Tàu phá băng

[

Bác có thể nói sâu hơn,chi tiết hơn được không:Nếu thổi khí xuống dưới lớp băng thì làm sao có thể phá được lớp băng định hướng muốn phá vì không khí phân bố đều khắp dưới mặt băng.Ngoài ra giả sử nếu lớp băng có thủng một lổ nhỏ thì liệu cách này có ổn không.
Các bác nêu ra nhiều phương pháp phá băng nhưng các bác có thể nói cho em biết phương pháp phổ biến và chủ yếu hiện nay mà các tàu phá băng thường sử dụng

Tàu phá băng chỉ hoạt động bằng cách trườn lên mặt băng và đè vỡ lớp băng bằng trọng lượng của con tàu. Như bạn nào đó đã viết thì việc phá băng (của tàu phá băng) bị hạn chế bởi độ dày của băng. Khi tàu tiến tới, những khối băng vỡ bị dồn lại và rẽ sang hai bên bởi mũi tàu, nhiều lúc bắn tung sang hai bên, nhìn như là tàu đang rẽ băng ra vậy.
Không ai dùng nhiệt để phá băng (trên tàu phá băng) vì các lý do: lượng năng lượng cần thiết sẽ rất lớn, khó khăn về kỹ thuật trong việc truyền năng lượng ra vỏ tàu (và tăng chi phí), cấu trúc vỏ và khung tàu sẽ yếu đi khi nhiệt độ lên cao (ở mức đủ để phá băng khi đang chạy). Việc truyền nhiệt ra vỏ tàu không phải là không làm được, tuy nhiên nó liên quan tới cấu trúc vỏ tàu và hiệu suất truyền nhiệt.
Cũng không thổi không khí xuống dưới mặt băng (ở tàu phá băng) vì không có gì giữ được khối khí (đủ lớn để phá băng) tại vị trí cần thiết.

Tớ không biết nhiều lắm, chỉ đưa ra một tham số về tàu phá băng hiện đại nhất thế giới hiện nay của Nga:
Nó dài 150m trong dó 136 m dưới nước, phần còn lại nổi hoặc dè lên băng.Nặng 23500 tấn, Công suất 75000 HP. Hệ thống tạo các bọt khí áp suất lớn làm nứt các tảng băng sau dó dùng lực và sức nặng phá vỡ khối băng. Với tốc độ chừng 6 Km/h có thể phá vỡ lớp băng dày hơn 2m, nếu chậm hơn nữa có thể phá lớp bang dày tới 5 m và nếu trợ lực có thể phá các lớp băng dày tới 9m. Lớp vỏ tàu dày tới 48cm bằng thép hợp kim đặc biệt.

tàu phá băng cần 2 cái cực khỏe:
khung sườn và động cơ
Cách hoạt động như sau:
đầu tiên dùng bơm bơm nước vào các bồn dằn phía sau làm mũi tàu nhô lên. Sau đó chạy tới thật nhanh chồm hẳn phần đầu lên băng rồi dùng bơm bơm nước vào bồn chứa trên mũi. Trọng lượng nước và trọng lượng tàu sẽ phá lớp băng.
Trọng lượng lớn giúp tàu dễ phá băng hơn đồng thời chịu được các cú trèo-trườn liên tục (nếu không gãy ngang thân như chơi).
Tuy nhiên, có một thứ cực kì quan trọng mà nhiều người không để ý: các phương tiện trinh sát băng. Không phải cứ thấy băng là phá mà phải chọn trước hải lộ thích hợp nhất, sau đó mới tiến hành phá. Nếu không, băng các nơi xung quanh nó dồn lại thì tàu cỡ nào cũng dẹp lép như con tép. Các tàu phá băng thường có một trực thăng đậu phía sau chuyên đi cập nhật tình hình băng định kì. Giờ có vệ tinh thì khỏe rồi.

