破冰船

摘要： 黄河开河期极易在桥梁、浮桥和建筑物附近形成堆冰,进而形成局部冰坝险情。由于传统的爆破破冰手段存在安全隐患,因此提出了一种轻型破冰船主动干预破冰方式。该轻型破冰船与黄河河道及冰凌特点相适应,破冰船长27.7 m,型宽7.0 m,设计吃水深度为1.3 m,主机功率772 kW。通过在黄河开河期实施连续式破冰、冲撞式破冰、辅助式破冰和碎冰区航行等4项破冰作业试验,验证了该破冰船破冰作业的安全性、有效性和能动性。破冰船最大破冰冰厚超过50 cm, 2 h内可疏通1 km河道航道,破冰面积超过4万m^(2)。研究成果为消除黄河凌汛期局部冰坝隐患提供了新的手段,同时也为水上抢险作业提供了参考。

摘要： 随着南北极考察的深入开展,锚碇观测系统的布放和回收已经成为科考破冰船常态化作业内容。在极地考察作业过程中,锚碇系统的布放作业相对比较简单,但是回收作业往往受天气、海况、浮冰等条件影响,经常发生各种突发问题,造成无法顺利回收。本文根据多年南北极科学考察锚碇系统科考船回收作业经验,分析了大船、小艇回收方式的优缺点以及影响锚碇系统回收的主要因素,针对浮冰区锚碇系统回收新技术方案进行了探讨,并提出了南北极锚碇系统回收的建议和措施,对极地锚碇系统布放和回收具有一定的借鉴意义。

摘要： 为提高综合推进效率,兼顾破冰工况和敞水工况推进需求,针对三桨推进1∶1∶1和1∶2∶1两种功率分配方案,以破冰工况为设计基准开展三桨推进螺旋桨设计,并考虑干扰因子对三桨敞水推进螺旋桨进行优化,对比分析计算结果得出破冰船三桨推进功率分配为1∶2∶1时综合性能更佳。以此确定破冰工况和敞水工况螺旋桨设计参数,为重型破冰船推进系统设计研究提供一定参考。

摘要： 极地考察破冰船航线穿越太平洋、印度洋、南大洋和北冰洋在内的多个大洋,具有长期性和固定性,对于海洋调查研究及许多重大科学问题的研究具有重要意义。海水表层多要素的连续实时观测是海洋调查研究的基础,因此在“雪龙”号表层海水走航观测系统应用的基础上,“雪龙2”号结合国际前沿热点问题,从提高数据准确性、增强系统集成性、提高系统自动化程度等方面着手,设计了一套适合我国现代化极地科学考察的表层海水多要素实时采集系统。经数次极地考察实地检验,系统能较好地满足我国极地考察需求,且运行状态稳定、观测数据准确、维护成本较低。该系统的成功应用,对极区海洋现场观测调查具有重要意义,也对后续科学考察船的走航连续观测系统建设具有一定借鉴意义。

摘要： 中国极地科考破冰船科考设备多,又兼顾物资运输功能,导致实验室空间和功能受到压缩,现有固定实验室已无法满足使用需求。为缓解矛盾提升极地科考船利用效率,以“雪龙2”号为例,结合中国多年极地考察经验,通过充分考虑实验室的具体需求及极地科考破冰船运营特征,将可移动实验室引入其设计建造。“雪龙2”号配备的可移动实验室能满足极地科考分航段实施的需求,有效解决船载固定实验室空间有限而新需求不断涌现的问题,顺利通过中国第36、37次南极及第11次北极考察现场检验。其在“雪龙2”号上的成功应用,对后续执行多航段、长距离考察任务的大洋级和全球级海洋科考船的实验室建造具有一定借鉴意义。

摘要： 轰隆隆,轰隆隆!小企鹅问妈妈:“什么声音这么响?”妈妈说:“这是破冰船在破冰!我们的人类朋友――南极科考队队员们回来了。我们去欢迎他们吧!”

