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【軍事博評】William:再釋聖胡安號沉沒三大詸團

自上月17日阿根廷方面發表聖胡安號潛艇失踪的消息後,各國搜索潛艇的努力仍無所獲,阿軍方自己則早於12月3日放棄搜救,並指潛艇所有船員幾乎肯定已經殉職。本人在上月20日曾撰文初探這次事件,並祈求船員生還,可惜事與願違……近大半個月來,美軍及阿軍逐漸透露更多事件細節,部分事態亦接近明朗化(但同時帶來更多謎團),故在下亦想對此事多撰一文,補充上次的探討。

 

如果依據阿根廷海軍現時的說法,潛艇在11月初與其他艦隻在火地島附近實施演習,並以舊艦作為靶艦,之後艦隊在火地島蓬塔阿雷納斯港停泊數天並開放參觀,本艦於11月13日起程回阿根廷本土。在最後通話前一日(11月14日),潛艇以通氣管潛航並充電時,有海水由通氣管進入艇內,並令前方電池組發生小火,艦員救熄火警後已切斷電源,並依靠後部電池組繼續行動。最後通話後大約三個小時(當地時間接近上午11:00),美國的大西洋聲納陣列及全面禁止核試驗條約組織籌備委員會(CABTO)的多部低頻聲納探測器探測到南大西洋海底某處發出兩響巨響。巨響相隔大約1分鐘多點(正確時間大約86秒),經由三角定位,聲響發生實際坐標為南緯46.12 度、西經59.69 度,地點在阿根庭大陸架邊界,阿爾米蘭特.布朗海底狹谷較淺層的地區,該區海床深度為700至900公尺之間,其實是大陸坡的開始。

天蝎座號耐壓殼內爆的聲納紀錄,注意時間刻度是秒

而藉由音響紀錄儀的紀錄,我們可得知潛艇先於當地時間大約上午10:58發出第一次巨響,其聲音十分短促但能量很大很集中,接近爆炸;大約86秒後才發出第二次巨響,聲音比第一次稍小,但持續時間稍長,而且由聲紋訊號紀錄看,和美國核動力潛艇天蝎號的耐壓殼內爆過程有一定相似,同樣先由一連串聲音開始,然後突然達到尖鋒再回落,顯示潛艇耐壓殼受到極強大壓力,先是發出聲響,然後突然壓潰,之後可能是回音或耐壓殼壓潰後艇身內發出的其他雜訊。嚴格來說還有第三次聲響,但較弱,大約發生於第二聲巨響後50-60秒,個人估計可能是潛艇殘骸已經觸及海床的撞擊聲。由GOOGLE地球提供的海底地圖可見,該地深度大約為850公尺,估計下沉速度大約為13節/小時(約4.4米/秒)。

美國核潛艇天蝎座號的殘骸,不少部分已被壓破甚至斷裂分離,包括指揮塔

由這點推斷,潛艇有可能在100公尺水深處(一般的潛艇航行潛深)發生第一次爆炸,爆炸令電池底艙之類的大艙室大幅進水(爆炸甚至可能衝破兩個電池艙之間的隔板,令兩個大底艙均迅速入水,兼破壞電池艙底下的主要壓載水櫃,徹底破壞潛艇的浮力與電力供應),潛艇以相當高的速度(每秒3米至3.5米)沉入深海,依照前美國海軍情報辦公室聲學專家Bruce Rule的研究,至大約388.6米水深時,水壓大得壓破結構已大幅減弱的船身,徹底壓毀整艘潛艇,引發內爆。

TR-1700型主要使用HY80潛艇鋼,潛艦設計最大潛深可能為320米左右。聖胡安號似乎是在388公尺左右的深度壓潰的。一般潛水潛的壓潰深度通常是其最大潛深的130至150%,如二戰德國U艇的壓潰深度是其最大潛深的129%左右,今次潛艇的壓潰深度在其最大潛深的121%,比一般預期略低,估計和第一次爆炸令結構強度大減,或艦齡太老有關。不過,就算結構強度沒有減少,結果也不會改變,因為以潛艇的沉沒速度,明顯已喪失大半浮力,只要下沉超過450公尺深度,耐壓殼一樣會全毀。

事件三大詸團:

整件事中,最大的謎團有三個,其一是天氣差是否導致充電航行時入水。由阿根廷軍方所發出的消息指出,潛艇可能由進氣管道入水,繼而流入前電池組,個別報章更指當時海況甚差,海面上有巨浪,甚至令水閥損壞,繼而令通氣管入水。然而阿軍方沒有交待當日天氣相關消息。現時在下暫無法查獲當天(11月15日)該海域的天氣,但至少大部分大報都沒有報道當日天氣及海況十分惡劣;另一方面,11月13日給英國拍到的照片顯示,聖胡安號所在海域,海況良好,而11月14-15日福克蘭周邊海域同樣沒有什麼特別惡劣天氣(電池第一次故障正好是11月14日,就航線推斷就在福島附近水域,當天後半天福島只有微雨),故天氣似乎不十分惡劣,不排除通氣管因缺陷(例如通氣管的水閥損壞,或者管道有裂痕)而令海水滲進艦內。

