03.02 潜艇“一怕掉深,二怕进水,三怕起火”,具体指的是什么?

1130舰炮


核潜艇因具有极高的隐蔽性,强大的杀伤力,被誉为远洋隐形杀手。但是这样的超级武器,面对海水变化,也是能躲就躲着。稍不注意遇到海水跃层就会变成深海断崖,无论多强大的潜艇到了它面前,也只有瞬间解体的份,即使是美核潜艇也不例外。这不,美4000吨核潜艇瞬间变成废铁,129名士兵当场丧命,22枚导弹长眠海底。

不愧是被称作潜艇杀手的深海断崖,前一秒是盟友,下一秒就是敌人,众多核潜艇也是苦不堪言。本来吧,大多数情况下,越往下海水密度较大,潜艇可以寻找温度和盐度密度突然发生变化的区域,也就是海水跃层。隐藏自身行踪,躲避水面舰艇声呐的搜索。但是有一种少数情况,是下方海水密度较小,这就是深海断崖,穿越温度和盐度跃层的潜艇会由于重量大于浮力而迅速下沉,一旦超过了安全潜深,潜艇就会被巨大的压力压瘪,再先进的潜艇也无能为力。

美国那艘“长尾鲨”号核潜艇就是这样,在一次下潜试验中倒霉的遇到了深海断崖,作为当时美国最先进的核潜艇,服役还不到两年就被海水挤压成了一堆废铁。无独有偶,这样的事故从二战后,各国海军就频繁遇难。以色列海军在一次取货途中,就遭遇了同样的事,一艘“达喀尔”的潜艇命丧地中海,后经过30年的寻找,一次偶然中在3000米的深海找到了它的残骸。

但是同样是遭遇潜艇杀手,我国海军却创造奇迹死里逃生。遭遇险情的第六分钟,372号潜艇的艇壳就已经被挤压到变形。第八分钟潜艇总下沉就达到了300米左右,而最大安全深度也就是300米。千钧一发之际,我国海军的临危不乱,第一时间关停主电机,避免进水导致全艇短路;迅速封闭舱室,避免进水波及其它舱室;迅速关闭30多个阀门、堵漏,将进水控制到最少。最终372潜艇化险为夷,致敬中国海军!


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这道理很容易理解。

掉深的问题放一下,先谈进水和起火问题。

任何舰船进水都是严重问题,因为船是在水上航行的,进水将引起浮力变化,可能导致下沉。而潜艇靠艇重与浮力相等保持平衡,一旦进水艇重急剧增大,浮力不足以托住艇身,于是迅速下沉。由于潜艇是在水中航行,上下都是水,不像水面舰艇好歹可以浮在水面撑一会,当然特别危险。

火灾在任何情况都很危险,而在潜艇尤其严重,因为潜艇是一个密封空间,火灾会迅速消耗有限的氧气,并且因为艇上各种有机材料燃烧,产生大量有毒气体,极易造成人员窒息。2003年中国海军361潜艇事故就可能是突然氧气大量消耗造成全体人员窒息,酿成惨剧。

那么掉深又危险在哪里呢?初中物理课本告诉我们,液体压强是随深度增大的,潜艇在深藏水中,靠自身结构承受压强,如果突然掉深,外壳就可能承受不住,当然很危险。

那为什么会出现掉深呢?这就与海水密度变化有关,大海不是一锅密度相等的盐水,正常情况是密度小的海水在上层,密度大的在下层,但是也有相反的情况,即所谓“海中断崖”。潜艇误入这种区域就会造成浮力骤减,艇身快速下沉。这里不光是承受压强变化,还有艇身骤然失去平衡,自身结构强度能否抵抗的问题,潜艇虽是钢铁结构,但在深海中其实相当脆弱,经不起太大姿态变化,甚至可能直接折断,当然极其危险。

为什么掉深比进水起火更危险呢?因为进水起火都是造成问题都是可预见的,平时官兵也有训练过,知道应该怎么处理。而海中断崖完全是突然发生不可预测的,一切都需要临机处置,稍有不慎就是艇毁人亡。


