首先，破冰船的螺旋槳在一般任務(wù)中基本見(jiàn)不著冰，因?yàn)樗�在船體最后邊，在水面以下，而冰是10%浮在水面以上的。而且，破冰船螺旋槳是用高硬度合金制造的，它的硬度至少也得在7以上（鉆石是10），而冰的硬度呢，最高才3。破冰船螺旋槳不光是不怕冰，在一些特殊任務(wù)中，螺旋槳還得充當(dāng)冰刀，被用于切碎冰塊。這個(gè)后面再聊。
圖:毛子核動(dòng)力破冰船，勝利號(hào)

破冰船的兩種工作方式

第一種沒(méi)啥可說(shuō)的，就是撞。破冰船的船頭都是至少5厘米厚的鋼板，鋼板往里則是粗大的鋼梁鋼柱，極其堅(jiān)固。厚度不足1.5米的冰層根本扛不住動(dòng)輒上萬(wàn)噸的破冰船。開(kāi)足馬力一路沖撞，冰層就破碎成渣兒了。

第二種就復(fù)雜多了，這種方法是用來(lái)對(duì)付兩米左右的厚冰層的，簡(jiǎn)單說(shuō)就是沖上冰面，壓碎冰層。破冰船的船頭下方?jīng)]有球鼻艏（就是那個(gè)凸出的大球），它的船頭下面幾乎是圓弧形的。
圖:中國(guó)雪龍?zhí)栆彩瞧票�船，注意看船頭水線處的形狀

另外大型破冰船內(nèi)部一般會(huì)有好幾個(gè)儲(chǔ)量上百噸的水罐，分布在船頭船尾和左右兩邊。對(duì)付厚冰層時(shí)，破冰船先后退，排空前水箱同時(shí)注滿后水箱，讓船頭翹起來(lái)，再全速前沖，讓前半個(gè)船身沖到冰面上。如果上千噸的重量仍沒(méi)有把冰層壓垮，破冰船會(huì)用水泵將后水箱中幾百噸的水抽到船頭水箱，增加船頭重量，這樣一般就可以壓碎冰層了。如果嫌開(kāi)出的航道太窄，破冰船還可以交替抽空、灌滿左右兩側(cè)的水箱，讓船體搖起來(lái)，壓碎旁邊的冰層。
圖:工作中的破冰船

螺旋槳的妙用

如果被壓碎的冰塊太大，它們漂浮在航道中很可能會(huì)對(duì)后方的船只構(gòu)成威脅，畢竟普通船只甚至軍艦也遠(yuǎn)沒(méi)有破冰船結(jié)實(shí)。這種情況下，破冰船會(huì)排空后水箱、灌滿前水箱，將船尾翹起來(lái)，讓兩個(gè)（或更多）螺旋槳貼近水面，然后開(kāi)始倒退。堅(jiān)硬的螺旋槳此時(shí)就變成了巨大的碎冰機(jī)，旋轉(zhuǎn)切削加撞擊，將危險(xiǎn)的大冰塊刨成碎冰沫。
圖:破冰船的螺旋槳

破冰船終年在危機(jī)四伏的冰海中橫沖直撞，所以船體的一切都是加強(qiáng)型的。厚實(shí)的船底從側(cè)面和正面看都是圓弧形的，這樣可以化解水凍結(jié)膨脹形成的壓力；兩到四個(gè)螺旋槳?jiǎng)t由高硬度鋼材鑄造，所以它們不止不怕撞到冰塊，還能用來(lái)做刨冰呢。

拓展

有些破冰船在船頭也有一組螺旋槳，用來(lái)排出冰層下方的水，讓冰層失去承托，自己松動(dòng)垮塌。但我估計(jì)要是用這種破冰船對(duì)付厚冰，應(yīng)該不怎么靈吧。
圖:前后兩組螺旋槳的破冰船

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螺旋槳當(dāng)然怕冰碰壞，大型船只的螺旋槳一般都是采用鎳鋁青銅材料制造而成，因?yàn)槠胀ǖ匿撹F太重，并且在水中容易生銹，不耐空泡腐蝕。而鎳鋁青銅的密度較低，但是強(qiáng)度更大，不容易銹蝕，持久力和耐空泡腐蝕能力也更強(qiáng)。在二戰(zhàn)之前，螺旋槳多為黃銅材料，英國(guó)為了建造高速魚(yú)雷艇而研發(fā)出了鎳鋁青銅材料，這種材料在二戰(zhàn)結(jié)束以后迅速成為大型軍艦的標(biāo)配，無(wú)論是航母還是潛艇，又或者是破冰船都是采用這種材料的螺旋槳。
▲鎳鋁青銅螺旋槳

