【正解局】国产核动力破冰船，还有多远？

今年，中国“雪龙2”号破冰船“很忙”，多次往返南北极。

【资料图】

中国目前只有3艘真正意义上具有破冰能力的极地科学考察船，南北极的科学考察工作，几乎都要靠它们去完成。

中国是当今全球船舶制造的第一大国，但是在破冰船这个特殊的领域却仍旧属于追赶者的角色。

中国破冰船的实力如何？

对并不毗邻极地的中国来说有多重要？

说起中国的极地科考，最醒目的就是极地科考船了。

在一望无际被冰雪覆盖的海面上破冰前行的画面，总是让人心驰神往。

虽然中国在南极和北极已经拥有了6个科考站，但是到目前为止，中国真正意义上也只有3艘极地科考破冰船，那就是功勋元老“雪龙”号、2019年建成的“雪龙2”号，还有今年刚完成试航测试，具备了极地科考能力的“中山大学极地”号。

中国第一艘真正的极地科考破冰船“雪龙”号

我们先来看“雪龙”号。

这艘大名鼎鼎的破冰船，是1993年从乌克兰进口的。

虽然它目前仍是中国个头最大的破冰船，可当初这艘船只是前苏联准备给北冰洋地区一个运输公司制造的集装箱运输船。

因为前苏联的解体，乌克兰的造船厂没办法继续建造，所以当时中国花了1000多万美元把它买下来，经过几次共耗资数亿元的改造之后，才成了当时中国唯一一艘极地科考破冰船。

买这么个运输船然后再花巨资去改造它，也是因为咱们看上了它的破冰能力。

这艘167米长，排水量21000吨的大家伙，能够冲破1.2米厚的冰雪（含0.2米雪层）。

“雪龙2”号在极地破冰

接着再说“雪龙2”号。

虽然“雪龙”号前前后后经过了好几次改造升级，但是毕竟是“半路改行”的破冰船，而且以“雪龙”号的破冰能力，只能等南北极夏季冰川融化的时候，才能到达科考的位置，所以在2009年，“雪龙2”号在迫切的需求下，开始被提上日程。

“十年磨一船”。从2009年立项开始设计，国内的科研机构和芬兰的一家公司合作，直到2019年，这艘由芬兰的公司提供船型设计，国内船厂负责建造的“雪龙2”号才最终面世。

“雪龙2”号的能力提升了一大截。

一个是它的船艏和船艉均可破冰。船艉的两个大型吊舱推进器能360度转动，遇到很厚的冰脊时，螺旋桨能在海面下把20米高的冰脊掏空，这在全球尚属首次。

另外就是它也更结实了。“雪龙2”号船体强度达到了PC3级（注：国际上将破冰船分为PC1~PC7这7个等级，PC1级别最高）破冰船结构设计要求，能在1.5米厚度冰、0.2米厚度雪的海况下，以2-3节的航速连续破冰行驶。

