海中斷崖真的那麼可怕嗎?以中國潛艇的真實經歷還原一個真相

2014年8月27日晚,中央電視臺《新聞聯播》報道:中央軍委簽署命令,給一個單位、一名個人授予榮譽稱號。給一個單位、二十四名個人記功。後來通過媒體的解讀才知道,我國372潛艇在進行一次具有實戰背景的戰備拉動時,遇到了海中斷崖、潛艇掉深的重大突發險情,並克服重重困難,圓滿完成戰備遠航任務,創造了我國乃至世界潛艇史上的一個奇蹟。

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而通過對這次事件的報道,也把“海中斷崖”、“潛艇掉深”這兩個專業名詞帶到了大眾的視野中。這難免讓人好奇:海中斷崖是什麼?它和潛艇掉深的關係又是什麼?以及潛艇掉深的危害又有哪些?在網上關於海中斷崖、潛艇掉深的科普文章並不少。小船人在看了不少後,發現這些文章都有一個共同性,就是把海中斷崖、潛艇掉深形容的非常可怕,潛艇遇到了“九死一生”;且多數還用美國“長尾鯊”號攻擊型核潛艇的事故作為佐證,顯有理有據。不過在小船人看來,這些科普有些片面,於是想基於相關知識,再結合海軍政治部李忠效的報告文學《372潛艇出島鏈記》還原一個真相。

海中斷崖真的那麼可怕嗎?以中國潛艇的真實經歷還原一個真相

潛艇

海中斷崖

什麼是海中斷崖:

海中斷崖是由於海區、水深、水溫、鹽度、密度的差異,海水會在垂直方向上出現突變或不連續突變水層。這種現象也叫“海水躍層”或“躍變層”。躍層的厚度和距海面的深度,隨海區和氣象條件變化。主要有溫度躍層、鹽度躍層、密度躍層和聲躍層。各躍層的海水密度是不同的,因此海水的浮力也是不同的。

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深海情況是比較複雜的

海中斷崖與潛艇掉深的關係:

我們知道潛艇能浮在水面或懸浮在水中某一深度,是因為潛艇的重量等於浮力。而根據阿基米德原理,我們又可知物體在水中所受的浮力等於該物體所排開水的體積的重量。因此,潛艇所受的浮力在數值上等於其所排開水的重量,也就是我們常說的排水量。

排水量數值的大小是由排水體積和水的密度決定的。這樣我們繼續把它延伸:當潛艇完全浸沒在水中時,其實排水體積是固定的,潛艇的自重也可以認為是固定的,而此時如果密度發生變化,必然會造成浮力的變化。當密度變小了浮力也就變小了。當潛艇的重量大於潛艇所受的浮力,那麼潛艇就會下沉,稱之為”掉深“。

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潛艇掉深示意

潛艇掉深的危害:

至於潛艇掉深的危害,我們可以以遇險的372潛艇為例。其水下排水量超過三千噸,當海水密度變小0.001,那麼相當於潛艇所受的浮力減少了3噸。而據事後艇員們的推算,當時海水密度可能變化了0.003,實際潛艇所受的浮力減少了9噸多。這樣的結果就是:海水浮力急劇減小,導致潛艇急劇掉向海底,如果不能迅速控制下潛狀態,潛艇掉深到極限深度便會艇毀人亡。

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沉沒的潛艇

海中斷崖真的那麼可怕嗎?

理論部分

看到上述,明顯潛艇在遭遇海中斷崖,潛艇出現掉深後是非常危險的,但是小船人還是要說海中斷崖並不可怕。這是因為海中斷崖並不像陸地上的斷崖,一腳踩個空,連反應的機會都不給。如遇險的372潛艇為例,從00:29時開始掉深,到00:37時停止掉深,八分鐘掉深七十米,平均每分鐘掉深八點七五米,這其中還包含了潛艇湧入二十五噸海水的極端情況。這就意味著還是有一定的反應時間的。只要留有反應時間,就有補救的機會。如排掉部分壓載水,減少潛艇重量;提高航速,增加舵力等。

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潛艇的水平舵

事實上,潛艇在水下航行時,受到糧食、淡水、燃油、武器彈藥的消耗;海區、水深、水溫引起的海水密度變化;發生海損後的大量進水;以及人為的為了滿足一些特定的水下航行需要而造成的不平衡等,都會引起潛艇的自重或浮力變化,潛艇的浮力和重量很難達到平衡。為此,潛艇除了裝備浮潛系統,還會裝備均衡系統,以及水平舵。當潛艇出現上浮或者掉深時,可以利用注排壓載水、舵力平衡的方式來保證潛艇能夠固定在水下某一深度平穩航行。