鎳鋁青銅材料雖然綜合性能不錯(cuò)，但是如果與大型的冰山正面碰撞，肯定也是會(huì)受損的。很多人想當(dāng)然的以為破冰船是使用螺旋槳來(lái)攪碎冰層完成破冰，實(shí)際上并非如此。破冰船主要是依靠自身重量和動(dòng)能進(jìn)行無(wú)腦式撞擊擠壓破冰，破冰船的船頭外部用厚度在50MM以上的加強(qiáng)型的鋼板進(jìn)行過(guò)加固，內(nèi)部還有X型防形變鋼架構(gòu)支撐，以最大限度的抵抗沖擊。而破冰船的外形也被設(shè)計(jì)成比較寬大的粗壯型，為的也是增加船頭重量和拓寬航道�！�雪龍?zhí)柶票�科考�?/p>

破冰船有兩種不同的破冰方式，當(dāng)冰層厚度不超過(guò)1.5米時(shí)，將發(fā)動(dòng)機(jī)馬力開(kāi)至最大，利用速度產(chǎn)生的動(dòng)能和堅(jiān)硬的船頭不停地撞碎冰層，這種破冰方式可持續(xù)性好，每小時(shí)可以開(kāi)辟約5到10海里的航道，因此也被稱之為連續(xù)式破冰法。
▲俄羅斯核動(dòng)力破冰船連續(xù)破冰

一旦冰層厚度超過(guò)1.5米，連續(xù)式破冰就很難奏效，因?yàn)橹苯幼矒暨@么厚的冰層不僅難以擊碎，還可能會(huì)讓船頭受損凹陷甚至破裂漏水，所以必須采用更為經(jīng)過(guò)的沖撞式破冰。這種破冰方式是通過(guò)內(nèi)部水艙調(diào)節(jié)，將船頭吃水變淺，然后加大馬力把船頭沖上冰面，再將水艙注入船頭加大壓力，直到把冰面壓碎。當(dāng)冰面破碎后，螺旋槳反轉(zhuǎn)讓船后退，再繼續(xù)沖上前面的冰面，如此反復(fù)循環(huán)，將厚實(shí)的冰層不斷破開(kāi)。這種破冰方式操作復(fù)雜，速度較慢，一般每小時(shí)最多只能2海里左右的冰面，但是特別適用南北極等冰層較厚的地區(qū)。
▲沖撞式破冰

通過(guò)破冰船的原理我們可以發(fā)現(xiàn)，螺旋槳在破冰過(guò)程中全程只提供動(dòng)力，并不參與擊碎冰層的工作。在冰面破裂后，破冰船向前航行，由于冰的密度比水小，碎冰也只會(huì)浮在水面，而不會(huì)對(duì)螺旋槳造成損壞，因此破冰船一般是不用擔(dān)心螺旋槳被冰碰壞的。不過(guò)為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，破冰船一般都會(huì)安裝兩部動(dòng)力裝置和多個(gè)螺旋槳，即使單個(gè)螺旋槳被異物纏繞或者損壞，也不影響破冰船的正常工作和自救。
▲俄羅斯“北極”級(jí)破冰船

從您提的這個(gè)問(wèn)題看，我覺(jué)得你對(duì)艦船不太了解。為什么呢？因?yàn)榻^大多數(shù)螺旋槳它是安裝在整個(gè)艦船的后部，或者說(shuō)尾端。因?yàn)樵诤竺婺�，前面的船體或艦體把冰都?jí)核榱恕＿@樣一來(lái)他就不可能遇到堅(jiān)硬不動(dòng)的冰塊了。打個(gè)比方說(shuō)，人往前走，最可能碰的是額頭，鼻孑或腳尖，不可能碰到腳跟。還有一點(diǎn)呢，螺旋槳本身的結(jié)構(gòu)，一般都是用銅來(lái)制造的。韌性比較好，而且它比較厚。破冰船的螺旋槳比一般的艦船更結(jié)實(shí)。所以一般的浮冰是碰不壞它的。但如果遇到暗礁，碰到堅(jiān)硬石頭，旋轉(zhuǎn)的螺旋槳就有可能被打壞。其它一般情況下對(duì)它來(lái)說(shuō)是沒(méi)有關(guān)系的。

