连日来，中外媒体纷纷报道了6月18日由美国“海洋之门”勘探公司组织的“泰坦”号潜水器，搭载5名乘客在北大西洋海域考察“泰坦尼克”号沉船残骸过程中下潜至水下3800多米时“内爆”的消息。后经救援人员搜寻数日无果后确认“泰坦”号在水下解体，特征符合“灾难性内爆”，5名乘客全部遇难。6月29日，“泰坦”号的残骸被打捞出水，其中包括三大块可以识别的部分。分别是舷窗、潜水器拖曳电缆及尾部面板。这些残骸的体积之大以及如此好辨认，让专家们深感惊讶，对“泰坦”号到底是“内爆”还是 “解体”产生了新的怀疑，由此看来，下一步调查的难度更大了。

打捞出水的“泰坦”号潜水器残骸（图片来自央视新闻网）

(相关资料图)

“泰坦”号潜水器到底是不是“内爆”？如果是，又是什么原因造成的？我们不妨对其作些分析，在分析之前，先解释一下什么是“内爆”？“内爆”是一个专用名词，通常针对水下潜航器而言，如潜艇、潜水器等。当潜艇或潜水器在水下遭受强大水压瞬间被压毁称之为“内爆”，“内爆”的最主要特点是潜艇或潜水器“内爆”后形成许多大小不等的碎片（块），这些碎片（块）在海底形成一定范围的散落区。一般情况下潜航器在下潜深度超过了其建造设计耐压深度时（潜艇的设计下潜深度一般为300~600米，潜水器的下潜设计深度一般为3000~15000米），就会发生“内爆”。载人潜水器与潜艇还有较大区别，载人潜水器是一种用于水下观察和作业的活动潜水装置，与潜艇相比，载人潜水器的体积小，航程短，内部也没有像潜艇那样的艇员生活设施，其补充能量和空气等必须依靠母船提供，但潜水器的下潜深度却要比潜艇大的多。

了解了什么是“内爆”后，我们再来看“泰坦”号潜水器在水下是不是发生了“内爆”？

“泰坦”号潜水器的主要用途是观光旅行，它由美国“海洋之门”勘探公司设计建造。其规格为：

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）

最大下潜深度：13123 英尺（4000 米）

容量：五人（一名飞行员和四名机组人员）

压力容器材料：碳纤维和钛

重量：23000 磅（10432 公斤）

航速：3节

生命支持：五名船员 96 小时

目前对“泰坦”号潜水器是不是“内爆”有两种说法，大多数人认为“泰坦”号是“内爆”。其原因是由建造艇体采用碳纤维材料所造成。当今世界有关国家建造的潜水器艇体材料通常都采用钛合金或钢铁，尤其是钛合金，其强度比钢铁更高、韧性也更好。而“泰坦”号潜水器的艇体采用的是碳纤维材料建造，正常情况下碳纤维材料要比其它金属材料更加坚固些，但纤维材料有个特性，那就是在高压条件下，碳纤维材料比金属材料更容易撕裂。此次“泰坦”号潜水器下潜深度3800米左右，潜水器在大海中每下潜10米，所承载的压力就会增加一个标准大气压。在海平面下3800米深处，是典型的高压条件，在380多个标准大气压下发生“内爆”，符合碳纤维材料特性。另外从参与打捞“泰坦”号潜水器的加拿大救捞船“地平线北极”号上水下机器人拍摄到的影像可以看出，在距离“泰坦尼克”号船头约500米的海底，发现了“泰坦”号潜水器的尾锥体，周围还有5块潜水器的碎片，经有关专家分析这些碎片与潜水器发生“内爆”也基本相符。第二种说法认为是机械故障造成“泰坦”号在水下“解体”。其理由是“泰坦”号潜水器的操控器是由游戏操控器改装的，如果操控器发生故障或操控失灵使潜水器在水下急速掉深，这个过程中受到水压和温度骤变，从而导致“泰坦”号“解体”，从水下机器人拍摄到的影像可以看出“泰坦”号“解体”后散落的部件都比较大，容易辨认，且散落的范围也比较小可以证明是水下急速掉深水压和温度骤变造成的“解体”。但从“泰坦”号下潜时与海面母船保持了1小时45分不间断联络后才失去联系这一点来看，其操控器和下潜速度是正常的，没有出现急速掉深的情况。如果不发生意外，“泰坦”号再有15分钟左右就可抵达“泰坦尼克” 号沉船位置。由此看来，“泰坦号”操控器发生故障或失灵造成“解体”的说法似乎不成立。另外“泰坦”号潜水器设计最大下潜深度为4000米，此次下潜海域水深为3800米，这个深度离4000米极限深度还有200米，如果加上一般设计下潜极限深度都会留有相应的冗余，那么“泰坦”号潜水器的极限下潜深度至少应该在4200米左右，正常情况下在3800米左右的深度上也应该不会发生“解体”。

笔者认同第一种说法，“泰坦”号潜水器发生的是“内爆”，造成“内爆”的原因是建造“泰坦”号潜水器采用碳纤维材料所致。目前世界有关国家建造的潜水器艇体材料通常都用钛合金或钢铁，尤其是钛合金，其强度比钢铁更高、韧性也更好。而“泰坦”号潜水器的艇体采用的是碳纤维材料建造，在高压条件下，碳纤维材料比金属材料更容易撕裂的特性决定了该潜水器无法保证其能承受深海压力。这也解释了“泰坦”号潜水器尚未下潜到极限深度而造成“内爆”的原因。事实上，早在数年前，就有专家就曾对建造深海潜水器的公司发出过不要采用碳纤维材料的警告，遗憾的是这种警告没有得到建造“泰坦”号潜水器厂家的重视。

“泰坦”号载入潜水器（图片来自环球网）

目前世界上有美国、日本、俄罗斯、法国和中国等多个国家都建造多艘包括无人和载人潜水器，我国建造的深海潜水器达到了世界领先水平。载人潜水器要想抵达深渊，建造船体结构的材料是关键。我国在经过了无数次的测试后，自主研制出了具有高强度、韧性好的新型钛合金材料解决了这一关键问题。我国2016年开始建造的“奋斗者”号载人潜水器，与之前的“蛟龙”号和“深海勇士”号载入潜水器相比，安全性能更加稳定、动力能源系统更强劲、控制系统和定位系统更先进以及具有更加耐压的载人球舱和浮力材料。自2020年2月完成组装联调测试以后，当年11月10日就完成了万米海试，创造了10909米的中国载人深潜和六个小时的作业和巡航纪录，这个时间也是目前全球万米深潜中持续时间最长的记录。截至今年1月，“奋斗者”号载人潜水器累计下潜159次，其中万米级下潜就有25次。这充分体现了我国在海洋高技术领域的综合实力和在世界的领先地位。

我国建造的“奋斗”者号载人深海潜水器（图片来自央视新闻网）

（作者 杨军）