“中山大学极地”号是国内一艘民营企业家捐赠的破冰船

至于“中山大学极地”号，是民营企业家买回来后捐赠给中山大学，用来开展极地研究的一艘“二手”破冰船。

这艘船由加拿大海军设计院设计，曾常年在北极冰区服役，又在北极地区工作了10多年。

但就是这样一艘“破”破冰船，据说买的时候，西方国家本打算把发动机、艉轴和螺旋桨都拆掉才卖的。

因为1.2米的破冰能力，从性能来说，对于中国算是“过于先进”了。

在投入了近亿元改造，增加了许多科学考察设备之后，“中山大学极地”号也将加入中国极地科考破冰船的行列。

极地科考先要能到达极地，否则一切无从谈起。

南极大陆邻近的海面覆盖着厚厚的海冰，而北极大部分海面终年处于冰冻状态，想要到达的话，只能靠破冰船把科考人员和装备运到指定的位置才行。

从上个世纪80年代建设第一个南极科考站时，中国就开始对能够进出地球南北极冰区的破冰船有了迫切需求。

当年“极地”号被崩塌的冰山围困

1984年11月，中国第一次南极科考，出征的是“向阳红10”号。

这艘没有任何破冰能力的海洋调查船，似乎是当时唯一的选择。

所以只能稍加改装，由一艘打捞救生船护航开往南极地区。

也正因此，中国的第一个南极科考站，只能建在南极大陆附近的乔治王岛，而科学考察也只能在当地的夏季进行。

1986年，中国南极科考终于换了船。

这次出征的是中国第一艘极地科考船“极地”号。

虽然号称是极地科考船，但是“极地”号依然没有破冰能力，它是由一艘芬兰建造的有抗冰能力的运输船改建而成。

1993年，中国从乌克兰买回一艘有破冰能力的运输船，几经改造后才算是拥有了真正的极地破冰船——“雪龙”号。

在很长一段时间内，“雪龙”号除了科考任务外，更多的是承担南北极五六个科考站的建站物资、人员、补给的运输。

也就是说，从夏季的南极，到夏季的北极，就这一艘船在地球的南北之间来回穿梭，疲于奔命，哪还能有时间去搞科学考察工作？

“雪龙2”号

2009年“雪龙2”号开始立项，2019年在上海交付，花了整整10年时间。

可很多人不知道，它的方案研究和技术设计就花了7年的时间。

国内的团队和芬兰的破冰船设计公司合作，最重要去解决的，就是我们需要的破冰船和设计制造技术之间，怎么去结合的问题。

中国需要的破冰船难造，主要是因为我们特别的需求。

首先第一点，中国离南极很遥远，也不是环北极国家，而破冰船设计建造的发达国家，大多是在环极地国家。

他们不必考虑纵贯地球南北的问题，可是我们的破冰船却需要能够长途航行，甚至穿越“魔鬼西风带”这样大风大浪的地区。

这就注定了我们的破冰船，没办法照搬国外的成熟船型，只能重新设计。

第二点就是中国几乎所有的海港都是不冻港，一直以来我们都缺少以破冰船为代表的极地船舶的设计和实船建造经验。

就像先进的飞机设计需要大型风洞来进行数据测试和设计一样，破冰船也需要专门的“冰池”来模拟计算。

“冰池”这个硬件都没有，运用“冰池”进行船型研发设计的能力，自然也是空白。

就连国内军方2015年入列的最新型破冰船，也只有PC6级的破冰能力，仅能对付1米左右的厚度的当年冰。

国外专门设计破冰船的“冰池”

第三点是我们研制的破冰船还有个前缀“科考”，所以必须兼顾科考任务的综合性。

之前国外成熟的破冰船设计方案大多是偏重破冰能力，一般的破冰船船底不安装设备，因为会与破冰功能冲突，但是我们需要的科考船要在船底安装声呐设备、测深系统，用来探测海底的地形地貌。