如果這個(gè)問(wèn)題你要進(jìn)一步了解，你就到一艘船上去看一看。輪船也好，艦艇也好。所有的螺旋槳都是在艦船的后面，破冰船的船體是很結(jié)實(shí)的，一般的冰就被船壓碎了，現(xiàn)代破冰船再厚的冰它也有辦法對(duì)付，輪不到螺旋槳被冰碰壞。

破冰船是一種特殊類型的船舶，其設(shè)計(jì)目的是打破最厚的冰層，穿越極地冰封水域，使世界上一些最不適宜通行的航路暢通無(wú)阻。破冰船不同于其他船只的顯著特點(diǎn)是其堅(jiān)固的船體能夠抵御冰層，一種特別設(shè)計(jì)的破冰形狀能夠形成一條前進(jìn)的路徑，并具有在海冰中航行的強(qiáng)大能力。

破冰船的特殊設(shè)計(jì)使其適合執(zhí)行破冰任務(wù)。堅(jiān)固的船體是破冰船的重要特征之一。具有低冰阻并能根據(jù)需要進(jìn)行不同機(jī)動(dòng)的船體形狀極其重要。破冰船采用雙層船體，在船底和船側(cè)有兩層不透水表面。 船體比其他船只更厚，作為建造材料的鋼材將具有抵抗低溫強(qiáng)度的特性。為了增強(qiáng)在冰水中的機(jī)動(dòng)性，破冰船有一個(gè)傾斜的前部船頭，有時(shí)是圓形船尾和傾斜的側(cè)面。此外，一些破冰船的特點(diǎn)是船首比船尾寬，以增加其開(kāi)辟冰道的寬度。

同樣，盡管船體結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，但還需要結(jié)構(gòu)加固才能使破冰船有效地履行職責(zé)。事實(shí)上，破冰船船頭的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要因素，因?yàn)榇�需要穿過(guò)充滿冰塊的水域。破冰船的船頭將被設(shè)計(jì)成更圓的結(jié)構(gòu)，以幫助船只利用其重量破冰，并在上面行駛。 普通船頭的船體有助于它破浪前進(jìn)，減少船與水之間的摩擦。雖然老式破冰船的外殼厚度高達(dá)50毫米，但現(xiàn)代船只使用屈服強(qiáng)度500 MPa的高強(qiáng)度鋼，以更少的鋼重量和厚度提供增強(qiáng)的強(qiáng)度。船體使用的鋼在低環(huán)境溫度和高負(fù)載條件下也能有效抵抗脆性斷裂。

與其他船只相比，現(xiàn)代破冰船的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是它能為其他船只在冰水中開(kāi)路。無(wú)論是早期使用的燃煤或燃油蒸汽船、柴油電力破冰船，甚至核動(dòng)力破冰船，破冰船都具有顯著增強(qiáng)的動(dòng)力。 兩個(gè)螺旋槳安裝在船頭、船尾和船首推進(jìn)器上，這些船的機(jī)動(dòng)性很優(yōu)秀，在冰上能有效地操縱。美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)的強(qiáng)力極地破冰船采用柴油-電力和機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)，包括6臺(tái)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和3臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)，分別產(chǎn)生高達(dá)13000千瓦和45000千瓦的功率。

核動(dòng)力是破冰船行業(yè)最新和最先進(jìn)的動(dòng)力方式，更適合這些船只從事的艱苦工作。破冰船從事的是高成本密集型工作，主要是因?yàn)槿剂铣杀尽? 平均而言，能在3米厚的冰凍水域工作的破冰船，每天將消耗100多噸燃料，即使是石油開(kāi)采等高回報(bào)工作，這也是一項(xiàng)巨大的投入。這是核動(dòng)力破冰船經(jīng)常前來(lái)救援的地方。在同樣的條件下，核動(dòng)力船使用的鈾不到一公斤，這使得它成為更好的動(dòng)力選擇。此外，這也消除了燃料補(bǔ)給的需要，而這正是這些船只在隱蔽的冰封區(qū)域所需要的。

核動(dòng)力破冰船的總回報(bào)很容易超過(guò)最初的生產(chǎn)成本。 目前，俄羅斯經(jīng)營(yíng)著世界上所有的核動(dòng)力破冰船。第一艘于1957年服役，俄羅斯運(yùn)營(yíng)著八艘用于各種目的的核動(dòng)力破冰船。 破冰船結(jié)構(gòu)龐大，重量、體積和動(dòng)力都有優(yōu)勢(shì)，可以在3米厚的冰層上平穩(wěn)滑行，并將其壓碎，為其他船只開(kāi)辟道路。這使得它們成為北極和俄羅斯冰凍海域非常有用的船只。

