破冰船

破冰船，专用作破坏冰层以开辟航路的船舶。具有主机功率大，壳板厚特点。船底前端向上翘起，利用特种水舱调节船的重心位置，将冰撞碎或驶到冰上将其压碎。

4000多年前，在北极地区生存的因纽特人就开始制作加强结构的皮划艇用于碎冰区通行。8-12世纪，在冰岛的维京人尝试了在帆船两舷加设木质外板并在船首安装金属楔板用于薄冰层破冰。派洛特号俄罗斯建造的世界上第一艘改装型破冰船。近年来美俄极地破冰船的技术发展特点为核动力技术优势显著、破冰船开始配备武器、破冰船建造中开始广泛使用模块化技术。

北极地区蕴藏着丰富的石油、天然气、矿物、渔业等资源，由于全球变暖，北极冰层开始融化。世界各国把目光投向北极，争夺日趋激烈，不仅要抢夺北极航道，还要进行自然资源的争夺。南极已经发现的矿物有煤、石油、天然气、金、银、镣、钥、猛、等，主要分布在南极半岛及沿海岛屿地区。破冰船作为航道开辟、破冰护航、极地科考、自然资源开采等必要装备，在政治、经济、军事、科考等诸方面都有着重要的战略地位。

发展沿革

古代

4000多年前，在北极地区生存的因纽特人就开始制作加强结构的皮划艇用于碎冰区通行并延续至今。当然，这些皮划艇只是具有一定的冰区通行能力而不能做到真正的“破冰”，当遇到连续冰层时，因纽特人会登上冰层，抬起皮划艇，然后走过去。

8-12世纪，在冰岛的维京人尝试了在帆船两舷加设木质外板并在船首安装金属楔板用于薄冰层破冰；11世纪进入白令海活动的斯拉夫人也继承和学习了类似破冰方法并一直沿用到17世纪。

16世纪，俄罗斯的沿海地区就已经开始使用专门的破冰工具，不过这种没有机械动力的小船破冰效果极为有限，只在冰封初期的薄冰上有些用处，而那些负责拖拽的人与牲畜，破冰时还得冒着和碎冰一块落水的风险，是最早的破冰船雏形。

近现代

谁是世界上第一艘破冰船，一直以来都存在争议，有人认为是1872年在德国汉堡建造的破冰船I号，也有人认为是1899年英国为俄国建造完成的“叶尔马克号。船史学者们认为应该把这个头衔颁给“派洛特”号。

“派洛特”号是世界上第一艘改装型破冰船。俄罗斯北部地处高纬度寒区，每年一到冬季，一些重要航道就会遭遇冰封，船运被迫停航。为了在严寒的季节依然保持运输畅通，俄国人很早就以一种原始的方法尝试航道破冰。虽然这种方法的破冰效果有限，但给了19世纪中后期的俄国发明家布利聂夫很大的启发。1864年，布利聂夫动手将一艘小货轮派洛特号改装成了专门的破冰船，用于在冰冻期保持喀琅施塔得至奥兰宁鲍姆航线的通航。“派洛特”号改装完毕后，作为世界上第一艘专业的破冰船开始在喀琅施塔得到奥兰宁鲍姆的航道上航行，成为冰封期间这条航道上的“开路先锋”，这是船舶发展史上值得纪念的时刻。小货轮“派洛特”号有着在当时强劲的机械动力和厚重的钢制船体，还因为它的艄部有着合适的倾斜角，让其更容易冲上冰面，而冲上冰面是破冰的关键。

工业时代

19世纪初，在风帆与蒸汽的共同推进下给了船舶更充沛的动力，使木质船舶有可能航行到更深入的极地区域。19世纪末，高寒地区的国家都有了自己的破冰船。俄罗斯核动力破冰船“北极”号能够处理近150吨的海水，由圣彼得堡波罗的海造船厂推出，是俄罗斯22220型“LK-60”级核动力破冰船的首船。破冰船约有585英尺长，100多英尺宽，并能够打破约10英尺厚的冰。

2017年11月1日，芬兰常规动力破冰船“北极星”号开始服役，是世界上第一艘液化天然气动力破冰船。由芬兰阿克北极有限公司设计、赫尔辛基造船厂建造，船东公司是芬兰阿克蒂亚公司。从2017年11月1日起这艘船租借给芬兰运输局，在波罗的海执行任务。该船交付后将用于在冰区环境下支援其他船舶运营，同时还能全年进行拖拽、救援作业。

