潜艇是如何控制上浮和下潜的

机极级技

潜艇‍

潜艇也叫潜水艇，潜水船甚至还有一个别称叫黑鱼，它就是一种能够在水中持续潜行一段时间和距离的舰艇。

0 w# {5 X9 |& i

潜艇的种类和大小有很多，既有只能容下一个操作人员下潜数小时的民用潜水探测器，又有能容下上百人，持续潜航几个月的战略性打击核潜艇。

幻想潜水艇

, i$ a7 ]1 D+ [3 }, k! m

潜艇的应用也非常的广泛，在军事，科学考察，搜索救援，海底电缆维修以及水下旅游观光等诸多行业和领域都有运用。

潜艇的发展历史‍
9 Z; H: B4 k7 A

潜艇的出现可以最早追溯到十六世纪，其被称之为“可以潜水的船”，但当时这种具有很强隐蔽性的舰艇并不被人接受，主要还是觉得不够绅士。

直到一战前潜艇都并未受到人们的重视，对其未来也并不看好。

$ C. K9 r7 A! ^; X. {4 z* Y

一战末和二战时期，潜艇在战场上的巨大威力显现出来，潜艇能在海底隐藏，然后出其不意的发动攻击的能力被所有国家所接受，潜水艇也得到了快速发展。

特别是随着技术的发展，具有静音和更长续航能力的核潜艇在军事上的用途更是被无限放大，成为各大国争相发展的军事武器。

+ Z. K, t1 ~2 o4 r: K' @& M

潜水艇的特点‍
5 |/ t( m4 H* D. h5 f2 [. S( C

潜水艇能够发展得越来越好，这主要还是与它具有的一些特点有着密切的关系。

首先是具有强大的自给能力，能够在长时间潜航在深海中，远离基地，航行到很远的地方。

, d, E3 {; X# g3 N

潜艇具有非常好的隐蔽性，在战时可以悄悄的绕到敌人后方发动突然攻击，具有强大的威慑力。

海面上的狂风大浪，海面下则不会有这样的情况，所以潜水艇相对于其它水面船只要安全一些。

! f: T- V% f- N; ]3 c

但由于要深入到深海中，所以潜水艇的通讯较困难，并且还不具有在陆地上那样的观察距离。

7 v* W; {. n1 [, ^- `2 h. s/ U4 j" H
; y" [) ~+ K( J1 ~% r

潜艇的制造对技术，工艺和材料的要求非常的高，并且配套设备多样，所以世界上能够自行研发和制造潜艇的国家并不多。

4 `0 ~4 f4 t, H4 o" h$ W

潜水艇的工作原理‍

潜水艇能够自如的在水中上升和下沉，那么它是怎么做到的呢？

地球上任何物体都会受到其引力的作用，而在水中还会受到浮力的作用，重力向下浮力向上。

物体都有自己的密度，密度不同的物体在水中就会呈现出不同的状态，

" `7 W5 N( g1 T$ F( }

当物体的密度大于水的时候，则就会重力大于浮力，物体就会下沉；

而当物体密度小于水的密度时，浮力就会大于重力，物体则会上浮；

当物体的密度与水的密度相同，那么物体就会悬浮在水中。

而要想让一个密度小于水的物体下沉，就只有增加物体的单位密度，所以说在物体体积不变的情况下，通过改变物体密度，就能改变其在水中的状态。

潜水艇就是利用了这一原理，在其内部设计了多个储水仓，用来调节上升和下潜，而要保持潜艇的平衡，也是通过调节不同储水仓内水的多少来实现平衡的。

% L" g5 c, w1 w+ ?

而在水中的鱼类也同样是利用这一方法，鱼利用体内的鱼泡，通过往里面充气和放气来实现上浮和下潜的。

  u6 w* z5 ]- m9 l2 z# \

潜水艇除了使用储水仓来实现上升和下潜外，还会使用升降舵，通过改变升降舵的角度并配合推进器，就能改变潜艇的深度，所以潜水艇的上浮和下潜通常都是由储水仓与升降舵配合完成。

潜艇要受多大的压力‍
, v2 Q. v1 v& E

任何物体只要在水中就要承受四周水的巨大压力，潜艇也是一样的，潜的越深受到的压力就会越大。

0 T8 i7 Z, g3 D: Q" w9 j) y& V

潜艇每下潜10米，就会随之增加一个大气压的压强，而当潜艇在水下500米时，其外壳每平方米就要承受大约50个大气压的压强，就相当于每平方米的面积上要承受超过500吨的重量。

; a/ l+ w( h, ~* t8 A2 a9 V" z( z" S

潜艇的3D CG渲染3D CG rendering of a submarine

/ X: C' P2 R+ O2 q5 u

因此潜艇要想潜得更深，就需要外壳更加坚固，现在很多潜艇外壳都采用坚固的钛合金材料，这让潜水艇的承受压强的能量变得更高。

同时，将潜水艇设计成水滴型结构，能够达到分散外壳受到的压强，从而减小潜艇外壳单位面积上所受到的压强，并且这样的设计还能减小航行时的阻力。

* h! e1 M0 l$ ]8 `& r2 l

潜艇中氧气从哪里来‍
. @- |3 Z* \& S2 B- \/ r, X  X

潜艇长时间在水中航行，这就需要能够持续给在密闭潜艇内工作的舰员供氧，那么这些氧气是从哪里来的呢。

早期的潜艇需要每隔数小时就上浮出水面，或者是水下数米的深度，使用通气管来向艇内输送氧气，并将废气排出艇外。

后来的潜艇开始使用制氧设备，采用空气再生法制氧，将排出的废气经过处理分离出二氧化碳，再由制氧装置加工产生氧气，潜艇内的空气就能循环使用,这样潜水艇能在水下待4~7天。

而更厉害的核潜艇所采用的是电解水法，通过电解就能在水中分离出氧气，能为潜艇连续供氧，从理论上讲核潜艇可以长年累月的在水下航行，但考虑到舰员长期在密闭的环境中所承受的巨大压力，核潜艇连续呆在水中的时间不会超过3个月。

6 k7 k1 {. k) H5 s% I

# q: ]6 o9 H( ]) w: O* Z
9 z( g) X* l5 d4 O  U) E

目前核潜艇水下潜航时间世界纪录，是由中国海军创造的，时间为90天。

zjhcnsod

挺好玩，我就是不敢进去坐坐（当然是指水底下）
3 q3 }' l8 \5 g$ J