連日來，中外媒體紛紛報道了6月18日由美國“海洋之門”勘探公司組織的“泰坦”號潛水器，搭載5名乘客在北大西洋海域考察“泰坦尼克”號沉船殘骸過程中下潛至水下3800多米時“內(nèi)爆”的消息。后經(jīng)救援人員搜尋數(shù)日無果后確認“泰坦”號在水下解體，特征符合“災(zāi)難性內(nèi)爆”，5名乘客全部遇難。6月29日，“泰坦”號的殘骸被打撈出水，其中包括三大塊可以識別的部分。分別是舷窗、潛水器拖曳電纜及尾部面板。這些殘骸的體積之大以及如此好辨認，讓專家們深感驚訝，對“泰坦”號到底是“內(nèi)爆”還是 “解體”產(chǎn)生了新的懷疑，由此看來，下一步調(diào)查的難度更大了。

(資料圖片)

打撈出水的“泰坦”號潛水器殘?。▓D片來自央視新聞網(wǎng)）

“泰坦”號潛水器到底是不是“內(nèi)爆”？如果是，又是什么原因造成的？我們不妨對其作些分析，在分析之前，先解釋一下什么是“內(nèi)爆”？“內(nèi)爆”是一個專用名詞，通常針對水下潛航器而言，如潛艇、潛水器等。當(dāng)潛艇或潛水器在水下遭受強大水壓瞬間被壓毀稱之為“內(nèi)爆”，“內(nèi)爆”的最主要特點是潛艇或潛水器“內(nèi)爆”后形成許多大小不等的碎片（塊），這些碎片（塊）在海底形成一定范圍的散落區(qū)。一般情況下潛航器在下潛深度超過了其建造設(shè)計耐壓深度時（潛艇的設(shè)計下潛深度一般為300~600米，潛水器的下潛設(shè)計深度一般為3000~15000米），就會發(fā)生“內(nèi)爆”。載人潛水器與潛艇還有較大區(qū)別，載人潛水器是一種用于水下觀察和作業(yè)的活動潛水裝置，與潛艇相比，載人潛水器的體積小，航程短，內(nèi)部也沒有像潛艇那樣的艇員生活設(shè)施，其補充能量和空氣等必須依靠母船提供，但潛水器的下潛深度卻要比潛艇大的多。

了解了什么是“內(nèi)爆”后，我們再來看“泰坦”號潛水器在水下是不是發(fā)生了“內(nèi)爆”？

“泰坦”號潛水器的主要用途是觀光旅行，它由美國“海洋之門”勘探公司設(shè)計建造。其規(guī)格為：

外形尺寸：22 英尺 x 9.2 英尺 x 8.3 英尺高（670 厘米 x 280 厘米 x 250 厘米）

最大下潛深度：13123 英尺（4000 米）

容量：五人（一名飛行員和四名機組人員）

壓力容器材料：碳纖維和鈦

重量：23000 磅（10432 公斤）

航速：3節(jié)