雪龙2号极地考察船是中国第一艘自主建造、具备双向破冰功能的。该船于2019年7月11日正式交付使用。雪龙2号极地考察船由芬兰阿克尔北极技术公司和旗下中国船舶及海洋工程设计研究院第七〇八研究所负责基本设计和详细设计。雪龙2号极地考察船船长5米，型宽22.32米，设计吃水7.85米，设计排水量13996吨，航速12—15节，续航力2万海里，自持力60天，能以2—3节的航速在冰厚1.5米+雪厚0.2米的条件下连续破冰航行。

2019年，加拿大政府宣布要为加海岸警卫队建造6艘破冰船。

2023年6月25日，中国国首艘深远海多功能科学考察及文物考古船在广州南沙龙穴岛正式开工建造。这艘科考船由中国船舶集团有限公司广船国际设计建造，可进行深海科学考察及文物考古，夏季可进行极区海域的考察，预计2025年完工交船后将填补我国在极地深海载人深潜领域的空白。船舶设计约103米长，吃水排水量约9200吨，最大航速16节，可艏艉双向破冰，冰区加强达PC4级，续航力15000海里，未来可载员80人。同时具备无限制水域航行、载人深潜、深海探测、综合作业支持等功能，可为深远海地质、环境和生命科学相关研究提供所需样品和环境数据，支持深海核心技术装备的海上试验与应用。

基本设计

主要功能

破冰船的功能主要包括破冰护航、科学考察和海上支援等。

破冰护航

破冰护航是破冰船的基本功能。世界上大多数的破冰船主要还是用作极地破冰和护航，为开发资源提供必要条件。除了俄罗斯沿海北部的东北航道，大部分国家的航线主要位于加拿大北极群岛的西北航道。随着各国对破冰船投入力度的加大，破冰船破冰护航的能力得到了很大的提高。

科学考察

而极地破冰船作为极地科考的平台得到了大力发展。在破冰船中，多数是以破冰为主，兼顾科考功能，还有一部分破冰船是专用极地科考船，随着各国对极地科考、资源开发需求的增加，破冰船作为平台承担着科学考察、海上支援等多种任务。

海上支援

破冰船在为往来极地的船舶开辟航路、保驾护航的同时，也承担着支援、救助、补给的任务。大多数破冰船都配备了搜救雷达和救生艇，可在紧急情况下承担救援任务，部分还配备有直升机，可独立执行海上支援或救援任务。此外，一些破冰船上还配备了拖曳设备及起重设备，以便对附近受困的船舶提供及时的救援、补给。部分先进的破冰船配备了溢油回收装置。

工作原理

船体露出水面的部分不存在水的浮力，因此那部分的重量等于船体本身在陆地的重量。破冰船是借船体重力和动能或其他方法去破碎冰层，以适用于在冰区开道及航行的专用船，其船体结构坚固，尤其是水线下壳板用特种钢材加厚，舱壁分隔间距小，破舱稳性好。

破冰设计

为了更好地统一标准，较好地指导破冰船的设计，国际船级社协会依据主要国家的冰级规范，于2006年制定了国际冰区航行船舶冰级规范，该规范以海冰形态和季节差异为参考，将破冰船抗冰能力划分为7个等级。从动力系统角度来看，大多数柴电破冰船的连续航行破冰能力在L2米以上，较为先进的可破开1.8米厚的冰层，而核动力破冰船可连续破开2~3米的冰层。

船体设计

破冰船的性能很大程度上依赖于船体设计，其直接影响破冰船的破冰能力、破冰效率以及对螺旋桨等重要部件的保护能力。当前，破冰船船体设计的重点是保护船体的重要结构及部件。

船体结构

破冰能力、破冰效率以及对螺旋桨等重要部件的保护能力是破冰船设计时所要考虑的核心要素。在总体结构设计上，破冰船与一般海船不同，相较于一般海船，其不仅拥有更大的自重，而且长宽比也更小，约为5：1。其次，为减少破冰过程中碎冰对船体的损害，破冰船通常没有减摇装置和突出部分，并将船身设计为有利于保护舵和螺旋桨的结构，防止倒航时舵和桨叶被海冰撞坏。最后，为使破冰船更易冲上海市冰进行破冰作业，破冰船的船首一般设计为“勺”型，底部具有平缓的角度（约为15°），以提高破冰效率。

