密度跃层对潜艇操纵运动的影响及应对措施研究

张建华，黄海峰，胡坤，刘广旭

(1.海军潜艇学院， 山东青岛 266199； 2.中国人民解放军92815部队， 浙江 象山 315717)

由于风搅拌或者其他混合过程，在海洋上层会形成一层温度与密度较均匀的水层，称为上混合层[1]，在混合层下面，通常还存在着一层密度随深度增大而快速增大(或减小)的水层，称之为密度跃层。密度跃层作为一种特殊的海洋环境现象，对于海洋水声通讯、探测、监听等海上军事活动，特别是对潜艇的航行状态及其航行安全均有着至关重要的影响。若海水密度随深度呈正梯度变化，则通常称其为“液体海底”，潜艇向下变深时受到的浮力会越来越大，好似潜艇越潜越“轻”，相对应地向上变深时所受浮力会越来越小，好似潜艇越浮越“重”，造成的直观后果就是“既潜不下去，又浮不上来”，这极大地影响了潜艇的水下变深机动能力；若海水密度随深度呈负梯度变化，此时情况正好相反，潜艇向下变深时所受浮力越来越小，潜艇会显得越来越“重”，进而加速其下潜，当向上变深时则反之，因此负梯度跃层通常也被学术界形象地称之为“海中断崖”，它极易导致潜艇失控掉深或被“托”出海面。据报道，2014年我某常规潜艇执行任务中突发掉深险情可能就是遭遇了“海中断崖”这种特殊海洋环境。因此，开展密度跃层等特殊海洋环境的特征分析及其对潜艇运动特性的影响，探究潜艇在密度跃层中的安全操纵方法具有重要的军事意义，近几年已引起了国内外诸多有关学者的兴趣与重视[2-10]。……