泰坦深潜器受质疑,海军监听系统神秘
海洋之门探险(OceanGate Expeditions)的泰坦号载人深潜器失联后,三国(美,加,法)数方迅速组织了合成搜救团队,在麻省外海约900英里的大西洋上,对相当于两个康州面积的海域展开搜救。由于难度大,史无前例,引起全世界和各大媒体的高度关注。一开始海军猎潜飞机相继测到所谓的持续发复撞击声,但在相关海域的搜索无功而返。
泰坦(取个别的什么名字不好吗)携带96小时的氧气,预计在那个星期四上午秏尽,搜救人员不得不与时间赛跑,竭尽全力在泰坦氧气耗尽前发现其位置,并设法打捞到海面,这是最理想的结局。对于深潜器的失联,专家给出好几种可能,最坏的是灾难性内爆(implosion,瞬间向内剧烈塌陷)。该现象发生时会在水下产生类似爆炸或爆裂的宽带声频,能被声纳等装置监测到,正好美国海军在大西洋有无以伦比的敏锐海底声学监听网络,肯定会引起他们的警觉,事实也正是如此。
失联数小时后,搜救人员布属了声纳浮标,但一直都未能测到任何声音。到了最后,深潜器的残骸被水下无人探测器找到,海军才允许在不披露其声学系统细节的前提下公布他们参与搜索的消息。实际上,海军在泰坦下潜时就对其进行声学监测。海军的声学系统在其失联后监听到一个宽带音爆(准确的时间点仍未公布),并进一步对声源进行了三维定位,经过对声学数据的分析,他们“发现通信中断时泰坦潜水器作业点附近传出了与内爆或爆炸相符的异常现象” 。海军不能完全确定这个声音就是来自泰坦,但还是立即将这一监听结果通报给了主持搜救的海岸警备队,以期能协助正在进行的搜救。美军的海底声学监听系统,包括分辩率极高的水下麦克风,是一个旨在发现敌方潜艇的绝密军事声学探测系统。本人觉得海军的监听系统一直都在录取声学数据,有回放的功能。一旦有可疑情况,再开动更多的更精密的资源进行详细跟踪。
当时深潜器仍未耗尽所带氧气,只要有一线希望,搜救就不能终止。海军的情报虽不确定却至关重要,使不知何处下手的救援人员集中人力物力在那个定位上搜索。据说,海军测到的音爆在水下9000英尺,从那里向下到海底的有限水立方自然成搜索的目标区,极大地缩小了搜索范围。果不其然,设备到位后于周四凌晨在距离泰坦尼克沉船1600英尺的海底发现了深潜器残骸,意味着五位乘员已无生存希望。内爆发生过程约在二十毫秒的瞬间(1/50秒),近400个大气压的撞击力能让含水量达60%的人体化为"灰烬",遇难者连恐惧的时间都没有。
其实,潜水器内爆的结局早已在周日就被大导演詹姆斯·卡梅伦(James Cameron)推断岀。他的深海探险知识和智慧不比专业人士差,在1997年拍电影泰坦尼克号时就显现出来,他本人曾33次下潜到泰坦尼克沉船地点,最有发言权。他的理由有两个,第一是通讯中断,第二是定位消失。尤其是第二个,他说, “tracking device is fully autonomous”,附着在舱外有自己的电池和抗压容器,是独立的,潜水器完整它肯定工作。二者同时消失,可能性只有一种,那就是灾难性解体。他同时还对泰坦和尼克(后者指泰坦尼克沉船)两个事件作了类比,100多年前尼克的船长对自己的大船过于自信,对遇上冰山的风险和警告置若罔闻,大雾天仍让船全速向前直到为时已晚,尽管发现危险后全力避让,船的一侧还是撞上冰山被划开了一条裂口,船的设计缺陷导致1500人葬身海底;而100多年后的今天,泰坦的主人竟说安全对探险来说是一种浪费(他说探险就是要打破规则,"breaking a few rules",他的论点让人惊掉下巴),尽管很多人向他发出艇体结构和设计的警告,他和尼克的船长一样没能听进去。令人感叹的是不同年代在同一地点发生的惨剧有着相同的"诅咒"。
卡梅伦在受访时说到:"我能想到的唯一解释就是内爆", 他接着说:"在接下来的几天里,我目睹了人们心急火燎地搜索,我清楚地知道这是徒劳的。我多么希望是自己错了-但我骨子里知道我没错。"这也是为什么后来美国政府没有批准英国麦哲伦深海测绘和调查公司加入搜索的内在原因。卡梅伦同时还批评了泰坦深潜器的设计,主要指其碳纤维艇体,他认为,"应该由钢,陶瓷,钛或其他连续材料制成。"
"海洋之门"深潜器看上去不像是承受400个大气压的样子。连接鼻锥和艇体的螺栓如此之小(总共17颗),心该有多大才敢乘它下潜到水下4000米?
本人的体会是,当制作或建造某种东西牵涉到安全时,冗余(redundancy)是必须的。例如我在后院建挡土墙时,其后面是一个斜坡,持续大雨后的积水所积聚的总重力能使其倒塌,极端的情况是发生泥石流,危害极大。所以在设计和建造时结构冗余是必须的。我不但用手控打夯机反复打实地基,用料充足加上地基中铺设双重排水管道,并与后院的排水系统连通。挡土墙的每一层夯实后都铺有高强度的地网(geogrid)。结果这道外墙以仿石水泥块垒砌(上下层每块之间有高强度塑料栓扣住)的挡土墙,在后来距震中不到10英里的6级地震中岿然不动,毫发无损,经受住了考验。
泰坦的碳纤维钛合金复合材料艇壳竟然不通过专门验证,据说艇壳只有五英寸厚,连普通人都难以相信能经得起水下4000米的蹂躏。艇的鼻锥是用螺栓固定到艇体上去的(见上图),可以想象,就是螺栓不断裂,螺栓的连接界面是两种截然不同的材料,很容易影响密封,受力不均和发生材料疲劳,更别提无孔不入的腐蚀性海水了,积聚到一定程度当压力占上风时灾难将不可避免陡然发生。
海洋之门CEO拉什和英国商人哈定在潜水器舱体内(两位已经遇难),操纵深潜器在水下行驶的是游戏机遥控器。
这里还有一个插曲。已同时遇难的那位巴基斯坦富商和他儿子的“船票”原来是给拉斯维加斯一位商人和他儿子的,这位商人是这次遇难的英国人哈定的朋友。后来商人的儿子对海洋之门探险公司的深潜器的质量和用料信心不足,于是两位以行程冲突为理由退出了。哈定后来成功游说已遇难的那位巴基斯坦富商,据说该富豪的儿子原本不想加入,但为了取悦老爸而不幸遇难,令人唏嘘不已。那位叫布鲁姆的拉斯维加斯商人事后这样感叹到:"每当我看到那位巴基斯坦商人和他19岁儿子的照片时,我就会想,如果不是上帝的恩典,这很可能是我和我20岁儿子的照片。"
这件惨剧让人想到目前的国际政治,很难不做类比。那些高吟"俱往矣 还看今朝"的人是否应三思而行?可考虑过同样的结局?世界就是这样神奇,看似风马牛不相及的事物总是有惊人的相似之处。
目前,打捞泰坦潜水器残骸碎片的工作仍在进行。对这次失事和事故,官方和有关海事安全组织的联合调查已经开始,其中不排除刑事调查(文中所有图片来自网络)。
丰水之年淘金游 (3) 峡深金硕穴古幽