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掉深

潜艇在水下航行的基本原理就是浮力等于自身重力。其中,浮力等于常数乘海水密度乘潜艇体积。在航行过程中,如果海水密度突然变小,而常数和潜艇体积又是固定的,那么受到的浮力就变小了。潜艇此时又没法及时把艇内的水排掉,重力不变。那么就会出现重力大于浮力的情况,潜艇就会快速下沉,也就是掉深。如果掉深过快,潜艇反应不及,那么很有可能超过潜艇极限潜深,耐压壳破裂,艇毁人亡。


进水

这个就好理解了,潜艇的耐压壳破了,海水涌入。耐压壳破裂的原因有可能是被地方击中,也有可能是触礁,也有可能是前文说的掉深导致。潜艇进水后会迅速启动损管程序,根据破损程度和进水速度制定抢救办法。但是,一旦情况很严重,潜艇救不回来,可能就要弃艇了。而如果潜艇还在几十米深的海底,那就更麻烦,因为海水的高压会把人直接压死。


起火

那就是潜艇内部着火了,这是相当危险的情况。潜艇内部空间有限,氧气更有限。一旦火灾太大,艇内氧气会迅速消耗殆尽,人员全部窒息而死。某种程度上,起火比进水还严重。


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1.潜艇掉深,这里李晓伟为你分析,假设潜艇排水量为1000吨,深度100米的淡水中航行,正常驶入大海之后,由于潜艇排水体积不变,而潜艇所处区域,水的密度变高,那么这时候潜艇,还是排开1000立方米的水,由于水的密度增大,潜艇的浮力由1000吨增加,这个时候的潜艇不进行操作,就会由平衡状态转入上浮状态,因为1000吨的海水是重于淡水的,所以潜艇浮力增加,这个时候,潜艇需要往水柜注水,保持100米潜深。

潜艇做完这些操作之后,浮力与重力又保持平衡,但是这次的浮力是大于1000吨的,那么接下来潜艇又进入淡水区,由于还是排水量还是1000方,所以浮力减小到1000吨左右。这个时候的潜艇,由平衡状态转入“下潜”状态(掉深),因为之前潜艇,为了保持平衡,水柜注水了所以自身重量增加,导致浮力小于重力,这时候需要用高压气,把水柜的水吹出来,否则就掉深。

2.潜艇失火,其实潜艇失火主要是电池,电池无论是铅酸的,还是锂离子电池,都有失火的问题,而常规潜艇在水下,是依靠蓄电池提供电力推进,所以携带大量的电池,电池不免存在短路的问题,不能百分百避免。

3.潜艇进水,潜艇内部压力和大气压一样,潜艇所在的深海比大气压大很多,所以潜艇哪怕破一个针眼,都会导致向高压水枪向艇内喷水一样,并且连带有,导致短路的问题(海水导电),还有潜艇进水自身重量增加,这样导致的浮力不平衡问题。



李晓伟


潜艇有着世界上最艰苦的岗位,也有着全世界最恶劣的工作环境。潜艇兵都有三怕,就是“掉深”“进水”和“起火”。这三种情况,如果处置不恰当,极其容易造成相当严重的后果。

“掉深”,是潜艇兵最怕的事情。是指潜艇突然从高密度海区进入低密度海区,产生较大负浮力导致潜艇“掉下海底”,而这个“掉”的速度也极快。由于常规潜艇的最大潜深一般不超过300米,如果不能及时解除产生的负浮力,极有可能导致潜艇的耐压艇壳被水压压破,从而导致严重的事故。

“进水”,便是艇内进水。大多是由于耐压艇壳破裂而形成裂缝,海水受压强的作用涌入艇内,造成艇内重力增大的情况。艇内管道众多而温度较艇外海水高,在进水时往往会形成水雾,对于损管来说这是极妨碍视线的情况。但又必须迅速找到进水口,因此需要训练有素的损管才能迅速维修。

