活动回顾 | 冲破寒冰，驶向远方——劈冰斩脊的中国破冰船（微信文章未删减版）

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科技创新靠人才，人才培养靠教育，教育、科技、人才内在一致、相互支撑，“科技之美——《科学画报》系列科普讲座”应运而生，为助力推进教育科技人才体制机制一体改革添砖加瓦。

在中国极地考察40周年之际，为了更好地“认识极地、保护极地、利用极地”，作为七月系列讲座的收官之作，7月27日，科技之美——《科学画报》系列科普讲座的第四场，“冲破寒冰，驶向远方——劈冰斩脊的中国破冰船”于上海市杨浦区图书馆总馆二楼报告厅圆满举行。

本次讲座中，中国船舶及海洋工程设计研究院工程师陈驰围绕“什么是破冰船”“中国为何要破冰船”“我国破冰船的发展”“极地明星‘雪龙2’”等方面，为现场观众解读了中国破冰船的发展简史，并分享了我国极地科考事业40年来从无到有、由弱到强的蜕变历程。

探秘极地科学，走近科考破冰船

用一句话概述破冰船，就是用于破碎水面冰层，开辟航道的船舶。破冰船，特别是像“雪龙2”那样的破冰科考船有哪些与众不同之处呢？我们用一张图来解析，一艘破冰船的船艏、科考设备（科考船）、感知能力、防寒能力、动力、机动性、使用材料、结构坚固性等方面都具有相应的特点。可见，一艘先进的（科考）破冰船，需要完备工业体系和先进船舶研发能力的双重支撑。

关于中国为何要破冰船的问题，据主讲嘉宾陈驰介绍，首先是因为黄渤海冬季冰情会影响我国北部港口（例如天津港、唐山港、秦皇岛港等）的海运。其次是为了服务南北极科考，无论冬夏南北极总有海冰覆盖，因此需要破冰船才能实现南北极的进入和科考。

100年，人类技术突破，完美打造破冰船

100多年前，俄罗斯人设计了最早的破冰船。早期的船头又尖又直，且十分锋利，能像刀一样划开冰面，但如果撞上厚实的冰层，则很大可能会被卡在冰缝中，此时需要船员用碎冰锤等工具进行人工破冰，费力且危险。

如何解决？

1871年，德国工程师将尖锐船头改为圆弧状，船体可以依靠自身巨大的重量下压冰层，从而实现破冰，但这种设计不仅需要更多的燃料来提供动力，而且只适用于吃水较浅的破冰船，一旦装满石油，船头就会因为过重而被压入水中，无法实现下压式破冰。

如何攻破？

工程师又将船头加长并改进倾斜角度，这样无论装载多少货物和燃料，都能使船头保持最佳的破冰角度。

辅助螺旋桨+钢铁横梁+钢铁带，有何作用？

在厚实的北极冰层进行高负荷破冰作业时，不仅会使船体受损严重，其方向舵和螺旋桨也很容易被冰块撞击而损坏，对此，工程师在船体两侧安装了两个辅助螺旋桨，这样就能有效推开附近的冰块，以此来保护主螺旋桨正常工作。同时，还用沉重的钢铁横梁加固船体，并在船身两侧缠绕一条钢铁带，以此来转移两旁堆积的冰块。就是在这样一步步的技术突破下，一艘完美的破冰船就打造完成了。

40年，中国极地考察华丽转身

1984年，我国开展首次南极科考，“开局两条船，站要自己建；破冰无能力，硬扛暴风雪”。那时的极地科考事业无论从科考站数量、破冰科考船数量，还是极地科考次数、综合评分，均处于0的起跑线。1986年，“极地”号首航赴南极，圆满完成我国南极长城站扩建、中山站建站的物资运输及南大洋考察等重大任务的保障工作。1994年10月，我国第三代极地科考船，也是目前我国吨位最大的极地破冰船“雪龙”号投入使用。“雪龙”号首次前往南极地区执行考察任务，是参与到中国第11次南极科考中。

5年前的2019年，破冰能力和科考性能更强的“雪龙2”号交付使用，中国进入“双龙探极”时代。作为继“向阳红10”号、“极地”号和“雪龙”号之后的第四代极地科考船，“雪龙2”号是我国第一艘自主建造的极地考察破冰船，也是全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地考察破冰船。另外，更高的冰级能让其破更厚的冰。而全回转吊舱推进器不仅能够让船更加灵活，也可以在艉向破冰时切削冰脊。

2024年，我国第40次南极科考圆满完成。“双龙探极成常态，夏季北极冬南极；昆仑之巅望黄河，冰雪长城观秦岭。”这一年，我国的极地科考站数量是7，破冰科考船数量是2，极地科考次数是53+1，成绩斐然。

临危受命“向阳红”，上下求索驭双“龙”

“向阳红10”号是我国第一艘自行设计制造的万吨级远洋科学考察船。设计之初是为了支持我国的运载火箭项目，后参与首次南极科考，1999年改为航天测量船“远望4”号。1984年11月19日，我国第一支南极科考队从上海出发，船队共载60多个单位519人，奔赴未知的南极大陆。

▲“向阳红10”号（图片来源：中国科学院）

“雪龙”号极地考察船是中国第三代极地科学考察船，它原本是苏联用于极地航线的破冰运输船，在乌克兰赫尔松船厂建造，后因苏联解体，制造停滞。之后，我国将这条船买下并改造成为极地科考运输船使用。“雪龙”号是我国真正意义上的第一条科考破冰船，从1994年10月执行我国第11次南极科考任务开始，一直服役至今。我国“泰山”“昆仑”“秦岭”站的建设都有它的助力。除了南极，“雪龙”号也多次参与过北极科考，并成为我国首艘穿越北极中央航道的船只。

▲“雪龙”号（图片来源：新华网）

“雪龙2”号极地考察船于2019年7月交付使用，PC3的冰级能够让“雪龙2”以2-3节的航速连续破开厚达1.5米的海冰外加0.2米厚的雪。这是中国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船，也是全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考破冰船。“雪龙2”号是探极多面手：操纵性能好，功能强大。2023年9月我国第13次北极科考期间“雪龙2”成功到达了北极极点，又一次创造了历史。

▲“雪龙2”号（图片来源：国家极地研究中心）

2020年4月23日，完成中国第36次南极考察的“雪龙”号和“雪龙2”号船返回上海国内基地码头，标志着中国南极考察暨首次“双龙探极”圆满完成。

“冲破寒冰，驶向远方——劈冰斩脊的中国破冰船” 科普讲座，由上海市杨浦区图书馆、中国近现代新闻出版博物馆、上海科学技术出版社联合主办，《科学画报》编辑部协办，瓴麟(上海)科技发展有限公司技术支持。

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