深海撈“機(jī)”難在哪

王小飛　姜子晗　張國(guó)強(qiáng)

2021年12月，英國(guó)皇家海軍在東地中海海域打撈起一架失事的F-35B戰(zhàn)機(jī)。這場(chǎng)歷時(shí)3周多的深海打撈行動(dòng)向世人展示了多種新技術(shù)。

打撈墜海飛機(jī)，堪稱現(xiàn)實(shí)版“大海撈針”。要想在茫茫大洋上快速準(zhǔn)確定位飛機(jī)和飛行員方位，需要多種專業(yè)力量協(xié)同配合和高新技術(shù)的投入使用。近年來(lái)，世界范圍內(nèi)的相關(guān)科研機(jī)構(gòu)都在致力于研發(fā)先進(jìn)的深海打撈和海上搜救技術(shù)，并嘗試將其應(yīng)用于各種海上飛行事故的打撈任務(wù)中。

那么，深海打撈到底難在哪里？需要攻克哪些技術(shù)難關(guān)？打撈戰(zhàn)機(jī)與搜救飛行員又有哪些區(qū)別？請(qǐng)看本文為您一一解讀。

多管齊下，大洋深處上演“海底撈”

1966年的一個(gè)清晨，海面上薄霧彌漫，2架美軍戰(zhàn)機(jī)在西班牙帕利馬雷斯的上空進(jìn)行空中加油。突然，2架戰(zhàn)機(jī)撞到一起，冒著尾煙旋轉(zhuǎn)墜入海中……

指揮室內(nèi)瞬間陷入一片死寂，大家都被驚呆了——落水戰(zhàn)機(jī)內(nèi)有一顆威力巨大的氫彈，隨時(shí)可能發(fā)生爆炸。這起嚴(yán)重事故發(fā)生數(shù)個(gè)小時(shí)后，一場(chǎng)驚心動(dòng)魄的“深海打撈”行動(dòng)隨即展開(kāi)。

茫茫大洋上，氫彈落于何處？如何打撈？科研人員犯了難。為了防止事件繼續(xù)擴(kuò)散，美軍緊急召集數(shù)十名頂級(jí)專家商討對(duì)策，一定要找到這顆“溺水氫彈”。隨后，他們對(duì)水深、洋流和物體外形等諸多方面進(jìn)行詳細(xì)分析，花費(fèi)數(shù)周時(shí)間推算出氫彈沉海的坐標(biāo)方位。

拿到坐標(biāo)方位圖后，美軍迅速派出海洋科考深潛器“阿爾文”號(hào)，先后下潛10次，在水下700米的一個(gè)斜坡上發(fā)現(xiàn)氫彈。又經(jīng)過(guò)數(shù)周時(shí)間，終于將這顆“溺水氫彈”打撈上艦。這次實(shí)戰(zhàn)經(jīng)歷，確立了定位計(jì)算與打撈作業(yè)相結(jié)合的深海打撈模式。

10多年后，美軍深海打撈的“續(xù)集”再度上演。1976年，一架F-14“雄貓”戰(zhàn)機(jī)從“肯尼迪”號(hào)航母上墜入大西洋。為盡快找回戰(zhàn)機(jī)，美軍派出NR-1小型核潛艇前去搜尋。這艘潛艇全長(zhǎng)30多米，猶如一條靈活的沙丁魚，可以在近千米的深海中快速航行。

在“海底迷宮”，NR-1小型核潛艇穿梭于溝壑礁石之間，打開(kāi)聲吶系統(tǒng)快速搜尋“雄貓”微弱的定位信號(hào)，工作人員緊盯屏幕，不放過(guò)任何可疑線索。4周后，“沉睡”的戰(zhàn)機(jī)殘骸終于被發(fā)現(xiàn)，工作人員操縱機(jī)械臂將其“五花大綁”，拖拽著它浮出水面。

兩次深海打撈經(jīng)歷，讓美軍高度重視發(fā)展打撈技術(shù)，相繼研發(fā)出多款深潛打撈設(shè)備，形成一套模塊化、可空運(yùn)、可船載的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備系統(tǒng)，在全球8個(gè)地區(qū)進(jìn)行預(yù)置，使其具備48小時(shí)快速響應(yīng)能力。

