国外核动力破冰船基本情况研究

来源：海星智库

作者：王国亮 谢忱蓝

目前，全球共有推进功率1万马力（约为7460千瓦）以上的破冰船100余艘，主要集中在俄罗斯、芬兰、加拿大、瑞典、美国、丹麦等18个国家。俄罗斯是世界破冰船数量最多的国家，也是唯一拥有核动力破冰船的国家，在役核动力破冰船6艘，均隶属俄联邦政府，主要航行在巴伦支海、芬兰湾、白令海、东西伯利亚海等北极及周边海域，执行航道开辟、护航、救援、科考和观光等任务。与常规动力破冰船相比，核动力破冰船推进功率更大、续航时间更长、破冰能力更强，更适合在北极高纬度海域、严重冰况下长期作业。

图1 全球现役推进功率超1万马力的破冰船分布情况

一、核动力破冰船的发展历程

迄今为止，俄罗斯已发展了四代核动力破冰船，正在研制第五代。早在20世纪50年代，苏联在研发首艘核潜艇时，便同步启动了核动力破冰船的设计工作，强化在北极地区航行保障和科考能力，1957年世界首艘核动力破冰船“列宁”号下水，该船也是世界首艘采用核动力推进的水面舰船。20世纪70年代，苏联研制了破冰能力更强的第二代核动力破冰船“北极”级，主要用于深海水域，该级船是世界上首级也是唯一一级到达北极点的水面舰船。20世纪80年代，针对北极地区近岸、港湾、内河河口等浅水区域破冰任务，苏联发展了第三代核动力破冰船“泰米尔”级。20世纪90年代，俄罗斯因经济原因一度暂停了最后一艘“北极”级的建造。进入21世纪，随着北极的资源、航道及地缘政治价值日益凸显，俄罗斯愈加重视核动力破冰船发展：2001年在《海洋学说》中提出将更新换代核动力破冰船作为国家长期计划；2007年完成最后一艘“北极”级的服役；2013年开工建造新四代核动力破冰船；2017年正式启动第五代核动力破冰船研制。

图2 俄罗斯“胜利50周年”号破冰船

二、核动力破冰船的现状及典型型号

目前，俄罗斯在役核动力破冰船共6艘，包括4艘“北极”级和2艘“泰米尔”级（“列宁”号和“北极”级前两艘均已退役），详见表1，正在建造LK-60型第四代核动力破冰船，已建成3艘待服役，计划发展LK-110型第五代核动力破冰船，目前处于设计阶段。

俄罗斯核动力破冰船均由俄罗斯联邦原子能公司下属海港公司（ROSTOMFLOT）统一运营管理，母港位于摩尔曼斯克。

表1 俄罗斯现役核动力破冰船

俄罗斯各级核动力破冰船基本情况如下，性能参数对比见表2。

表2 俄罗斯核动力破冰船参数对比

“列宁”级核动力破冰船仅“列宁”号一艘，1959年服役，长134米，宽27米，满载排水量16000吨，最大航速18节；最初配装3台90兆瓦OK-150型压水式核反应堆，1970年换装为2台171兆瓦OK-900型反应堆，推进功率32.3兆瓦，2节航速下可连续破2.4米厚的冰层，已于1989年11月退役，2005年至今一直停泊在摩尔曼斯克港，用作破冰船博物馆。

“北极”级核动力破冰船是目前俄罗斯核动力破冰船队的中坚力量，共建造6艘，首艘1971年开工建造，1975年开始服役，现役4艘。第6艘“50周年胜利”号因经费问题建造进度屡遭拖延，直至2007年才服役，该船船长159米，宽30米，吃水11.08米，满载排水量25000吨，尺寸较前五艘（长148米，排水量23000吨）略大，该级船配装2台171兆瓦的OK-900A型反应堆，推进功率54兆瓦，3节航速下可连续破2～3米厚的冰层。

“泰米尔”级核动力破冰船共建造2艘，均在役，船体由芬兰赫尔辛基造船厂建造，核反应堆和发电机组在圣彼得堡波罗的海造船厂安装，首艘1989开始服役；船长150.2米，宽29.2米，吃水约8米，满载排水量近21000吨，最大航速22节，配装1台171兆瓦的KLT-40型反应堆，推进功率36兆瓦，3节航速下可连续破2.2米厚的冰层。

LK-60型核动力破冰船共计划建造5艘，2013年开工，已建成3艘，均在试验，预计2020年陆续服役；该级船长173米，宽34米，吃水8.5～10.5米，满载排水量33540吨，最大航速25节，配装2台175兆瓦RITM-200型核反应堆，推进功率60兆瓦，1.5～2节航速下可连续破3米厚的冰层。

