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专题研究全球大功率科考破冰船的发展概览
【专题研究】全球大功率科考破冰船的发展概览
2014-04-29 秦琦 MARIC情报站
2014年1月份,中国科考船“雪龙”号成功营救出困在南极的俄罗斯极地科考船“绍卡利斯基院士”号,不过救援过程颇为艰险,另外一些国家也参与了救援但未能成功。
鉴于此,本文将主要介绍全球能够在南北极作业、已有以及在建/计划建造的大型科考破冰船发展,主要从全球大功率(10000hp及以上)科考船队现状、典型科考破冰船的参数和性能、具体的设计案例、规则规范等几个方面论述。
1全球大功率科考破冰船船队
根据美国海岸警卫队2013年6月的统计,目前功率在10000hp及以上的破冰船全球共服役78艘,在建4艘,计划建造13艘,总计95艘。
在这些具有破冰能力的船舶中,具有科考能力的船舶即科考破冰船共有24艘(包括在建或计划建造)。
美国和加拿大、俄罗斯属于第一阵列,拥有的科考破冰船分别达到5艘、5艘和4艘,其中美国毫无疑问是世界上科考破冰能力最强的国家,拥有2艘重型破冰船(功率在45000hp以上)、1艘中型破冰船(功率20000~45000hp)、1艘轻型破冰船(功率10000~20000hp),此外正在新建一艘。
其他国家的科考破冰力量基本为2艘或1艘中型或轻型破冰船。
详见表1。
如果将欧洲主要国家的科考船和破冰船研发力量统一考虑,那么欧洲的大功率科考破冰船开发能力当属世界领先,可以列入第一阵列。
2典型科考破冰船简介
本文选择了第一阵列的美国和加拿大、欧洲以及第二阵列的韩国科考破冰船作为主要介绍对象,以下将从其研发历程、技术参数、破冰能力、科考布置和主要设备等多个方面予以介绍。
(1)美国“极地”级科考破冰船
“极地”级科考破冰船设计目的是为美国南北极科考站提供科考和后勤支持,该级船由洛克希德公司建造,属于重型破冰船。
船首和船尾钢板厚度为4.5cm,船舯的钢板厚度为3.2cm。
船首呈半球形,集中了大量重量,通过尽量增大船首运动、下压船首重心、提高船尾浮心等以便于压碎海冰。
该级船能够以3kn的速度连续在最厚6英尺(1.83m)的冰区航行,冲撞式破冰能力为21英尺(6.4m)。
该级船堪称世界上功率最强的非核动力破冰船,安装有3台电动机与3个桨轴连接,电力由6台能够产生18000hp的柴电推进系统或3台能够产生60000hp功率的燃气轮机提供。
这种双动力装置的配置模式是敞水环境航行时采用柴电推进,破冰时采用燃气轮机。
该级船配备有反转螺旋桨,以便在冰上碾压和后退时能够更好地操纵首尾。
该型船还具有一个有助于破冰的特点,即安装了横倾系统,该系统包括安装在两侧的3对相互连通液舱,每个液舱里的水能够在50秒内泵送到相对应的液舱,这个过程可以产生约24000英尺吨的扭矩,形成摆动。
安装在该级船上的设施包括4间休息室、1个图书馆、健身房、储物室和邮局等。
此外,船员能够通过卫星电话、无线电设施和电话室与外界通讯。
船上设置有5个内部实验室,甲板可利用空间能够容纳7个轻便型实验室。
船上配备有光纤数据网络,便于数据收集和整理,船上计算机可以处理实时卫星图像以支持冰区航行、科学计划和天气预报。
由于“极地”级船舶提高了可靠性能,并降低了操作需求。
在设计该级船舶时,研究人员不再像过去一样主要依靠直觉或者依赖母型船,而是通过试验来确定其想法和设计基础。
其设计成果来源于长达4年的船体结构研究、分析和试验结果。
除了对现有船型进行大量试验和研究外,还采用新的结构失效分析方法,并采用有限元分析结构,同时与外部其他机构联合研究,这次设计是美国破冰船设计理念和优化措施的一次重大改变。
而且,后来建造的破冰船“Healy”号和“Mackinaw”号在设计上参考了“极地”级的设计及实际操作试验。
