破冰船遇到冰層,就用翹起的船頭壓上冰麵,靠船頭部分的重把冰壓碎。這個重一般能達到1000噸左右,不太堅固的冰層,在破冰船的壓力之下馬上就被壓碎了。如果冰層較堅固,破冰船往往要後退一段距離,然後猛衝過去,有時要反複衝幾次,才能把冰層衝破。遇到很厚的冰層,一下子衝不開,破冰船就開動功率很大的水泵,把船尾的水艙灌滿,使船的重心後移,船頭抬高。這時,將船身稍向前進,使船頭擱在厚冰層上,再把船尾的水艙抽空,用來灌滿船頭的水艙。這樣,本來就很重的船頭,再加上灌進船頭水艙裏的幾百噸水的重量,很厚的冰層,也會被壓碎。破冰船就這樣慢慢地不斷前進,在冰上開出一條水道。
有時,破冰船會遇到更厚更結實的冰層,當破冰船壓到冰麵上時,冰層並不破裂,而隻是往下沉陷,使破冰船擱在冰上,船身夾在中間,即使開足馬力也不能動彈一步。遇到這種情況,就要用搖擺的方法把破冰船從冰圍中解脫出來。為了使破冰船能夠自己搖擺,在船中部沿著兩舷設置了搖擺水艙,它一方麵可儲藏鍋爐用水和食用淡水,一方麵在舷部受損傷時,可以保護船體不致漏水而下沉,第三個作用就是幫助破冰船擺脫困境。當破冰船給冰層夾住以後,隻要很快地將一舷的水艙灌滿,船就側向一邊,然後又將水抽入另一舷的水艙,船又側向相反的一邊。這樣來回抽水,破冰船就左右搖擺,再開足馬力,船就不難退出冰麵了。
氣墊船
早在100餘年前,人們就提出一種設想:在船底與水麵之間由一層高壓空氣生成一定厚度的氣墊,使船體全部或部分露出水麵,使船所受阻力大大減小,航速大大提高,但是,由於沒有完善的氣墊理論做指導,又值當時的工業水平尚不具備製造輕型、大功率發動機的條件,從而使這種設想無法實現。
20世紀50年代初,英國人考克雷爾等人首創了較完整的氣墊理論。該理論認為:如果利用升力風扇將壓縮空氣打入氣囊,並從船體周邊的射流噴口射出而形成氣墊,就可以將船全部“抬”出水麵。1956年英國造出了試驗氣墊船,1958年又建成了第一艘有人駕駛的氣墊船“SRNI號”。這艘氣墊船長9.1米,船寬7.3米,總重3050千克,裝配有一台功率為320千瓦的航空用驅動風扇活塞式發動機,1959年7月,考克雷爾乘坐這艘氣墊船進行橫渡英吉利海峽的處女航獲得成功。1960年,英國人又對“SRNI”氣墊船進行了改造,在它的底部周邊裝上了柔性圍裙,從而解決了氣墊船走向實用化的關鍵技術問題。由於采用了柔性圍裙,就像在剛性的輪子裝上輪胎一樣,增加了剛性的船體與地(或水)麵之間的距離,從而使氣墊船能在波浪上或在崎嶇不平的陸地上航行。同時,柔性圍裙的作用能使高壓空氣漏失量大為減少,可節省很多的飛升功率。
20世紀60年代以後,氣墊船的迅速發展,越來越顯示出它那獨特的優越性。首先,它具有兩棲性,既能在水麵上航行,還可以在急流險灘、草原、沙漠、沼澤地、淺水區或冰封的海麵上行走自如。由於氣墊船采用了柔性圍裙,提高了船體和航行表麵的有效高度,所以它具有良好的通過性,所謂通過性,就是在一定航速下氣墊船可以飛越一定跨度(約為氣墊長度的0.3倍左右)的壕溝,跨過一定高度(一般為圍裙高的0.7~0.8倍左右)的垂直障礙,還能爬上一定角度的斜坡,跨越一定高度的陡坡。它具有良好的快速性,其最大航速一般可達60~80節,有的可高達100節以上。另外,它不需要特殊的碼頭設備,停靠、啟動等都非常方便。