کشتی‌های یخ‌شکن

همانطور که از نام آن پیداست، کشتی یخ شکن کشتی ای است که برای...شکستن یخ طراحی شده است. به طور خاص تا سایر شناورها مسیری روشن از میان آب های یخی و یخ زده داشته باشند. این امر تجارت را قادر می سازد به حرکت خود ادامه دهد و زنجیره تامین جهانی را متوقف می کند.  

کشتی یخ شکن چیست و چه تفاوتی با کشتی های معمولی دارد؟

همانطور که می دانیم، یک کشتی یخ شکن برای پاکسازی یک گذرگاه ایمن از میان آب های یخی، پوشیده از یخ و یخ زده برای سایر کشتی ها طراحی شده است.

این امر مسیرهای تجاری را قادر می سازد تا در طول ماه های زمستان و در شرایط سخت و دائمی یخ زده به فعالیت خود ادامه دهند که سایر کشتی ها برای عبور از آن با مشکل مواجه می شوند.

و اگرچه کشتی هایی که عمدتاً در مناطقی کار می کنند که بیشتر یا در تمام طول سال یخ زده هستند، اغلب تقویت می شوند تا بتوانند با قایقرانی در آب های یخی کنار بیایند، آنها معمولاً قدرت لازم برای شکستن یخ را ندارند. .

به همین دلیل است که یخ‌شکن برای اسکورت سایر کشتی‌ها، خواه کشتی‌های کانتینری، کشتی‌های مسافربری یا کشتی‌های تفریحی قطب شمال، مورد نیاز است، و در صورت نیاز، حتی به آزادسازی کشتی‌هایی که به دلیل ناتوانی در حرکت بیشتر از این امکان‌پذیر است، نیاز است. به معنای واقعی کلمه در یخ منجمد شدن اگر این اتفاق بیفتد از یخ شکن خواسته می شود تا یخی را که کشتی گیر کرده را بی حرکت کرده است بشکند.

بنابراین چه چیزی یک قایق یخ شکن را با یک کشتی معمولی کانتینری متفاوت می کند؟ برای شروع، سه ویژگی خواهد داشت که اکثر کشتی های معمولی فاقد آن هستند:

1. قدرت محض برای فشار دادن به داخل، سر خوردن و شکستن یخ

2. بدنه تقویت شده

3. بدنه ای با طراحی خاص که شکلی متفاوت با اکثر کشتی های دیگر دارد

این طراحی بدنه در ساخت یک یخ شکن موثر بسیار مهم است. به این دلیل که اگر یخ شکسته در اطراف جلوی کشتی جمع شود، سرعت کشتی را کاهش می دهد. (بر خلاف عمل واقعی شکستن یخ.)

بنابراین بدنه باید طوری طراحی و ساخته شود که یخ شکسته در زیر یا اطراف کشتی هدایت شود. به همین دلیل، برخی از یخ‌شکن‌ها بدنه‌ای دارند که در قسمت کمان عریض‌تر از قسمت عقب هستند، که کانال وسیع‌تری برای عبور یخ ایجاد می‌کند.

اما این تنها سرعت نیست که یک عامل است. قسمت های خارجی کشتی مانند پروانه و میل پروانه به راحتی می توانند توسط یخ آسیب ببینند، بنابراین طراحی بدنه در پاکسازی یخ برای اهداف ایمنی نیز مفید است.

یخ شکن ها چه کارهای دیگری انجام می دهند؟

کشتی های یخ شکن به لطف طراحی بدنه منحصر به فرد و بسیار خاص خود، در واقع برای حمل محموله کاربرد چندانی ندارند، زیرا در مقابله با امواج مانند کشتی های معمولی کارایی بسیار کمتری دارند. به دلیل شکلی که دارند، تمام نیروی امواج را دریافت می کنند و کنترل کشتی را بسیار دشوار می کند.

شکستن یخ برای، و اطراف، سایر کشتی‌ها و گهگاه یدک‌کشیدن کشتی‌هایی که قدرت حرکت در دریاهای پر از یخ را ندارند، وظیفه اصلی آنهاست.

با این حال، در زمان‌های اخیر، عملیات حفاری دریایی و تولید نفت از آمریکای شمالی گسترش یافته و شامل قطب شمال نیز می‌شود، به این معنی که شرح وظایف قایق یخ‌شکن گسترش یافته است و اکنون نیز برای مدیریت و کنترل یخ‌های اطراف سکوهای نفتی و کشتی‌های حفاری استفاده می‌شود. و همچنین برای حمل تجهیزات و سایر محموله ها به آنها.

علاوه بر این، تعدادی از کشتی های یخ شکن در قطب شمال و قطب جنوب برای کمک به تحقیقات علمی استفاده می شود.

بدیهی است که قابلیت های یخ شکنی آنها آنها را برای این نوع کار ایده آل می کند، اما شناورهای مورد نظر علاوه بر خدمه موجود، باید محل اقامت و امکانات مناسب برای تیم تحقیقاتی نیز داشته باشند.

