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潜艇掉深有那么恐怖吗?

电脑版   2020-11-26 06:03  

潜艇“掉深”有那么恐怖吗?我们都知道潜艇是通过灌水和排水进行下潜和上?N蚁胛实那蓖Ы艏鄙细∈鞘裁丛恚?潜艇掉深是潜艇在海洋中遇到的一种突发状况。主要

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潜艇掉深是潜艇在海洋中遇到的一种突发状况。主要是因为海水的密度不同,当海水跃层是上层密度大,下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,海水将会产生一个巨大的向下的压力,把潜艇猛地向下。这就好比在天空中的飞机,忽然遇到一股向下吹的强气流,从高空被吹到低空,甚至被拍在地面上。当潜艇不受控制的掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,造成失事。如果潜艇在浅海掉到了海床上,也可能造成壳体损坏或被海底岩石卡死,造成失事。



众所周知,潜艇执行任务就是在海中航行,而潜艇在海中的航行可不是像船只那样只要掌握好方向就行的,在潜艇一切正常的情况下,艇员们也从不敢掉以轻心,因为他们最害怕的不是潜艇故障,而是“潜艇掉深”!大洋海底并不是一样的,不同的深度,海水温度或密度都是有所区别的,而潜艇就是跟着这些不同的水层来做出调整,保持潜艇的平稳运行,所以潜艇在海中也会有像众人开车在开山路那样爬坡下坡的情况。而所谓的“掉深”又被称为是“水中断崖”,就好像开车开的好好的,突然前面路断了,然后潜艇就像车一样掉下了断崖,这是潜艇航行中遇到的最危险的情况,一般遇到这种情况下很少会有潜艇能够安全逃出。



美国长尾鲨号核潜艇就是一个例子,这艘潜艇的排水量超过4000吨,装载有22枚核弹,在上个世纪60年代的造价就高达5000万美元,潜深能够达到400米,但是却在1963年的深潜实验中遭遇海底断崖,长尾鲨号在遭遇海底断崖的情况下,又不幸失去了动力,紧急排水装置也失效,因此上浮失败。瞬间掉入水深达到2600米的海底,远远超过了潜艇的最大潜深,强大的水压将潜艇压爆,潜艇断成6截,小碎片更是散落在数万平方米的海底,艇上的129人也全部遇难,22枚核弹也不知所踪。




以色列达喀尔号潜艇也是因为此原因沉没的,1968年,以色列海军的达喀尔号潜艇从英国返航,准备回到以色列结束战斗巡航任务。但在途中,这艘之前表现一直正常的潜艇却突然失去了联系,彻底没了踪影。到预定回港时间多天以后,潜艇也再也没有出现。以色列方面认定潜艇可能出了问题,根据潜艇的速度、航向和最后一次通话的时间划定区域,进行了长时间的多次搜索,但一无所获,甚至连碎片、油渍都没有发现——这些一般都是潜艇失事后会留下的痕迹。当时载着80多名官兵的达喀尔号潜艇正在返航途中,已经进入到地中海,但在中途不幸失踪,对于以色列来说,潜艇事小,但是艇上的80多人才事关重大,为了给家属们一个交代,以色列从没有放弃过搜寻,前后的时间跨度长达31年,耗费资金数千万美元,终于在1999年在3000多米的海底发现了已经断为3截的达喀尔号潜艇。前海军司令在获知达喀尔号潜艇残骸被找到的消息后开枪自杀,因为他觉得自己对这件事故负有一定的责任,69条鲜活的生命就这样消失了,其中还包括他的弟弟。



事后的调查报告认为,这艘潜艇在复杂的地中海海域遭遇到了海底断崖,加上以色列官兵对潜艇的操作不熟悉,结果错过了上浮的最佳时间窗口,最后沉入海底,并被巨大的水压挤爆,潜艇官兵根本来不及发出任何求救信号。其实当时有人提议返航途中最好以上浮状态穿越地中海,但是遭到了上级的拒绝。



2014年,一篇来自《解放军报》的文章,引发了网友的强烈关注。在海军组织的一次不打招呼的战备拉动中,该潜艇支队支队长王红理作为指挥员,带领中国海军372潜艇紧急出航,潜入大洋,期间成功处置重大突发险情,并克服重重困难,圆满完成战备远航任务。372潜艇是在水深达3000多米的海域演习,据报道当时的深度有数百米,但在遭遇掉深后,仅仅3分钟内就掉了数十米深。假设当时航行深度为200米,极限破坏潜深为350米,艇员们则必须在潜艇掉到350之前阻止其下降,否则,整艘潜艇都将坠入无尽的黑暗。就在因为急速下沉,巨大压力造成主电机仓管道破损,海水喷涌而入的危机时刻,指挥员果敢正确的应急处理和全艇官兵条件反射般的反应速度配合得天衣无缝。不到10秒钟,应急供气阀门打开,所有水柜开始供气;1分钟内,上百个阀门关闭,数十种电气设备关闭;2分钟后,全艇各舱室封舱完毕;3分钟内,在能见度几乎为零的水雾环境中,全艇艇员成功将险情化解。创造了中国乃至世界潜艇史上的奇迹。