摘要： 位于极寒地区海域的码头,若要保证全年运营,需要采取除冰措施,并对船型组合进行合理安排,以满足其运量要求。以加拿大北极地区某矿石出运码头工程为例,针对其所在地自然条件、冰况、运营要求等特点,提出适用的冰级散货船船级、破冰船及气泡系统等除冰方案以及满足运量要求的船型组合,并通过泊位利用率的计算对船型组合进行验证。

摘要： 破冰船在破冰航行过程中与冰的作用速度已经超出了传统冰压缩强度试验的范围,为探究撞击作用下冰的破坏机制,于2019—2020年冬季在辽东湾滨海咸水湖取冰,使用自行研发的冰冲击试验机分别在5种冲击速度(1.2、2.5、3.1、3.6、3.9 m/s)、3种冲击头形状(圆盘形、半球形、楔形)以及9种冲击头尺寸(每种形状的冲击头直径或底边长3、5、7 cm)条件下对2种尺寸的冰样(7 cm×7 cm×17.5 cm,13 cm×13 cm×17.5 cm)开展了冲击试验研究。结果验证了试验设备和测试技术的可行性,同时表明大截面冰样受冲击后破坏程度较低,而所承受的冲击荷载较大。冲击头形状是影响冰样破坏形式的重要因素,在冲击动能和试样尺寸一致时,形状导致的试样破坏越严重,冲击荷载将越小。而对于同种类型冲击头而言,冲击速度较小时,冰样无明显破坏,冲击荷载随冲击速度增加而增加;当冲击速度较高时,冰样发生明显破坏,冲击荷载随速度的增加反而减小。

摘要： 淘气章鱼和飘逸水母驾驶破冰船,朝南极驶去。“天气实在太热了,今年夏天的气温比往年高了不少,幸好还能去南极避暑。”穿着短袖衬衫和短裤的飘逸水母,仍不停地用手绢擦汗。“你确定是去避暑?”淘气章鱼看了飘逸水母一眼,打趣道。“当然,这都放暑假了呀。”“北半球的夏季,正好是南半球的冬季。”淘气章鱼解释,“过去,科考队在南极的夏季才能来这里开展科考工作。”

摘要： 一百多年前,英国探险家沙克尔顿的探险船“持久号”(或译为“坚韧号”)沉没在南极洲威德尔海的冰层之下。一百多年后,一个代号为“Endurance22”的特别项目组将借助现代破冰船前往南极寻找“持久号”在冰层下的孤独身影。

摘要： 随着极地科学研究战略的提出,冰区船舶结构设计和航运性能分析引起了人们更多的重视,特别是对破冰船破冰阻力的研究尤其重要.基于弹性基础弹性板理论,利用半无限长弹性地基板与无限长弹性地基板的叠加组合,采用海冰Mohr-coulomb破坏准则,对现有的破冰船破冰阻力Lindqvist公式进行了修正,建立了破冰船直行状态破冰阻力计算模型.利用破冰阻力计算模型,将修正的Lindqvist公式计算结果和Lindqvist公式计算结果、试验结果进行了对比分析,验证了计算模型的有效性.同时,分析了海冰厚度和船艏倾角等参数对破冰阻力的影响规律.建立的破冰船破冰阻力计算模型,具有一定的实际应用价值,为以后破冰船结构设计提供参考.

摘要： 船首连续破冰是现代破冰船进行破冰的主要形式之一,基于这种破冰形式,本文对一艘60.6m长的破冰船在直线航行时所受到的破冰载荷展开了研究.应用ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型,研究船-冰碰撞采取的材料模型及其参数设置,模拟仿真破冰船的破冰过程以及相应的破冰载荷,分析最大碰撞应力,主要考虑了破冰船在高速和低速两种运动状态,计算得到破冰船船首结构的碰撞力-时间曲线图.结果表明,破冰船破冰时船首结构受到的最大碰撞应力与航速有关,且速度越快的破冰船所受碰撞应力越大,吸收的内能也越多,同时受到的破坏也越严重.同样的,浮冰受到的损伤也会随破冰船速度的增加而变严重.