این شناور همچنین باید ظرفیت کافی برای حمل تجهیزات و تدارکات به ایستگاه های تحقیقاتی را داشته باشد و بتواند به خوبی آب های آزاد را برای عبور ایمن و کارآمد از آنجا و بازگشت به خوبی اداره کند.

کشتی های یخ شکن چگونه کار می کنند؟

برای انواع دیگر شناورها، بدنه باید به صورت نشانه گذاری شود تا بتواند هیدرودینامیکی باشد و بتواند آب را به سرعت و با کمترین اصطکاک ممکن قطع کند.

این مورد برای یخ شکن که به بدنه ضخیم و کمان گرد یا شیب دار نیاز دارد صدق نمی کند. این به کشتی قدرت و شکل لازم برای "حمله" به یخ می دهد.

در زیر خط آب، این شکل گرد همچنین به بلند کردن کشتی به سمت بالا در صورتی که یخ اطراف به آن فشار وارد کند کمک می کند.    

این گرد بودن همچنین به یخ شکن اجازه می دهد تا به آرامی روی یخ سر بخورد و به راحتی آن را خرد کند و اصطکاک کمتری نسبت به یک کشتی معمولی داشته باشد.

در واقع، این یک تصور اشتباه رایج است که یخ شکن ها به داخل یخ شخم زده و در حین حرکت آن را می شکنند، اما این روش در واقع فقط در یخ های بسیار غلیظ به کار می رود.

وقتی این اتفاق می‌افتد، یخ‌شکن به آرامی پیش می‌رود و یخی را که در جلوی خود قرار دارد می‌شکند، و در شرایط شدید، ممکن است مجبور شود به عقب برگردد و یک یا چند "دوباره" را طی کند تا با قدرت کامل به داخل یخ‌های پر شده فرو برود.

در طراحی قایق یخ شکن از تعدادی ویژگی دیگر استفاده شده است. یکی از قابل توجه ترین آنها بدنه دوبل است. این بدان معنی است که کشتی دارای یک بدنه منظم، هرچند ضخیم و تقویت شده، و سپس یک بدنه داخلی دوم است که معمولاً چند فوت داخل کشتی است. این کمک می کند تا در صورت آسیب دیدن کشتی در حین انجام وظیفه، از ضد آب بودن کشتی اطمینان حاصل شود.

بدنه همچنین با رنگ پلیمری رنگ‌آمیزی می‌شود که اصطکاک را بیشتر کاهش می‌دهد و همچنین استفاده از سیستم‌های مکمل مانند سیستم‌های حباب هوا و سیلاب‌های آب برای ایجاد لایه‌ای از روان‌کاری بین بدنه و یخ را کاهش می‌دهد.

کشتی های یخ شکن از چه موادی ساخته می شوند؟

کشتی های یخ شکن از مواد طراحی شده برای مقاومت در برابر شرایط سخت و یخ سنگین ساخته شده اند. بدنه آنها از فولاد با استحکام بالا ساخته شده است که اغلب با تحمل دمای پایین خاصی برای جلوگیری از شکنندگی در آبهای یخی ساخته شده است. 

بدنه ها با آبکاری ضخیم به خصوص در قسمت کمان تقویت شده اند. در داخل، یخ شکن ها مجهز به موتورهای قدرتمند، اغلب دیزلی-الکتریکی یا هسته ای هستند که نیروی لازم را برای حرکت در میان یخ های غلیظ فراهم می کنند. 

قایق های یخ شکن کجا فعالیت می کنند؟

جای تعجب نیست که یخ شکن ها بیشتر در اقیانوس منجمد شمالی و مناطق قطبی (مناطقی که بین قطب شمال یا جنوب و دایره های قطب شمال یا قطب جنوب قرار دارند) کار می کنند.

همچنین فعالیت یخ شکنی را در دریای بالتیک، در دریای سنت لارنس (سیستم کانال ها، کانال ها و قفل ها در ایالات متحده و کانادا که کشتی ها را قادر می سازد بین دریاچه های بزرگ و اقیانوس اطلس تردد کنند) و در دریای شمال پیدا خواهید کرد. -مسیری که سواحل قطب شمال روسیه را از دریای کارا، در امتداد سیبری، تا تنگه برینگ ردیابی می کند.

تاریخچه کشتی های یخ شکن

ممکن است به نظر برسد که یخ شکن ها یک اختراع مدرن هستند اما واقعا اینطور نیستند. در واقع از قرن یازدهم زمانی که مهاجران در سواحل قطب شمال و دریای سفید در شمال روسیه شروع به ساخت کشتی‌های کوچک چوبی تک یا دو دکل کردند، آنها مسیر خود را از طریق جریان‌های یخ پیش می‌برند.

این کشتی‌ها که به نام کوخ شناخته می‌شوند ، از بدنه گردی که هنوز در یخ‌شکن‌های امروزی می‌بینیم، استفاده می‌کردند. با این حال، بدنه‌های آن‌ها نه با طراحی بدنه دوبل و تکنیک‌های ساخت سخت، بلکه به‌وسیله یک پوسته هموار که در امتداد خط آب قرار داشت، مستحکم‌تر و مقاوم‌تر شدند.  