Vậy là bác không rõ về cấu trúc trong tàu thuỷ rồi. Mỗi ko gian trong tàu đều được nghiên cứu kỹ lưỡng để có tính kinh tế cao. Tại sao vậy? Nó liên quan đến tải trọng tàu, tải trọng của tàu sẽ quyết định chi phí trả cho cảng, kênh đào hoặc đăng kiểm.
*Không gian vùng đuôi là nơi bố trí dày đặc nhất. Bao gồm:
- Bồn chứa nhiên liệu chính, thông thường rất lớn. Ko ai đặt nó giữa tàu, gần nơi sinh hoạt của thuỷ thủ đoàn hay hàng hoá. Nếu có, trừ 1 số tàu có giới hạn về kích thước, phải cần vách ngăn.
- Động cơ tàu. Hầu hết tàu bố trí động cơ vùng đuôi để tăng hiệu suất của động cơ.
Như vậy vùng đuôi tàu luôn chiếm 1 trọng lượng đáng kể. Không còn không gian dư thừa.
Mũi tàu thông thường có 1 vách để trống. Trong trường hợp tàu phá băng mang ít hàng hoá, trọng lượng sẽ nhẹ hơn. Như vậy tàu phá băng luôn có xu hướng nhô lên phía trước. Mà thực ra tàu vận tải nào chạy ba lát (chạy ko hàng, chỉ có nước dằn) cũng đều có xu hướng đó cả.
*Khung sườn:
Lâu rồi nên quên. Để đảm bảo 1 cơ cấu khoẻ, tàu phá băng có thể sử dụng cấu trúc của tàu dầu, tức là có vách kép (2 vách ngăn) 2 bên. Phần quan trọng nhất sẽ là các sườn giữa 2 vách này. Cấu trúc sườn như thế nào sẽ do tính toán thiết kế, khá phức tạp.
*Bơm nước dằn tàu: chỉ có 1nơi duy nhất có thể chứa nước đó là khoang đáy. Khoang này nằm giữa đáy đôi, giống trường hợp vách kép vậy.
Như vậy phương pháp của bác e rằng ko khả thi. Nếu có thì ko mang tính kinh tế đâu.
Tớ dùng từ hơi lộn xộn, mong các bác thông cảm.

có fải là kiểu "của tui" đâu
cái này đọc đâu đó trong cuốn Vật lý giải trí. Có cả giải thích vì sao một tàu khá nổi tiếng của Nga bị kẹt trong băng.
Tàu phá băng thường dùng để mở đường cho 3-5 thậm chí 15 tàu khác di chuyển, có thể nó hy sinh tính kinh tế cho nhiệm vụ chính là mở đường.
nhưng để kiếm lại cái sơ đồ đã

Về cái vụ khoang kín nước ở đuôi tàu thì khó, nhưng ở giữa thân và phía mũi thì chắc chắn là có thể, thế nên việc cho tàu chồm lên mặt băng rồi hút nước làm tăng khối lượng để đè vỡ băng là chuyện bình thường. Hơn nữa, tàu phá băng còn có các khoang chứa nước đối xứng hai bên thân, trong trường hợp tàu bị kẹt trong băng người ta sẽ bơm nước vào một bên làm cho tàu nghiêng đi, sau đó xả nước sang khoang phía bên kia làm cho tàu nghiêng về phía đối diện, đè vỡ lớp băng xung quanh bằng cách "lúc lắc" (thường khi bị kẹt thì băng xung quanh tàu cũng không dày lắm).

Chú Fìa đó hả
Một ý kiến hay, thế trong trường hợp nước bị ....đông cứng thì sao nhỉ? Lúc đó liệu nó ảnh hưởng cấu trúc thân tàu ko? Hoặc tệ hơn là phá hỏng các cấu trúc luôn.