摘要： 由于破冰船航行区域及工作任务特殊,为了弥补规范设计与理论计算的不足,需要为破冰船配备结构应力监测系统.如何选择合适的监测点是整个项目中最重要的事情之一.通过对所需要的监测点按照规范指定位置、总纵强度,局部强度、疲劳强度、加速度监测点进行分类,并给出每类监测点以合理的选取方案,能够使得选出的监测点以在较少的通道和运算储存空间下得到更加精确合理的信息,以供监测系统分析.

摘要： 为了研究破冰船螺旋桨的结构特点和强度分析方法,根据某破冰船在敞开水域、冰区水域不同工况下的主机功率和实船航速测试结果,采用图谱方法进行螺旋桨结构设计,结合敞开和冰区桨强度规范对螺旋桨进行了有限元强度分析和冰区加强,并对螺旋桨方案进行了不同航行工况的实船性能预估.结果表明,本文破冰船螺旋桨方案基本满足了敞开和冰区水域工况设计要求;采用常规镍铝青铜材料的螺旋桨满足B1级冰区加强厚度增加28％,推力系数降低2.71％;而采用高强度不锈钢材料的螺旋桨厚度增加12％,推力系数降低1.16％.

摘要： 由于极地战略地位的提升,南北极科学考察需要先进的破冰船,相对于常规动力破冰船,核动力破冰船具有续航能力强、破冰厚度大等优点.通过借鉴俄罗斯核动力破冰船发展经验,结合我国实际需求及综合设计建造能力,对我国未来核动力破冰船开展初步概念设计,重点研究破冰船的核动力装置,提出了我国核动力破冰船发展的总体方案.

摘要： 随着极地油气资源不断发现,近几年极地油气钻探量逐渐上升.随着温度降低和恶劣环境条件对极地钻井工程提出了更高挑战,钻井技术难度越来越大.从目前主要极地海洋钻井实践出发,对极地钻井设备、破冰船、地震勘探技术、浮冰检测技术、大位移井技术、极地钻井液系统、套管钻井技术等关键技术进行阐述,对极地海洋钻井合理的设计和施工具有重要导向作用.

摘要： 根据海冰的力学性质,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法建立海冰本构模型,模拟冰锥实验并与实验结果对比,对冰材料模型准确性进行验证.利用显式动力分析软件LS-DYNA模拟破冰船连续式破冰,得到了海冰的损伤变形和破冰阻力,同时研究了船舶航速和海冰厚度等参数对冰载荷的影响.分析研究表明:应用SPH方法建立的海冰模型能够真实的反映海冰的力学性能,对连续式破冰过程实现较为准确的模拟,为船冰碰撞的数值模拟提供了新思路.

摘要： VLOC拓展加拿大东部七岛港装运矿石回国航线,涉及冬季冰区航行,现将冰区航行相关注意事项进行分析.文章指出当进入冰区航行时应保持切实有效的瞭望。总结了进入冰区航行的操纵要点，指出破冰船提供的服务包括：利用舰载直升机侦查冰情，护送船只和组织船队穿过严重冰情的水域，维护冰区沿岸被冰封的航道等。并分析了破冰船协助下的船舶驾驶，圣劳伦斯湾冰季各段时间的推荐航路以及冰区引水的协助。冰区航行具有一定的风险，只有正确认识冰区航行的困难，正确评估航区情况、船舶技术状况、船员的能力与经验，以及岸基支持的程度，制定详细周密的计划并严格落实，谨慎驾驶，选择相对安全的水域航行，谨慎应对冰情，必要时选择绕航或停航等待冰情好转。落实了上述安全措施，冰区航行的安全是可以保证的。

摘要： 伴随极地区域的国际战略地位迅速提升,为提高中国极地科学技术水平,协助解决极地船舶关键技术,笔者翻译俄罗斯专家关于冰区船舶破冰强度的关键技术论文,文中详细介绍了破损分析、强度计算的标准和方法及深度塑性变形下强度计算的方法,根据极限强度标准设计抗冰加强结构、冰裁荷和俄罗斯冰级规范的编制方法及完善方向.

摘要： 伴随极地区域的国际战略地位迅速提升,为提高中国极地科学技术水平,协助解决极地船舶关键技术,笔者翻译俄罗斯专家关于冰区船舶破冰强度的关键技术论文,文中详细介绍了破损分析、强度计算的标准和方法及深度塑性变形下强度计算的方法,根据极限强度标准设计抗冰加强结构、冰裁荷和俄罗斯冰级规范的编制方法及完善方向.

