未來北極航道的船型

據不完全統計，自2012年夏季開始平均每年通過東北航道的商船約有60多艘，通行時間主要集中在7月上旬至11月上旬�？傮w而言，北極航道作為連接亞歐交通新干線的雛形已經顯現。然而，北極海域內所特有的嚴寒、風暴與極晝極夜的環境特點決定了未來的極地船舶將具有很多不同于目前國際航運市場上主流船型的全新特點。

極地船舶設計的特點

毗鄰北極圈的俄羅斯在極地海域航行方面擁有非常豐富的經驗。前蘇聯在上世紀80年代建造的一批極地船舶目前依然在北極地區從事貨運，這些船舶有望成為未來極地船舶的雛形。這批極地船舶在布局上類似于干雜貨船，沿船長方向布置有3～4個貨艙，艙內可載運雜貨，部分貨艙可載運集裝箱，艙口蓋上也可載運集裝箱。這批船舶根據載重量主要可分為兩個系列。載重量2萬噸左右、折合載箱量1200TEU左右的中型極地船舶，船長170米、型寬22米、設計航速在18節左右，基本采用柴油機動力裝置推進，具備一定的破冰能力；載重量3.4萬噸左右、折合載箱量2500TEU左右的大型極地船舶，船長260米、型寬32米、設計航速20節，受當時柴油機技術的限制，大多采用蒸汽輪機動力裝置推進，一些船舶還采用核動力，破冰能力較強。

北極圈內復雜的氣象條件與極晝極夜的特點給船舶航行過程中的瞭望增加了不小的難度，為確保航行安全，未來的極地船舶很可能會選擇將駕駛室布置在船首。相對于絕大部分將駕駛室布置在船尾的設計方案相比，首駕駛艙的設計將減少船舶前進過程中的駕駛盲區，有利于船員在惡劣的天氣下對冰情進行觀察，縮短船員到達船首錨機所需要的時間，對于確保船舶航行安全有著非常重要的作用。與此同時，將駕駛室設置在船首的方案可以讓船舶甲板貨物的裝載不受駕駛盲區的限制，增加甲板載貨數量，提升船舶的綜合經濟性。對于采用核動力的極地船舶而言，前置駕駛室的設計方案還能夠有效地減少船員在船上受到的核輻射。然而由于船舶機艙不可避免地需要布置在船尾，因此將駕駛室設計在船首的方案將導致船上管系與電纜的數量顯著增加，由此而導致的空船重量增加與建造成本的提升將在一定程度上抵消由此帶來的優勢。另外，極地海域內特有的嚴寒與暴風天氣決定了相對于裝載在貨艙內的貨物而言，那些裝載在露天甲板上的貨物更容易發生貨損。因此，絕大部分航行在北冰洋內的船舶都不會選擇裝載甲板貨。

目前助航設備的迅速發展也讓未來極地船舶繼續保留后駕駛艙的設計成為了可能。與將駕駛室整體遷移到船首的方案相比，未來船員完全可以通過安裝在船首的高清攝像頭觀察浮冰的狀況。

與前置駕駛艙的設計方案相比，雙殼結構將成為未來極地航行船舶的標配。雙殼結構能夠有效地減少船殼由于受到海冰沖擊而破損的風險，提高船舶遇險后的生存能力，還能對油艙等破損后容易發生污染事故的部位進行特殊的保護。受破艙穩性衡準的影響，未來1萬DWT以下級小型極地船舶的雙舷側部分可能全部作為壓載艙或隔離空艙，而1萬DWT以上級中大型極地船舶的雙舷側空間通常會采用下部作為壓載艙，上部作為甲板下通道的布置方案。對于油輪、散貨船等載重型船舶而言，實際營運過程中的空載航行將是難以避免的，需要大量的壓載水以確保船舶空載航行時的穩性，此時壓載艙內的加熱設置就顯得非常必要了。不過，從目前經北極航道運輸的貨物類型來看，未來北極航道航行的載重型船舶不會太多。

在推進器方面，導管螺旋槳也將成為未來極地航行船舶的標配。對于推進效率要求較高的船舶都會選擇螺旋槳的周圍增加一圈導管，使得推進器附近的伴流集中，提升整體推進效率。通常情況下增加導管后的螺旋槳能夠在同樣的尺寸下增加30%左右的推力。導管螺旋槳的這一特點對于極地航行船舶而言具有非常重要的意義。一方面，極地海域內特有的大范圍浮冰為船舶航行增加了額外的阻力，而增加導管后的螺旋槳所獲得的額外推力能在一定程度上增加船舶推力，克服額外阻力對于船舶航行速度的影響。另一方面，導管能夠有效地保護螺旋槳葉梢在船舶輕載航行時不至與周邊的浮冰發生碰撞而損壞，提升船舶在極地航行的安全性。通常情況下在拖輪、渡輪等小型船舶上采用導管螺旋槳的成本與技術難度都不是很高。然而對于螺旋槳尺寸較大的大型船舶而言，過于笨重的大型導管在制造成本與安裝的工藝性方面都會存在較大的難度。因此，這類船舶將更傾向于選擇通過調整浮態的方式避免螺旋槳在轉動過程中受到浮冰的影響。

是否需要具備破冰能力是未來極地航行船舶設計方案中最大的懸念。一般來說，自身具備破冰能力的船舶在極地海域內航行時受天氣和冰情的影響較小，理論上能夠實現全季節通航，且航行過程中無需雇傭專業破冰船開道，在極地海域內可航行的時間長，航行總成本相對較低。然而具備破冰能力的貨船建造難度較高，初始投資較大。與此同時，船舶破冰需要專門的操作技巧，船舶營運過程中的管理也更為復雜，對于缺乏極地海域航行經驗的船員團隊而言，單獨駕駛破冰船在極地海域內航行的風險很高。相對而言，采用專業破冰船開道的模式在北極航道運營初期的實踐性更強。這主要是由于對于非極地國家的船員而言，北極航道是非常陌生的海域，在海面浮冰密度較大的情況下，有專業的破冰船引導將大大降低船舶操作的難度與船員的心理壓力。與此同時，在破冰船開辟的航道內航行的模式能夠有效避免船體受大塊浮冰的撞擊，提升船舶在極地海域航行的安全性。更為重要的是，一旦船舶在北極航道內發生險情，開道的破冰船能夠提供及時而專業的應急，大大提升船舶在北極航行的安全性。因此，目前航行在北極海域內的大部分船舶都采用了雇傭專業破冰船開道的運營模式。