潜艇如果遇到特大暴风雨,那么躲在水下是安全的。因为一般由风在液体表面产生的波叫做表面波,海洋中的风浪则是被叫做海洋表明波,顾名思义,这个这种波浪的直接影响是在水面上的,所以,通常受到海洋表面波影响的是水面船舶,因为这些起伏的波浪会导致船身受力(海水的浮力作用)不均匀,如果因此而导致船舶受到的总纵弯矩(即波浪弯矩与静水弯矩之和)过大的话,那么就可能出现船身被折断的情况,比如下图所示:
折断的货轮
所以,如果在风暴天气,潜艇还是优哉游哉的在水面航行的话,那么下场可能不会比上图中的船好上多少,当然,潜艇想要躲避这些风浪也不是没有办法,下潜就行了,因为海洋的表面波对水下的影响不大,其大部分能量是释放在水面上的,潜艇只要下潜个几十米的深度基本上就稳了,而且风浪对水下的压力主要由水深决定,深度越大的地方,受到的风浪压力就会越小,如果非要说一个安全深度的话,那么这个安全深度大概为波长的二分之一,也就是,只要深度超过波长的一半,那么此时这个位置基本上就是安全的了,管你海面洪水滔天,潜艇在水下还是可以悠着来的!
波浪概念图
其实能对水下潜艇造成严重影响的,主要有两种因素,分别是:液体断崖和海洋内波。什么是液体断崖?就是不同深度出现海水密度不同的情况,通常当下层海水的密度大于上层海水的密度时,就被叫做“液体断崖”,那么,如果遇到海底断崖会怎样呢?首先大家要知道,一般情况下,密度大的液体其产生的浮力也会更大,当一艘潜艇在水下潜航时,突然遇到下层海水密度减小的情况,那么也就意味着此时潜艇受到的浮力也会同时减小,所以,后果就是会导致潜艇突然下沉、失控等现象,一旦陷入超出潜艇自身承受能力的深度,那么下场就会被水压给压扁了!
卫星观察的海洋内波
至于海洋内波,则是指密度分层的海水层受到外力扰动(海地地震、大气压力变化、地转惯性力等)时形成的一种内部海水涌动。海洋内波的出现是一种很普遍的情况,因为因为海水密度的分布本身就是不均匀的,而海洋内波的一般特点为:波速慢,但是波长和波幅很大,波长从几百米到上万米不等,波幅也能轻松达到几百米(海面波的波幅撑死了几十米),所以,正是由于内波的波幅很大,所以会出现把潜艇拉到深海的可能性(垂直作用力),而且本身内波就是具有很强的能量的,这种能量对潜艇艇身结构也是一种挑战。
关于内波干掉潜艇的例子这里有一个:1963年4月10日,美国海军的一艘“长尾鲨”号核潜艇,在大西洋距波士顿港口350公里处突然沉没,潜艇上的129人无一生还,事故原因经过调查后可以确定就是遇到了强烈的海洋内波,潜艇被内波强行拖拽到了海底,最终由于承受不了超极限的水压而出现艇身破裂,因此,这就是强大海洋内波对潜艇的危害!