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海面下的“较量”
——深潜器VS潜水艇

2012-04-25撰文尤小塔

海洋世界 2012年8期
关键词:潜水艇蛟龙核潜艇

撰文/尤小塔

海面下的“较量”
——深潜器VS潜水艇

撰文/尤小塔

今年6月,随着蛟龙探海7000米的开始,深潜器这个常年被“锁定”在专业领域的名词,逐渐被大众所了解。当“蛟龙”号一次次地打破深潜纪录,并最终定格在7062.68米时,人们对深潜器的好奇也在不断加深,这个在海底遨游的“大家伙”到底有什么能耐?它和它的“近亲”潜水艇又有着怎样的不同呢?

350年的距离

潜水艇,又称潜艇,在它被发明之前,人类对海平面以下的世界充满了好奇,却又不知如何到达,因为水压是无法跨越的困难。直到1578年,英国科学家威廉·伯恩在他的著作《发明》一书中详细地设计了一艘能够在水下航行的船,这是人类第一次以书面形式提出潜水艇的设想。40年后,荷兰物理学家科尼利斯·德雷贝尔根据威廉·伯恩的构想,造出了人类第一艘潜水艇。尽管这个看上去更像皮囊的“大家伙”与现代潜水艇并没有太多的相似之处,但实际上,它已经具备了潜水艇的基本要素,包括它木质的艇体、隔水的涂油牛皮,以及用来控制下潜上浮的羊皮囊。

深潜器的诞生显然晚了许多,在潜艇构想被提出整整350年后,人类第一艘深潜器才被设计制造出来。1928年,美国人奥蒂斯·巴顿制造了第一艘球形深海探测装置,这个巨大的“球”通过电缆和水面船舶连接,并在船舶的帮助下潜入海底。2年后,奥蒂斯·巴顿和物理学家威廉·比博乘坐这个装置下潜到了245米。又过了2年,他们再一次刷新了这个纪录,潜入923米的深海,这个纪录直到15年后才被打破。

当然,这两个相距350年诞生的“大家伙”在用途上还是有着明显的不同。潜水艇从设计之初,就将“载人”、“运输”作为重要目的之一;而深潜器并非如此,它更注重的是能够潜入多深的海底、能够看到多美妙的奇景。因此,尽管深潜器的诞生较晚,但它的发展速度一点都不比潜水艇慢。在潜水艇越做越大、在海里潜伏时间越来越长、动力越来越高科技的同时,深潜器也越潜越深。

早期的深潜器模型

美国海狼级攻击性核潜艇

深度与广度的PK

在深潜器被发明之后,瑞士探险家斯特·皮卡德对深潜器进行了巨大的改进。他认为,深潜器要潜得更深,必须加装作为保护的压力舱,使其在深海中不至受困于海水的压力。因此,皮卡德设计的深潜器“迪利亚斯特”号多了钢制潜水球和浮筒,其中,潜水球可以放入重物加压,使得深潜器下沉;浮筒则充满比海水密度小很多的轻汽油,用于深潜器的上浮。同时,他还为深潜器加装了推进装置,使其可以完全抛掉缆绳,独立地在海洋里完成任务。1953年,“迪利亚斯特”号的“处女潜”达到了1088米的深度,并在随后的一年里,不断刷新人类深潜的纪录,最终在同年9月,潜到了海底3150米深。“迪利亚斯特”号的成功,引起了军方的注意,1958年,它被高价卖给美国军方。之后,它又一次刷新了由它自己保持的纪录——1960年1月20日,它潜入了世界海洋的最深处10916米的马里亚纳海沟。

就在深潜器不断挑战海洋深度的同时,潜水艇也在技术革新中迎来了“核时代”。从美国独立战争,潜艇“海龟”号第一次击中敌舰开始,各国军方对潜艇的研发就从未停止。显然,相对于深潜器这种以潜入深海完成各种科研使命为目的的工具,潜艇更具有攻击性——就像数千万年前的海洋龙和上龙,一个有着出众的游泳能力和温和的个性;一个有着锋利的牙齿和暴虐的性情。第二次世界大战中,潜艇被普遍地使用到海战中,正是因为这样大规模的使用,潜艇存在的许多问题被暴露出来。其中最严重的就是续航时间受到电池蓄电量的严重限制,导致潜艇必须在航行一段时间后浮出水面充电,而这个过程尤其容易受到攻击,要知道,潜艇对于来自空中的攻击几乎是没有任何抵抗力的;同时,电池的蓄电量还严重地制约了潜艇的速度,使其无法在水面下潜行时追上快速航行的舰船。因此,各国都迫切地希望有一种新的方式可以为潜艇提供更强大、更持久的动力。