由于“极地”级科考破冰船均建于上世纪70年代,21世纪初两艘船舶均达到服役寿命,甚至部分能力和设备出现不合格状况,例如“PolarStar”号在2006年列入“特别照顾”状态,不过美国考虑到其北极战略利益后,启动该船的状态再激活和升级维修,在经历32个月的大修后,2012年12月“PolarStar”号完成维修,明显改善了系统的性能、可靠性和保障能力,服役年限有望延长7~10年。
主要的系统升级包括重新设计和更换尾轴管轴承;主电动机清洁;升级电罗经;开环调距桨改装;小艇吊艇架更换;机器监控系统升级;数字燃控系统升级;移除货物装卸系统和更换起重机;齿轮、联轴节和轴承的检测与修理;主柴油机更换和重新布置。
另外一艘破冰船“PolarSea”号也超出服役年限(30年),2012年美国海岸警卫队和海事运输法案第222节指出美国司令官要求对“PolarSea”号的服役寿命延长至2022年9月30日进行成本和方案分析,以维持美国极地破冰能力和满足2010年海岸警卫队确立的美国高纬度使命需求,不过,鉴于资金需求的问题,“PolarSea”号的处置方案仍未明朗。
对于未来科考破冰船的发展,美国多个政府机构部门研究了极地破冰船的现状与发展建议,其中2011年美国海岸警卫队为美国国会提供了“高纬度研究”报告,在该报告中提出“目前的破冰船船队不能满足美国在南极和北极的法定任务需求,如果要满足极地的各种任务需求,至少需要3艘重型破冰船和3艘中型破冰船”,但美国极地破冰船队的发展在短期内仍受资金短缺的制约。
不过美国海岸警卫队已于2013财年和2014财年进行了一艘重型破冰船的前期开发投资,将在2015财年及之后进行一艘新重型破冰船的初步设计、采购计划以及要求的技术文件制定,在完成采购前的工作后,将在10年内完成该船的交付。
此外,美国大学-国立海洋学实验室系统也在计划建造一艘破冰能力为1.4m冰厚(3kn航速)的科考破冰船。
(2)加拿大科考破冰船“JohnG.Diefenbaker”号
2011年10月,加拿大海岸警卫队与STX加拿大船舶公司领导的团队签订了一艘科考破冰船“JohnG.Diefenbaker”号的设计合同。
STX加拿大船舶公司是船体设计的总承包商,Aker北极公司承担了船型开发、船体强度、满足破冰需求的功率预报、冬化措施以及轴系设计,ImtechMarine和TechsolMarine公司负责电力集成,SNC-Lavalin公司负责全寿命周期的维护和后勤保障业务,通过多方合作设计以确保该船达到40年的服役寿命。
该多用途船舶将在2017年替代“LouisS.St.Laurent”号,能够在覆盖有30cm厚冰雪的2.5m厚平整冰环境以0kn的速度前行,将提升加拿大海岸警卫队的破冰能力,该船同时将提高加拿大的科考能力,每年能够在北极独立操作270天。
该项设计分为三个阶段,第一阶段包括概念确定、概念设计和关键设计衡准的调整,第二阶段是确定尺寸的初步设计阶段,第三阶段和最后一个阶段是完成整体设计包以通过船级社认可,并提交给加拿大海岸警卫队以供Vancouver船厂进行生产设计任务。
据了解,2013年初,第二设计阶段完成,2013年年年底开始进入最终设计阶段。
在设计过程中,加拿大海岸警卫队确定了优化船型以满足重型破冰要求的首要目标,并且兼顾了敞水特性。
在设计中,设计公司还采用了支持破冰的特殊系统,例如一套气泡系统和一套冰区复原系统,此外,对不同推进系统的优点和权衡进行了全面研究,对两种不同的推进系统进行了大量的模型试验:
一种是两侧双轴和中间吊舱布置,另一种是三桨布置,分析了冰区功率需求,同时也评估了操纵、定位和敞水性能。
(3)欧洲“AuroraSlim”号科考破冰船
“AuroraSlim”号隶属于欧洲科考破冰船联盟(ERICON-AB)项目,旨在设计一型集科考、破冰和钻井等功能于一体的多用途船舶。
