Question

潜水艇是怎样做到浮沉自如的？有哪些科学原理？





Answer 1

关于潜艇的沉浮原理，有说不完的话题，由此衍生的作战战术和潜艇设计也是千变万化。潜艇之所以能沉到海里，是因为它能灵活控制潜艇的 "重力"，因为潜艇的浮力是恒定的，所以重力小于浮力会上升，大于浮力会下降，等于浮力会浮在水面上。而由于不同深度的物体的浮力是不同的，所以潜水艇的深度是有限制的。鲸鱼通过将海水从肺部抽出，形成真空而漂浮，而潜艇则通过排水和填充水箱而漂浮。

当水箱装满水后，潜艇的重量会增加，潜入水中后其位移不会改变，所以浮力不会改变，重量越大潜艇就会下沉。而潜艇的水舱进水口一般靠近潜艇艇首，所以当艇长命令水兵将以最快的速度下潜时跑到潜艇最前方，其目的是将潜艇的重心转移到水舱进水口附近的位置，潜艇此时像潜水员一样躲避，以最快的速度下潜，这种战术在很多潜艇作战电影中都能看到，可以使潜艇尽快摆脱水面反潜武器的攻击，安全离开战场。此外，潜艇在冰冻的海面上行驶时，可以用突然的浮力冲破冰层，潜艇只有到达冰面时才能呼吸。特别是，在北冰洋作战的俄罗斯潜艇必须拥有突破冰层的技术。

除了加强潜艇的控制塔和表面部分外，控制浮力也很重要。当冲出冰面时，水箱中的水必须尽快排空，以使潜艇在水下获得最大的加速度和最长的加速距离。因此，现代潜艇有一个以上的水箱出口，可以保证水箱中的水在最短的时间内被排空。如上所述，自动控制浮力是潜艇浮力的主要驱动力，所以最大浮力越大，潜艇越不容易沉没。最小浮力使其更容易下潜，这取决于水箱的大小。

由单壳体的欧美潜艇到安装水箱的设计空间很小，所以浮力的抖动范围也很小，这就叫储备浮力，而俄罗斯潜艇则热衷于双艇体设计，以增加储备浮力，其中如此巨大的双艇体的潜艇是最安全的，最不容易下沉的潜艇。

Answer 2

潜水艇是由于设计理念中有储水仓的设计，其中使用了受力方面的科学原理。之所以能够浮沉自如，是由于潜艇在下潜的时候会在出水舱中注水，导致潜艇的重量超过排水的量，因此才会出现下沉和浮动的情况。

Answer 3

采用的是沉浮的原理，是因为潜水艇受到了不利影响，潜水艇两面会有排水的装置，在仓里面灌水的时候会受到压力的影响，飘起来，在排水的过程中会受到压缩空气的影响，会下沉。

Answer 4

这是因为潜水艇采用了高科技，然后也可以非常灵活的控制潜艇的重力，也是体现了浮力的物理原理。重力小于浮力的时候会上升，大于浮力的时候会出现下降的情况，所以会产生这样的现象。

Answer 5

可以很好的控制重力，这样就可以很好的控制上升，下降，是利用重力和浮力的原理进行的，和动力系统也是有关系的，利用一些机械进行调整的。