生命支持：五名船員 96 小時

目前對“泰坦”號潛水器是不是“內(nèi)爆”有兩種說法，大多數(shù)人認為“泰坦”號是“內(nèi)爆”。其原因是由建造艇體采用碳纖維材料所造成。當(dāng)今世界有關(guān)國家建造的潛水器艇體材料通常都采用鈦合金或鋼鐵，尤其是鈦合金，其強度比鋼鐵更高、韌性也更好。而“泰坦”號潛水器的艇體采用的是碳纖維材料建造，正常情況下碳纖維材料要比其它金屬材料更加堅固些，但纖維材料有個特性，那就是在高壓條件下，碳纖維材料比金屬材料更容易撕裂。此次“泰坦”號潛水器下潛深度3800米左右，潛水器在大海中每下潛10米，所承載的壓力就會增加一個標準大氣壓。在海平面下3800米深處，是典型的高壓條件，在380多個標準大氣壓下發(fā)生“內(nèi)爆”，符合碳纖維材料特性。另外從參與打撈“泰坦”號潛水器的加拿大救撈船“地平線北極”號上水下機器人拍攝到的影像可以看出，在距離“泰坦尼克”號船頭約500米的海底，發(fā)現(xiàn)了“泰坦”號潛水器的尾錐體，周圍還有5塊潛水器的碎片，經(jīng)有關(guān)專家分析這些碎片與潛水器發(fā)生“內(nèi)爆”也基本相符。第二種說法認為是機械故障造成“泰坦”號在水下“解體”。其理由是“泰坦”號潛水器的操控器是由游戲操控器改裝的，如果操控器發(fā)生故障或操控失靈使?jié)撍髟谒录彼俚羯睿@個過程中受到水壓和溫度驟變，從而導(dǎo)致“泰坦”號“解體”，從水下機器人拍攝到的影像可以看出“泰坦”號“解體”后散落的部件都比較大，容易辨認，且散落的范圍也比較小可以證明是水下急速掉深水壓和溫度驟變造成的“解體”。但從“泰坦”號下潛時與海面母船保持了1小時45分不間斷聯(lián)絡(luò)后才失去聯(lián)系這一點來看，其操控器和下潛速度是正常的，沒有出現(xiàn)急速掉深的情況。如果不發(fā)生意外，“泰坦”號再有15分鐘左右就可抵達“泰坦尼克” 號沉船位置。由此看來，“泰坦號”操控器發(fā)生故障或失靈造成“解體”的說法似乎不成立。另外“泰坦”號潛水器設(shè)計最大下潛深度為4000米，此次下潛海域水深為3800米，這個深度離4000米極限深度還有200米，如果加上一般設(shè)計下潛極限深度都會留有相應(yīng)的冗余，那么“泰坦”號潛水器的極限下潛深度至少應(yīng)該在4200米左右，正常情況下在3800米左右的深度上也應(yīng)該不會發(fā)生“解體”。

筆者認同第一種說法，“泰坦”號潛水器發(fā)生的是“內(nèi)爆”，造成“內(nèi)爆”的原因是建造“泰坦”號潛水器采用碳纖維材料所致。目前世界有關(guān)國家建造的潛水器艇體材料通常都用鈦合金或鋼鐵，尤其是鈦合金，其強度比鋼鐵更高、韌性也更好。而“泰坦”號潛水器的艇體采用的是碳纖維材料建造，在高壓條件下，碳纖維材料比金屬材料更容易撕裂的特性決定了該潛水器無法保證其能承受深海壓力。這也解釋了“泰坦”號潛水器尚未下潛到極限深度而造成“內(nèi)爆”的原因。事實上，早在數(shù)年前，就有專家就曾對建造深海潛水器的公司發(fā)出過不要采用碳纖維材料的警告，遺憾的是這種警告沒有得到建造“泰坦”號潛水器廠家的重視。

“泰坦”號載入潛水器（圖片來自環(huán)球網(wǎng)）

目前世界上有美國、日本、俄羅斯、法國和中國等多個國家都建造多艘包括無人和載人潛水器，我國建造的深海潛水器達到了世界領(lǐng)先水平。載人潛水器要想抵達深淵，建造船體結(jié)構(gòu)的材料是關(guān)鍵。我國在經(jīng)過了無數(shù)次的測試后，自主研制出了具有高強度、韌性好的新型鈦合金材料解決了這一關(guān)鍵問題。我國2016年開始建造的“奮斗者”號載人潛水器，與之前的“蛟龍”號和“深海勇士”號載入潛水器相比，安全性能更加穩(wěn)定、動力能源系統(tǒng)更強勁、控制系統(tǒng)和定位系統(tǒng)更先進以及具有更加耐壓的載人球艙和浮力材料。自2020年2月完成組裝聯(lián)調(diào)測試以后，當(dāng)年11月10日就完成了萬米海試，創(chuàng)造了10909米的中國載人深潛和六個小時的作業(yè)和巡航紀錄，這個時間也是目前全球萬米深潛中持續(xù)時間最長的記錄。截至今年1月，“奮斗者”號載人潛水器累計下潛159次，其中萬米級下潛就有25次。這充分體現(xiàn)了我國在海洋高技術(shù)領(lǐng)域的綜合實力和在世界的領(lǐng)先地位。

我國建造的“奮斗”者號載人深海潛水器（圖片來自央視新聞網(wǎng)）

（作者 楊軍）