潜艇在大洋中航行,就像闯龙潭虎穴,步步危机。不但有暗礁、山峰、暗流,还有让人闻之色变的“海中断崖”和“水下魔鬼”。
潜艇有三怕,一怕掉深,二怕进水,三怕起火。掉深是潜艇浮力突然减小,急速掉向海底,若超过极限潜深,就会被海水压垮,艇毁人亡。
1937年,一艘德国潜艇发射鱼雷后突然消失,没人知道发生了什么。直到多年以后,人们才明白她掉入海中断崖,被压成了碎片。
海中断崖并不是海底山峰上的悬崖,而是由海水密度异常变化,导致的浮力急剧减小情况。
大海是咸的,但不像菠菜汤那样上下一体,它像蛋糕,由一层层的水体构成。正常情况下,上层海水密度低,随水深增加,密度不断变大,呈正梯度变化。就像油水混合,油在上层,水在下层,泾渭分明。
1、上层海水密度低,下层海水密度高,就形成“液体海底”。潜艇在密度跃变层界面处,浮力大于重力,就像坐底一样在液体海底上坐潜,可关闭发动机,隐蔽接近目标。
同时跃变层还能反射声波,使声呐无法发现潜艇,稳定的跃变层内形成声音通道,潜艇借此可在水平方向上发现很远处的目标。
2、但海洋环境多变,受温度、盐分等多种因素影响,有些地方海水垂直密度呈负梯度变化,上层密度大,下层密度小,就像水在上,油在下,就形成了液体断崖,俗称“海中断崖”。
潜艇正常潜航时,浮力重力相等。突然由高密度海水进入低密度海水,浮力迅速减小,潜艇快速下沉,就面临巨大危险。
另外,高密度海水在上,低密度海水在下,本身就在脆弱的平衡状态中。一旦平衡打破,高密度海水往下流,由此形成的局部水流裹挟着潜艇下沉,极难应对。
1968年,以色列“达喀尔”号潜艇被海中断崖吞噬,直到1999年,才在3000米海底发现其部分残骸。
我国潜艇也曾遭遇到断崖,在几分钟之内掉深数十米。幸亏全艇官兵齐心协力,业务过硬,3分钟内下达上百道命令,关闭几十个阀门,成为有史以来唯一一艘从海中断崖里成功逃生的潜艇。整个操作过程堪称经典,也印证了中国军人的勇敢和伟大!
3、除此之外,稳定的密度跃变层之间,受大气压、地震及潜艇、船舶等外力扰动,还会产生内波。
内波和表面波本质相同,只是海面波浪发生在水与空气之间,内波发生在不同密度的水层之间。内波的规模更大,波幅从几十米到几百米,波长从几百米到上万米。
当潜艇艇长小于波长时,行驶平稳;当艇长大于波长时,会颠簸,操作困难;当艇长与波长接近时,会被内波裹挟着大幅波动。表层的潜艇有可能浮出海面,而海底附近的潜艇就可能触底。曾经有潜艇,被内波从海面下8米一下子拽到80米深度。
内波的随机性强、波幅大,跃层上下流向相反的内波流速达1.5米/秒,犹如剪刀一般,破坏力极大,所以被称作“水下魔鬼”。
▲波幅巨大的海洋内波影像
1964年,美国“长尾鲨”级核潜艇在实验中失事,据分析就与内波有关,它被拖到2400英尺深水下,艇身在22毫秒内爆炸。和风漫谈原创,禁止抄袭。
4、潜艇要远离海中断崖和内波,就需要精确的航海图指导。各海洋调查船平日里努力收集水文资料,了解海底地形,也是为潜艇保驾护航。
正因为这样,美国海洋调查船才总想跑到别人家门口,投放声呐及无人潜航器窃取资料,还美其名曰航行自由,实在不怎么高明。据说美国声呐价格不菲,捞一个比打渔更划算,我想这送上门的钱,我们不应该拒绝吧。
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