第二個謎團是大爆炸的起因:能夠引起第一次爆炸的的起源不出魚雷爆炸、壓縮氧氣樽爆炸,以及電池遇上海水而釋出氫氣與氧氣,繼而爆炸。雖然我們知道此艦參加了阿根廷海軍的演習,但之前的任務多為巡邏南大西洋的專屬經濟水域,可能只帶訓練用的無彈頭魚雷而已,阿方也沒有表示潛艇進行了實彈試射,再加上魚雷爆炸絕不只有一響爆炸(例如庫斯克就至少發生了兩次大爆炸),故彈葯爆炸之說和個人先前估計一樣,仍可以排除在外。至於壓縮氧氣爆炸方面,雖然船艇一艘都會帶備大量氧氣罐,但本艦當時只帶了大約7至10天的氧氣,加上亦是分開儲存的,單罐爆破導致嚴艇嚴重損毀的可能性實在不大,而且潛艇史上亦鮮有由於氧氣儲存裝置爆炸而引發的嚴重意外;最後是電池艙滲水了。如上次所述,電池滲水,產生氫氣與氧氣,一經適度混和後就是具爆炸力的危險氣體,而不少潛艇內部爆炸,其實亦肇始於電池氫氣爆炸。再者,之前的通訊紀錄均表明前電池艙曾發生火災,亦間接證實這點。

 

然而,聖胡安的三組通氣管/排氣管是直接通往柴油機房的;另一方面,如果電池產生氫與氧氣,也是會經機房的抽風機再接駁至排氣管然後排出艦外。如果水是由通氣管滲入艦內,為何柴油機房好像沒有發生過什麼事(至少艦長沒有報告)?為何電池艙小火是發生在前電池艙,而不是柴油機組正下方的後電池艙?這還引申到另一個可能性:會否是耐壓殼或其他通往耐壓殼外的排水道滲水,但艦長或艦員誤以為是排氣管入水?

更大的謎團是:為何潛艇電池艙已發生小火,並需切斷前部電池供應,艦長仍要勉強使用後部電池並以潛航狀態繼續航行?須知電池火對柴電潛艇而言是可大可小的,之前潛艇如遇上此等意外,絕大部分都會緊急求救,或至少保持浮航狀態以回到母港為止。1949年美國潛艇USS Cochino因為長年艦體震動而令電池爆炸,艦長立即上浮並展開救火作業,雖然十多小時後本艦因再次發生電池爆炸而沉沒,但因為之前一直保持浮航狀態,絕大部分船員仍能逃生(註1)。這是一件很出名的事故,也是西方各國常規潛艇訓練的重要教範。雖然電池火警已被救熄,但艦長堅持只在封閉電池艙下以原定計劃繼續潛航,無視已受水滲透的電池組存在的危險,而且似乎沒想過以浮航狀態讓電池艙內的氫氣排出艦外,確也令人匪夷所思。

潛艇翻修不當肇禍?

事故發生後,當地甚至國際傳媒都普遍將矛頭指向負責翻修及升級的多明克.加西亞船廠(Tandanor and Storni shipyards),指其維修水平惡劣,是導致翻修完畢僅三年的聖胡安號故障頻仍的主因。之後,甚至連Global Security都加進來「暗踩」一腳,並揭開這間船廠不太「光明」的過去:原來本廠於1991年由國營船廠轉為私營,更於1999年險告破產,之後便極為艱難的維持下去;另方面,聖胡安的姊妹艦聖克魯茲於2001年由巴西進行翻修及升級工作。基於費用不低,阿根廷軍方想回復加西亞船廠的維修能力並續建一修仍在未完成狀態的TR-1700型潛艇,故於2007年再度將船廠國有化。經過多翻轉折後,船廠終於「湊齊」已離職近二十年的老技術人員並訓練新人,並於2008年正式接手升級工程。

然而,工程事實上亦不順利,因為翻修經費不到位,船廠亦缺乏現代技術工人與設備,工程竟拖了7年才完成,且過程中亦遇上不少技術困難,尤其在切割與重焊耐壓殼上,甚至連老船工都沒有多少經驗。另一方面,海軍部的採購官員也被揭發在購買聖胡安號新電池上違規(實情是不經中介,直接購買供應商的庫存電池),這些官員亦正接受調查當中。當然,我們現時還不能斷言電池購買案或船廠本身的問題和今次意外有直接關係。

無論如何,自福克蘭群島一役後,阿根廷武裝部隊的經費已被大幅壓縮,導致日久失修、意外頻仍,這是不爭的事實。鑑於阿根廷軍隊預算在南美來說也不是正常的低,而且英國正值脫歐問題和歐洲關係比較緊張,加上各軍火公司生意難做,英國對這些公司及其所屬國家所能施加的壓力也日益下降(事實上,近年阿根廷幾項軍購案的凍結,主要不在於英國壓力,而是軍方缺乏經費),阿根廷政府事實上亦應考慮在經濟許可下更新已經異常考舊的裝備,同時改善後勤維修保障了。否則,類以的意外,不會是最後一次。

 

 

註1: 當年美軍還就意外拍攝了講解影片,可見連結

延伸閱讀:Don’t cry for me-阿根廷聖胡安號潛艇事故淺釋

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William Lam
現實中只是個小職員的軍武 / 科普愛好者

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