什么是海中断崖为什么潜艇遇到会九死一生

2014年8月27日晚，中央电视台《新闻联播》报道：中央军委签署命令，给一个单位、一名个人授予荣誉称号。给一个单位、二十四名个人记功。后来通过媒体的解读才知道，我国372潜艇在进行一次具有实战背景的战备拉动时，遇到了海中断崖、潜艇掉深的重大突发险情，并克服重重困难，圆满完成战备远航任务，创造了我国乃至世界潜艇史上的一个奇迹。

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而通过对这次事件的报道，也把“海中断崖”、“潜艇掉深”这两个专业名词带到了大众的视野中。这难免让人好奇：海中断崖是什么？它和潜艇掉深的关系又是什么？以及潜艇掉深的危害又有哪些？在网上关于海中断崖、潜艇掉深的科普文章并不少。小船人在看了不少后，发现这些文章都有一个共同性，就是把海中断崖、潜艇掉深形容的非常可怕，潜艇遇到了“九死一生”；且多数还用美国“长尾鲨”号攻击型核潜艇的事故作为佐证，显有理有据。不过在小船人看来，这些科普有些片面，于是想基于相关知识，再结合海军政治部李忠效的报告文学《372潜艇出岛链记》还原一个真相。

潜艇

海中断崖

什么是海中断崖：

海中断崖是由于海区、水深、水温、盐度、密度的差异，海水会在垂直方向上出现突变或不连续突变水层。这种现象也叫“海水跃层”或“跃变层”。跃层的厚度和距海面的深度，随海区和气象条件变化。主要有温度跃层、盐度跃层、密度跃层和声跃层。各跃层的海水密度是不同的，因此海水的浮力也是不同的。

深海情况是比较复杂的

海中断崖与潜艇掉深的关系：

我们知道潜艇能浮在水面或悬浮在水中某一深度，是因为潜艇的重量等于浮力。而根据阿基米德原理，我们又可知物体在水中所受的浮力等于该物体所排开水的体积的重量。因此，潜艇所受的浮力在数值上等于其所排开水的重量，也就是我们常说的排水量。

排水量数值的大小是由排水体积和水的密度决定的。这样我们继续把它延伸：当潜艇完全浸没在水中时，其实排水体积是固定的，潜艇的自重也可以认为是固定的，而此时如果密度发生变化，必然会造成浮力的变化。当密度变小了浮力也就变小了。当潜艇的重量大于潜艇所受的浮力，那么潜艇就会下沉，称之为”掉深“。

潜艇掉深示意

潜艇掉深的危害：

至于潜艇掉深的危害，我们可以以遇险的372潜艇为例。其水下排水量超过三千吨，当海水密度变小0.001，那么相当于潜艇所受的浮力减少了3吨。而据事后艇员们的推算，当时海水密度可能变化了0.003，实际潜艇所受的浮力减少了9吨多。这样的结果就是：海水浮力急剧减小，导致潜艇急剧掉向海底，如果不能迅速控制下潜状态，潜艇掉深到极限深度便会艇毁人亡。

沉没的潜艇

海中断崖真的那么可怕吗？

理论部分

看到上述，明显潜艇在遭遇海中断崖，潜艇出现掉深后是非常危险的，但是小船人还是要说海中断崖并不可怕。这是因为海中断崖并不像陆地上的断崖，一脚踩个空，连反应的机会都不给。如遇险的372潜艇为例，从00：29时开始掉深，到00：37时停止掉深，八分钟掉深七十米，平均每分钟掉深八点七五米，这其中还包含了潜艇涌入二十五吨海水的极端情况。这就意味着还是有一定的反应时间的。只要留有反应时间，就有补救的机会。如排掉部分压载水，减少潜艇重量；提高航速，增加舵力等。