在深海打撈技術(shù)領(lǐng)域，俄羅斯等國(guó)同樣走在世界前列——俄羅斯研制的“薩爾馬”大排水量冰下無(wú)人潛航器，可以在1000米水深航行10?000公里，支持高緯度海域打撈任務(wù);英國(guó)、意大利聯(lián)合研制的某型無(wú)人遙控潛水器，可在6000米水深持續(xù)工作250個(gè)小時(shí)，其裝備的大容量計(jì)算機(jī)，可實(shí)現(xiàn)資料處理和數(shù)據(jù)控制的高效運(yùn)行，大幅提升精準(zhǔn)操縱能力。

深潛追蹤，三步探明“海底迷宮”

有人會(huì)問(wèn)：在衛(wèi)星定位技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，找到一架墜海飛機(jī)有那么難嗎？

2014年馬航MH370失聯(lián)航班搜救行動(dòng)給出答案：在持續(xù)近4年的海上打撈無(wú)果后，馬來(lái)西亞時(shí)任總理馬哈蒂爾表示，搜索工作不可能無(wú)限期繼續(xù)，“我們到了不得不停止搜索的時(shí)候”。

困難，來(lái)自方方面面。僅以海水對(duì)于無(wú)線電波的傳播影響為例：常見(jiàn)的定位信號(hào)會(huì)隨著距離增加逐步衰減，即使是受海水影響較小的低頻無(wú)線電波，在海水中每傳遞3米，其電波幅值也會(huì)衰減至原來(lái)的十分之一。

那么，面對(duì)重重困難，深海打撈團(tuán)隊(duì)又是如何進(jìn)行“大海撈針”呢？

第一步是回聲定位。大部分現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)都裝有電子飛行記錄儀，也就是大家熟知的“黑匣子”?！昂谙蛔印比胨螅艠?biāo)上的水敏開(kāi)關(guān)啟動(dòng)聲波信標(biāo)工作，能夠?qū)⑽恢眯畔⑼ㄟ^(guò)加密的超聲波信號(hào)向外發(fā)射，可在6000米水深正常工作30天左右。這些信號(hào)可以被拖曳式聲吶探測(cè)，計(jì)算出聲源大概位置，再使用可以定位信號(hào)來(lái)源方向的水聽(tīng)器，判斷出殘骸位置。

即使有了這些“法寶”，水下定位依然面臨諸多難題。以馬航MH370失聯(lián)航班搜救行動(dòng)為例，搜尋中使用的TPL-25拖曳式定位儀最快航行速度僅5節(jié)，比人們騎行速度還慢。在搜索海域不確定的情況下，即使多個(gè)定位儀同時(shí)工作，要找到“黑匣子”還是很難。因此，飛機(jī)落水區(qū)域的前期推算至關(guān)重要，搜尋范圍越小，定位成功率越高。

第二步是深潛作業(yè)。目標(biāo)一旦確定，就輪到深潛器閃亮登場(chǎng)了。深潛器擁有大功率的“頭燈”、強(qiáng)壯有力的“手臂”和靈活敏捷的“身軀”，工作人員通過(guò)深潛器上的攝像頭可以實(shí)時(shí)觀察水下情況，在飛機(jī)的最佳承力點(diǎn)進(jìn)行切割、鉆孔、掛上緊固件和安裝繩索等操作，將飛機(jī)殘骸牢牢捆綁，完成抓捕動(dòng)作。

為了提高深潛器的作業(yè)效率，荷蘭一家公司為新型深潛器安裝了2個(gè)多功能機(jī)械手，并配備自動(dòng)跟蹤功能，操作員只需發(fā)送簡(jiǎn)單指令，便可以監(jiān)控深潛器執(zhí)行水下任務(wù)。2012年，在一次北大西洋海域打撈任務(wù)中，這一潛航器在4700米的深海區(qū)域，成功將上千件物品碎片收入囊中，高效完成重達(dá)48噸的殘骸打撈任務(wù)。

