【潜水艇鱼】肉身鲸鱼能到海底千米，为何潜艇却怕被压扁？奋斗者如何突破万米

1963年4月10日，一艘名为长尾鲨的美国核潜艇在大西洋的代码海域进行深度潜水试验时，突然水密室破裂，潜艇浮不起来，迅速下沉。在巨大的海水压力下，潜艇瞬间被撕裂和压扁，最终潜艇沉入海底2560米深处，长尾鲨号成为世界上第一艘沉没的核潜艇。

一般来说，核潜艇的下降深度在300米左右，攻击型核潜艇则可以达到600米，采用钛合金等高端材料打造的核潜艇，可以突破1000米的大关，不过再往下潜，潜艇便开始遇到了下潜极限，为什么海底水压是钢铁制造潜艇难以迈过去的坎呢？

海底深度每增加10米左右，潜艇所受的水压便增加一个大气压，相当于每平方米要多承受10吨重量，而潜艇下潜到1000米深，艇身每平方米要抗住1000吨的压力，稍有偏差，潜艇随时面临着被压成纸片的危险。

在葡萄牙首都里斯本临近的海域，人们在海底2200米处，发现了一头被海底电缆缠绕窒息而死的抹香鲸，而根据随后调查试验，人们发现抹香鲸的潜水极限可以突破2000米。而至今为止，人类发现潜水最深的哺乳动物为柯氏喙鲸，下潜深度史无前例的达到了2992米。那么为什么长着肉身的鲸鱼能达到潜艇都难以企及的深度呢？

简而言之这主要和鲸鱼强大的肺有关，当鲸鱼下潜时，肺部就会逐渐缩小，肺部的空气被压缩到血液和肌肉中，体内的压强增大，最终使得身体的内外压力达到一个平衡，以此适应海底的环境。

在海底7000米深处，水压能轻松将一枚硬币压成薄纸。全球最深的海沟—— 马里亚纳海沟，最深处达到了1.1万米，此处水压超过100兆帕，极高的水压、恶劣的环境几乎无法容忍生命的存在。但就在11月10日国产载人潜水器“奋斗号”，成功问底了这个世界海洋最深处——10909米，说明了中国人已经有能力探索世界上99.8%的海洋区域 。

那么这个看似“钢铁身躯”的载人潜水器，为何能挑战海底万米的深潜任务呢？

在这超1万米的深海，奋斗号身上每平方米承受的压力超过了1万吨，如果是普通的钢制潜艇，会瞬间被压成纸片，可是总重量将近两吨、能容纳三名潜航员空间的奋斗号，竟然在水下连续作业了六小时，靠的就是国产新型钛合金材料，才能顶住如此大的水压。

但8年前，在中国载人潜水器蛟龙号成功突破7000米深度时，就留下了两个遗憾。首先是蛟龙号的关键部件没有做到国产化，蛟龙号潜水器的耐压壳体虽然是我国自主设计的，但却是交由俄罗斯制造生产的，那时我国尚未具备加工的工艺和材料。其次是蛟龙号下潜的深度为7062米，我们离万米级大关仍存在着很大的差距。

2012年电影《阿凡达》的导演卡梅隆，曾乘坐着钢制潜水器——深海挑战者号，到达了10898米的深处，但深海挑战者号仅能容纳卡梅隆一人。8年后，当我们为挑战万米级海深而打造奋斗号时，我们需要什么材料，想要制造任何零部件，基本可以由国内厂商提供。在经历上千次的实验测试后，我国终于打造出新型钛合金材料，这种钛合金强度高达1100兆帕，相当于黄金的4倍之多，因此才得以抵抗住海底的高压和冲击，这也使得奋斗号的载人舱可以容纳三名人员。

但是搞定了材料就意味着下潜万米海底不再是难事了吗？其实除了材料这一关外，奋斗号身上还需留有观察窗、开关门等，这都会给潜水器留下安全隐患。如果没有精密的加工工艺，在下潜过程中，材料中的分子原子在持续受到压力时，会突然发生脆性断裂，因此精准的焊接工艺、制造精度和加工技术，都是不可或缺的，奋斗号的成功也证明了中国海底潜水器的各项指标均达到要求。

从1986年我国首艘载人潜水器——7103救生艇成功下水以来，中国载人下潜的记录也从300米，跨越到了2010年蛟龙号下潜创造的3759米。2010年再次下水的蛟龙号，突破了之前的记录，成功挑战了7062米的深度。但从中国第二代潜水器深海勇士号开始，中国国产潜水器的国产率首度突破了90%，达到了91.3%，2017年投入使用的深海勇士号，虽然下潜深度仅为4500米，但意义却不小，它不仅说明了中国自己有能力独立开发制造先进的潜水器，而且也为奋斗号万米潜水器的成功打下基础。

从星辰走向深海，中国人将足迹留在了世界海洋最深处，这样的举措是史无前例的。从材料研发、精密制造到加工工艺，奋斗号这样的深海探测器不仅磨合提高了我国底层的制造能力，而且也创造了无可估量的科考价值。