潜艇是如何下潜的?就是注水变重,然后就沉水吗?还有哪些我们不知道的?
目前,世界各国的潜艇仍然依靠“压载水舱”下潜,通过调节压载水舱内注水量,来调节潜艇下潜的速度和深度,接下来就说说与潜艇动力、压载水舱,潜艇基本结构有关的内容。
潜艇是如何下潜的?
潜艇的下潜原理与质量、重量、浮力、重力等概念有关,物体的质量越大,受到的重力也越大,以潜艇为例,潜艇在海洋中会受到海水的浮力,当海水的浮力大于潜艇自身的重力时,潜艇会上浮,而潜艇自身的质量越大,重量也会越大,受到的地球引力(重力)也就越大,潜艇通过调节“压载水舱”内海水的多少,来控制潜艇的质量,达到上浮或下潜的目的。
潜艇的动力种类
可能很多人认为潜艇是以电力、内燃机进行驱动,但那是经过几代人研究后形成的,世界上第一艘潜艇是人力驱动,下潜的深度只能达到6米,水下只能停留30分钟,注水、排水时,需要使用“脚踏阀门”进行,可能很多人不知道什么是“脚踏阀”,我们可以把它想象成公共卫生间里面“脚踏阀”,当年使用的还不一定有现在的先进,而前进的动力依靠人力驱动的螺旋桨。
后来,人们开始着力于研发潜水艇,出现了以蒸汽机、柴油、电力、核动力等为动力来源的潜水艇,常规潜艇续航能力在40天左右,核动力潜艇的续航能力最强,据说能够达到80天以上。
潜艇的基本结构
说起潜艇的结构,不得不提一下“水滴造型”,一般的潜艇采用圆润的舱体造型,接近或类似子弹形状,之所以采用这种结构,是为了减少静态水对艇体的压力,并且降低潜艇在水下航行时遇到的阻力。
一般的潜艇结构分为耐压艇体和非耐压舱体两层,耐压艇体外部直接接触海水,承受海水压力,非耐压舱体内部为潜艇操控设备和人员,两层结构中间是主压载水舱和燃料舱,还额外配备武器室、空气压缩储存设备等。除此之外,还有武器系统、雷达系统、操控系统等等。
潜艇上浮的原理
很多人会有一个疑问,既然潜艇下潜是往“压载水舱”内注水,通过增加潜艇质量的方法增加重力,来对抗海水的浮力,那在深海下航行时想要上浮,肯定需要排出“压载水舱”内的海水,但没有空气的情况下,又是如何排出这些水的呢?这就归功于“空气压缩设备”了。
潜艇下潜时,会往压载水舱里注水,同时打开排气阀,很多潜艇下潜时会像鲸鱼一样喷出水柱,就是这个原因,而在注水的同时,空气压缩设备也会压缩、储存空气,下潜完成之后,压载水舱内全是海水,而空气压缩设备内全是压缩空气,空气压缩设备通过管道与压载水舱相连,当潜艇需要上浮时,就会使用压力泵排出海水,同时释放空气压缩设备内的空气,减轻潜艇的质量、降低重量,潜艇受到海水的浮力,自然就会上浮了。
结语:潜艇曾被称为“非绅士风度的武器”,但因为潜艇具备水下作战能力,且隐蔽性好、突击能力强,配备对应的雷达系统和武器系统,其战略意义非常深远,随着材料、动力等技术的突破,潜艇被应用于与海洋探测、战争等多个领域,样式也是五花八门,但上浮、下潜的原理仍然没有太大变化。