摘要： 本发明的目的在于提供一种破冰船辅助破冰动力系统及破冰方法，包括船体、主推发动机、辅助破冰发动机，主推发动机和辅助破冰发动机均安装在船体里，主推发动机连接螺旋桨，辅助破冰发动机连接动力分配齿轮箱，动力分配齿轮箱连接第一‑第三动力分配齿轮箱输出轴，第一动力分配齿轮箱输出轴连接第一前置倒车螺旋桨，第二动力分配齿轮箱输出轴连接第二前置倒车螺旋桨，第三动力分配齿轮箱输出轴连接抬起扇。本发明可实现双桨差速转向，与舵机配合以解决破冰船在较厚冰层中转向困难响应慢的问题，增大船艏破冰范围，抬起扇为船艏提供向上的推力，利于船艏冲上冰层利用自身重力将冰层压碎，抬起扇将船艏抬起高度提高以增大破冰船破冰时的冲击力。

摘要： 本发明公开一种破冰船用破冰涂料，包括甲组份和乙组份；所述甲组份包括如下质量份数的材料：40～55份酚醛环氧树脂、10～20份氟改性聚酯树脂、2～5份改性二维纳米填料、5～10份增塑剂、10～20份耐磨防腐填料、5～10份活性稀释剂、2～3份助剂；所述乙组份包括如下质量份数的材料：60～80份脂肪胺固化剂与18～39份聚酰胺固化剂组成的复合固化剂、1～2份硅烷偶联剂。本发明开发出的破冰涂料具有极高的硬度、耐磨性和疏水特性，其承受极限大于冰层硬度，减少碎冰粘附磨损，有效防御冰层切削和冲击破坏，从而适用于破冰船水线区域冰层正面撞击时的船体防护。

摘要： 本发明公开一种适用于破冰船尾部破冰作业的可变船艉结构，包括破冰锥盘、破冰铰刀和水流喷射系统；破冰锥盘通过液压缸一可拆卸连接在船体尾部，在破冰锥盘外侧面上设有数个破冰锥；破冰铰刀通过伸缩转动组件连接在加强板上的安装槽上，铰刀头从破冰锥盘上的导出孔伸出；水流喷射系统中的抽水泵安装船首舷侧并通过管路与增压泵连接，增压泵与高速射流水枪间通过高压供给水管连接，高速射流水枪设在船艉后端支撑机构上。本发明利用多个结构组合破冰，不仅可以保证极地船舶尾向航行时具备优良的连续破冰能力，还能同时实现辅助排冰以及航行减阻，提高破冰效率，适应不同航行需求。

摘要： 本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种破冰船艏柱、破冰船艏柱的安装方法及船舶。该破冰船艏柱通过将中纵壁板分为安装部和破冰部，并在安装部上安装加厚外板，破冰部伸出加厚外板作为破冰结构，无需采用一体式铸钢型艏柱，节约成本；通过将横向支撑结构分为横向肋骨和加强材两个独立部分，并将横向肋骨和加强材固定设置在加厚外板和安装部之间，以简化内部结构，便于安装，避免在狭小空间内进行作业，提高艏柱的建造效率及质量。该破冰船艏柱的安装方法用于安装上述破冰船艏柱，能够避免在狭小空间内进行作业，提高艏柱的建造效率及质量。该船舶通过应用上述破冰船艏柱，能够提高船舶建造效率及质量，并能够适用于极地航行破冰任务。

摘要： 本发明的目的在于提供一种破冰船辅助破冰动力系统及破冰方法，包括船体、主推发动机、辅助破冰发动机，主推发动机和辅助破冰发动机均安装在船体里，主推发动机连接螺旋桨，辅助破冰发动机连接动力分配齿轮箱，动力分配齿轮箱连接第一‑第三动力分配齿轮箱输出轴，第一动力分配齿轮箱输出轴连接第一前置倒车螺旋桨，第二动力分配齿轮箱输出轴连接第二前置倒车螺旋桨，第三动力分配齿轮箱输出轴连接抬起扇。本发明可实现双桨差速转向，与舵机配合以解决破冰船在较厚冰层中转向困难响应慢的问题，增大船艏破冰范围，抬起扇为船艏提供向上的推力，利于船艏冲上冰层利用自身重力将冰层压碎，抬起扇将船艏抬起高度提高以增大破冰船破冰时的冲击力。

