联络彻底中断了，“云雀”号疯狂地试图与“长尾鲨”号取得联络，当海克船长发现后，命令潜艇立即浮起，而手榴弹已经没有了反应，他们不得不相信，最坏的事情已经发生。“云雀”号立即报告了“长尾鲨”号失踪的消息，岸上、空中的大批救援人员在十多平方海里的范围内集中开展搜救活动，寻找失事潜艇。
美国海军最后动用了深潜器 “特里雅斯特”号帮助搜寻，一个月后，它在距海面两千五百多米的深海海床上发现了一个巨大的爆炸坑，确认了“长尾鲨”号的失事地点，大量碎物表明，“长尾鲨”号在压力下爆炸成了碎片。6月27日，最后一批“长尾鲨”号遗物被确认，包括一只核反应堆隔舱专用的胶套鞋，以及许多纸片和碎屑。通过这些残骸，以及后来用水下声纳测声仪听到的一些情况，我们已经可以基本上去想象当时的情形：
因为某种原因，“长尾鲨”号在下潜时突然出现了反应堆停堆和失去动力的情况，于是潜艇不断下沉，而停堆的热反应堆无法在短时间内重启，无法产生巨大动力逃离困境，另外的动力设施也没有开启。无法前进就只能上浮，为了上浮，潜艇上的人开始吹除水舱，而吹除用的压缩空气在膨胀时又会冻结管道，吹除两次都被冻死的管道阻挡无法进行，而潜艇已经无能为力地超过了临界线，落到两千五百多米的海底。而科学研究表明，深度每增加两英尺，每平方英寸艇身所受的压力就会增加1磅。在两千多米的深度下，高强度钢制成的艇身被压得裂成碎片，向艇内部发生爆裂，空气被涌入的海水瞬间压缩，潜艇内部高温达到了六七百度，爆炸时产生的巨大能量使残片在艇内纷飞，所有的人都在瞬间被炸得粉身碎骨，化为灰烬。
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