LK-110型核动力破冰船也称“领袖”级，2017年开始研发，船长205米，满载排水量71000吨，配装2台RITM-400型新一代核反应堆，推进功率120兆瓦，1.5～2节航速下可连续破4.1米厚的冰层。

三、核动力破冰船工业基础

目前，国外从事破冰船建造的船厂主要集中在北欧地区，其中只有俄罗斯和芬兰开展过核动力破冰船的设计建造。

（一）俄罗斯

俄罗斯是唯一独立设计和建造过核动力破冰船的国家，已为本国设计和建造了多艘核动力破冰船。

冰山设计局是俄罗斯核动力破冰船主要设计单位，曾设计“列宁”号和6艘“北极”级核动力破冰船，并与芬兰阿克北极技术有限公司联合设计了2艘“泰米尔”级核动力破冰船，最新设计的LK-60型核动力破冰船是目前世界排水量最大、破冰能力最强的破冰船，排水量达33450吨，破冰厚度达3米。此外，该局正在与克雷洛夫国家科学中心联合设计LK-110型第五代核动力破冰船。

波罗的海船厂是俄罗斯核动力破冰船唯一建造单位，建于1856年，隶属于俄罗斯联合造船集团，船厂员工3000多人，有3座大型船坞。该厂参与了俄罗斯全部核动力破冰船的建造工作，曾建造“列宁”号、6艘“北极”级和3艘LK-60型核动力破冰船，并为2艘“泰米尔”级破冰船安装了核动力装置，未来还可能负责7万吨级LK-110型破冰船的建造工作。

（二）芬兰

芬兰是世界破冰船设计和建造能力最强的国家，除为本国设计和建造破冰船外，还为俄罗斯、美国等设计或建造破冰船。芬兰从事过核动力破冰船设计或建造的企业仅有阿克北极技术有限公司和赫尔辛基造船厂。

芬兰阿克北极技术有限公司拥有上百年的破冰船设计经验和完善的船模冰池设施（冰池长75米、宽8米、深2.1米），设计了世界最先进的侧向破冰船型和双动破冰船型，承担了多型目前活跃在极地的破冰船，如俄罗斯“波罗的海”号侧向破冰船、我国“雪龙”II号科考船。20世纪80年代与俄罗斯冰山设计局联合设计了“泰米尔”级核动力破冰船。

芬兰赫尔辛基造船厂建于1856年，目前是俄罗斯联合造船集团全资子公司，建造了世界60%以上的冰区航行船舶，船厂员工600人，最大干船坞长280米、宽34米，龙门吊最大起重能力450吨。1989年和1990年完成了两艘俄罗斯“泰米尔”级核动力破冰船的船体建造，满载排水量21000吨。

四、核动力破冰船对俄罗斯北极战略的支撑作用

俄罗斯一直将北极地区视为战略要地，近年来发布一系列北极战略文件，逐步将北极地区的主权权力、军事安全、资源和航道利益明确为其战略重点。2008年发布的《俄罗斯联邦2020年前及未来在北极的国家政策原则》文件，将北极作为实现其社会、经济发展目标的自然资源战略基地；2013年发布的《俄罗斯联邦2020年前北极地区发展与国家安全保障战略》，进一步强调对北极资源及航道的开发利用。2015年的新版《海洋学说》，将北极视为俄罗斯重要战略方向，提出强化在北极地区主导能力。核动力破冰船作为俄罗斯北极战略下发展的重大装备，对其维护资源和航道利益具有重要意义，主要体现在以下两方面。

（一）用于促进“东北航道”全年稳定通航

“东北航道”途经俄罗斯沿岸，约有5600千米在俄罗斯控制下，一旦开通将成为沟通欧亚大陆和美洲大陆以及大西洋、印度洋和太平洋的世界最短的海运航线，与绕行南部苏伊士运河的传统航道相比，可缩短航程7000千米，将为俄罗斯带来巨大的经济利益和发展潜力。但目前该航道北极段大部分时间被厚冰覆盖，冬季冰层厚度可达2米，年通航期仅3-5个月。为此，俄罗斯正大力发展新型核动力破冰船，不断扩大破冰船队规模，提升破冰能力，以推动“东北航道”四季畅通。

图3 东北航道与南方航道对比

（二）为俄北极资源开发提供航行保障

俄罗斯是北极圈内领土面积最大、海岸线最长的国家，在北极海域拥有大面积专属经济区，近年来正利用其地理优势，不断加大北极资源的勘探及开发力度。而破冰船是支撑水面船舶在北极冰区环境进行海洋勘探、油气开采、资源运输的重要保障装备，尤其对于北极高纬度的厚冰区域，主要依靠功率更大、破冰能力更强的核动力力破冰船提供破冰领航及物资保障。