冰海先锋勇闯南极

□文/ 陈 明 李振奎

2014年元旦前后，由俄罗斯“绍卡利斯基院士”号科学考察船被困南极冰山雪海而引发的国际救援活动，特别是我国“雪龙”号科学考察船在救援中历尽艰辛、一波三折的经历，也将破冰船这一专业性非常强的船舶类型带入了大家的视线。

“雪龙”号由乌克兰船厂于1993年建造， 是中国目前唯一能在极地破冰前行的船只。“雪龙”号最大航速17．9节（1节航速约合每小时1.852千米）， 属B1级（最低级）破冰船，能以1.5节航速连续冲破1.2米厚的冰层（含0.2米的雪）。“雪龙”号主要承担了南极考察站物资补给运输、科考队员的交替和南北极大洋调查等任务。

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“雪龙”号科学考察船

极地救援行动

俄罗斯“绍卡利斯基院士”号发出求救信号之前，已被困浮冰中近一天一夜。受困时船上载有74人， 除22名船员外，另外52人分别是澳大利亚科考队及来自多国的游客。作为一艘“冰间航行级”船只，“绍卡利斯基院士”号基本不具备破冰能力。在它的周围，暴风雪使得浮冰慢慢聚拢、冻结，在经过绝望的挣扎后，为节省燃料，它的发动机已经停止工作。在发出求救信号时，由于受到浮冰挤压，“绍卡利斯基院士”号外壳吃水线附近开始出现裂缝，船员们已经在用焊枪修补船舱。

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企鹅们好奇地看着这个庞然大物，不知道它究竟是什么

2013年12月25日5时，澳大利亚搜救中心将最高等级救援信号发给南极海域仅有的3艘具有冰上操作能力的极地科考船——中国“雪龙”号、澳大利亚“南极光”号与法国“星盘”号。距离最近的，是600海里(1海里=1.852千米)外的中国极地科考船“雪龙”号。接到消息后，“雪龙”号立即调整航线，前往俄船遇险地点。

为抄近路，“雪龙”号冒着危险穿越中心最大风力达11级的西风带气旋中心， 赶往“绍卡利斯基院士”号所在地。北京时间2013年12月27日16时，“雪龙”号抵达距遇险船只不到10海里的海域，通过高倍望远镜已可见“绍卡利斯基院士”号。27日稍晚，法国“星盘”号也抵达救援海域。

“雪龙”号最初的救援方案是通过破冰靠近“绍卡利斯基院士” 号， 然后带着后者穿过浮冰脱险。2013年12月28日，暴风雪仍在持续，“雪龙”号上的“雪鹰12”直升机无法起飞。救援行动从28日上午9时开始实施。8个小时里，“雪龙”号只能以1.5节航速在浮冰区破冰前行。

救援并不顺利。到28日15时，“雪龙”号前进至距“绍卡利斯基院士”号6.5海里处。严寒的巨手，把“雪龙”号彻底阻挡住。根据船上海冰监测仪器显示，冰层厚度至少为3~4米，远远超出“雪龙”号的破冰能力。

坏消息接踵而至。几乎和“雪龙” 号同时抵达的法国“星盘” 号破冰失败， 发动机损毁，物资储备不足，“星盘”号放弃救援返航。12月29日晚，破冰能力优于“雪龙”号的澳大利亚“南极光”号抵达遇险海域附近，并于12月30日凌晨开始破冰作业。但“南极光”号前进到距离被困船只11海里时，被浮冰阻隔，不得不退回边缘的清水区待命。以破冰方式拯救“绍卡利斯基院士”号的行动持续4天后，以失败告终。

“雪龙”号的突围之旅

2013年12月31日，救援方案改为通过直升机转移人员进行救助。2014年1月2日15时许，承担救援任务的“雪鹰12”直升机第一架次开始降落。经过6架次的运输，“绍卡利斯基院士”号上的52名乘客迅速有序撤离到澳大利亚“南极光”号上，对“绍卡利斯基院士”号的救援行动完成。

但同样是一夜之间，“雪龙”号也被困浮冰之中。2014年1月2日晚，“雪龙” 号所在海域冰情突变，由于受持续强劲东南风的影响，“雪龙”号所在海域的海冰不断聚集堆积，厚达三四米的浮冰在东风和东南风裹挟下将“雪龙”号包围，远处的冰山正在靠近。“雪龙”被困。

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“雪鹰12”直升机成功地将“绍卡利斯基院士”号上的被困人员救出

2014年1月5日凌晨，“雪龙”号距离没有浮冰的清水区约为14．8千米。同日， 中、美、俄三国气象预报均认为7日凌晨至8日中午，受气旋影响，“雪龙”号所在海域将出现偏西风，有利于吹散浮冰进而脱困，而9日转为东南风后，海冰将加速堆积。脱困窗口期只有7日、8日两天。

2014年1月6日23时，海域风向转为西风。7日4时，浮冰开始移动融化，“雪龙”号决定向东南方向突围。在浮冰遍布的海域，“雪龙”号反复倒车腾挪，艰难向右侧转向。7日17时，西风开始渐渐转小，能见度也开始变差，但浮冰仍不见任何变化。疲惫的“雪龙”号，只能寄希望于正从澳大利亚赶来的美国“北极星”破冰船。