第三步是專業(yè)回收。要在暗流涌動(dòng)的深海區(qū)域成功抓取動(dòng)輒數(shù)十噸的飛機(jī)，深潛打撈船必不可少。深潛打撈船上的折臂伸縮吊，在打撈深海重型部件中發(fā)揮著重要作用，既可以整機(jī)起吊也可以網(wǎng)羅碎片。

然而，光有“力量”還不夠，受海上風(fēng)浪影響，起吊過(guò)程中的纜繩拉力會(huì)隨著浪涌劇烈變化，極易超出纜繩承力極限。例如，美軍在打撈F-14戰(zhàn)機(jī)時(shí)，曾連續(xù)發(fā)生纜繩斷裂的情況。為解決這一難題，科研人員發(fā)明了船舶運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器，通過(guò)活塞和滑輪實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)起吊速度，以減小纜繩拉力的變化幅度，抵消船舶浮動(dòng)帶來(lái)的影響。

極限救援，海天聯(lián)合尋生機(jī)

如果一架戰(zhàn)機(jī)在海上失事，飛行員不幸落入冰冷的海水中，留給搜救人員的黃金救援時(shí)間是多少？

答案是12小時(shí)。

海上搜救人員如同與“死神”賽跑。當(dāng)戰(zhàn)機(jī)發(fā)生飛行事故后，飛行員被彈射出艙，彈射座椅會(huì)自動(dòng)向后方指揮中心發(fā)出信號(hào)。受天氣、海況等綜合因素影響，后方指揮中心收到的定位數(shù)據(jù)與實(shí)際位置差距較大。即使位置信息準(zhǔn)確，惡劣的海上環(huán)境和敵方戰(zhàn)場(chǎng)攔截也會(huì)對(duì)救援帶來(lái)不小挑戰(zhàn)。

歷史上，科研人員嘗試使用水上飛機(jī)、救生快艇、改裝轟炸機(jī)等作為救援載體，但都無(wú)法滿足復(fù)雜海況下的救援需要。直升機(jī)具備出色的懸停飛行能力，其廣闊的搜救視野和精準(zhǔn)的雷達(dá)勘察，是現(xiàn)代海上搜救的“鷹眼”。

不過(guò)，快速飛行能力是直升機(jī)的短板。在分秒必爭(zhēng)的海上救援任務(wù)中，只出動(dòng)直升機(jī)開(kāi)展搜救是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

如何讓海上搜救又快又準(zhǔn)？國(guó)外有專家提出“噴氣式飛機(jī)+直升機(jī)”搭配作業(yè)方案。2019年2月，國(guó)外一架戰(zhàn)機(jī)意外墜海，航空救難隊(duì)派出一架救援搜索機(jī)和一架搜救直升機(jī)前往現(xiàn)場(chǎng)，救援搜索機(jī)搭載對(duì)海監(jiān)視雷達(dá)，快速鎖定飛行員位置，撒下染色劑和救援物品后，搜救直升機(jī)拋下繩索救起2名飛行員。救援搜索機(jī)從出發(fā)到發(fā)現(xiàn)飛行員，僅用時(shí)36分鐘;搜救直升機(jī)從到達(dá)到完成救援任務(wù)，只用時(shí)31分鐘，充分證明了“噴氣式飛機(jī)+直升機(jī)”搭配作業(yè)方案的可行性。

此外，為增加飛行員落水后的生存率，國(guó)外一些企業(yè)還研制出航空生命救生系統(tǒng)，這一系統(tǒng)隨飛行員一同彈射落水后，可自動(dòng)釋放救生船、驅(qū)鯊劑和染色劑，并配備呼救電臺(tái)和雷達(dá)波發(fā)射器等裝置，盡可能延長(zhǎng)飛行員在惡劣的海洋環(huán)境下的生存時(shí)間，增加被己方人員發(fā)現(xiàn)的概率。

（文章轉(zhuǎn)載自《解放軍報(bào)》。責(zé)編：楊思玄）