[原创]雪龙号增加破冰能力的方案

雪龙号增加破冰能力的方案 能源中心出品-----209号

前几天网络报道,雪龙号在成功救援了俄罗斯考察船的乘客后自身反而被浮冰围困,几经周折才顺利脱险的消息。在庆幸雪龙号顺利脱困之余,个人设计了一个给雪龙号增加破冰能力的辅助破冰装置,可以使雪龙号在选择航线时有更大的选择范围。

我设计的辅助破冰装置需要在船艏位置左右干舷外侧安装旋转轴基座,用于安装船艏龙门架。龙门架有二个横梁,其中第二个横梁通过铰链连接在龙门架的第一个横梁上。在二个横梁上各安装一个限高雪橇,使船舶在执行破冰作业时横梁可以保持距离冰面的高度不变。二个横梁的左右二端各安装一个带有张紧装置的短臂(用于安装切割轮)。在第一个横梁的左右短臂上各安装一台煤矿掘进机的半球型旋转齿;在第二个横梁的左右短臂上各安装一台采煤机的圆盘式旋转齿。切割冰面时,先将船艏的龙门架向前旋转放到冰面上,依靠龙门架自身重量和张紧装置将限高雪橇压在冰面上,调整4个短臂的张紧装置以便得到需要的切割深度。

半球型旋转齿的作用是在冰面上切割出一条较宽的浅槽;圆盘式旋转齿的作用是在浅槽里再切割出一条窄深槽。旋转破冰齿在冰层上切割出二条平行槽(间隔宽度大于船体宽度),切割深度以冰槽底部的剩余冰层厚度小于破冰船的破冰能力为准(根据实际情况更换不同直径的切割轮)。破冰船在挤压冰层时,冰面受到的应力会集中作用在二条冰槽上,可以提高破冰效率。

为了防止极端低温对切割轮金属性能的影响,可以在龙门架的外表包裹保温层,在龙门架和切割轮内部安装二套加热装置(电加热装置和暖气加热装置)互为备份。暖气管道里使用高寒区防冻液作为循环介质,利用船舶主机的废气余热给暖气加热,防止切割轮因低温变脆。在切割轮前边还可以安装扫雪轮,清理冰面上的浮雪,方便驾驶室观察切割轮工作状况(在龙门架上安装监控探头)。

为了方便维修,需要在龙门架上预留出固定脚手架的对接孔,排除故障时可以迅速在龙门架上搭建出一个维修平台。在维修平台四周围上防风围布形成一个挡风的封闭空间。

网络搜索到我国正在建造新的极地科学考察破冰船,将具备船头船尾双向破冰功能,并将按照PC3的标准设计(能在覆盖有20公分雪的1.5米厚的冰层上以2至3节的航速破冰)。现役“雪龙”号的破冰能力相当于PC5(能够在覆盖有20公分雪的1米厚的冰层上破冰作业)。

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本文内容于 2014/1/11 22:55:29 被能源中心编辑

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