破冰船的破冰方法不像我们大多数人想象的，如同斧子劈柴时那样，从中间向两侧劈开。

而是在竖直方向施力，将冰压坏或者顶坏的。

这是因为，冰一般是层状的，在水平方向可以看做是无限延伸的，而竖直方向则仅有有限的截面积用来承受外力。

使用同样大小的力，作用在水平方向给冰造成的剪切应力（即压强）接近于零，而竖直方向上则可以将冰破开。

也就是说，靠撞击是很难撞开有些厚度的冰层的，需要从上至下的给冰层压力，让冰层承受不住压力而碎裂，这就是首压法，首压法也是后世世界各国采用最多的破冰方式。

改造之初，叶明本来的想法是将舰体的钢板全部更换为钛合金，能在-200度的超低温条件下不变形，钛合金的耐受能力还是比较值得他信赖的。

唯一让叶明退却的就是华夏的钛合金产能不足，一艘1.5万吨的巨轮，其船体所需要使用的钢材至少也要2000吨以上。

但考虑到1983年时，华夏的粗钢产量才堪堪突破5000万吨，而钛合金的产量则更加稀少，只有10吨。

这10吨还是叶明为了加固向阳红10号和歼8改战机而炼制的，这让叶明瞬间打消了将船体全部更换为钛合金的方案，毕竟他没有那么长时间来等待钢铁厂炼制出足够多的钛合金了，要知道，钛合金可不是普通的粗钢可比的，即便是有了生产技术，也不是短时间内能将产能提升起来的。

其实，在叶明拿出钛合金炼制技术交给国内各大炼钢厂前，国内虽然也对这种金属有所研究，但还没有那家单位拿出可行性的技术成果。

如果没有叶明拿出钛合金的制造技术，国内的钢铁单位至少也要再过两年才能研究出钛合金炼制技术，要想扩大产能，恐怕要到十几、二十年后了。

如果叶明敝帚自珍，国内钛合金工业还是会如前世一般，难以快速发展。

但叶明没有考虑过自身利益，他在第一时间就将这项技术交给了国家。

现如今，国内各大炼钢厂都已经掌握了这项钛合金生产技术，虽然说还不能在短时间内达到年产2000吨那么夸张，但是在今年年产个200-300吨还是有把握的。

钛合金的应用范围非常广泛，航空航天、军用装备、医疗产品、汽车、发动机、船舶等行业都需要它。

其中，航空和航天是钛合金的主要应用领域，占据了大部分市场份额。

只不过，到了叶明这里，就非常奢侈的给向阳红10号用上了，早在去年下半年，叶明就对这艘打捞船进行钛合金加固，现在叶明准备将国内生产的大半钛合金都用到舰首加固上。

由于钛合金与普通钢板焊接不了，而且叶明又放弃了重铸船体的打算。

所以，在一番考量后，他只能选择以原本的钢铁船体为底，在船体外层用铆钉拼接了一层Ti-6Al-4V超低温钛合金钢板，钢拉铆钉可以将两层不同特性的钢板象夹子一样夹紧，使其无法脱开。

而在船艏、船艉和水线等重要位置，还适当加大了钛合金钢板的厚度。

叶明选择的Ti-6Al-4V钛合金具有极强的延展性和韧性，具有高强度、轻量化、高耐腐蚀性等特点，能在零上500度的高温到零下257度的超低温环境下保持状态。

Ti-6Al-4V钛合金的主要成分是钛、铝、钒、铁、氧、碳等元素，这种钛合金也是叶明能掌握的钛合金金属中强度最高的，也是最耐高温的，黑鸟的机体使用的就是这种钛合金。

Ti-6Al-4V钛合金和BT5钛合金分别是霉苏的钛合金制造标准，在叶明的多方考量下，他还是选择了Ti-6Al-4V钛合金作为舰体钛合金技术。

虽然不是将船体全部更换为钛合金，但是这种改装方式还是会用掉至少100吨Ti-6Al-4V钛合金，这种奢侈的用料除了叶明，恐怕再没有谁能够完成了，毕竟国内的钛合金产量还没有提升起来，现在这100吨钛合金，已经是国内半年时间的绝大部分产能了。

没想到，这种极其坚固的金属还没被用到航空航天方面，倒是被叶明用到了改装破冰船上了。

虽然通过几大炼钢企业的关系，叶明调拨到了足够多的钛合金材料，但是叶明还是为此付出不小的代价，即便各大炼钢企业看在叶明这个技术提供者的面子上，给出的都是成本价，但叶明还是实打实的给他们送去了1.5亿软妹币，这才将这100吨钛合金给买回来。

好在这笔钱会由财政支付，毕竟这不是鍕方的项目。

但这项支出还是让叶明落了不少的诟病，很多人都认为，要是花这么多钱的话，还不如先向国外采购一艘差不多的将就着用，毕竟1.5亿软妹币都够在国外买一艘新建的PC3级破冰船了，现在叶明才只是买舰体材料都花费如此巨大，那改造整艘破冰船的造价还不得上天啊！

不过，叶明也没有办法，他总不能跟他们说，自己根本就没有破冰船的建造经验，所以只能往这艘船上堆重甲了，想必有了足够厚实的钛合金托底，这艘破冰船就算是撞，也能从冰面上撞出一条路来，叶明相信，以钛合金的坚固程度，就算是撞不破冰层，也不至于被冰层的反震给震裂船体的。

在确定了用钛合金升级船体后，叶明考虑的方向就转向了其它设计。

首先就是造型的改变，向阳红10号破冰船从尖艏被改造成了椭圆形的舰首，船底也从浅“V”型底，被改成了类似远洋货轮的接近平底，舰体的宽度也略有增加，这都是为了增加向阳红10号的冰上稳定性。

虽然冰上稳定性增加了，但是却是以海面稳定性换来的，平底船跟V底船的性质完全不同，平底船航行阻力大，船身的抗风浪稳定性很不好，除非是特别装载足够多足够重的货物，否则的话，在高海况下很容易翻船。

叶明敢这個设计，主要还是因为他有一个办法能让向阳红10号的船舱内部短时间内就增加重量。

由于向阳红10号有着非常严密的水密舱舱室，所以只要加装注水和抽水装置，向阳红10号的水密舱就能成为压载水调节室，海况不好时就向封闭的水密舱里注水维持稳定，等到海况好时就将水排掉。

同理，在破冰的时候，向阳红10号也可以放水将船体开上冰层，在从海里抽水到水密舱，用来压垮冰层，这样的破冰方式虽然会比冲撞式破冰法慢得多，但是却胜在稳当，不会因为一块厚冰就把船撞坏了。