“起火”,则是火灾。潜艇内部空间极其狭小,管路复杂。一旦发生火灾,经常会导致电子设备出现故障,影响潜艇的正常工作。再者,艇内本就不充足的氧气遭到燃烧的迅速消耗,更是容易令艇员窒息,甚至死亡。火灾产生的烟雾颗粒会在狭小的空间里迅速扩展,火灾扑灭也难以进行。

这三种事故无论是哪一种,可能产生的后果都是极其严重的。各国海军的潜艇部队,几乎都为这些而付出过惨重的代价。


战争之王


这其实就是人们常说的潜艇“三怕”,是人们根据潜艇所处水下环境及作战方式而总结出来的一些对潜艇存在较大威胁的特殊情况,分别是“一怕掉深,二怕进水,三怕起火”。

图注:国产372潜艇曾遭遇水下“掉深”,后来成功自救,安然无事


我们先来看看什么是潜艇的“掉深”。潜艇“掉深”是指潜艇在水下定深航行时,突然从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减,在短时间内仅依靠车力和舵力难以消除负浮力,使潜艇如同疾驶的汽车在负浮力作用下快速掉下悬崖,专业上称之为“掉深”。“掉深”是潜艇水下航行最危险的状况之一,产生潜艇“掉深”的原因,主要与海水温度、盐度、密度和声速迅速降低有关。潜艇在水下航行中,如突遭“掉深”,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。

再来看看什么是潜艇“进水”。潜艇“进水”是指潜艇舱室内意外破损进水,出现损失浮力,升降舵和高压气失事排水系统使用不及时,就可能使潜艇快速形成负浮力差、力矩差及下潜惯性,进而使潜艇掉入极限深度,造成艇毁人亡的事故发生。

最后再来看看潜艇“失火”。所谓潜艇“失火”是指潜艇舱室内发生火灾,轻则损坏电器设备,影响潜艇正常工作,重则火势蔓延难以扑灭,艇员窒息而死,甚至发生爆炸,造成艇毁人亡。潜艇发生火灾的原因主要是潜艇电器设备老化、舱室湿度大、电器设备绝缘降低,极易发生短路造成火灾。


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图为潜艇掉深示意图


所谓潜艇的三怕就是军队在使用潜艇的过程中,总结出的三类对潜艇安全威胁比较大的事故。首先一怕掉深指的是潜艇在水下行驶时遇到的一种情况,大洋中的海水密度并不是一致的,潜艇在行驶时很可能从高密度海水中忽然进入低密度海水,此时海水浮力骤减,“变沉”了的潜艇就会忽然下坠,这种情况就叫做“掉深”。


因为掉深后的潜艇深度会迅速下降,外壳承受的压力就会迅速增大,像一般潜艇的潜深只有几百米,承受过大压力后潜艇就会破裂沉没,所以这种情况对潜艇威胁很大。因此中国372潜艇在遭遇水下“掉深”后凭借自救安然无恙,能被国内记集体一等功。

图为潜艇驾驶室内部


其次的二怕进水指的是由于一些意外情况,艇内涌入海水,此时因为深海压强大,海水会不停进入潜艇,而且因为艇内温度比海水高,很容易形成水雾,很影响之后的损管作业。潜艇中管道众多,空间狭小且布满设备,如果损管不能快速堵住这个缺口,一方面海水会损坏各种设备,另一方面海水不断地涌入就会减少了浮力,变沉的潜艇就会沉没。

图为中国潜艇进行失火演习


最后的三怕起火也就是艇内起火,和平时期潜艇起火的原因主要是潜艇电器设备老化、此时舱室湿度大、再加上电器设备绝缘降低,就容易发生短路造成火灾。潜艇中火势较小时可以用衣物、毯子等物体覆盖扑灭,较大时则用蒸馏水、淡水或空气泡沫扑灭,水上状态时还可以用化学泡沫与二氧化碳灭火,实在不行就封舱灭火,因为潜艇多数火灾起因是电器,所以禁用海水灭火防止走电。火灾对潜艇一方面会损害各种设备,另一方面会消耗氧气,很容易造成窒息死亡,对潜艇威胁也很大。


这就是潜艇三怕的具体情况,希望对大家有所帮助。


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