潜艇的水平舵

事实上，潜艇在水下航行时，受到粮食、淡水、燃油、武器弹药的消耗；海区、水深、水温引起的海水密度变化；发生海损后的大量进水；以及人为的为了满足一些特定的水下航行需要而造成的不平衡等，都会引起潜艇的自重或浮力变化，潜艇的浮力和重量很难达到平衡。为此，潜艇除了装备浮潜系统，还会装备均衡系统，以及水平舵。当潜艇出现上浮或者掉深时，可以利用注排压载水、舵力平衡的方式来保证潜艇能够固定在水下某一深度平稳航行。

实际部分

实际部分，笔者直接引用《372潜艇出岛链记》中的原话，如下：

潜艇"掉深"，属于经常出现的情况，受海流和风浪等因素的影响，潜艇很难在一个固定的深度平稳航行，对于"掉深"的处置，海军各潜艇部队因为受海况条件的影响，所采取的办法也各不相同，比如在黄海和东海，经黄河、长江千百万年泥沙的淤积，海洋深度较浅，不允许"掉深"太大，要求保持正负一米以内，不然就触到海底了。而南海深度较大，潜艇在这里可以较为"自由"地跑，"掉深"处置的幅度也可以稍大一些，只要不浮上来，不掉下去太多，正负十米以内均可。王红理在当艇长、参谋长、支队长期间，曾经历过多次"掉深"，都处置得很好，排排水，用用车，就上来了。

在实际部分的“排排水”指的是排掉部分压载水，减小潜艇的重量；“动动车”则指的是提高航速增加舵力，利用水平舵的升力来平衡。显然，无论从理论还是实际，海中断崖、潜艇掉深都不是致命的，一艘正常的潜艇遇到了，都能保证安全。这和网上的科普大相径庭。

利用舵力可以加快潜艇上浮

372潜艇到底经历什么？

如果说海中断崖、潜艇掉深并不可怕，那岂不是否认了372潜艇全体官兵的功绩？当然不是，当你了解了372潜艇到底经历了什么，相信你也会和小船人一样，对372艇全体官兵肃然起敬。

根据《372潜艇出岛链记》可知：

372潜艇正常应对潜艇掉深阶段：

00：29时，负责操纵升降舵的舵信班副班长成云朝看了一下表，还有几分钟就要交更了。这时，他发现电子深度计上的数据发生了变化，从一百六十米开始往下掉，并且打上浮满舵也不起作用，他立即向指挥员报告了这一情况。此时，372潜艇遭遇了海中断崖，潜艇开始掉深。

因为前面已经讲了：“潜艇掉深属于经常出现的情况”，因此，指挥员并未意识到一次重大险情即将到来。他下达了"往复泵排水"的处置口令，他是想通过水泵将浮力调整柜的水排出去的方法来增加潜艇的浮力。也就是前面讲的“排排水”。

00：30时，深度增大到一百七十米，刘涛（指挥员）见排水挽回深度的效果不明显，随即下令经航电机“前进二”，同时下达“主电机准备航行”的口令。此时，也就是说他们准备“动动车”了。

潜艇浮潜平衡系统

至于之前为何不及时转主电机航行或者用高压气排水？《372潜艇出岛链记》也给出了解释，原文如下：

原因有三点：第一是敌情顾虑，因为在2 月1 日凌晨水下充电时发现美国海军"霍华德号"驱逐舰就在附近海域游弋，担心使用高压气动静太大会暴露自己；第二是为了节省用电，转换主电机航行会增大耗电量，另外潜艇远航一般要求"静舵巡航"，就是尽量少操舵。潜艇的升降舵和方向舵都是液压操作，频繁操舵会降低液压的压力，就要频繁启动液压泵，频繁启动液压泵也会耗电，还有液压操舵时会发出"咔、咔"的响声，也不利于潜艇的隐蔽；第三是曾经在二百一十米深度航行了一百多个小时，感觉在二百米以内进行处置，问题不太大。

