瀚海狼山:新一代大洋黑洞,将彻底摆脱海水循环冷却,深潜2000米?
2024-05-09 00:55:29




有一个现象在深水领域可谓司空见惯,却是细思极恐的存在!这就是当今的所有大型正规潜艇,包括各种常规潜艇,也包括上万吨级甚至到数万吨级的巨型核潜艇,建造它们的耐压壳的高强度特种钢材,包括钛合金的耐压壳,其基本屈服强度参数与结构厚度,对比建造深海潜水器耐压壳的特种钢材与钛合金,其实是同一种材料。而且巨型潜艇的耐压壳材料厚度一般会超过100毫米,达到120到150毫米的级别。但是当今可以下潜到马里亚纳海沟的挑战者海渊,再安全返回的载人深潜器,其用特种钢或者钛合金制造的耐压壳,基本没有超过120毫米厚度的。甚至为了减重增加净浮力指标,还专门削减为100毫米。个别新型号甚至打算进一步减重到耐压壳平均厚度不超过80毫米。因为通过实践证明,

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100毫米级钛合金耐压壳完全可以承受1.5万米到1.8万米的超级水压,现在用100毫米级耐压壳已经属于余量太大,下一步完全可以继续减重到80毫米的标准。这样一来,就造成在基本材料金属相构成与屈服强度完全一样的情况下,巨型军用潜艇的主耐压壳厚度几乎是深渊潜航器2倍的奇异局面。但是现实中的所有核潜艇,最强悍的型号也只能安全下潜到1100米;而深潜器却可以全球大洋的洋底任意到达,面对1.1万米的水深也是闲庭信步!那么为何深潜器的下潜极限,会轻易超越大型潜艇1个数量级还多呢?到这里可能有人会说:之所以有这种差异,当然是通过基本常识都能想明白。深渊下潜器的内部空间只有不超过6个立方米,直接承受水压的总表面积也就在10平方米左右。而巨型核潜艇,

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的内部空间动辄1万立方米,最大的台风级达到4万立方米以上;直接承受水压的总表面积大约是3000到8000平米,基本是深渊下潜器的300到800倍。自然导致最大安全下潜深度,两者完全不在一个数量级上。这么解释,貌似有一定的道理,但深究却不是这么回事。比如全球呼吸空气类大型脊椎动物中,可安全下潜最深的其实是抹香鲸。目前的记录是海面以下2000米!抹香鲸是除了蓝鲸之外最大的鲸之一,雄性个体可以超过80吨。而与抹香鲸身体结构大同小异的海豚,其体重基本都在150公斤以下,与成年男性体重相当。如果按照体型更小,表面承压面积更少,总承压量更低,应该深潜能力更强的规律;海豚的下潜极限应该远远超过抹香鲸才对。但是现实中海豚的最大下潜极限,只有可怜的300米。

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这还是特别强壮的海豚;一般的海豚都很难下潜到200米。可见在自然鲸类中,体型越小越抗压的所谓规律并不存在。更何况深渊潜航器纯粹是靠单层球形耐压壳本身来承受万米水压;又因为内部空间本来就很有限,根本不存在任何多余的强化支撑肋,更不存在贯通的横向支撑隔断。反倒是核潜艇与常规潜艇,在单纯的耐压壳之外,附带的内外支撑肋与支撑隔板,一样都不少!可见两者的抗压差异性,本质上既不在体量上的数量级差异,更不在于耐压壳的材料与基本构型设计上。那么到底差在哪里?其实所有深潜器,一旦驾驶员进入,再封闭进出舱门之后,就完全是与外界彻底隔绝的。不存在任何贯通内外的油路、气路与循环水管。甚至连贯穿耐压壳的电路都没有!深潜器的所有电源、动力,

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与可活动与可操作的部件,都独立于耐压壳之外。比如虽然内部驾驶员可以操作电动螺旋桨以及可活动机械臂等,但是并没有任何电线穿过耐压壳与操作台连接,而是直接通过金属耐压壳实现内外电流的连通。这样一个彻底封闭的金属球壳,就可以承受上万米的水压。但现有大型常规潜艇与核潜艇都做不到这一点。传统的潜艇有大量的通海管道与外部海水连通。用于吸收与排出海水,进行降温循环;排出运行中的废气废液等。尤其是核潜艇,必须大量吸入与排出海水进行循环降温。不过这么做,就等于把外部的深海压力,直接引导到耐压壳之内。导致最大安全潜深不是潜艇的耐压壳所决定,而是与外部海水贯通的管道,特别是相关阀门的最大承压能力决定!历史上常规潜艇甚至是核潜艇出现,

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严重的漏水事故导致最终沉没,往往是先从通海管道或者通海阀门的崩溃开始的。而某大国的某型新潜艇,将在全球率先实现消灭贯穿耐压壳的任何通海管道与阀门。不再需要从外部吸收海水来冷却动力系统。同时也避免了定期往外表排出废气与废液,从而间接暴露本身的行踪。这类技术的提升将是划时代的。导致其最大安全潜深将直逼2000米。现有的任何反潜手段,都无法对其稳定跟踪与展开水下攻击。这才是真正的大洋黑洞!