to bác vuanthai: Mấy cái ảnh Icebreaker bác post lên có phải là của chiếc Ural không bác nhỉ?
He he các bác có thêm nhiều cách phá băng độc đáo quá. Nhưng em nghĩ chuyện chứa nước rồi bơm qua các bồn để phá băng không ổn lắm, như thế icebreaker lúc nào cũng ngất ngư như mấy chú say rượu mất. Việc trọng tâm thay đổi liên tục như vậy không ổn cho cấu trúc của tàu. Với khối lượng vài trục nghìn tấn những tàu này bằng cách trườn lên tạo áp lực lên mặt băng hoạt động hiệu quả hơn và đạt tốc hiệu cao hơn (khoảng trên 10 hải lý/h). Các tàu này thường chỉ sả nước vào các khoang để tăng khối lượng khi bị kẹt. Nếu tàu bị kẹt với lớp băng quá dày người ta cũng có thể dùng liều nổ để giải phóng tàu.
VC

kiếm hoài mà ko được cái sơ đồ nào của tàu phá băng. Nhưng mà cái zụ "bơm đầu bơm đít" là có đó ông xờ pí ui.
đây có một đoạn mô tả sự khác biệt giữa tàu phá băng zới tàu gia cường chống băng nè:
Characteristics of ice-strengthened ships
Most of the ships that supply Antarctic bases are ice strengthened rather than full blown ice breakers

Double hull, with a gap between them, the gap may be air or filled with water ballast. If the outer hull is punctured the inner will hopefully not be.

Flat hull shape with a rounded rather than pointed bow. This allows the front of the ship to drive forwards, rise above the ice and then let the weight of the ship break the ice.

Specially formulated hull polymer paints for strength and also low friction when in contact with ice.

Special engine cooling arrangements so that the inlet for water taken on board to cool the engine doesn''t get blocked with ice - likewise the water outlet.

No stabilizers or any other kind of hull protuberance that might get ripped off by ice

Helicopter, for scientific work, but also for spotting leads and open water in the ice to guide the ship.

Rudder and propeller protected by the shape of the hull, so that ice moving backwards is less likely to cause damage.

Thicker than normal steel, particularly at the bow and at the level of the water-line

Reinforced "ice belt" that typically extends about 1m above and below the water line. This is where the hull has thicker steel and also has extra internal ribs to help the stiffening. These are usually twice as many of these ribs than in a comparable "normal" ship.

Powerful bow and stern thrusters to help maneuvering in tight spaces such as pack ice.


Characteristics of Ice Breakers
Ice breakers have the features of ice strengthened ships and then some of their own too

Heavy for their size, to make them more effective at breaking through ice when they are pushed up above it by their engines.

Very gradual upwards slope at the bow, particularly at the water line to allow the bow to ride up over ice before the weight breaks through.

Hull made from special steels designed for optimum strength at low temperatures

Extra thick steel at the bow the stern and at the waterline.

An "ice horn" to protect the rudder and propeller when in reverse, and an "ice knife" in front to protect it when in forwards motion.

Electric propulsion to the propellers. Electric motors can apply torque when not actually turning or when only turning slowly, so hitting a large piece of ice will not stop the engine.

Extra strong propellers with replaceable blades. There may also be a propeller inspection well to examine them in operation and the facility to change blades while at sea.

Very powerful engines. The engine may be diesel possibly with extra power supplied by gas turbines for ice breaking or be nuclear powered.

Air bubbling systems to assist ice-breaking. Air is forced under pressure from 2m or so below the water line where ice is met, helping to break it and move it out of the way.

Heated water jets below the waterline to help when breaking through ice.

Ability to rapidly move large amounts of water ballast within the ship to shift the weight when needing to break ice.

Hull divided by bulkheads into a series of watertight compartments in case the hull is holed.

Powerful searchlights for use in dark winter con***ions.

ông thấy phần tui high light nó cũng có nói chuyện bơm nước tới lui trong thân tàu ko?
tất nhiên còn tùy tình huống, khi nào băng dầy mới phải dùng chiêu này. Còn thông thường chỉ cần trọng lượng tàu là băng bị phá rồi. Băng dầy mới phải bơm.
Còn zụ nước lạnh thì tàu nó sưởi thôi mà. NHất là tàu nguyên tử nó còn đòi nước càng lạnh càng tốt (để làm nguội lò phản ứng).
To VC: chiếc trong hình là chiếc Yamal, tàu phá băng nguyên tử lớn nhất hiện nay, của Nga, 75.000HP