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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。
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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。 7 ^% T9 @, A. [" b7 V
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幻想潜水艇
' Y2 Q" m* b' W, C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。
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潜艇的发展历史‍; C+ |4 q$ I/ ~: f6 F
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。 7 D% x% W d9 q( o* O
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。
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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。
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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。
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潜水艇的特点‍
i- M6 y& l, N* `3 q. W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。 . k5 U7 w: L* N$ S5 h6 S3 Y
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。
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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。 8 o; w/ b, ~0 {2 H' Q) M8 b4 J
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。 % b) O: ]1 {: m' @
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。 0 q' `5 d- u# K8 w( T
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* m, G$ A* Z* i' m/ ~1 N( |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。
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潜水艇的工作原理‍/ ~# a# s x$ e0 E( V$ F+ B9 v
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？
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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。
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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，
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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。
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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。 1 Z& v, I) F, d1 Q6 x& z0 J
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: p- }* [0 P% L5 b% p! x' _: F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‍( w8 L8 R5 A+ O
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。 " e6 C' o6 N+ }/ f
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。
# p- j2 y( A7 q+ V3 R; @+ n潜艇的3D CG渲染3D CG rendering of a submarine
; {8 g8 C! \5 V/ c- H* h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。
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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。 , |; d% b* a) s
潜艇中氧气从哪里来‍; Z% k7 A" C* t/ G& }
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。
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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。 5 u. n! C, P# j1 P. O
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。 ' ]/ a2 U/ u' f& z9 J# [3 r2 ^
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8 {$ P! A1 a# s Y3 H: u P6 o& k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。
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发表于 2022-12-16 14:46:05
