核潜艇掉进2300米海底断崖,瞬间压成碎片,129人全部遇难
2020-03-26 

随着造船业发展,海运逐渐成为了人类运输的主要方式之一,而随之而来的不仅是经济贸易的发展,还有数量极多的海上事故。数据显示,在蒸汽轮船发明前,全球90%的船都会因恶劣天气而损毁在大海中。虽然说船只性能的发展使得海难数量减少,但这并没有从根本上解决问题。而水下舰艇所遇到的危险远远超过水上舰艇,就拿潜艇来说,由于水下环境复杂,其一旦出现事故,几乎毫无生还可能性。而在潜艇发展史上,许多优秀战士都为此付出了生命。其中美军一艘核潜艇的惨烈经历,远远超出了人们想象。

问:有人说潜艇最怕遭遇海底断崖,断崖是什么?有何实例?


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美国“长尾鲨号”是其第19艘核潜艇,全场84.9米,最大排水量达到了4310吨,这也是美对付苏联的秘密武器,几乎集合了美国所有的先进技术,造价高达4500万美元,最大潜深可达400米。美国人对这艘核潜艇充满了自豪,但是在一次执行任务中,这艘“长尾鲨号”却发生了事故,在其行驶到目标海域下潜300米进行潜水试验时,突然被一股奇怪的力量下拽,直接跌进2300米的海底。直到岸上观察人员久久未发现潜艇踪迹时,美军才慌了神。究竟是什么样的怪力,能将一艘核潜艇拖进海底呢?

下图为中国636M型372艇,是世界上目前公布的唯一的“掉深”后成功自救脱险的潜艇,创造了世界潜艇发展史上的奇迹。所谓的“断崖”并不是实实在在的悬崖,他是指海水在垂直方向上出现了物理性质的不连续导致潜艇的浮力发生突变,使潜艇发生突然的下滑,最终导致潜艇短时间内出现压力过载而失事。

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我们先来看一组公式:

本文仅代表作者个人观点,百家争鸣,百花齐放。

海水密度并不是稳定的,而海水跃层便是变化最显著的水层,核潜艇在海水跃层中能够有效躲避敌方雷达侦测。但是,这样操作的危险系数非常高,一旦上下密度发生反转,潜艇便会不受控制的下坠。拖拽“长尾鲨号”的便是这样的密度差,也被称为“深海断崖”。而“长尾鲨号”就这样直接掉进了2300米深的断崖中。要知道,这已经比其最大潜深足足多出1900米,强大的水压直接将这艘性能优良的核潜艇压成了碎片。

F浮=ρ液gV排


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金沙国际,这个公式就是阿基米德浮力定律的一部分,可以看到液体中物体所受到的浮力与液体的密度是相关的,液体密度越大所受到的浮力越大,反之受到的浮力越小。

作者:瀚海狼山

一艘钢铁铸造的庞然大物就这样变成了几块小铁片,无数的碎片证实了事故发生时的惨状。而当时正在潜艇中的129人全部随潜艇一同消亡在了大海中,无一生还。最令人感到恐惧的是,潜艇上的22枚核弹也一同失踪,沉没在了海底。自此开始,各国开始注重潜艇水下安全,并不断提升潜艇性能,但是面对大自然的变幻无常,这些事故并没有完全避免。值得一提的是,我国也曾遇到过深海断崖。

但是海中并不是每个水域、每个深度的海水密度都是完全一致的(海水密度受到盐度、温度等因素影响),在垂直方向上海水密度出现分层的区域叫“密度跃层”,潜艇行驶到这个区域会因为密度的变化导致浮力出现突变。如果是液体上层密度高,下层密度小,那么潜艇下潜到密度小的水层就会浮力突然减小,这就叫做“海底断崖”。此时重力>浮力,潜艇就会出现短时间内急速下滑,深度急剧增加,这就叫做“掉深”。

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由于海水中深度每增加10米就增加一个大气压,这种深度的跌落使得潜艇所受到的压力急剧上升,当超出潜艇耐压艇壳的承受能力之后潜艇就会出现损坏甚至直接被“压碎”。而且“掉深”速度往往都很快,从开始到失事可能也只有几分钟的时间,潜艇自救的时间都不够,只能眼睁睁看着自己被海水压死。开头所提到的372艇在3分钟内完成了500多个动作才制止进一步掉深,所以说372是一个“奇迹”,这与过硬的训练是密不可分的。下图为打捞的以色列“达喀尔”号潜艇残骸,他在1967年1月25日遭遇海底断崖,全艇69人全部死亡

