作者：彭文波

中国“奋斗者”号潜水器今年在马里亚纳海沟成功坐底，成为全球坐底最深的潜水器之一，证明我国深潜技术已经可达全球海洋的任意海底，可喜可贺。

从蛟龙号、深海勇士号到今天的奋斗者号，我国探海技术和装备不断实现标志性跨越，奋斗者号创造出的10909米中国载人深潜崭新记录，是我国深海科技探索道路上的重要里程碑，为科技创新树立了新的典范。

伟大壮举，皆因奋斗；面对伟大的成功，我们深受鼓舞和鞭策。作为从事海洋潜艇装备设计的我们，也要面对行业内外一些人士的关心与探询：潜艇和潜器有什么不一样，为什么潜艇增大极限下潜深度这么难、鲜见突破？假如把潜器创造的深潜技术应用到我国潜艇设计，我们的潜艇不就可以领先世界了吗？

作为爱岗敬业的我们，的确有必要再认识再思索，潜器和潜艇都有哪些异同之处，我们如何相互吸收借鉴。为此，从几个视角梳理一下潜艇与潜器乃至其它舰船的一些个性特点，既是对舰船爱好者探究的回应，也是对我们所从事的事业的一种杂谈式回顾。

潜艇和潜器设计之间的异同是显而易见的。潜艇作为国防武器装备最重要的功能是军事对抗，其运行轨迹是三维立体的，既要有下潜深度，又要有较大的续航能力，在与强敌对抗中还牵涉到隐身、动力、武器、自持力、生命力、机动性等等，所以它必须自主航行，有持久的动力，并配备艇员生活设施和强大的作战系统，由此带来相应设计特点，而其极限深度的发展受到作战样式、装备需求、技术积累和工业水平等多方面因素的制约。

潜器俗称潜水器或深潜器，种类较多，主要用途是科考、环境探测、海底作业等，其目标对象是静待人类开发的海底世界，它依赖母船补给能量并与母船组成完整系统，其运动范围是以垂直深度为主轴的母船之下的小范围海域。潜器追求的深度目标是明确的且有限的，其终极深度定位在号称世界第四极的马里亚纳海沟。

潜艇和潜器都属于水下装备，水下装备的一个共同特点是需要遭受巨大海水的压力，潜深越大压力也越大。

中国核潜艇之父黄旭华院士曾用一个硬币作比喻，讲的是深潜试验中一个硬币大小面积的钢板要承受1吨多的海水压力。有报道说在马里亚纳海沟，奋斗者号要承受的压力相当于2020头大象同时踩背的感觉。

潜艇和潜器同样面临的深水压力问题，是事关装备安全至关重要的头等大事，技术的复杂性却不能简单用压力值的大小来作比较，下面我们就从另一项关键影响因素即大潜深压力边界的形状特点谈起。

无论潜艇还是潜器，都存在一个物理边界来隔离和抵抗来自深海的水压以确保自身内部的安全与完好，我们称之为大潜深压力边界。大潜深压力边界由耐压结构主压力边界和穿过主压力边界的若干通海系统和通舷外系统(暂且称之为副压力边界)共同构成。由于赋有的目标使命任务不同，潜艇与潜艇分别表现出不同的特点，突出地体现在大潜深压力边界的巨大差异之中。

在主压力边界方面

在主压力边界方面，潜器和潜艇截然不同。两者的主压力边界无论从数学、力学还是材料、工艺方面看均存在差异。

载人潜器的主压力边界是球形耐压舱或称之为球壳，潜艇的主压力边界是复杂的几何组合体。世界最先进的深潜器，耐压舱都是球体，球体几何参数简单、变数不大且抗压能力强，无论是计算设计还是仿真验证都相对规范可信。诸如深海挑战者号、里亚斯特号、蛟龙号、深海勇士号等深潜器的透水包络外形虽有不同，主耐压体不约而同地选择了球形。

潜艇，由于需要包容动力、作战、水声对抗等设备和艇员生活设施以及其他功能需求，对空间要求非常大。潜艇的压力边界往往是由柱壳、锥壳或者锥柱结合体以及艏艉端球面或平面封头等组合而成的复杂结构，一方面由于参量增多导致设计复杂度成几何级数增长、设计变数大，另一方面相较于潜器，潜艇在塑性、韧性等方面对材料要求更高，并衍生出抗爆抗冲击、疲劳稳性等诸多技术或技术领域。

在副压力边界方面

在副压力边界方面，潜器和潜艇在设计理念和工程实践方面迥异。所谓副压力边界，指穿越主压力边界的系统设备。潜器(潜艇)为完成特定任务或功能，内部与外界之间必然要进行大量信息和物质交换或能量传动，两者采用了迥然不同的实现途径。

潜器副压力边界非常干净，没有任何穿越主压力边界的传动杆或传动轴，通过压力补偿技术和外布作业装置实现了潜器副压力边界的最小化。例如，蛟龙号在海底插了国旗，是由舱外的机械臂实施，控制信号通过穿舱电缆完成。

潜艇具有大量通海、通舷外的系统装置。为满足自持力和续航力指标要求，在造水、产氧、排污、补重和冷却等多方面，潜艇内部时时刻刻与周边海洋环境进行着质能流动和载荷代换；由于履行作战使命要求，在压力边界上配置有大量雷弹发射装置、水声对抗装置；由于灵活强劲的动力配置要求，在压力边界上配置着轴系和舵装置等等。因此，在潜艇主压力边界上，不可避免地“戳”出数百个孔洞，用于物流传递或能量传动，潜艇的副压力边界非常复杂且对潜艇大深度航行安全性影响极大。

不管怎么说，潜艇在大潜深主压力边界和副压力边界的复杂性，决定了潜艇极限潜深每突破一次、向大洋海底每接近一步，都需要以科学的态度、充分的研究试验和严谨的设计做基础。潜艇加大极限下潜深度，能带来生命力和作战能力的有效提升，但并不等于极限下潜深度越大越好。一是潜得越深，尽管自己躲得隐蔽，但是也会离被攻击的对象越远，愈难探测到敌方动静，也与岸基联络更为困难；二是以深制浅、以深制海是一个相对概念，潜深能力需求取决于对抗能力要求、取决于任务剖面海域深度、取决于深海声道情况。

通过上面梳理，可以回答为什么潜艇增大下潜深度这么难、鲜见突破的疑问。除了潜深和压力边界的探讨之外，潜艇和潜器的异同还可以进行更深入的梳理和挖掘，有利于两种装备的相互学习借鉴。

向着大海深处前进！

海洋是强国所向，历史的发展昭示着“向海而兴”。地球表面积的71%为海洋，广袤深邃的海洋为潜艇、潜器、水面舰船、深海空间站以及无人舰艇装备的发展提供了巨大空间舞台。举国为奋斗者号取得的成就而欢欣鼓舞，我们也为如何搞好本职工作而殚精竭虑。不论是潜艇、还是潜器抑或其它舰船，尽管特点不同，但是在技术上、理念上还是有彼此借鉴学习的空间和互通有无的需要。潜艇、潜器乃至其它舰船，打破框架壁垒，互通有无，可以更好地提升我们的设计能力和设计水准，共同为实现海洋强国梦而奋斗、再奋斗。

来源：中国舰船研究

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