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，一艘代号为长尾鲨的美国核潜艇，在大西洋的科德角海域进行深潜试验时，突遇水密舱破裂故障，潜艇无法上浮并且急速下沉，巨大的海水压力将潜艇瞬间撕裂、压扁，最终潜艇沉落在海底2560米深处，长尾鲨号也成为世界上首艘沉没的核潜艇。

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。