这几天,媒体公开报道372号潜艇机电技工陈祖军的先进事迹,同时披露了372号艇在2014年春节战备巡航期间,在南海某海域遭遇水下断崖的惊险事件中的一些细节。372号艇是进口的基洛级常规潜艇,至今仍然是海军主力艇。当时在毫无征兆的情况下,突然性的迅速掉深!潜艇主机舱的一根海水管路因压力陡增而断裂,海水不断向舱内喷射形成水雾,使整个舱室视距几乎为零。在这千钧一发的生死关头,陈祖军组织舱室其他两人封闭舱室,控制海水蔓延,并在险情舱室继续进行损管堵漏。

当时,我国潜艇正在执行任务,突然响起的警报预示着危险来临,队长王红理当即做出指令,将所有水柜全部充满。警报解除,而王红理做出这一决定仅思考了30秒,便拯救了所有人的性命,并保住了这艘潜艇,此事也被称为奇迹。

当然了,有“海底断崖”就有“液体海底”,“液体海底”是指上层海水密度小而下层海水密度大,当潜艇下潜到大密度水层时浮力急剧增大无法轻易继续下潜,就如同触到海底一样。其实这种情况在作战中可以充分利用,当潜艇下潜到“液体海底”时可以利用这种大浮力悬停在海水中,此时可以关机隐蔽,等待对方出现时再突然出现。而且声呐产生的声波会因为传输介质的密度变化而出现反射或折射,也就是液体海底可以成功避开对方声呐的探测。

主机舱的迅速反应,给全艇赢得了极其宝贵的时间,此时艇长下令立即排除所有压载水舱,372艇才停止了危险的继续吊深,开始缓慢的上浮。

所谓的“掉深”除了因为密度跃层之外还有一个重要的原因:内孤立波。

一般来说,无论是常规潜艇还是上世纪建造的大多数核潜艇,水下300米,基本就是最大的战斗潜深,而一旦掉下350米,几乎就没有再挽回的希望。

在海水内部,密度沿深度方向存在层化结构,当出现某种扰动时(船舶航行、潜艇航行、地震等都是扰动),离开平衡位置的水质点将在约化重力和柯式力联合作用下重新回到平衡位置,这一过程中在惯性作用下往复震荡,这种波动就叫海洋内波

上世纪苏联建造的“钛合金核鱼”和进入新世纪后建造的新式核潜艇,最大潜深可以到700米甚至900米,但是到目前也都是理论值。实际上美俄谁也没有真正操纵潜艇到700米以下的深度去实际体验一下,因为很可能一去就再也回不来。

1985年,菲律宾苏禄海曾经出现过上下振幅90米的内孤立波。而1992年赤道东太平洋暖池出现了长达3个月的孤立内波,上下振幅达到60米。

在300米以下的水中,潜艇的耐压壳,巴掌大的面积,承受水的压力就是好几吨,一百多米长的艇体,任何一块钢板不合格、一条焊缝有问题、一个阀门封闭不足,一根通海管路不达标,都可能导致艇毁人亡。

而潜艇在水下航行时一旦遭受到内波就会随着海水出现上下波动,如果深度变化在潜艇耐压艇壳承受范围内还好说,深度较浅还可以顺利上浮。但是如果上下波动超过潜艇的最大下潜深度那么潜艇就有被“压碎”的危险。所以掌握潜艇的国家必然对自己周围的水域非常熟悉,一般不会轻易进入陌生水域。越南海军购买过6艘“基洛”级常规潜艇,但是一直都没有完全形成战斗力,就是因为没有完全掌握水下水文、地形情况,对常见的“密度跃层”和内波分布位置掌握不全面。

实际上,当今导致潜艇沉没的事故中,一开始往往并不是主耐压壳被压瘪,而是个别通海的阀门或者管道先崩溃漏水,抢救不及时,导致潜艇内部灌水超重,再逐步沉入深海而彻底崩溃。372号艇的遇险和抢救过程也证明了这一点。372在大深度掉深以后,最新崩溃漏水的也是一根通海管道!不过遇到这种情况,千万不能像演习中那样,抢险者用身体直接顶着喷出的漏水去关闭阀门,因为在两三百米水下漏水时,喷出的海水压力,会大到直接把人打昏甚至打死!

美国海军SSN-593“长尾鲨”号核潜艇的失事除了内部设计和指挥官经验不足之外,可能就是因为内波被拖入2560米的海底,129人死亡。

美国的长尾鲨号是世界上第一艘沉没的核潜艇,而且是在深潜试验中崩溃沉没,全艇129人,无一人生还,事故很可能也是从一根管道破裂漏水开始!