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掉深非常危险,海水浮力突然变小,潜艇会不知不觉的的往下掉,如果不注意观察深度计,潜艇就危险了,一旦深度超过潜艇极限深度,巨大的水压就会压破潜艇,到时候什么都沉到水底,除了漏出来的油。

紧急上浮,就是用最快的办法排除压载水舱里的水,让潜艇获得额外的浮力,这样潜艇就能快速上浮到水面。有两种方法。

一种是用高压气排水,这种压缩空气储存在高压气瓶里,压强高达200个大气压,压缩气瓶有两米多长,四五十厘米直径,潜艇上有一两百个这样的气瓶。这种高压气是用压缩机压制好存到气瓶里的,压缩机工作的时候噪音非常大,一般都在潜艇靠码头修整的时候进行,出海期间很少进行,所以使用起来非常节约,但是一到关键时刻,使用起来不顾一切的。。

一种是炸药爆炸产生高速高压气体排水,每一个压载水舱都安装了炸药,最紧急的情况下,引爆水柜里安装的炸药,瞬间将水排出去,潜艇立即上浮,回去后潜艇就得进厂大修了,这种爆炸排气不到潜艇生死存亡的时候是不会用的。

紧急情况时,往往优先向艇首水仓供气,这样艇首浮力大增,潜艇就可以加大马力会斜着冲向水面,场景十分壮观,我的头像就是。

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潜艇是通过改变自身重力实现下潜和上浮的。潜艇有一个重要组成部分,就是压载水舱。往水舱中灌水,潜艇的总重增大,因总重大与浮力,潜艇下潜;当总重等于浮力时,潜艇就可以悬浮在水下;将水舱中的水排出,潜艇的总重减小,总重小于浮力,潜艇上浮。排水越快,潜艇的总重减小得越快,同样的时间内比浮力小得越多,潜艇上升越快。

一般规律,由于液体的压强随深度的增加而增大,海水被压缩后,越深的地方密度越大。根据阿基米德原理,潜艇潜航时受到的浮力F浮=ρ海水gV排,排开海水的体积V排等于潜艇的体积,可认为保持不变。所以,随着深度的增大,潜艇受到的浮力略有增大。但大海实在太神秘了,人们现在可以遨游太空,可上九天揽月,但对大海的认识却远远不够。海底断崖就是这样,不知什么原因,在海面下的某处的海水会出现密度异常减小的情况。由上面的公式不难看出,潜艇一旦进入这样的区域,受到的浮力就会突然减小,使浮力小于重力,潜艇就会下沉。那情形就好比在悬崖边一脚踩空,大家没有这样的体会,但下楼的时候,有人有踩空楼梯的经历,感觉差不多。不过,潜艇遇海底断崖,浮力减小,但海水的压强却在增大,一旦超过潜艇能承受的压强,就会将潜艇压破。即使没压破,潜艇下沉的海底,陷入泥沙中,就彻底失去浮力,凭潜艇自身根本没法离开海底。

可见,潜艇遇到海底断崖,不及时采取措施,往往很难生还,到目前为止,有记录潜艇遇到海底断崖并成功脱险的,只有中国海军的372潜艇,372潜艇被中央军委授予“践行强军目标模范艇”荣誉称号。

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了解‘’掉深‘’就必须知道何为海水跃层

海水跃层也称“跃变层”或“飞跃层”。跃层是海水参数随深度变化而显著变化的水层。指海水温度、盐度、密度、声速等状态在垂直方向上出现突变或不连续剧变的水层。跃层对水下通信和潜艇的隐蔽具有积极的作用。水声设备在深声道中的使用效果最好,在深声道中航行的潜艇可以探测到距离很远的目标。在声速跃层之上发射的声呐信号,不易探测到跃层之下的目标,潜入跃层以下的潜艇被发现可能性大为减少。如果海水跃层强度较小、上界深度较深、厚度较大、较持久稳定,会形成不规则的声反射,大幅降低作反潜声呐的作战效能,给反潜行动造成困难。在战斗中海水跃层比较适合潜艇隐蔽行动,潜艇在作战中会尽量寻找海水跃层,来隐蔽待击。如果海水跃层是上层密度大,下层密度小的状态,从而形成负密度梯度跃变层,海水浮力由上至下急剧减小,被称为" 海中断崖"。潜艇在水下航行中,如突遭海中断崖,会立即失去浮力,急剧掉向海底,大多数常规潜艇的有效潜深为300米,潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,从而导致潜艇失事。

