，每小时能在冰海航行约9千米。如冰层较厚，则会采用重力破冰法，让船冲上冰面，利用船体的巨大重量把下面的冰层压碎。比如，先把船首压水舱排空，船尾压水舱注满海水，船首会翘起，开大马力冲上冰面，然后排空船尾压水舱灌满船首压水舱，依靠自身重量压碎冰面。

在极地海域航行，对操作要求也非常高，难度远远大于普通水域。破冰船在南北极航行时通常包括开阔水域的航行、浮冰区航行和陆缘冰区航行，其中最为复杂的是陆缘冰区的航行。

所谓陆缘冰区，就是靠近沿岸连成一片没有水域的海冰区。这时候，就需要采用各种特殊的破冰方法，例如旋回破冰法、徒步破冰法等。徒步破冰法也就是利用船体运动能量破冰前进，破冰船通过冲撞、倒车再冲撞的步骤缓慢前进。此次“雪龙”号遭遇的情况已经接近最复杂的局面了。

破冰船的威力有多大？

“雪龙”号是中国现役唯一能在极地破冰前行的船只，能够冲破1.2米的冰加上20厘米的雪。

张侠表示，海冰密集度越大，破冰就越难。如密集度只有五六成，稍微厚一点也没关系，破冰船可通过撞击等方式破冰。一旦冰密集度很大，“雪龙”号这样的破冰船就只能击破1.2米厚的冰。破冰等级分1到7档，第1档破冰能力最强，第7档最弱，“雪龙”号破冰能力大概在第6档。

但困住俄罗斯科考船“绍卡利斯基院士”号的浮冰至少有三四米厚，“雪龙”号周围海冰密集度接近十成，最厚处达三四米，并且形成冰脊，冰情已远超“雪龙”号破冰能力范围。

在这种情况下，“雪龙”号不仅无法继续施救，还有可能被困，必须扩展作业面，确保自身可以机动调头。

目前的破冰船主要有柴油动力和核动力两种，其中核动力推进系统的破冰船只有俄罗斯拥有，主要用于开辟北极航道。张侠介绍，俄罗斯的核动力破冰船基本都在北极活动。在南极，很多港口不接受带有核燃料的船只靠港。

在设计和建造破冰船能力上比较强的国家有俄罗斯、芬兰、瑞典、德国、美国、挪威、丹麦、日本、加拿大等。目前全球破冰船队中，功率超过1万马力的破冰船有50艘，其中俄罗斯拥有的破冰船最多。

破冰船并非所向披靡的“破障船”，实际破冰能力受到诸多条件限制。张侠说，南极的天气变化很快，海冰是移动的。风向变化了，可能会把聚拢的海冰吹开，所以风向很重要。

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直升机援救俄受困船面临三大挑战

破冰没戏， “雪鹰”只能空中救人。

为援救俄罗斯“绍卡利斯基院士”号船上被困人员，“雪龙”号上“雪鹰12”直升机的机组人员已做好充分准备。

承担此次营救任务的“雪鹰12”直升机正驾驶贾树良机长55岁，拥有36年直升机飞行资历，经验十分丰富。贾树良分析认为，用“雪鹰12”直升机援救俄罗斯船被困人员面临三大挑战。

挑战一：南极天气瞬息万变，导航和气象保障条件有限。“在国内，直升机飞行有精确的天气预报保障，但在南极很难实现。更何况南极的天气常态是低温酷寒、风暴肆虐、瞬息万变。”贾树良说，“由于‘雪龙’号上没有导航设备，直升机起飞和降落地点全凭飞行员目视，一旦能见度不好就非常危险。因此，一定要耐心等到天气状况好的时候，才能出动直升机实施救援行动。”

挑战二：直升机在海冰上降落风险大、不确定因素多。贾树良说：“由于被困的俄罗斯船上没有飞机平台，‘雪鹰12’直升机只能在海冰冰面上降落。冰有多厚，能不能承载直升机的重量？雪有多深，会不会在降落时被旋翼吹起来，令人看不清降落地点？这些都是未知，是最大的安全风险。”“雪鹰12”直升机双层旋翼刮起的风很大，如果冰面上的雪没有被冻结实，旋翼的风就会吹起雪雾，让飞行员看不清降落点。

挑战三：直升机上救援设备有限。据贾树良介绍，“雪鹰12”直升机此次跟随“雪龙”号航行，主要是承担罗斯海和长城站的物资运输任务，直升机上没有安装吊臂、吊篮、绞车等专业救援设备，因此不能悬停在空中实施救援，必须降落在冰面。为了保障直升机降落场地的安全，目前“雪龙”号已经通知“绍卡利斯基院士”号在其附近平整一块场地，压实雪面。

根据预案，“雪鹰12”直升机机组的6名人员分工是：2人驾驶飞机、2人留在“雪龙”号上保障地勤、2人到达降落冰面保障地勤。直升机第一个飞行架次是运送中国第30次南极考察队应急救援海冰工作组人员到达冰面，勘察冰厚，铺设直升机降落的木板，以防直升机下陷或侧翻。与外方人员沟通协调好以后，“雪鹰12”直升机第二个飞行架次才开始营救被困人员。

“整个救援行动大约需要飞行五六个架次。如果天气条件许可，只需要三四个小时就可以完成。我们现在所能做的，就是精心保养飞机，耐心等待天气好转。”贾树良说。

（张建松）

延伸阅读

中国：中国目前唯一一艘破冰船是“雪龙”号极地科考船，是在从乌克兰进口的破冰船基础上改进而来的。自1994年服役以来，已完成多次南极航行。“雪龙”号长167米，宽22.6米，型深13.5米，满载吃水9米，满载排水量21025吨，续航力19000海里。“雪龙”号随船直升机2架，能以1.5节航速连续破冰1.2米（含0.2米雪）前行。

俄罗斯：唯一拥有核动力破冰船的国家。“北极”级核动力破冰船是目前世界上最大的破冰船，也是第一艘到达北极极点的水上舰船。“北极”级核动力破冰船安装2座反应堆，其中储存燃料可供船行驶4年。船长148米至159米，宽30米，排水量23000吨，编制138至200人，总功率达75000马力。破冰厚度2至3米。

美国：“希利”号是美国最大的破冰船，1997年下水，1999年服役。船长128米，宽25米，吃水9.8米，最大航速18节，满载排水16700吨。2005年后船上配备了直升机，拥有5个实验室，主要作为高纬度科学研究平台和执行冰区护航任务。

瑞典：“奥登”号破冰船是第一艘到达北极点的非核动力破冰船。长107.8米，宽25米，排水量13000吨。吃水12米，在1.9米厚的冰层，每小时可以航行5.6千米，续航能力100天。

转自求是理论网-科学普及