该项目起步于2004年,在完成技术可行性研究后进行了概念设计,2006年欧洲研究基础设施论坛(ESFRI)路线图确立了ERICON-AB项目作为一个新的跨欧洲利益研究基础设施,该项目由欧盟委员资助,为期4年,它是一个最大的环保科学项目。
为推进欧洲极地科考破冰船的建造和运营资源的整合和决策程序,该项目成立了科学、战略、法律、财务和组织等框架。
该项目最初是设计“AuroraBorealis”号科考破冰船,该船总长199.95m,最大船宽49.00m,设计吃水13.00m,服务航速15.5kn,最大航速20.0kn,不过由于预算成本极为昂贵,达到8亿欧元,导致欧盟委员会取消该项目的优先发展权。
但由于该项目在科学任务、合作模式、法律结构等方面取得了良好的效果,2011年ERICON-AB利益相关方理事会要求Aker北极公司研究开发低成本船型的可行性。
由于ABB公司研究了采用PC1冰级吊舱作为推进装置的概念可行性,因此Aker北极公司在不降低任何科学目标的条件下设计了一型成本约为5亿欧元的“精简版”——紧凑、灵活、高性能科考船“AuroraSlim”号。
“AuroraSlim”号设计独特,集科考、深海钻井和重型破冰能力于一体,能够在极地水域操作以搜集各个季节的气候数据。
据了解,至今全球尚没有任何一艘能够全年在极地操作的船舶,“AuroraSlim”号将成为世界首艘具备此能力的船舶。
欧洲科考破冰船项目除了满足上述目标之外,还成为了一项高效的技术创新平台,这也是欧盟FP7项目的目标。
在技术创新方面,除采用新吊舱推进设计之外,“AuroraSlim”号还可使用LNG作为燃料,该船可将布置在甲板上的集装箱用于储存LNG燃料,可供破冰船运行一星期。
“AuroraSlim”号拥有一个长且高的艏楼,并增大了船尾高度以保护船尾工作甲板。
该船的一个特色是设计有能够居住、导航、科考功能的大型上层建筑,延伸至两侧,可以保护外部设备。
该船采用Aker北极“双动系统”(DAS)原理,配备有3个15MW的吊舱推进装置,排水量仅为42000t,远低于原设计的65000t,同样装机功率从101MW降低至58.5MW。
预计该船的操作成本将减少45%。
就科考任务而言,该船可以进行地质学(钻井)、地球物理学、海洋学、深海生物学、冰河学、气象学/大气物理和水深测量等学科任务,实验室的布置经过了优化便于满足工作流程。
与原来的布置相比,“AuroraSlim”号的科考工作区域完全重新布置,这源于船体尺寸的减小。
月池数量从2个减为1个,生活处所和科研处所分开布置。
原来的设计是客舱临近实验室,新的布置方案则更为常规,节省了大量空间。
该船设置有4个主取样区,分别位于船尾、从绞车室进入船尾舷侧、月池、从月池区域进入舷侧。
所有这些区域均通过大型门与一个大型生化制备实验室(wetlab)相连通。
各取样区均使用绞车室内的绞车,并配备有必要的起吊设备、吊艇架等。
船尾的工作甲板为部分遮蔽,面积超过850m2,其上设置有两处取样区。
右舷侧布置有一个55m长的敞式甲板处所。
月池及其右侧的取样区位于生化制备实验室。
所有样品可第一时间到达面积为920m2的生化制备实验室,其中有630m2的面积有两层甲板高。
在上层还设置有一个面积为185m2的处所,用于储存6个实验室集装箱。
生化制备实验室与300m2的绞车室相连通,其中200m2有两层甲板高。
所有生化(wet)和泥浆作业以及取样的准备和操作都在这个实验室进行。
用于储存所有生化(wet)和较脏样品的实验室和储存箱位于该实验室的最下方两层,在其上方布置有干式和清洁实验室,最上层包括IT室、办公室、绘图室和其他辅助处所。
更衣室、盥洗室、卫生间和洗衣间位于第一层桥楼甲板上,靠近生活处所。
生化制备实验室下方布置有机械车间,所有需要焊接、金工和需要机械辅助的工作都可以在这里进行。
设置有一台电梯,可以从车间通向所有科考甲板,一个用于叉车的大型电梯可以从生化制备实验室的最底层到达所有四层实验室甲板。
生化制备实验室上方是一个科研中庭,配备有一个较大的圆形天窗便于自然采光。