破冰船是如何工作的，這是因?yàn)樗鼈兊拇�體設(shè)計(jì)。與其他船只不同的是，圓形船頭使破冰船的光滑部分更容易滑過(guò)厚厚的冰層，從而大大減少了阻力。當(dāng)船滑過(guò)冰面時(shí)，它的重量落在冰上，壓碎了冰層。 光滑的船體設(shè)計(jì)有助于將冰推出船外，防止冰進(jìn)入船的部件并造成損壞。即使在最惡劣的條件下，雙層船體結(jié)構(gòu)也能確保船體的完整性。外殼用材料和船體聚合物涂料加固，使其強(qiáng)度更高，減少摩擦造成的損壞。

雖然破冰船能夠在極地和其他冰凍海域通行無(wú)阻，但破冰船在其他海域缺乏效率。這種設(shè)計(jì)有一點(diǎn)負(fù)面影響，特殊設(shè)計(jì)使破冰船非常不適合正常水域。有了圓形的船頭，破冰船在正常海洋中幾乎不適合航行。典型的破冰船船體形狀能夠抵抗波浪，但破冰船的設(shè)計(jì)讓波浪全力撞擊船只，使得操縱變得困難。 設(shè)計(jì)上的一些修改使得雙作用船舶設(shè)計(jì)有可能克服這些限制。

破冰船配有可以向各個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳，使船能夠向后產(chǎn)生足夠的推力來(lái)破冰。螺旋槳包裹在金屬外殼內(nèi)，避免了海邊的破壞。另外海冰被船體推向兩邊，很少有大塊海冰碰到螺旋槳。螺旋槳采用高強(qiáng)度耐低溫的青銅合金制造，很難被冰層損壞。

不怕！

這是俄羅斯破冰船的螺旋槳！

首先，破冰船??不是直接撞擊破冰的，破冰船的殼體很厚強(qiáng)度很高，船首底部扁平，船艙內(nèi)前后、左右安裝了不同的水箱，所以破冰船實(shí)際是靠擠壓來(lái)碎冰的。破冰船的螺旋槳是特殊設(shè)計(jì)的，技術(shù)復(fù)雜，進(jìn)行了強(qiáng)化處理，并且有保護(hù)裝置，這在能建造破冰船的國(guó)家都是嚴(yán)格保密的。

破冰船船體外殼堅(jiān)硬，船頭兩部分設(shè)計(jì)，吃水線以上穿設(shè)計(jì)和其他船長(zhǎng)一樣是銳角設(shè)計(jì)，吃水線以下是平面的，通過(guò)這種船體設(shè)計(jì)衍生兩種破冰方法，第一種是船體吃水線部位是平的，通過(guò)螺旋槳的推力，把船推上冰層，然后通過(guò)船體重量把冰層壓破。如果冰層厚度可以承受船體重量，就用第二種方法，船體吃水線下移，用船首銳角反復(fù)撞擊冰層，直至破裂。這是破冰原理。為了保護(hù)螺旋槳在有冰工作環(huán)境時(shí)候不被堅(jiān)冰磨損(減少磨損) ，在螺旋槳外裝桶形套，家像現(xiàn)在打豆?jié){破壁機(jī)一樣。當(dāng)然比破壁機(jī)設(shè)計(jì)更復(fù)雜一些。

破冰靠船的前龍骨和球隆鼻壓沖破冰，螺旋槳在船后水下提供推力，浮冰漂浮水面不能傷害船槳。

當(dāng)然漿可以切割冰。

我怎么覺(jué)得螺旋槳很難碰到冰塊，冰塊壓碎都浮在水面，螺旋槳在船底，應(yīng)該碰不到吧

提問(wèn)的你首先要搞清楚弄明白，以冰的密度是漂浮在水上還是沉在水下的。

破冰船船頭硬的，船底都是動(dòng)力加熱的，都破出一條通道了，推進(jìn)螺旋槳在船尾水平面下，船體開(kāi)動(dòng)挺進(jìn)擠壓碎冰都被排擠到船兩側(cè)，即便有小的碎冰也在水面上。而螺旋槳在吃水線以下……