一直以來,在茫茫的大洋中,潛艇猶如潛伏在深海中的“沉默獵手”,來無影去無蹤。在第二次世界大戰(zhàn)時期,德國就利用獨特的U型潛艇,采用“群狼戰(zhàn)術(shù)”四處出擊,給盟軍的各種艦船帶來了巨大的損失。因此,各國一直非常重視對潛艇的研究和裝備。那么,有沒有令潛艇也唯恐避之不及的“死亡陷阱”呢?請看下面的小故事。
在靜謐的大洋深處,一艘令人生畏的攻擊型潛艇正在沉默地航行。
沉默,是水下生活的常態(tài)。艙室內(nèi),艇員們聚精會神地在各自的崗位上工作著。有的人在忙碌地操縱著面板,有的人在緊張地注視著儀表,還有的人在檢查著大大小小的設(shè)備。他們深深地知道,越是平靜的地方,越是潛伏著未知的殺機。
“報告,潛艇發(fā)生‘掉深’!”
突如其來的險情,打破了艇內(nèi)的沉默。
此時,潛艇的深度從原有的160米,開始不受控制地下降。艇內(nèi)的氣氛一下子緊張起來,對潛艇來說,“掉深”類似于在地面上行駛的車輛掉下斷崖,是最為兇險的險情之一。一旦無法扭轉(zhuǎn)情況,潛艇就會一直向下墜落,直到墜入深不可測的海底。到時候,海底巨大的壓力將徹底把潛艇摧毀,使其再也難見天日。
說時遲,那時快,指揮官迅速發(fā)布了一組命令,希望盡快止住潛艇下降的趨勢,但收效甚微。僅僅在短短的1分鐘后,深度增大到了170米。這樣的下降速度,兇多吉少。
遭遇如此嚴重的險情,每個人都不敢有絲毫怠慢。一道道短促而果斷的指令傳來,每一個人的動作在險情中仍然精準快速,井然有序。
但,下降還在繼續(xù)。
當(dāng)深度下降到190米左右時,人們聽到了巨大的異響,這是充滿壓力的海水惡狠狠地擠壓著潛艇的艇身,但這艘身經(jīng)百戰(zhàn)的潛艇還未服輸。
“艙室破損進水了!”片刻后,傳來了新的險情報告。這對于仍在下降的潛艇來說,無異于雪上加霜。此時,指揮官依日冷靜地發(fā)布著指令,在艇員們奮不顧身的努力下,主電機被關(guān)閉以防止短路,一個個閥門也被緊急關(guān)閉。此時,潛艇的深度已經(jīng)下降到220米,決定全艇人員命運的時刻到來了。
作為最終的手段,指揮官發(fā)出指令,一邊向所有水柜供氣,利用巨大的浮力遏止住潛艇持續(xù)下降的勢頭,一邊竭力平衡潛艇的姿態(tài)。艇員們幾乎屏住了呼吸。
終于,在一秒秒令人焦灼的等待中,潛艇緩緩地停止了下沉。
希望在每個人的心頭跳躍著,人們期待著奇跡的來臨。
一點點,一點點,潛艇開始緩緩上浮。隨著深度不斷減小,潛艇上浮的速度也緩緩加大。在接近海面時,潛艇幾乎像一條魚一樣,一舉躍出了海面。
得救了!艇員們情不自禁地歡呼著。當(dāng)然,艇員們?nèi)栽跔幏謯Z秒地維修著潛艇的受損部位,但每個人都知道,他們已經(jīng)戰(zhàn)勝了一場險些葬身海底的危機。
事后,很多人才真正意識到,這艘潛艇和它的艇員們距離死神有多么接近。因為,“掉深”幾乎是令任何潛艇都談之色變的“死亡陷阱”。在遭遇類似的“掉深”事故后,不少更加先進的潛艇都沒能逃出生天。因此,這艘潛艇的脫險經(jīng)歷,完全可以用九死一生來形容,正是指揮官的沉著應(yīng)對和豐富經(jīng)驗,以及全體艇員的訓(xùn)練有素,最終拯救了這艘潛艇。
“沉默獵手”緣何遇險?
