潜艇可以潜到很深的水下,它是怎么做到的?
潜艇依靠将海水注入自身的压载水舱,来改变自己的重量,使自身受到的重力大于或等于自身受到的浮力,从而达到下潜的目的。
而理想的潜航状态是重力=浮力,但是这种状态即使在真潜艇上也很难达到,因为潜艇自身的质量,外围的海水密度都会时刻发生变化,刻意追求重力=浮力是没有必要的,只要重力接近浮力,并不至于产生有害影响就可以被接受了。
模型潜艇出于安全的考虑,可以将自身的浮力(在压载水舱全满的状态下)调整为略大于重力,也就是适当减少压载水舱的容积,使之在水舱灌满水的情况下仍具备一定的正浮力,这样即使在失控的情况下,也可以保证潜艇模型能保持一定的漂浮姿态。从另一个角度讲,在水中浸泡的时间越长,模型的质量会越大,除了浮力体被水浸渍重量增加外,无孔不入的水分子总会使你的模型或多或少地进水,潜艇不同于水面舰艇,它的储备浮力本身就很小,一般现代核潜艇只有10%以上,这个时候如果储备浮力太小,就会难以恢复水面航行状态。
一般合理的状态应该是水线刚好在指挥台围壳的上端线处。
但是浮力为正的潜艇模型,如何下潜到更深的水底呢?这个就要依靠水平舵了,通过操作水平舵,使潜艇形成一定的首倾,由于潜艇本身就只有很小的储备浮力,会非常容易地下潜,开始是首部没入水中,然后是围壳,最后潜望镜也没入水中,潜艇完全处于潜航状态。
潜艇每次上浮后都要补充高压气的,不经常进行上浮和下潜的,譬如核潜艇,在水下时高压气只是做些需要气量很少的常规操作,所储备的高压气是完全可以支持用几个月的,但每次上浮仍然要进行补充气源的工作。