该中庭配备有升降通道、照明和适合于科研舱室的空间,以及配有房间可用于安装钻井设备。
在三层甲板上分布有可放置6个集装箱的储存空间,其中最下层主要用来存放实验室集装箱。
这些集装箱配有从外层甲板到主甲板的可提升舱口,并且在主甲板上的直升机甲板上设有出入口。
在生活区旁边,通向科研处所处还设有供科学家们使用的会议室、小组讨论室、演讲室以及配有通讯设备的大型会议室。
钻井功能通过一个可拆除的钻井设备予以实现,配有R100型钻机,钻塔与工作甲板的高度为26m,距离龙骨41.2m。
主甲板存在足够的空间容纳钻井设备,钻杆的最顶端覆盖有一个封闭式钢罩。
就破冰能力而言,“AuroraSlim”号拥有极佳的破冰船首,同时在面对冰脊等恶劣冰况时可采用船尾破冰。
在Aker北极技术公司的冰池试验进行的平整冰、浮冰和堆积冰试验表明,该船能够在2.5m厚的平整冰区以2~3kn的速度航行,能够以持续的速度穿过高达6m的冰脊场,能够依靠船尾破冰穿过高达15m的冰脊场。
(4)韩国科考破冰船“Araon”号
2003年,韩国产业研究院启动科考破冰船的可行性研究,2004年韩国海洋研究院、三星重工和韩国海事技术株式会社进行了项目的设计开发,2005年韩国极地研究所、韩国海洋研究院与STX造船签订建造文件,2006~2008进行建造,2009年6月完工,2009年11月开始在极地水域和敞水进行操作性能试验。
该船总长111m,垂线间长95.0m,最大水线宽19.0m,设计吃水6.8m,夏季最大吃水7.6m,总吨7487t,配备有4台3500kW的MANB&W7L32/40型柴油机和2台5000kW的Azipod吊舱推进电动机,航速为16kn(7500kW),船员25人和科学家人数60人,续航力20000nm(70天),冰级符号为KRPOLAR10级。
该船每年的运营计划是科研与后勤保障165天,维护28天,航行110天,总计303天。
2010年,该船在北极海域进行了实船试验,结果表明该船以3kn航速持续航行时破冰能力为1m厚平整冰(抗弯强度为630kPa),通过分析表明该船能以1.5kn航速在2.5m厚的中等浮冰条件下航行,功率需求为5MW,能够以3.1kn航速在2.5m厚的中等浮冰条件下航行,功率需求为6.6MW。
经过试验与分析可知,该船在中等浮冰条件下的航行性能超过平整冰条件下的航行性能。
此外,该船配备有海洋研究、地球物理、海洋生物等多类科研设备,见表5。
3具体的设计案例——“AuroraBorealis”号在冰区的推进能力与定位能力的研究
以下将根据设计人员对科考破冰船“AuroraBorealis”号的科研成果,简要介绍该船推进系统的选择和在实心浮冰区的定位能力分析,以便设计人员更好地了解国外研究设计公司在开发科考破冰船主要技术时所遇到的关键问题、问题解决思路以及试验方法等。
3.1概述
“AuroraBorealis”号是世界上所设计的具有最高破冰能力的重型破冰船,具备连续破碎超过2.5m厚的多年冰和通过最高15m冰脊的能力,可在北极和南极水域全年执行包括科考钻井项目在内的研究任务,而无需其他船舶的支持。
该船集破冰船、钻井船、多用途船等多种船型于一体,在设计建造方面“AuroraBorealis”号没有先例可循,因此需要开发和制定新的技术概念。
设计工作遇到了相当多的挑战,其中之一是如何选择在最大厚度达到2.0m的实心浮动薄冰环境中进行破冰、航行和定位的推进概念与装置。
该科考破冰船的主要任务包括:
①在工作水深100~500m、钻井深度1000m以上的实心冰区进行科考钻井岩芯取样;②在6级海况、8级蒲福氏风级的敞水水域进行科学钻井和动力定位;③进行大量的海洋研究任务时,多数情况采用动力定位;④扩大航行时间,例如从北极水域航行到南极;⑤具备全年在北极和南极操作的能力。
主要工况(包括动力定位系统和定位分析)以下列状态作为设计基准:
①冰区定位:
