俄罗斯极地破冰船“核常兼备”
2017-03-07 08:30 | 中国网 国外造船
据俄塔社2017年2月25日报道,俄罗斯首艘军用柴电破冰船21180型“伊利亚•穆罗梅茨”号由海军部造船厂建造,目前已经按照日程完成全部建造工作,将于2017年秋季交付俄海军。该破冰船将用于保障俄海军北极分队的行动。
俄罗斯是破冰船大国,又是极地破冰船的创始国
破冰船是用于破碎水面冰层,开辟航道,保障舰船进出冰封港口、锚地,或引导舰船在冰区航行的勤务船,其分为江河、湖泊、港湾或海洋破冰船。从动力上分,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;而在南极,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。
破冰船的主要特点是船体宽(纵向短,横向宽)、船壳厚、马力大,且船体各区域设有不同的压水舱,动力多采用对称的多轴,多螺旋桨配置(一般装有2-4只螺旋桨)。破薄冰的船在船尾和靠近船头的侧位,分别装两只螺旋桨,船头螺旋桨从冰下将水抽出,削弱冰层的支托并使其成为片状裂开。船在后两只螺旋桨的推动下前进。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9.2千米。
如果冰层较厚,则采用“冲撞式”破冰法。冲撞破冰船船头部位吃水浅,会轻而易举地冲到冰面上去,船体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,再开足马力冲上前面的冰层,把船下的冰层压碎。如此反复,就开出了新的航道。还有一种方法是使用螺旋桨当刀子把冰切碎。用燃料油为动力的破冰船,多采用柴油机带动发动机发电,电动机驱动螺旋桨(组合机组驱动),驱动功率可达上百万瓦,可以满足较长时间破冰航行的需要。
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。破冰等级分1到7档,第1档破冰能力最强,第7档最弱。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。
第一艘极地破冰船是由俄国人设计、1899年英国为俄国建造的“叶尔马克”号。1957年,苏联制造出第一艘核动力破冰船——“列宁”号。其动力心脏是压水式核反应堆,高压蒸汽推动汽轮机,带动螺旋桨推动航船。 如果核动力破冰船带上10千克铀,就相当于带上25000吨标准煤,可以在远离港口的冰封海域里常年作业。 20世纪初,借助于直线破冰船,俄国成为当时北冰洋开发的领头羊。“叶尔马克”号和“斯维亚托戈尔”号是当时世界上最坚固的破冰船。后更名为“卡拉辛”号的“斯维亚托戈尔”号是俄国第二艘北极破冰船,建造堪称精良。
俄罗斯是世界上拥有核动力破冰船的少数国家之一
俄罗斯是世界上少数几个拥有核动力破冰船舰队的国家之一,该舰队能够在地球北部区域执行非常艰难的任务。苏俄在世界破冰船发展史扮演了重要的角色。在冬季西伯利北方水道洋面冰层厚度一般在1.2至2米之间,而北极海的冰层厚度平均可达2.5米。要在这样的海域上前行,除了动力强劲、吨位厚重、船体坚固的破冰船外别无他法。
1959年服役的前苏联“列宁”号核动力破冰船才算将破冰船的潜力真正挖掘了出来。舰队的发展历史始于20世纪五十年代的苏联时期,当时,在建造核潜艇的工作开始数月后,苏联政府就决定同时研制用于民用船只的核装置。功率强大的核动力破冰船具有一系列重要优势:能够在北极地带十分恶劣的条件下护送船队,缩短护送船队的时间,而且几乎可以全年沿整个极北地区实施导航。
“列宁”号长134米,宽27.6米,吃水10.5米,满载排水量达19420吨,最大航速为18节,可载员243人。船上安装有3台90兆瓦OK-150型压水式核反应堆和85千克核燃料。其实,实现破冰船的推进只需其中两台核反应堆已经绰绰有余,第三台是为应急和运行实验而设计安装的。“列宁”号上的核反应堆与苏联第一代核潜艇上安装的反应堆类似,但体积更大。
由于技术不甚完善,“列宁”号上的核反应堆在运行过程中发生过两起事故(分别发生在1965年2月和1967年),但后来都进行了修复。不过,1967年那次事故造成的损害较大,使得船上的核反应堆被迫拆除,后来更换为171兆瓦的OK-900型。“列宁”号经过大修后于1970年春重新服役,直到1989年11月才退役。“列宁”号如今仍在世,现保存在摩尔曼斯克港作为科普船进行公开展示。