船体材料

为了防止低温对船体的损害，在船体结构设计中，一般选取特殊的耐低温的高性能钢材，并在船首、船尾和水线附近对其进行加厚。美国极地破冰船“极地星”号选取的钢材，可抗零下51度的低温。

防腐涂料

为避免船体涂料因寒冷而受损，从而丧失对船体的保护能力，水线附近船壳一般使用特殊的防腐涂料，即抗冰漆。这种漆不仅有效地保护了船体，还有效地减少了船体与冰的摩擦，提高了破冰效率。

设计特点

破冰船有以下特点：

（1）船体结构特别坚实，船壳钢板比一般船舶厚得多。

（2）船宽体胖上身小，便于在冰层中开出较宽的航道。

（3）船身短。普通运输船的长宽之比，大约是7：1到9：1，而破冰船约是4：1到6：1；破冰船进退和变换方向灵活，操纵性好。

（4）吃水深，可以破碎较厚的冰层。

（5）船首为折线型，使糖柱与水平线成20°?35°的斜角，船头可以“爬”到冰面上。

（6）水舱大，分布在船首、船尾和船腹两侧，若船被冰层困住就通过两侧水舱中水的驳运使船舶横摇压碎冰层。

（7）马力大。破冰船的装船功率并不是按照其航速来配置的，而是按照冰区规范的要求。

动力系统

推进动力从动力系统发展来说，破冰船从蒸汽动力、柴电动力一直发展到核动力，其推进能力得到不断提高，其使用的电气传动装置，将原动机与推进器分离以减少击冰损伤，使得机舱设计更加灵活，且不再需要传动轴和减速齿轮。与此同时，在螺旋桨周围加装了喷嘴或导流管，这样，不仅更好地保护了暴露在外的螺旋桨，还改善了水体流动方向，增加了推力。此外，部分破冰船还采用了全向吊舱系统，该系统是一个悬挂于船体之下的封闭装置，其中含有与螺旋桨直接相连的电动机。全向吊舱可以做360°旋转，从而迅速地朝任何方向施加推进力。这种可旋转推进器与船首的侧向推进器互相配合，可以实现对船舶的动态定位，大大提高了破冰船在冰区和开阔水域的机动性。

主要分类

根据破冰船的用途，可分为几类。

领航破冰船

是领导船队的超大功率破冰船，代表为设计中的“LK-120YA”（领袖级）。破冰船由圣彼得堡“冰山中央设计局”设计，该设计局曾于1957年设计了世界首艘核动力破冰船“列宁”号。“领袖”级破冰船长209米，宽47.7米，推进功率120兆瓦，最高航速22节，排水量约70000吨，能够穿过4米厚的冰层；配备2座RITM-400反应堆和4台单机功率37兆瓦的涡轮发电机，采用电力推进系统，由4台30兆瓦推进电机提供推力。“领袖”级破冰船将替代俄罗斯22220型LK-60YA级破冰船，成为世界上尺寸和功率最大的破冰船，用于俄罗斯在北极东部的常年作业，维护北极航道，巩固俄罗斯在北极地区的战略地位。

航道破冰船

用于保障工作船队和商船队的运输航行， 如俄罗斯的“北极”号、“乌拉尔”号、“西伯利亚”号和“泰梅尔”号核动力破冰船，“叶尔马克”号破冰船；美国的“北极星”号、“北极海”号和“希利”号破冰船。

科考破冰船

用于极地科学考察和极地科考站的物资运输，如中国的“雪龙”号、雪龙2号极地考察船，俄罗斯的“绍卡利斯基院士”号等。

多用途破冰船

用于保障船队在冰冻港口和浅水区域航行，辅助船只停靠岸等，如莫斯科号导弹巡洋舰、“索罗金船长”号、“穆久阁”号和“伊兹马伊洛夫船长”号破冰船。

破冰方法

破冰船一般常用两种破冰方法，一是当冰层不超过1.5米厚时，多采用“连续式”破冰法，该方法主要靠螺旋桨的推力，用船头把冰层劈开撞碎，此时破冰船每小时能在冰海中航行9.2千米。如果冰层较厚，则采用“冲撞式”破冰法。破冰船船头冲撞部位吃水浅，会轻而易举地冲到冰面上去，依靠重力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。

发展趋势

综述

美国和俄罗斯作为世界上两个主要拥有极地破冰船的国家，其破冰船发展特点很大程度上代表着全球发展趋势。结合美俄近年来极地战略转变及极地破冰船技术的发展，未来极地破冰船已不仅仅是极地航路开辟、科学考察、资源开采的必要装备，而且也将更多地扮演极地军事扩张的重要抓手。纵观近年来美俄极地破冰船的技术发展，以下特点明显：核动力技术优势显著、破冰船开始配备武器、破冰船建造中开始广泛使用模块化技术。