實際部分

實際部分,筆者直接引用《372潛艇出島鏈記》中的原話,如下:

潛艇"掉深",屬於經常出現的情況,受海流和風浪等因素的影響,潛艇很難在一個固定的深度平穩航行,對於"掉深"的處置,海軍各潛艇部隊因為受海況條件的影響,所採取的辦法也各不相同,比如在黃海和東海,經黃河、長江千百萬年泥沙的淤積,海洋深度較淺,不允許"掉深"太大,要求保持正負一米以內,不然就觸到海底了。而南海深度較大,潛艇在這裡可以較為"自由"地跑,"掉深"處置的幅度也可以稍大一些,只要不浮上來,不掉下去太多,正負十米以內均可。王紅理在當艇長、參謀長、支隊長期間,曾經歷過多次"掉深",都處置得很好,排排水,用用車,就上來了。

在實際部分的“排排水”指的是排掉部分壓載水,減小潛艇的重量;“動動車”則指的是提高航速增加舵力,利用水平舵的升力來平衡。顯然,無論從理論還是實際,海中斷崖、潛艇掉深都不是致命的,一艘正常的潛艇遇到了,都能保證安全。這和網上的科普大相徑庭。

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利用舵力可以加快潛艇上浮

372潛艇到底經歷什麼?

如果說海中斷崖、潛艇掉深並不可怕,那豈不是否認了372潛艇全體官兵的功績?當然不是,當你瞭解了372潛艇到底經歷了什麼,相信你也會和小船人一樣,對372艇全體官兵肅然起敬。

根據《372潛艇出島鏈記》可知:

372潛艇正常應對潛艇掉深階段:

00:29時,負責操縱升降舵的舵信班副班長成雲朝看了一下表,還有幾分鐘就要交更了。這時,他發現電子深度計上的數據發生了變化,從一百六十米開始往下掉,並且打上浮滿舵也不起作用,他立即向指揮員報告了這一情況。此時,372潛艇遭遇了海中斷崖,潛艇開始掉深。

因為前面已經講了:“潛艇掉深屬於經常出現的情況”,因此,指揮員並未意識到一次重大險情即將到來。他下達了"往復泵排水"的處置口令,他是想通過水泵將浮力調整櫃的水排出去的方法來增加潛艇的浮力。也就是前面講的“排排水”。

00:30時,深度增大到一百七十米,劉濤(指揮員)見排水挽回深度的效果不明顯,隨即下令經航電機“前進二”,同時下達“主電機準備航行”的口令。此時,也就是說他們準備“動動車”了。

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潛艇浮潛平衡系統

至於之前為何不及時轉主電機航行或者用高壓氣排水?《372潛艇出島鏈記》也給出瞭解釋,原文如下:

原因有三點:第一是敵情顧慮,因為在2 月1 日凌晨水下充電時發現美國海軍"霍華德號"驅逐艦就在附近海域遊弋,擔心使用高壓氣動靜太大會暴露自己;第二是為了節省用電,轉換主電機航行會增大耗電量,另外潛艇遠航一般要求"靜舵巡航",就是儘量少操舵。潛艇的升降舵和方向舵都是液壓操作,頻繁操舵會降低液壓的壓力,就要頻繁啟動液壓泵,頻繁啟動液壓泵也會耗電,還有液壓操舵時會發出"咔、咔"的響聲,也不利於潛艇的隱蔽;第三是曾經在二百一十米深度航行了一百多個小時,感覺在二百米以內進行處置,問題不太大。

00:34時, 五艙報告:“ 主電機準備好。”劉濤下令:“前進二!”這時深度增大到200 米,且繼續掉深。劉濤下令:“中間組供氣!”(利用高壓空氣吹除中間水櫃中的壓載水)。

在中間水櫃供氣之後,按著以往的經驗,供氣十幾秒、二十秒,潛艇下沉的慣性肯定會受到控制,會停止下沉,並開始上浮。但是這次潛艇沒停住,深度還是往下掉,可能是因為潛艇所處的深度太大了。

