首先，破冰船的螺旋槳在一般任務中基本見不著冰，因為它在船體最後邊，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製造的，它的硬度至少也得在7以上（鑽石是10），而冰的硬度呢，最高才3。破冰船螺旋槳不光是不怕冰，在一些特殊任務中，螺旋槳還得充當冰刀，被用於切碎冰塊。這個後面再聊。圖:毛子核動力破冰船，勝利號

第一種沒啥可說的，就是撞。破冰船的船頭都是至少5釐米厚的鋼板，鋼板往裡則是粗大的鋼樑鋼柱，極其堅固。厚度不足1.5米的冰層根本扛不住動輒上萬噸的破冰船。開足馬力一路衝撞，冰層就破碎成渣兒了。

第二種就複雜多了，這種方法是用來對付兩米左右的厚冰層的，簡單說就是衝上冰面，壓碎冰層。破冰船的船頭下方沒有球鼻艏（就是那個凸出的大球），它的船頭下面幾乎是圓弧形的。圖:中國雪龍號也是破冰船，注意看船頭水線處的形狀

另外大型破冰船內部一般會有好幾個儲量上百噸的水罐，分佈在船頭船尾和左右兩邊。對付厚冰層時，破冰船先後退，排空前水箱同時注滿後水箱，讓船頭翹起來，再全速前衝，讓前半個船身衝到冰面上。如果上千噸的重量仍沒有把冰層壓垮，破冰船會用水泵將後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。如果嫌開出的航道太窄，破冰船還可以交替抽空、灌滿左右兩側的水箱，讓船體搖起來，壓碎旁邊的冰層。圖:工作中的破冰船

如果被壓碎的冰塊太大，它們漂浮在航道中很可能會對後方的船隻構成威脅，畢竟普通船隻甚至軍艦也遠沒有破冰船結實。這種情況下，破冰船會排空後水箱、灌滿前水箱，將船尾翹起來，讓兩個（或更多）螺旋槳貼近水面，然後開始倒退。堅硬的螺旋槳此時就變成了巨大的碎冰機，旋轉切削加撞擊，將危險的大冰塊刨成碎冰沫。圖:破冰船的螺旋槳

破冰船終年在危機四伏的冰海中橫衝直撞，所以船體的一切都是加強型的。厚實的船底從側面和正面看都是圓弧形的，這樣可以化解水凍結膨脹形成的壓力；兩到四個螺旋槳則由高硬度鋼材鑄造，所以它們不止不怕撞到冰塊，還能用來做刨冰呢。

有些破冰船在船頭也有一組螺旋槳，用來排出冰層下方的水，讓冰層失去承託，自己鬆動垮塌。但我估計要是用這種破冰船對付厚冰，應該不怎麼靈吧。圖:前後兩組螺旋槳的破冰船

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

當然漿可以切割冰。

破冰船是一種特殊型別的船舶，其設計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阻。破冰船不同於其他船隻的顯著特點是其堅固的船體能夠抵禦冰層，一種特別設計的破冰形狀能夠形成一條前進的路徑，並具有在海冰中航行的強大能力。

破冰船的特殊設計使其適合執行破冰任務。堅固的船體是破冰船的重要特徵之一。具有低冰阻並能根據需要進行不同機動的船體形狀極其重要。破冰船採用雙層船體，在船底和船側有兩層不透水錶面。 船體比其他船隻更厚，作為建造材料的鋼材將具有抵抗低溫強度的特性。為了增強在冰水中的機動性，破冰船有一個傾斜的前部船頭，有時是圓形船尾和傾斜的側面。此外，一些破冰船的特點是船首比船尾寬，以增加其開闢冰道的寬度。

同樣，儘管船體結構堅固，但還需要結構加固才能使破冰船有效地履行職責。事實上，破冰船船頭的設計是一個重要因素，因為船需要穿過充滿冰塊的水域。破冰船的船頭將被設計成更圓的結構，以幫助船隻利用其重量破冰，並在上面行駛。 普通船頭的船體有助於它破浪前進，減少船與水之間的摩擦。雖然老式破冰船的外殼厚度高達50毫米，但現代船隻使用屈服強度500 MPa的高強度鋼，以更少的鋼重量和厚度提供增強的強度。船體使用的鋼在低環境溫度和高負載條件下也能有效抵抗脆性斷裂。

與其他船隻相比，現代破冰船的另一個顯著特點是它能為其他船隻在冰水中開路。無論是早期使用的燃煤或燃油蒸汽船、柴油電力破冰船，甚至核動力破冰船，破冰船都具有顯著增強的動力。 兩個螺旋槳安裝在船頭、船尾和船首推進器上，這些船的機動性很優秀，在冰上能有效地操縱。美國海岸警衛隊的強力極地破冰船採用柴油-電力和機械推進系統，包括6臺柴油發動機和3臺燃氣輪機，分別產生高達13000千瓦和45000千瓦的功率。