00：34时，五舱报告：“ 主电机准备好。”刘涛下令：“前进二！”这时深度增大到200 米，且继续掉深。刘涛下令：“中间组供气！”（利用高压空气吹除中间水柜中的压载水）。

在中间水柜供气之后，按着以往的经验，供气十几秒、二十秒，潜艇下沉的惯性肯定会受到控制，会停止下沉，并开始上浮。但是这次潜艇没停住，深度还是往下掉，可能是因为潜艇所处的深度太大了。

直到机电长报告：“五舱已转换主电机航行。”听到这个消息，大家才都松了一口气。因为主电机一增速，潜艇就会像鲨鱼摆尾一样，迅速脱离深海。

鱼儿摆尾可以加速上浮

到了这一步，可以看到全艇官兵在应对潜艇掉深还是比较从容的，这既可以证明潜艇掉深经常会遇到，官兵们处理起来有经验，也进一步证明了海中断崖、潜艇掉深并不可怕。

372潜艇最惊险的时刻：

00：35时，潜艇深度达到209 米。正在五舱舱底值更的轮机兵朱召伟突然听到身边“嘭”的一声巨响，随即发现潜艇左舷有海水呈喷射状四处飞溅，舱室即刻充满水雾。舱室进水！

此时潜艇舱室进水，可以说是致命的：因为进水的舱室刚好导致使主电机无法启动，意味着无法采用“动动车”了；二来大量海水涌入艇内会增加潜艇的重量，加快掉深速度；三来潜艇会产生纵倾，纵倾过大潜艇电池的溶液可能会溢出，人员无法行动，潜艇可能无法操控；四来大量海水涌入艇内会增加潜艇的重量，意味着需要吹除更多的压载水，而潜艇的高压空气是有限的。

在新增舱室进水的突发情况后，潜艇深度仍在继续下降，可以说此时潜艇官兵是在争分夺秒的与死神赛跑。而在这千钧一发之际，艇员们是如何拯救潜艇的，《372潜艇出岛链记》也给出了答案，原文如下：

练仕才的战位是职掌失事排水总站，他在向所有主水柜供气。练仕才发现高压气压力表已经降至百分之五十，仍不见潜艇上浮，便当机立断打开一舱高压气站的分隔阀。二舱高压气总站压力不足，机会只有这一次了。一舱高压气站也叫“应急组”，或者“艇长组”，是救命用的，按规定要由艇长下令才能使用。练仕才深知，这是挽救潜艇的最后一线希望，时间紧迫，每一秒钟都将决定潜艇的生死存亡，他不等艇长下令，就边报告边打开了分隔阀。正是他这一自作主张的行动，挽救了潜艇的命运。

碰巧那天电工班长毛雪刚休更时没有离开机舱，就睡在中层前部用工具箱临时搭起的床铺上，当他发现海水管路破损，迅速起身在水雾中封闭了前部舱室，停止了前部的主要电气设备，关闭了冷却水系统连通阀，并向舱室供气建立反压力。他在五舱的偶然存在，帮助陈祖军和朱召伟赢得了时间，减少了海水涌入的吨位，为潜艇增加了安全系数。

00：37时，潜艇深度计指针终于在230.6米的刻度上停了下来。五舱的进水也同时得到了遏制。

事后回顾：

从00：29时开始掉深，到00：37时停止掉深，仅仅八分钟，掉深达七十米，平均每分钟掉深八点七五米。从00：35时舱室进水，到00：37时停止进水，仅仅两分钟，进水达二十五吨，平均每秒钟进水二百一十升。从00：35时舱室进水，到00：37时停止掉深，虽然只有短短的两分钟，但它是催命的两分钟，是索命的两分钟，十分难熬，每个人都像是到地狱里走了一遭。

到了这里，不难看出，海中断崖造成的潜艇掉深只是一个诱因，正真威胁372潜艇安全的是管道爆裂后，潜艇大量进水带来的一系列新的险情。而在这种极端情况下活下来，不得不说是一个奇迹。