تقریباً به قرن بیستم نزدیک شد و صنعت دریانوردی بسیار تکامل یافته بود و از اولین یخ شکن واقعی اقیانوس پیما، یرماک استقبال کرد. یرماک که در سال 1897 در انگلستان برای نیروی دریایی روسیه ساخته شد، اولین کشتی یخ شکنی بود که توانست یخ های بسته بندی شده را با دویدن و خرد کردن آن به طور موثر مدیریت کند. این کشتی به ترتیب در سال های 1963 و 1964 از رده خارج و از رده خارج شد و این کشتی را به یکی از طولانی ترین کشتی های یخ شکن جهان تبدیل کرد.

کشتی های یخ شکن چگونه نیرو می گیرند؟

دوران کوچ چوبی مدت ها گذشته بود و قدرت پارو دیگر گزینه ای عملی نبود، بنابراین زغال سنگ و نفت در نهایت به سوخت انتخابی کشتی های یخ شکن تبدیل شدند. در این دوره مدرن حمل و نقل، برق و گازوئیل یک امر عادی است، با انرژی هسته ای سوختی برای تعدادی از کشتی های متعلق به روسیه.

اولین یخ شکن های دیزلی-الکتریکی در دهه 1930 طراحی شدند - اولین کشتی سوئدی Ymer بود که در سال 1933 ساخته شد.

این روزها شاهد رشد یخ شکن های هسته ای بوده ایم. این می تواند به دلیل هزینه های مربوط به شکستن یخ باشد - مقدار زیادی قدرت و در نتیجه سوخت مورد نیاز است. یخ شکنی هایی که با انرژی هسته ای کار می کنند سوخت کمتری مصرف می کنند و نیازی به سوخت گیری ندارند.

کشتی های یخ شکن هسته ای چیست؟

کشتی‌های یخ‌شکن هسته‌ای کشتی‌های تخصصی هستند که از راکتورهای هسته‌ای نیرو می‌گیرند و برای حرکت و شکستن یخ‌های غلیظ در مناطق قطبی طراحی شده‌اند. 

برخلاف یخ شکن های معمولی که به موتورهای دیزلی متکی هستند، یخ شکن های هسته ای از انرژی عظیم تولید شده توسط شکافت هسته ای برای تولید بخار استفاده می کنند که سپس توربین های متصل به ملخ کشتی را به حرکت در می آورد. این فرآیند یک منبع انرژی مداوم و قدرتمند را فراهم می کند و به این کشتی ها اجازه می دهد تا برای مدت طولانی بدون سوخت گیری کار کنند.

جدای از مزایای سوخت‌گیری ذکر شده، مزیت اصلی یخ‌شکن‌های هسته‌ای توانایی آن‌ها در حفظ توان خروجی بالا است که به آنها امکان می‌دهد تا ضخامت چند متری یخ را بشکنند. آنها به ویژه در قطب شمال و قطب جنوب مؤثر هستند، جایی که شرایط یخ می تواند شدید باشد. 

یخ شکن های هسته ای همچنین برد عملیاتی و استقامت بیشتری را در مقایسه با همتایان دیزلی خود ارائه می دهند که آنها را برای ماموریت های علمی طولانی مدت، مسیرهای کشتیرانی تجاری و حفظ گذرگاه های قابل کشتیرانی در آب های یخ زده ارزشمند می کند.

نمونه های برجسته شامل یخ شکن های کلاس Arktika روسیه است که معیارهایی را برای اکتشاف و ناوبری قطبی تعیین کرده اند.

چند کشتی معروف یخ شکن کدامند؟

برخی از کشتی های یخ شکن قابل توجه عبارتند از:

آرکتیکا : آرکتیکا ساخت شورویاولین کشتی سطحی بود که در سال 1977 به قطب شمال رسید. این کشتی هسته‌ای استانداردهایی را برای یخ‌شکن‌های مدرن تعیین کرد و با پرچم روسیه به فعالیت خود ادامه می‌دهد.

USCGC Healy : هیلی که توسط گارد ساحلی ایالات متحده اداره می شود ،بزرگترین و پیشرفته ترین کشتی یخ شکن در ناوگان ایالات متحده است. نقش مهمی در تحقیقات و تدارکات قطب شمال ایفا می کند.

Xue Long (اژدهای برفی): این یخ شکن چینی در اکسپدیشن های قطب جنوب و قطب شمال چین بسیار مهم بوده است. این کشتی به دلیل نقشش در نجات مسافران از یک کشتی روسی در قطب جنوب در سال 2014 مورد توجه قرار گرفت.

FSV Polarstern : یک کشتی یخ شکن آلمانی که به خاطر مأموریت های علمی گسترده اش شناخته شده است، Polarstern سفرهای متعددی در قطب شمال و قطب جنوب انجام داده است که کمک قابل توجهی به تحقیقات آب و هوا و قطبی کرده است.

منیع: martide