核动力技术

核动力技术优势显著，将成为未来发展的必然趋势。俄罗斯是世界上唯一拥有核动力破冰船的国家，发展有四代核动力破冰船，其中包括第一代核动力破冰船“列宁”号，第二代核动力破冰船“泰梅尔”级，第三代核动力破冰船“LK-60”级，以及已经开始研发工作的第四代核动力破冰船“领袖”级。由于破冰航行对船舶推进能力要求较高，核动力推进系统以其强劲的推进功率具有巨大优势。

配备武器系统

破冰船开始配备武器，其功能走向军用化，俄罗斯新建造或设计的极地破冰船均配备了先进的武器系统，有的搭载了1门AK-176MA型单管76毫米口径舰炮，8枚“NK”反舰导弹，可安装专为北极作战研制的“道尔-M2DT”防空导弹，且预留了集装箱式巡航导弹的安装阵位，计划加装高能激光器，从而反制空中优势和导弹攻击。美国则计划在6艘极地破冰船上安装机关枪、舰炮和导弹等武器装备。这标志着未来破冰船已不仅仅是用于破冰护航的民用船只，而且还是极地作战、资源争夺、战略部署的重要装备。

模块化技术

破冰船建造中开始广泛使用模块化技术。俄罗斯“领袖”级破冰船采纳了“开放船尾”的新理念，将破冰船视作海上平台而并非传统意义上的专业化作业船。“领袖”级船尾是自由舱，可依据任务需要搭载不同的作业模块，其中包括反潜装置、导弹、火炮以及无线电或潜水设备等特种集装箱模块，以快速完成多种功能之间的转换。

应用范围

破冰船，专用作破坏冰层以开辟航路的船舶。主机功率大，壳板厚。船底前端向上翘起，利用特种水舱调节船的重心位置，能将冰撞碎或驶到冰上将其压碎。

代表船舶

综述

截至2023年2月，全球在役极地破冰船主要集中在俄罗斯、美国、加拿大、芬兰、瑞典、丹麦等国家。其中，俄罗斯是全球拥有破冰船数量最多、技术最先进、极地作业能力最强的国家。

中国

“雪龙”号是我国第三代极地考察船，也是中国进行极地科考的唯一的一艘功能齐全的破冰船，1994年10月首航南极。“雪龙”号由乌克兰赫尔松船厂建造。1993年中国以1750万美元低价购得，然后船厂按照中国的需求进行改造，当年交付给中方。“雪龙”号总长167 m，宽22.6 m，深13.5 m，满载吃水9 m，自重10250 t，满载排水量21025 t，最大航速18 kn，续航力20000海里。总功率18000马力，载重10225 to“雪龙”号能以1.5 kn航速连续破冰1.1m（含0.2 m雪）前行。船上装有可调螺距螺旋桨，以适应航行中的灵活操纵以及破冰作业的需要。船体用E级钢板制作，即使在零下40龙的严寒气候条件下，也不会变形。该船可运输杂货、大型重型货物及各种车辆（带滚装仓）、冷藏货物、贵重货物、炸药、矿物、标准集装箱以及各种油料 “雪龙”号装备有先进的导航、定位、自动驾驶系统，有能容纳两架直升机的平台和机库，并配备先进的通信系统以及完善的医疗设施和生活娱乐设施。船上设有大气、水文、生物、计算机数据处理中心、气象分析预报中心，以及海洋物理、化学、生物、地质、气象等一系列科学考察实验室，装备声呐、自动采水和高分辨卫星云图系统，随船直升机两架，一架称海豚，另一架为雪鹰。可航行于世界任何海区。

美国

美国海岸警卫队拥有两艘极地破冰船，其中的重型极地破冰船“极地之星”号排水量1.2万吨，于1976年建造，是全球破冰能力最强的常规动力破冰船之一。此外，美国海岸警卫队还拥有一艘名为“希利”号的中型破冰船。

