破冰船的工作原理

洗澡时，请利用这个机会做以下实验。在跳出浴缸之前，打开排水孔，继续让你的身体躺在盆底。此时，你身体暴露在水中的部分正在逐渐增加。与此同时，你也感觉到你的身体在逐渐变重。在这种情况下，你可以清楚地看到，一旦你的身体暴露在水中，它就会在水中失去重力(你可以回忆起你在水中的时候有多轻！)立即恢复。

鲸鱼正在不自觉地做同样的实验——当潮水退去时，如果它们被放在浅水里，它们也会有同样的感觉。但是它会有致命的后果:它会被自己惊人的重力压死。难怪最初是哺乳动物的鲸鱼必须生活在水中:水的浮力可以避免它被重力压死。

上面所说的与这篇文章的标题密切相关。破冰船的工作是基于同样的物理现象:船体暴露在水面的部分仍然有它原来的“陆地”重力，因为它的重力没有被水的浮力抵消。你不应该认为破冰船在行驶时利用船头的压力不断地破冰。破冰船不像这样工作。他们像切冰工一样工作，比如20世纪30年代著名的“立克舞”。这种工作方法只能用于处理相对较薄的冰。

真正的海洋破冰船以另一种方式工作。破冰船上强大的机器在运动时可以把船头移到冰上。由于这个原因，船首的水下部分非常倾斜。当船头出现在水面上时，它会恢复其全部重力，从而压碎冰。为了加强作用力，有时船首的储水罐也装满水——“液体压载”。

当冰的厚度小于半米时，破冰船就是这样工作的。当遇到较厚的冰时，必须利用船的冲击力来制服它。这时，破冰船会后退，然后用它的全部质量撞向冰。当时，起作用的不是重力，而是运动着的船的动能。这艘船似乎变成了一个速度很慢但质量很大的壳和一把锤子。

对于几米高的冰山来说，破冰船在破冰之前必须用它坚固的船头撞击它们几次。

1932年，参加过著名的穿越极地“西伯利亚”航行的水手马尔柯夫曾这样描述这艘破冰船:

在数百座冰山中，西伯利亚开始在一个被冰覆盖的地方战斗。连续52小时，信号机上的指针总是从“全速后退”跳到“全速前进”。在13班四个小时的海上作业中，西伯利亚人冲向冰面，用弓击打它们，爬上冰面压碎它们，然后返回。厚达3/4米的冰块慢慢融化。每次碰撞后，船体可以前进1/3。