俄罗斯正在建造的首艘22220型LK-60(“北极”级)“北极”号核动力综合破冰船是世界上体积最大、马力最大的破冰船。该破冰船可以在北极的任何海域航行并执行任务,航行时可破冰层厚度达3米左右。“北极”号由波罗的海造船厂与俄罗斯联邦原子能机构共同开发研制。该舰于2013年11月开工建造,根据合同要求,全部建造工作将于2017年10月完成。22220型其他两艘破冰船“西伯利亚”号和“乌拉尔”号的建造合同于2014年5月由波罗的海造船厂和俄罗斯联邦原子能机构签订,总耗资844亿卢布,完成期限分别在2019年12月和2020年12月。
俄罗斯“核船队”公司总经理维亚切斯拉夫•鲁克沙表示, 22220型破冰船长170.3米、宽34米、吃水深度10.5米,安装有两个新一代的RTM-200核反应堆,每个反应堆的动力为170兆瓦,可破3米厚的冰层,预计造价为370亿卢布,比目前最大的破冰船还要长出14米、宽出4米。该破冰船将于2017年12月加入俄罗斯核船队。它既可在北冰洋的浅水区,也可在深水区行驶,能保障载重达10万吨的船只通行,能够延长北方航道的运输期限,甚至可以实现一年四季均可航行的目标。2015年5月,俄副总理罗戈津表示,“北极”级核动力破冰船到2020年规模将达到3艘。他还强调,北极航线将会从东向西发展。该航线对俄罗斯意义重大,且非常具有吸引力。因此,在这一点上,对整个破冰船舰队进行更新是非常必要的。
俄罗斯发展“核常兼备”的破冰船以巩固北极利益
众所周知,苏联/俄罗斯拥有漫长的北部海岸线。针对北极问题,俄罗斯向来表现得强硬。“北极的归属,包括各种争议的解决不是靠法律条文而是靠军事实力。”普京表示,扩大俄罗斯在北极地区的军事存在是军队最优先考虑的问题。几年前,普京的表态曾一度激起其他国家不满。事实上,俄罗斯的强军计划一直对北极军事部署有着分量不轻的考虑。
2014年8月,普京表示,俄罗斯将加强在北极地区的军事存在,其中包括恢复前苏联时期在北极地区的军事设施。4个月后,普京在一次最高级别官员出席的会议上称,扩大俄罗斯在北极地区的军事存在是军队最优先考虑的问题。俄罗斯正在“强化对这一前景广阔的地区的开发力度”,并且需要“动用一切手段来保障俄罗斯在北极地区的安全和国家利益”。12月1日,俄罗斯在其北海舰队基础上组建的北极战略司令部正式开始运作。
目前,俄罗斯拥有世界上最强大的破冰船舰队,但其老化现象十分严重。除了“胜利50周年”号是2007年刚服役的外,其他破冰船都是苏联时期建造的,早已超出服役年限。再加上国家资金拨款不足,新型破冰船的建造工作也是一拖再拖。因此,俄罗斯在北方海路航线当下的通行能力受到极大的制约。北冰洋地区的冻港数量众多,在巡逻、边防、渔政、缉私、水文调查和科研等方面对破冰船有着极大的需求。而上述海域的冰层不如极地海域厚度大,同时由于航道狭窄,吨位较大的核动力破冰船并不适用,因此以柴电为动力的破冰船就成为最适合的解决方案。
21180型“伊利亚•穆罗梅茨”号破冰船将成为近几十年内首次专门为俄罗斯海军打造的此类船舶。该破冰船将用于保障俄海军北极分队的行动,2017年秋季将交付俄海军北方舰队,以确保俄海军在北极地区的行动。“伊利亚•穆罗梅茨”号破冰船排水量为6000吨,可以穿过1米厚冰层。该破冰船与2015年2月23日开工建造,2016年夏季下水。“伊利亚•穆罗梅茨”号破冰船可有效确保俄海军的作战舰船通过北极冰层。同时该破冰船将拖船、破冰和巡逻等功能集于一身的多功能舰船。
“伊利亚•穆罗梅茨”号破冰船以俄罗斯著名的古老传说英雄伊利亚•穆罗梅茨命名,并将作为北方舰队的装备。该破冰船排水量为6000吨,长84米,宽20米,吃水7米。由32名船员组成。可在北极海域有效执行任务,破冰厚度80厘米。该船巡航范围可达12000海里。据专家介绍,新的破冰船将配备舰载武器,如小口径高射炮、重机枪、并搭载便携式导弹,这些舰载武器不会占用太多空间。建造这样的破冰船对俄罗斯有着重要的政治、军事和经济意义。
“伊利亚•穆罗梅茨”号由海军部造船厂建造,海军部造船厂隶属联合造船公司,不久前刚刚庆祝成立310周年。先后共有2600艘不同级别和用途的船舶从造船厂船台下水。目前该公司产能达满负荷,已成功为俄罗斯和国外客户执行了一系列合同。