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潜艇掉深是一个非常严重的事情,如处理不当,很容易使潜艇直接沉入海底。我们先介绍一下掉深是怎么回事,地球上不同地区的海水由于温度、密度、盐度、声速等不同,会产生了海水跃层。如果海水跃层是上层密度大,下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,海水浮力由上至下急剧减小,也就是" 海中断崖"。潜艇在水下航行中,如突遭海中断崖,会突然使浮力急剧减小,掉向海底,这就是我们所说的"掉深"。大多数常规潜艇的安全潜深为300-400米,如果潜艇遇到时,会很短时间内不能及时排出压载水,潜艇将无法很快获得上浮力,当急剧掉深到安全深度时,超过最大潜深,巨大的海水压力会直接破坏潜艇,造成潜艇失事。所以,"掉深"是潜艇航行中最危险的状况之一。

2014年春节期间,中国海军南海舰队372艇正执行远航巡逻任务,海域水深三千米左右,372艇突然失去浮力急速下潜,主电机舱管道因深海巨大压力而破损,海水以几十个大气压力喷射而出。危机时刻,全艇官兵条件反射般的反应速度和指挥员果敢正确的应急处理,潜艇支队长王红理果断下令全部主压载水舱供气,在五舱的3名艇员迅速准确封闭管路,3分钟内,在能见度几乎为零的水雾环境中,关闭了大大小小近百个阀门和开关,操纵了几十种仪器,将险情成功化解,限制海水进入舱内。3分钟后,掉深终于停止。紧接着,潜艇在悬停10余秒后,深度计指针缓慢回升,艇体开始上浮。他们还自修自检装备后再次下潜,成功摆脱了他国军舰和反潜机的围追堵截,数十天后,圆满完成任务凯旋。当时的任务指挥员、潜艇支队支队长是王红理,艇长是易辉。 372艇是中国从俄罗斯引进的8艘基洛级常规柴电潜艇的其中一艘,安全潜深250米,最大下潜深度300米,装备6具533毫米鱼雷发射管,2006年交付海军服役。372艇在遭遇险情、主机舱在水下破损进水的情况下,用3分钟时间化解险情,并在3小时后基本修复潜艇的大部分设备,这种快速处置双重故障的沉着冷静,不仅表明基洛级常规潜艇结构之结实,也体现了中国潜艇部队精良的业务水准和优异的应急表现。 二战以来有好多国家的人潜艇都曾遇到掉深,好像没有像372艇这样自救成功的案例,所以不得不说是个奇迹。

1963年4月10日,世界第一艘核潜艇,美国“长尾鲨”号,在距离美国科德角330海里的大陆架边缘做深潜300米试验时,由于遇到掉深,直接坠入2300米的海底,艇上129名艇员遇难。造成世界史上第一次惨烈的潜艇事故,也是第一艘核潜艇事故。

1968年,以色列“达喀尔”号潜艇,从英国启航驶往以色列,在途经地中海海域时神秘失踪,杳无音讯。直到1999年在地中海某海域3000米海底发现“达喀尔”号失事潜艇残骸,尽管之前对失踪原因有多种猜疑,但从残骸的情况看,最大可能是潜艇遇到掉深情况而无法自救沉没海底。由此可见,潜艇遇到海水断崖掉深,是极其严重的,能够自我解救脱险,非常困难,甚至可以说,几乎是不可能的。

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掉深的危险之处,在于在这过程中,反应稍慢或稍有不慎,潜艇下潜深度很容易突破最大限制,进而造成不可挽回的后果。

之所以出现掉深,一般是由于海底洋流、温度、盐度变化,造成潜艇遇到海水密度跃层,所处的海水密度突然减小,所受到的浮力迅速减小,就像遇上了断崖。这时潜艇潜深将迅速加大,若不处理,只需几分钟就可能艇毁人亡。这种情况下,一般要通过应急吹水,动用宝贵的压缩空气迅速排空水柜,让潜艇尽快停止掉深并紧急上浮。但是说起来容易做起来难:

1.要求艇员迅速反应,指挥官及时判断形势,下达行动指令,全艇按预案自救。

2.吹水需要一定时间,在此期间潜艇仍在不断下潜,自救时间窗口有限。

3.吹水要按照规程进行,稍有不慎容易造成潜艇姿态失控(翻滚、首尾倾角过大等)。

4.紧急上浮过程中上方形势不明,存在一定风险;艇体结构在紧急上浮过程中可能受损。

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请问专家,能不能发明一个装置,艇的前后各配两组。类似于安全气囊,压力快到临界点之时弹开,給上浮时间提供三到五分钟的处理期呢

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