该船应能在1.0~2.0m以上的厚度浮动薄冰层保持定位;②敞水环境中的动力定位:
6级海况、有义波高5.0m、波浪周期12.4秒、海流速度1.5kn、蒲福氏风级8级、风速38kn。
“AuroraBorealis”号是一型用于全球操作的多用途研究船,应满足海洋研究公众团体现有和未来的要求,并尽可能地满足未来即将生效的环保规则规范。
据了解,该船由瓦锡兰船舶设计公司(WSDG)设计,AlfredWegener极地与船舶研究所负责项目管理。
3.2推进系统的选择
船舶在定位时会受到浮冰、风浪和潮汐等环境的影响,“AuroraBorealis”号的推进系统应满足以下任务要求:
①以相对高的航速(服务航速15.5kn以上,最大航速20kn)航行较远的距离,例如从北极到南极;②提高破冰时间;③冰区定位;④敞水环境定位。
研究人员在设计之初确定了以下设计基本衡准:
①所有系统及部件应尽可能地保证坚固、可行和冗余;②尽可能地简化所有部件,以降低部件失效的速率和维护要求;③在船舶浮动和作业时,应尽可能方便地接近所有部件和系统,便于现场维修,而无需其他船舶支持或进坞修理。
为满足上述任务要求和设计基本衡准,研究人员确立了以下两点推进概念:
①该船应采用大功率、多桨常规推进系统;②在船首和船尾安装一些可反转的横向推力器(即侧推),这些推力器仅用于敞水环境和冰区的定位。
(1)推进系统部件的选择
对于主推进系统的性能要求,该船在赫尔辛基的AARC冰池和汉堡船模试验水池进行了大量模型试验,用于确定不同工况如航行、破冰和定位(薄冰层)所需的推力。
在主推进器的布置方面,基本考虑事项包括推进器类型和推进器数量的选择。
对推进器类型的分析,研究人员比较了常规螺旋桨和导管螺旋桨的优缺点;推进器数量的确定涉及到吃水、船宽、船尾线型、推进机械的布置与尺寸、推进器载荷等,破冰船一般采用多桨,对于大功率破冰船而言,设计难点之一是对两桨或三桨的选择。
研究人员选择了三桨、双桨(常规)、双桨(导管)等三种方案进行了性能计算,结果表明三桨变为双桨时,如果桨梢与冰流之间的间距保持不变,那么将增大桨盘载荷和降低可利用推力,导致破冰操作的燃油成本增加。
研究人员最终选定的主推进系统如下:
常规敞水螺旋桨3个,主桨采用五叶定距桨,镍铝铜材料,船舶处于操作吃水状态时其中一片可以更换,直径6.5m,功率2700kW,转速100r/m(随着操作而变化),最大系柱拉力(速度为0)为2230kN。
需要指出的是,推力的主要考虑因素是破冰需求(远超过船舶纵向定位推力需求),因此主桨的选择并未考虑定位能力的计算。
(2)主驱动布置的选择
在不同的操作模式下,功率要求高和性能优化的需求大,这意味着可采取电力驱动布置。
一般最为常见的布置是选择一台直接耦合的低速电动机驱动一根桨轴。
这种布置势必影响船尾的可利用空间,由于船尾线型已完成了船舶/冰之间作用的优化,因此不大可能为满足直接电机驱动布置而重新优化线型。
最终的驱动布置选择是采用一台高速电动机,通过一个单级减速箱驱动桨轴。
(3)横向推力器
为获得两个方向的作用力,该船设计有6个推力器(带反转和双向桨),船首和船尾各3个。
冰区定位和敞水环境定位所需推力的评估采用了模型试验这种方式,不过在试验之前应获取推力器尺寸和重量。
研究人员对这些参数进行了基本估算,确定了推力器的概念方案。
选择的推力器直径为4.1m,功率研究范围包括3500kW、4500kW、5500kW和6400kW(最大)。
3.3冰区定位操作研究
为研究“AuroraBorealis”号的冰区定位概念方案,研究人员分析两种截然不同的破冰模式:
①推进模式,采用常规推进器(例如主螺旋桨和横向推力器)进行常规破冰;②船舶运动控制模式:
导入船舶横摇和纵摇运动,分析船舶定位状态时的破冰。
(1)推进模式下的定位能力
该船的冰区定位能力分析的主要目标是:
①确定船舶在冰区保持定位和航向的可行性;②研究不同级别的推进器功率对冰区定位能力的影响;③研究两个典型厚度的冰况。