摘要： 一种破冰船自主航行破冰控制策略，在破冰船的艏部安装有冰厚探测器，每条破冰船，根据自身性能确定正常破冰厚度，艏部加压载破冰厚度，蓄力撞击破冰厚度；船舶在设计时，根据航行海域冰厚，计算所需破冰推力，结合船舶吃水，绘制吃水、冰厚与推进曲线的关系图，分别形成有Q1曲线、Q2曲线、Q3曲线和Q4曲线；本发明根据航行海域冰厚，计算所需破冰推力，结合船舶吃水，绘制吃水、冰厚与推进曲线的关系图，并根据实际探测的冰层厚度，随时判断破冰动力组合，节能减排的前提下，保证船舶破冰前行。

摘要： 本发明涉及破冰船技术领域，更具体的说是一种极地破冰船用破冰装置；包括凿冰部，以及连接在凿冰部上的撞击部，凿冰部能够沿着一条虚拟轴线进行旋转进行对冰层的凿击，凿冰部在旋转时能够带动撞击部不断水平移动撞击冰层；所述凿冰部包括转轴，以及固定在转轴上的多个轴套，每个轴套上均周向成型有多个凿臂，转轴能够沿着虚拟轴线旋转；所述每个凿臂的端部均设置有多个锯齿；可以取代压挤或者撞击冰层的方式对船体、零件以及人员进行保护。

摘要： 本申请实施例提供一种海洋工程破冰船破冰智能监测装置，涉及监测装置技术领域。该海洋工程破冰船破冰智能监测装置包括：支撑调节机构、支撑连接机构和摄像头。所述支撑调节机构包括横向架板、收卷组件和线绳，所述横向架板固定安装在破冰船的船身前端，两组所述收卷组件分别安装于横向架板两端，所述横向架板正面设置有限位滑槽，所述线绳设置于限位滑槽内部，且所述线绳两端分别收卷于两组收卷组件中。两组收卷组件可带动线绳两端分别移动，即带动滑块在限位滑槽内部移动；限位块同时与滑块移动，即移动的限位块带动支撑臂以及支撑臂底部的摄像头绕着船身前端外围移动，扩大了摄像头的监控范围，准确地了解破冰船破冰时的状况。

摘要： 本发明公开一种破冰船用破冰涂料，包括甲组份和乙组份；所述甲组份包括如下质量份数的材料：40～55份酚醛环氧树脂、10～20份氟改性聚酯树脂、2～5份改性二维纳米填料、5～10份增塑剂、10～20份耐磨防腐填料、5～10份活性稀释剂、2～3份助剂；所述乙组份包括如下质量份数的材料：60～80份脂肪胺固化剂与18～39份聚酰胺固化剂组成的复合固化剂、1～2份硅烷偶联剂。本发明开发出的破冰涂料具有极高的硬度、耐磨性和疏水特性，其承受极限大于冰层硬度，减少碎冰粘附磨损，有效防御冰层切削和冲击破坏，从而适用于破冰船水线区域冰层正面撞击时的船体防护。

摘要： 本发明公开了一种用于极地破冰的液压驱动六自由度机械臂和破冰船。本用于极地破冰的液压驱动六自由度机械臂包括依次设置的底座、第一关节、大臂、第二关节、中臂、第三关节、小臂和第四关节，第四关节上安装有破冰刀，破冰刀采用圆柱形结构，大臂相对于底座可转动，中臂相对于大臂可俯仰摆动，小臂相对于中臂可俯仰摆动，大臂、中臂和小臂均通过液压油驱动。本发明提出的用于极地破冰的液压驱动六自由度机械臂，解决了连续式破冰与冲撞式破冰对船体结构有损失、破冰效率低、破冰能耗大、破冰范围较为固定的问题。