核動力是破冰船行業最新和最先進的動力方式，更適合這些船隻從事的艱苦工作。破冰船從事的是高成本密集型工作，主要是因為燃料成本。 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，即使是石油開採等高回報工作，這也是一項巨大的投入。這是核動力破冰船經常前來救援的地方。在同樣的條件下，核動力船使用的鈾不到一公斤，這使得它成為更好的動力選擇。此外，這也消除了燃料補給的需要，而這正是這些船隻在隱蔽的冰封區域所需要的。

核動力破冰船的總回報很容易超過最初的生產成本。 目前，俄羅斯經營著世界上所有的核動力破冰船。第一艘於1957年服役，俄羅斯運營著八艘用於各種目的的核動力破冰船。 破冰船結構龐大，重量、體積和動力都有優勢，可以在3米厚的冰層上平穩滑行，並將其壓碎，為其他船隻開闢道路。這使得它們成為北極和俄羅斯冰凍海域非常有用的船隻。

破冰船是如何工作的，這是因為它們的船體設計。與其他船隻不同的是，圓形船頭使破冰船的光滑部分更容易滑過厚厚的冰層，從而大大減少了阻力。當船滑過冰面時，它的重量落在冰上，壓碎了冰層。 光滑的船體設計有助於將冰推出船外，防止冰進入船的部件並造成損壞。即使在最惡劣的條件下，雙層船體結構也能確保船體的完整性。外殼用材料和船體聚合物塗料加固，使其強度更高，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阻，但破冰船在其他海域缺乏效率。這種設計有一點負面影響，特殊設計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，但破冰船的設計讓波浪全力撞擊船隻，使得操縱變得困難。 設計上的一些修改使得雙作用船舶設計有可能克服這些限制。

破冰船配有可以向各個方向轉動的螺旋槳，使船能夠向後產生足夠的推力來破冰。螺旋槳包裹在金屬外殼內，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。螺旋槳採用高強度耐低溫的青銅合金製造，很難被冰層損壞。

螺旋槳當然怕冰碰壞，大型船隻的螺旋槳一般都是採用鎳鋁青銅材料製造而成，因為普通的鋼鐵太重，並且在水中容易生鏽，不耐空泡腐蝕。而鎳鋁青銅的密度較低，但是強度更大，不容易鏽蝕，持久力和耐空泡腐蝕能力也更強。在二戰之前，螺旋槳多為黃銅材料，英國為了建造高速魚雷艇而研發出了鎳鋁青銅材料，這種材料在二戰結束以後迅速成為大型軍艦的標配，無論是航母還是潛艇，又或者是破冰船都是採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，但是如果與大型的冰山正面碰撞，肯定也是會受損的。很多人想當然的以為破冰船是使用螺旋槳來攪碎冰層完成破冰，實際上並非如此。破冰船主要是依靠自身重量和動能進行無腦式撞擊擠壓破冰，破冰船的船頭外部用厚度在50MM以上的加強型的鋼板進行過加固，內部還有X型防形變鋼架構支撐，以最大限度的抵抗衝擊。而破冰船的外形也被設計成比較寬大的粗壯型，為的也是增加船頭重量和拓寬航道。▲雪龍號破冰科考船

破冰船有兩種不同的破冰方式，當冰層厚度不超過1.5米時，將發動機馬力開至最大，利用速度產生的動能和堅硬的船頭不停地撞碎冰層，這種破冰方式可持續性好，每小時可以開闢約5到10海里的航道，因此也被稱之為連續式破冰法。▲俄羅斯核動力破冰船連續破冰

一旦冰層厚度超過1.5米，連續式破冰就很難奏效，因為直接撞擊這麼厚的冰層不僅難以擊碎，還可能會讓船頭受損凹陷甚至破裂漏水，所以必須採用更為經過的衝撞式破冰。這種破冰方式是透過內部水艙調節，將船頭吃水變淺，然後加大馬力把船頭衝上冰面，再將水艙注入船頭加大壓力，直到把冰面壓碎。當冰面破碎後，螺旋槳反轉讓船後退，再繼續衝上前面的冰面，如此反覆迴圈，將厚實的冰層不斷破開。這種破冰方式操作複雜，速度較慢，一般每小時最多隻能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。▲衝撞式破冰

透過破冰船的原理我們可以發現，螺旋槳在破冰過程中全程只提供動力，並不參與擊碎冰層的工作。在冰面破裂後，破冰船向前航行，由於冰的密度比水小，碎冰也只會浮在水面，而不會對螺旋槳造成損壞，因此破冰船一般是不用擔心螺旋槳被冰碰壞的。不過為了保險起見，破冰船一般都會安裝兩部動力裝置和多個螺旋槳，即使單個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”級破冰船