我们还需要尽可能强的破冰能力，以延长科考作业的时间窗口。

更早进入极地，更晚离开，就能给科学家研究实验争取更多的时间，取得更多的成果。

所以，中国需要的破冰船之所以难造，是因为我们“既要，又要”的特殊需求，这是完全没有成熟经验的全新领域。

难造也要造，因为很需要。

破冰船是各国探索、开发极地的重要工具，也是极地周边国家和大国暗自发力的重点。

原因很简单，为了获得更多的科学研究数据，也为了争取到更多的极地权益和话语权。

中国的破冰船水平和国外先进的技术相比还有很大的差距

俄罗斯在役破冰船超过40艘排名全球第一，而且是唯一拥有核动力破冰船的国家，破冰厚度达到3米。

加拿大拥有世界第二大破冰船队，有18艘大小和能力各异的破冰船。

美国虽然只有两艘极地破冰船，但是其中的重型极地破冰船是全球破冰能力最强的常规动力破冰船之一。

美国在特朗普执政时期，就制定了一份计划，要采购至少3艘重型极地破冰船。

中国目前有3艘现役破冰船，和排名第一的俄罗斯44艘现役破冰船相比，从数量到能力都有很大差距

各大国都看重极地破冰船，首先是为了探索极地的科研需求。当然，除了科学研究之外，还有更为现实的利益。

地球的南北极蕴藏着丰富的资源。北极和南极都已经发现了丰富的石油和天然气资源。

而且，南极冰盖下的可燃冰储量，有可能超过地球上所有现存的石油和煤炭的总和。

南极还储存着足够人类使用7000年的淡水和10亿-50亿吨优质的蛋白质来源——磷虾。

自然资源之外，还有一个利益是对北极航道的开发和利用。

北极东北航道，是连接东亚和欧洲最短的海上航线，如果是从国内上海以北的港口走北极航道到欧洲西部，只有12000公里左右，比传统航线航程短25%到55%。

这些围绕极地的开发和权益保障，破冰船作为“开路先锋”的重要性不言自明。

据专家介绍，我们实际需要的极地破冰船，至少应该有5-6艘，不然的话将永远没办法和国际先进同步。

北极东北航道（图中黄色线路），是一条富集资源，也是连接东亚到欧洲最短的航线

那中国的破冰船研制和建造的情况是什么样呢？

2017年，中国提出“冰上丝绸之路”理念，与俄罗斯合作开发北极航道。

与此同时，中国自己设计建造破冰船的尝试一直都没有停止。

今年6月份，在广船国际的船厂里，中国第一艘深远海多功能科学考察及文物考古船开建，预计2025年完工。

虽然名字是“文物考古船”，但它确实是一艘破冰船，这艘设计船长103米、排水量9200吨的破冰船，跟“雪龙2”号一样，具备艏艉双向破冰的能力，冰区加强达到PC4级、续航力15000海里。

它最大的亮点，是具备无限制水域航行和载人深潜的功能。

也就是说，这艘船能够在极地地区完成载人和无人的深潜。

目前，也只有俄罗斯有这方面的能力。

跟这艘科考破冰船同时签单开建的，还有破冰油轮。

这艘破冰油轮按民用运输船最高的极地冰级要求设计，能全年在北冰洋海域航行，建成以后也将是国内建造破冰能力最强的液货船。

媒体报道中国首艘多功能科考船开建的消息来源：新闻视频截图

如果觉得这些破冰船个头和破冰能力还不够给力，别急，中国的重型破冰船和核动力破冰船，其实也在有条不紊地推进中。

2019年第20届中国国际海事会展上，展出了一款中国自己设计的极地重型破冰船方案。

这艘重型破冰船的排水量26000吨，破冰能力也达到了PC2级。

虽然这艘重型破冰船不是核动力，但是它的破冰能力能达到3米左右，而且具备双向破冰能力，破冰能力跟俄罗斯的领袖级核动力破冰船差不多。

今年年初的时候，“上海市重型破冰船关键钢材协同创新中心”在一次会议上宣布，重型破冰船特种钢材与焊接的开发、生产、检测等方面，已经取得了积极成果。

这个主要为国产重型破冰船研制关键钢材的机构，目标是建立起中国自己的重型破冰船材料体系，并且在国际上拥有话语权。

中国对重型破冰船的“终极目标”，就是核动力破冰船。

第20届中国国际海事会展上展示的重型破冰船设计方案模型

早在2018年，中国核工业集团就曾公开展示了核动力破冰船的模型，并且当年已经公开招标，招标书显示要建造中国第一艘核动力破冰综合保障船，要求必须具备破冰、开辟极地航道的能力。

虽然之后的4年多时间里，关于中国核动力破冰船的消息极少，但是从最近中核海洋核动力发展有限公司提交的一些专利中不难看出，建造核动力破冰船的准备工作其实一直都在推进中。

巧合的是，上海这个中心的名誉主任，恰恰是中核海洋核动力的董事长顾颖宾。

外媒对中国新一代核动力破冰船与俄罗斯核动力破冰船的对比

另外，中船701所在2022年公布了几款核动力破冰船的概念设计，其中就有一个排水量38000吨的方案，比俄罗斯去年下水的33000吨的最新型核动力破冰船排水量还要大。

中国的破冰船正在努力“破冰”。

等到追赶、超越到“遥遥领先”那一天到来时，一个崭新的世界秩序，也将拉开帷幕。