a冰力
船舶受到的冰力大小可通过AARC和HSVA的船模试验获得,其中在AARC进行了12天试验,在HSVA进行了15天试验。
这些试验包括阻力与推进、伴流测量、操纵性、耐波性、航行破冰试验,其中推进模式下的冰区定位试验数据包括:
①在1.0m和2.0m厚的实心薄冰层上进行了回转试验;②在1.0m和2.0m厚的实心薄冰层上进行了倾斜阻力试验(后来为研究船舶运动控制模式下的破冰性能,模拟了1.7m厚冰层的横摇和纵摇运动)。
定位能力的计算基于AARC试验中2.0m冰厚数据和HSVA试验中1.0m冰厚数据,研究人员根据船模冰池试验数据绘制了航向角与冰力/力矩关系图。
在计算冰区定位能力时,环境(例如风、潮汐)作用力未予以考虑,因为其大小远小于冰力。
b推力
最优推力器尺寸的计算考虑基于以下推力(见表8),不考虑螺旋桨对冰区定位的作用,仅考虑横向推力器对航向变化的影响。
c计算方法
冰区定位能力的计算目的是确定改变航向角所需的推力,实现作用在船上的环境力/力矩与主螺旋桨和推力器产生的力的平衡。
研究人员为“AuroraBorealis”号开发了一种新的推力分布算法,这种数学模型能够计算所需的推力,该推力是环境作用力/力矩的量级和攻角的函数。
钻井月池中心作为动力定位基准点,外部力矩和推力力矩也基于此点考虑。
将冰池试验、航向角与冰力/力矩关系图中的作用力导入MatchCAD表格,可计算出船尾和船首推力器以及主螺旋桨所需的推力。
所有的定位能力计算结果表明船尾推力器负载小,而船首推力器负载大。
因此,船首推力器所需的推力是定位能力的决定因素。
由于主螺旋桨可利用功率大,因此未考虑其影响。
将船首推力器的推力要求导入冰区定位能力与所需推力器尺寸关系表,可得到航向角和薄冰层厚度变化时的“AuroraBorealis”号性能。
d结果讨论
表10列出了船舶所需的推力器功率,可应对浮冰攻角变化带来的偏航。
例如:
在1.0m厚的冰区,配有4500kW推力器的船舶能够控制最大浮冰攻角达到7°带来的偏航;在2.0m厚的冰区,配有4500kW推力器的船舶能够控制最大浮冰攻角达到3.2°带来的偏航。
结论:
对于“AuroraBorealis”号而言,配备先进的浮冰变化警报/测量系统有利于达到高效的冰区定位操作,这一点非常重要。
e小结
船舶在推进模式下的定位性能分析汇总如下:
①在纵向(X)方向上,主螺旋桨可利用的作用力远大于在冰厚1.0~2.0m之间的浮冰定位时所需功率。
不过在冰区定位时使用螺旋桨,可能会造成目标的偏离,要求进行位置的即时修正,这会对推进装置产生较大的应力。
②在横向(Y)方向上,浮冰作用力超过推进功率。
③航向角是横向推力器可利用功率的函数。
一套反映浮冰方向及速度变化的先进警告系统对于船舶安全和有效的定位操作十分重要。
④必须进行大量的试验项目以便操作人员熟悉在实心浮动薄冰环境中操作遇到的问题和限制。
3.4运动控制模式下的定位能力
除了推进装置产生的破冰能力以外,该船还配备有一套独特的运动控制系统,该系统允许在定位模式下破冰而无需船舶纵向/横向位移或运动。
该系统诱导船舶产生横摇和纵摇运动,这些运动匹配独特的船形有利于改善船舶定位时的纵向和横向破冰能力。
HSVA冰池进行了大量试验项目,以验证研究人员的构想有效性。
对于横摇运动的模拟,船模上配备有一个与线性发动机连接的重块,该重块在船模上进行可控频率的横向移动,诱导船舶横摇运动。
纵摇运动以一种相对较简单的方式模拟:
在船模首部以所需频率升降重物。
在1.8m厚的冰区进行了横摇和纵摇试验,试验表明当船舶受到谐振横摇和纵摇运动时,破冰具有可行性(前进速度为0)。
船舶运动使得浮冰与船舶之间的摩擦力具有动态性而非静态,摩擦力会变小。
此外,诱
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