海底断崖十分可怕,潜艇如果遭遇海底断崖,基本都会艇毁人亡。中国海军南海舰队的636M型常规潜艇372艇,是目前世界上唯一遭遇海底断崖“掉深”后成功自救脱险的潜艇,创造了世界潜艇发展史上的奇迹。

长尾鲨号1961年8月正式服役,水下排水量为4310吨。此前,美国建造的全部常规艇和核潜艇的下潜极限深度均在210米左右,而该艇却打了鸡血一样的一跃将最大下潜指标,增加到396米!几乎翻了一倍。虽然这对于提高其反潜对抗能力极为有利,因为当时世界上所有的深水炸弹和鱼雷都不能攻击300米水深以下的目标。但美国人的这种“潜深大跃进”,也终于付出了惨烈的代价!

“海底断崖”又称“水下断崖”现象,主要是因为海水密度不同造成的。当潜艇从海水高密度海域进入海水低密度海域时,潜艇的浮力会突然减少,潜艇将会急剧下沉,专业上称这种现象为“掉深”。宛如一辆在公路上行驶的汽车突然掉下悬崖,其惊险程度可见一斑。

1962年4月10日,长尾鲨号核潜艇艇在科德角以东200海里的威尔金松海沟处进行深潜试验。9时17分:“到达试验深度,水下396米”。突然有一种异常声响信号传到水面,但由于声音已严重失真。为其护航的水面舰艇副舰长,在二战期间有在大西洋反潜作战中击沉德国潜艇的实际经验,他马上断言,这是潜艇耐压壳被压坏的声音!

潜艇在水下航行是充满挑战的,潜艇部队内部有个说法,那就是潜艇有三怕。“一怕掉深、二怕进水、三怕起火”。“掉深”排在潜艇所有危险状况之首,足以见得它的厉害之处。这是因为“掉深”可能会导致潜艇的实际下潜深度超过设计下潜深度,造成潜艇破裂进水,结构解体。潜艇的主机舱内遍布大量电气设备,一旦进水,还可能会引发火灾等事故,最终的结果将会是艇毁人亡。

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最著名的潜艇“掉深”案例当属美海军的“长尾鲨”号核潜艇沉没事故。1963年4月,这艘刚刚服役不满两年的新型核潜艇在美国东部沿海进行深潜试验时发生沉没事故,潜艇在2560米深的大西洋洋底被巨大的海水压力压碎解体,艇上129名艇员全部遇难。尽管目前关于该潜艇事故原因仍然有争议,不排除是除“海底断崖”以外其他因素导致的,但是该潜艇悲壮的沉没解体结果无疑向外界鲜活的展示了潜艇“掉深”的严重后果。

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当然,并不是说遇到“海底断崖”潜艇就会在劫难逃。在2014年年初,中国海军的372潜艇在执行任务时,就突然遭遇“海底断崖”现象。373艇的番号为远征72号,隶属于海军潜艇某支队,驻三亚榆林基地。这是一艘俄制基洛级636M型潜艇,是我国引进的第二批基洛潜艇,作战性能超过印度的8艘基洛877挺,稍逊于越南的6艘最新型基洛636M1。

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372潜艇在短短几秒钟内从正常潜航深度下沉70多米。当时潜艇主电机舱有管道破损,第五舱有进水,情况一度非常危险。但372艇官兵临危不惧、沉着应战,在短短数分钟内准确执行一系列口令,完成500多个动作,避免潜艇面临更大的危机。最终在进行封闭隔舱,损管堵漏等操作后,潜艇成功自救上浮,化险为夷,创造了世界潜艇遭遇“海底断崖”现象时成功自救的奇迹,特别是372艇最后还自行修好艇上受损设备,继续执行预定任务,足以见得372艇官兵的心理素质和专业素质之高。2014年,海军给372潜艇全体艇员记集体一等功。

美国海军调查后认为,造成沉没的最可能的原因,是长尾鲨号的海水引入系统的某个局部管路出了问题,且很可能在机舱范围。潜艇周围的海水在巨大压力作用下涌入舱室时会造成猛烈的水雾。进入舱室的海水使输电网络失效且导致潜艇失去动力。长尾鲨号航速下降之后开始下沉,片刻便超越它的临界深度,最后的残骸永远停在2560米的海底上!此后几十年,美国海军老老实实的把核潜艇的最大工作潜深定位在300米,不敢随意突破。

为了避免潜艇遭遇“海底断崖”现象遇险,各国海军只能加强对潜艇航行海域的水文调查。强国海军都拥有先进的海洋水文信息调查船,它们可以调查特定海域的海水流向、潮汐、盐度、温度、暗礁、水下地形等信息。这些数据将成为潜艇水下航行的重要参考依据,避免潜艇身处险境。

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