加拿大

截至2023年2月，加拿大海岸警卫队拥有18艘大小和能力各异的破冰船，是世界上第二大破冰船队，旗舰为“路易斯·圣洛朗”号。

俄罗斯

截至2023年2月，俄罗斯在役破冰船超过40艘，并且是世界上唯一拥有核动力破冰船的国家。据俄罗斯媒体报道，俄罗斯的22220型核动力破冰船是当前世界上动力最强的破冰船，船长173.3米、宽34米，排水量3.35万吨，最大破冰厚度3米。该型号的前两艘船只“北极”号和“西伯利亚”号分别于2020年10月和2021年12月正式交付。此外，俄罗斯的新一代核动力破冰船10510型也已开始建造。

“西伯利亚”号，为俄罗斯联合造船集团下属波罗的海造船厂制造的第二艘22220型核动力破冰船，排水量3.35万吨，装备两座RITM-200型核反应堆，可破开3米厚的冰层。

北欧国家

截至2023年2月，北欧国家芬兰和瑞典也是拥有多艘破冰船的国家。瑞典有5艘活跃的破冰船，芬兰有9艘，其中部分是两国在上世纪70年代合作研发的。Seatec说，芬兰拥有世界一流的破冰船建造技术，承担了大量其他国家破冰船建造任务。

服役动态

2013年，波罗的海号破冰船下水。与其他破冰船不同，该船采用了新颖的侧向破冰船体设计。该船船体为非对称结构，两个舷侧采用不同形状以达成特定功能：一侧为垂直平面，适用于舷侧和船艏的溢油回收；另一侧则为垂直于水平面的曲面，使得该船在具备船艏、船艉破冰能力的同时，拥有了横向破冰能力，一次性可开拓出最大宽度为50米的航道，相当于两艘传统破冰船同时作业的效能，并能够以3节的航速在1米厚的冰区航行。

2018年，由加拿大船舶运营商运营的一艘游轮在布西亚半岛西部海湾被困，一艘加拿大海岸警卫队的破冰船奉命前往救援，在现场作业了3天，才使这艘游轮脱困。

2019年，美国海岸警卫队签署了一份价值7亿多美元的合同，开始让相关公司设计建造第一艘重型极地破冰船——极地安全舰。

2019年12月，俄罗斯“北极”号核动力破冰船投入试航，第一阶段的主要目标除了测试备用柴油机、发电机外，最重要的一个步骤就是测试通信和导航设备。

加拿大海岸警卫队在2019年接收一艘改装的临时中型破冰船后，该国为其海军和海岸警卫队订购的6艘哈利·德沃尔夫级极地巡逻舰首舰也于2021年服役，进一步强化了在北极冰海中的存在感。

当地时间2021年11月16日，俄罗斯“西伯利亚”号核动力破冰船在圣彼得堡正式出海试航。同年12月24日，俄罗斯“西伯利亚”号核动力破冰船正式开始在俄罗斯“核动力舰队”企业服役。

2022年11月22日，俄罗斯22220项目的第四艘重型核动力破冰船雅库特号，在圣彼得堡的波罗的海造船厂举行下水仪式。俄罗斯总统弗拉基米尔·普京以视频形式出席，显示出其对该型破冰船的重视。

价值意义

北极地区蕴藏着丰富的石油、天然气、矿物、渔业等资源，由于全球变暖，北极冰层开始融化，有的地方已经开始了资源开采，大规模的开发迫在眉睫。世界各国纷纷把目光投向北极，争夺日趋激烈，不仅要抢夺北极航道，还要进行自然资源的争夺。南极已经发现的矿物有煤、石油、天然气、金、银、镣、钥、猛、铀等，主要分布在南极半岛及沿海岛屿地区。破冰船作为航道开辟、破冰护航、极地科考、自然资源开采等必要装备，在政治、经济、军事、科考等诸方面都有着重要的战略地位。

参考资料

破冰船，今年刚好150岁.新浪科技.2025-04-18

我国首艘自主建造、世界首艘双向破冰的极地科考船“....澎湃新闻.2023-10-03

港媒关注中国国产破冰船下水：向极地勘探迈出新一步.百家号.2023-10-03

全球破冰船，哪家实力强？.环球网.2023-11-30

首艘深远海多功能科学考察及文物考古船正式开建.北青网.2023-12-01

【防务动态】国外一周防务要闻.腾讯网.2023-12-01

破冰船:体大力沉的冰海拓路者.中国军网.2023-11-30

这四代北极“巨兽”，你都认识吗?. 中国船检.2023-12-01

俄罗斯“西伯利亚”号核动力破冰船开始海试.中国新闻网.2021-11-18

俄罗斯“西伯利亚”号核动力破冰船正式服役.环球网 央视新闻客户端.2021-12-25