就在这时，奇迹发生了。7日17时20分左右，在“雪龙”号冲击下，横亘在前方的一块大浮冰突然裂开。船体前方现出一条清晰的水道，如同一道闪电般蜿蜒向前。半小时后，“雪龙”号穿过水道进入清水区，成功破冰突围。“绍卡利斯基院士”号也在同一天突出重围，与“雪龙”号一同驶入清水区。

破冰船的十八般武艺

“雪龙”号这段一波三折的经历，不仅牵动了国人的心，也将破冰船这一专业性非常强的船舶类型带入了大家的视线。

破冰船并非无坚不摧的“破障船”，它只能在设计指标范围内，采用合适的方式冲破冰封，开辟航道。

破冰船通常采用两种方法实施破冰。当冰层不超过1.5米厚时，多采用“连续式”破冰法。即依靠螺旋桨的力量和坚硬的船头把冰层连续地劈开撞碎，这种方式是破冰航行速度最快的，航速可以达到3~5节。除了专业的破冰船，专门设计的商用船舶经过加固，也有可能采用“连续式”破冰法通过冰层较薄的冰封航道。

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破冰船采用“连续式”破冰法

如果冰层较厚，采用“冲撞式”破冰法则是一种更为有效的破冰方法。冲撞破冰时，由于破冰船专门设计的船头部位吃水浅，能够轻而易举地冲到冰面上去，船体的重量就会把下面厚厚的冰层压为碎块。然后破冰船倒退一段距离，再开足马力重复冲上阻挡在前面的冰层，如此反复，就开出了新的航道。遇到特别厚实的冰层时，还要结合运用专门设计的水舱。先把船艏水舱排空，船尾水舱注满水，船艏会翘起，这时开大马力冲上冰面，然后排空船尾水舱，灌满船艏水舱，增加重量来压碎冰面。具备“冲撞式”破冰的能力，是破冰船区别于其他船舶的最主要特征，也是世界上现役多数破冰船的看家本领。“冲撞式”破冰法实现的前提是破冰船能够将船艏冲到冰面上。无疑，破冰船排水量越大，船艏越高大，越方便冲上冰面，越容易压碎厚厚的冰层。但世界现役的破冰船，即使排水量已经达到2万多吨，采用“冲撞式”破冰法最多也不过能够破3米左右的冰层，靠继续增大破冰船的排水量来增加破冰能力已经得不偿失。

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破冰船采用“冲撞式”破冰法

冰层厚度达到3米的区域，已经是当代破冰技术所能够挑战的极限，是现代破冰船应当止步的雷池。但在冰层平均厚度3米以下的区域，仍可能有零星的冰山阻挡住破冰船前进的道路。当遇到超过“冲撞式”破冰法所能突破的更厚冰层或冰山时，在一定范围内，顶尖的破冰船仍能依靠坚硬的船艏和船体结构，通过“倒车冲击式”破冰法来“制服”它。此时，破冰船先向后退，然后向冰块猛撞上去。这时候起作用的已经是运动着的轮船的动能，破冰船变成了一个万吨级的撞锤。

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破冰船正在努力破冰前行

盘点世界各国破冰船

目前全球破冰船队中，功率超过1万马力的破冰船有50余艘。俄罗斯的破冰船数量最多，美国、加拿大、中国、芬兰、丹麦、挪威、冰岛、英国、法国、德国、乌克兰、日本、韩国等国也都拥有自己的破冰船。

俄罗斯是世界上唯一装备核动力破冰船的国家。俄罗斯核动力破冰船最具代表性的是现役最新的“50年胜利”号，作为世界上最大的核动力破冰船，它全长159米，宽30米，排水量2.5万吨，设计破冰厚度2.8米。

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瞧这大家伙，它就是世界上最大的核动力破冰船——俄罗斯的“50年胜利”号

美国的破冰船隶属海岸警卫队管辖。目前海岸警卫队共有3艘排水量在万吨以上的重型破冰船。其中，“希利”号1999年服役，满载排水量1.67万吨，是美国最大的破冰船，主要作为高纬度科学研究平台和执行冰区护航任务。此次南极救援中从澳大利亚驶出的“北极星”号于1976年建成服役，满载排水量1.32万吨，能以3节航速连续破1.8米厚冰。

日本对南极和北极的考察开展得较早。至今，日本已建造过多艘破冰船。2009年5月开始正式服役的日本最新式极地科考船新“白濑”号，排水量约1.25万吨，最多可载3架直升机，能以3节的航速在冰层厚度达1.5米的海面上破冰前行。

韩国近年来在极地破冰船领域的进步令人刮目相看，特别是在商业极地破冰船方面，有非同寻常的表现。2011年8月，韩国现代重工业公司宣布建造长310米、宽51米、排水量19万吨的世界最大商用破冰船。该破冰船按照设计可以压碎最大厚度为1.7米的冰层。目前，三星重工也正投巨资用于新型破冰船的建造。既是破冰船又是油轮，融两者为一体，这种新型破冰船在极地航线上将拥有无可比拟的优势，代表了极地航线商业利用的发展方向。