直到機電長報告:“五艙已轉換主電機航行。”聽到這個消息,大家才都鬆了一口氣。因為主電機一增速,潛艇就會像鯊魚擺尾一樣,迅速脫離深海。

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魚兒擺尾可以加速上浮

到了這一步,可以看到全艇官兵在應對潛艇掉深還是比較從容的,這既可以證明潛艇掉深經常會遇到,官兵們處理起來有經驗,也進一步證明了海中斷崖、潛艇掉深並不可怕。

372潛艇最驚險的時刻:

00:35時,潛艇深度達到209 米。正在五艙艙底值更的輪機兵朱召偉突然聽到身邊“嘭”的一聲巨響,隨即發現潛艇左舷有海水呈噴射狀四處飛濺,艙室即刻充滿水霧。艙室進水!

此時潛艇艙室進水,可以說是致命的:因為進水的艙室剛好導致使主電機無法啟動,意味著無法採用“動動車”了;二來大量海水湧入艇內會增加潛艇的重量,加快掉深速度;三來潛艇會產生縱傾,縱傾過大潛艇電池的溶液可能會溢出,人員無法行動,潛艇可能無法操控;四來大量海水湧入艇內會增加潛艇的重量,意味著需要吹除更多的壓載水,而潛艇的高壓空氣是有限的。

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管道爆裂(圖片來源中國文明網)

在新增艙室進水的突發情況後,潛艇深度仍在繼續下降,可以說此時潛艇官兵是在爭分奪秒的與死神賽跑。而在這千鈞一髮之際,艇員們是如何拯救潛艇的,《372潛艇出島鏈記》也給出了答案,原文如下:

練仕才的戰位是職掌失事排水總站,他在向所有主水櫃供氣。練仕才發現高壓氣壓力錶已經降至百分之五十,仍不見潛艇上浮,便當機立斷打開一艙高壓氣站的分隔閥。二艙高壓氣總站壓力不足,機會只有這一次了。一艙高壓氣站也叫“應急組”,或者“艇長組”,是救命用的,按規定要由艇長下令才能使用。練仕才深知,這是挽救潛艇的最後一線希望,時間緊迫,每一秒鐘都將決定潛艇的生死存亡,他不等艇長下令,就邊報告邊打開了分隔閥。正是他這一自作主張的行動,挽救了潛艇的命運。

碰巧那天電工班長毛雪剛休更時沒有離開機艙,就睡在中層前部用工具箱臨時搭起的床鋪上,當他發現海水管路破損,迅速起身在水霧中封閉了前部艙室,停止了前部的主要電氣設備,關閉了冷卻水系統連通閥,並向艙室供氣建立反壓力。他在五艙的偶然存在,幫助陳祖軍和朱召偉贏得了時間,減少了海水湧入的噸位,為潛艇增加了安全係數。

00:37時, 潛艇深度計指針終於在230.6米的刻度上停了下來。五艙的進水也同時得到了遏制。

事後回顧:

從00:29時開始掉深,到00:37時停止掉深,僅僅八分鐘,掉深達七十米,平均每分鐘掉深八點七五米。從00:35時艙室進水,到00:37時停止進水,僅僅兩分鐘,進水達二十五噸,平均每秒鐘進水二百一十升。從00:35時艙室進水,到00:37時停止掉深,雖然只有短短的兩分鐘,但它是催命的兩分鐘,是索命的兩分鐘,十分難熬,每個人都像是到地獄裡走了一遭。

到了這裡,不難看出,海中斷崖造成的潛艇掉深只是一個誘因,正真威脅372潛艇安全的是管道爆裂後,潛艇大量進水帶來的一系列新的險情。而在這種極端情況下活下來,不得不說是一個奇蹟。

海中斷崖真的那麼可怕嗎?以中國潛艇的真實經歷還原一個真相

相關潛艇(圖片來源中國文明網)

最後,關於為什麼管道會在安全深度爆裂,《372潛艇出島鏈記》也給出了答案,原文如下:

後在採訪王紅理的時候我問他:"此前你們曾在二百一十米深度航行了一百多個小時,水管狀態很好,為什麼這次突然爆裂?"王紅理說:"應該是深度下降太快,管路的應力太大。這是一條636M 型潛艇,原來的工藝存在瑕疵,現在出廠已經十多年了,設備也有些老化。我們忽視了這些問題。"

參考資料《372潛艇出島鏈記》(軍事報告文學)李忠效

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作者:小船人的夢想 2019年12月28號


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