于是,在“迪利亚斯特”号成功潜入3159米海底的同时,“核潜艇之父”海曼·里科夫带着他的团队造出了人类第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号。它改变了常规潜艇的动力提供模式,在试验中用84小时潜航了1300千米,超过当时的常规潜艇,而且它几乎没有噪音,因此具备更好的隐蔽性。在之后的时间里,“鹦鹉螺”号用它卓越的性能证明了核潜艇的优越性,从制造完成下水,到1957年4月,整整3年时间,它在没有补充燃料的情况下持续航行了11万多千米;并且在1958年,从冰层下穿过了北冰洋冰冠,驶入大西洋。

但即使是最先进的核潜艇,也只能到达6000米的深度,并且无法在这个深度完成攻击。而这个深度对深潜器来说,实在是“小儿科”。除了保持至今的10916米纪录,深潜器在深海中的工作能力也有目共睹。美国海军最传奇的“阿尔文”号,曾经帮助美军找到了坠落在地中海的氢弹,并且在重建之后参与了对“泰坦尼克”号沉船的考察。不过,深潜器尽管可以在更深的海域里完成自己的使命,却始终无法离开母船的支持,它在海中的航行能力甚至不如普通潜艇,这也决定了它不可能出现在战争中,毕竟,它甚至连“逃跑”都无法做到。

蛟龙号7000米级海试第四次下潜前,海试队员正在为下潜做着准备。摄影/赵建东

未来“牵手”的可能

20世纪以来,深潜器与潜水艇呈现出一种齐头并进的态势。越来越多的国家开始研发及掌握深潜器技术,拥有核潜艇战队的国家也逐渐增加。目前,全世界有各种载人深潜器共200余艘,并有载人和无人混合潜水器32艘,这些深潜器主要用于民用领域,尤其在海洋石油工业领域发挥了巨大的作用。与此同时,拥有核潜艇的国家也上升到6个,中国海军的核潜艇战队也已经成为“公开的秘密”。

中国第一艘核潜艇“长征一号”,即091型核潜艇于20世纪70年代下水,隶属于北海舰队,是一艘攻击性核潜艇。之后,中国海军又成功建造了092型战略导弹核潜艇、093型攻击核潜艇和094型弹道导弹核潜艇。在和平年代,强大的核潜艇队伍为维护祖国的稳定做出巨大贡献。

技术的不断革新促使潜艇与深潜器的高速发展。潜艇技术的发展,为深潜器的更新换代提供支持。尽管深潜器有母船的支持,但是自身在海底必须有一定的动力,才能够完成任务。因此,潜艇对速度的追求,使它帮助深潜器先行试验了种种燃料的可用性,为深潜器的动力来源提供了更多的选择。同时,深潜器在深入海底更深处的实验中,也不断更新着技术。例如此次“蛟龙”号的深潜,让“三大技术”浮出水面:自动定航功能,只需设定好方向,便可自动潜行;悬停定位功能,能够在海中“定住”,精确地完成取样等工作;深海通信功能(即高速水声通信技术),让深海中的通讯更加顺畅。而这些技术,对潜艇的发展同样有着不可估量的作用。

深潜器与潜水艇虽然被运用于不同的领域,并且在构造上也有着诸多差异,但是它们的技术在某种程度上是相通的。两者虽然不可能最终“进化”为同一样属性的“物种”,但“近亲”的关系,会让它们更加“亲密”。

“鹦鹉螺”号核动力潜艇(USS Nautilus SSN-571)是隶属于美国海军的一艘作战用潜水艇。它除了是世界上第一艘实际运作服役的核子动力潜艇外,也是第一艘实际航行穿越北极的船只。

潜水艇从设计之初,就将“载人”、“运输”作为重要目的之一。

期盼蛟龙

如今,深潜器被应用到更多的领域。除了用于水下摄影、采集,并开展潜水医学和生理学研究之外,它更多地被用于协助进行深海石油资源的勘探与开发,或检修海底电缆管路、运送潜水员执行水下任务等。当然,它也可以用于军事领域,不过作用依旧“温和”,多数是用于侦查、扫雷、营救一类的工作。6月30日,“蛟龙”号完成了它7000米海试的全部内容,在短暂的休整后,即将投入应用阶段。这个集中国最先进深潜技术于一身的“大家伙”,将探索南海水下的生物,为中国的“南海深部计划”提供最大的支持。它将为中国的载人深潜领域带来怎样的变革?是否会与中国的核潜艇战队进行合作?我们拭目以待。

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