那么,威風(fēng)凜凜的潛艇,為何會如此懼怕“掉深”呢?這還要從潛艇的基本原理說起。
潛艇之所以令各種海面艦艇膽寒,就在于它能夠根據(jù)戰(zhàn)況需要,隨時潛入茫茫深海,隱匿身形,因此具有極強的隱蔽性,往往能夠?qū)撤脚灤瑢嵤┩蝗灰u擊。有時,潛艇還能夠憑借在隱蔽性上的優(yōu)勢,搭載和掩護特種部隊登陸敵方區(qū)域進行作戰(zhàn),可謂防不勝防。
而最令人感到恐怖的,還要數(shù)戰(zhàn)略核潛艇,它們能夠搭載可以“毀天滅地”的戰(zhàn)略核導(dǎo)彈,潛蹤在茫茫大洋之中,隨時準備為核大國之間的“末日之戰(zhàn)”拔劍出鞘。
擁有這樣的作戰(zhàn)能力,離不開潛艇最大的“絕活”,那就是隨時上浮下潛,改變自己在海水中的深度。而改變潛艇深度的基本原理,就在于改變潛艇自身的重量。
我們都知道,根據(jù)阿基米德定律,物體在水中受到的浮力等于物體排開水的重力。對于潛艇而言,當(dāng)潛艇浸沒在海平面以下時,它受到的浮力始終等于潛艇排開海水的重力,也就是和潛艇體積相當(dāng)?shù)暮K闹亓ΑS捎跐撏У捏w積基本保持不變,這個向上的浮力也保持不變。
于是,當(dāng)潛艇受到的重力大于浮力時,潛艇在垂直方向上受到的合力向下,就會下沉;反之,當(dāng)潛艇受到的重力小于浮力時,潛艇在垂直方向上受到的合力向上,自然就會上浮。也就是說,只要能夠自由控制潛艇的重量,潛艇也就能夠隨心所欲地上浮下潛了。
有人會說,潛艇已經(jīng)下潛在海里了,它自身的重量怎么會隨意改變呢?其實,這并不是一件難事。因為,潛艇上面設(shè)置了很多蓄水艙,當(dāng)需要下潛時,潛艇就往蓄水艙里注入海水,導(dǎo)致自身重量增加,使?jié)撏聺?。?dāng)需要上浮時,潛艇就利用艇內(nèi)儲存的壓縮空氣把蓄水艙里的海水?dāng)D出去,使得潛艇重量減小,自然也就可以上浮了。
下面,讓我們回到開頭的問題:潛艇為何如此懼怕“掉深”?
原因就在于,剛才提到,潛艇在海水中受到的浮力,等于物體排開海水的重力。一般情況下,潛艇的體積不變,海水的密度也相對平穩(wěn),因此浮力不會有太大的變化。但如果在潛艇航行時,遇到海水密度發(fā)生劇烈變化,情況可就不一樣
當(dāng)潛艇遇到海水密度從大急劇變小的“躍層”時,由于排開海水的體積不變,但密度急劇變小,因此潛艇受到的向上的浮力也會急劇變小,如同走在平地上的人一腳“踩空”。此時,基于受力的急劇變化,潛艇就會不受控制地快速下沉,這就是令潛艇指揮官談之色變的“掉深”。
此時,即便潛艇執(zhí)行常規(guī)的上浮指令,也難以迅速抵消快速下降的趨勢。由于海面下越深的地方海水壓力越大,一般潛艇都有相對固定的安全潛深,超過安全潛深,艦體就很容易被海水壓力破壞。當(dāng)潛艇遭遇“掉深”時,潛艇短短幾分鐘就能下降百米之多,非常容易因為超過安全潛深而艦體受創(chuàng),造成失事。
因此,在這種情況下,“掉深”不僅考驗的是潛艇官兵能否沉著冷靜、舉措得當(dāng),同時也考驗著潛艇本身在極限狀態(tài)下的承壓能力和損管能力。因此,說這種情況是“九死一生”是一點也不夸張的。
“雞蛋潛水艇”,緊急上?。?/p>
前面提到,海水密度的變化會對潛艇的航行產(chǎn)生影響。那么,我們在家里如何直觀地演示這樣的過程呢?
準備一杯清水,一個新鮮的雞蛋和一些食鹽。
首先,把新鮮的雞蛋放入水中,這艘“雞蛋潛水艇”通常會沉入水底。這是因為,雞蛋的密度比清水要大,它受到水的浮力要小于它受到的重力。
那么,如何讓“雞蛋潛水艇”上浮呢?
此時,可以逐漸往水杯中添加食鹽,你會發(fā)現(xiàn),隨著水中溶解的食鹽逐漸增多,“雞蛋潛水艇”也慢慢地浮到水面上來了。這是為什么呢?
這是因為,往水里溶解食鹽的過程,也是讓杯中液體的密度逐漸增大的過程,當(dāng)鹽水的密度超過雞蛋的密度時,雞蛋受到的浮力就會大于雞蛋受到的重力。于是,我們的“雞蛋潛水艇”也就自動上浮到水面了。