}& o V5 ?+ ]$ W* x' m* o潛艇潛艇也叫潛水艇,潛水船甚至還有一個別稱叫黑魚,它就是一種能夠在水中持續潛行一段時間和距離的艦艇。 $ d2 c) t& e7 i
潛艇的種類和大小有很多,既有只能容下一個操作人員下潛數小時的民用潛水探測器,又有能容下上百人,持續潛航幾個月的戰略性打擊核潛艇。 ( a; d- i# w) |* x
, G# E! N" j/ ~4 z9 n! d) C8 Y7 p& V
幻想潛水艇 3 Z+ ~8 }; r6 F1 ~
潛艇的應用也非常的廣泛,在軍事,科學考察,搜索救援,海底電纜維修以及水下旅游觀光等諸多行業和領域都有運用。
s# {- v5 |. _* y+ s7 i 潛艇的發展歷史
5 y* s5 a7 Q3 O N* n0 \5 K潛艇的出現可以最早追溯到十六世紀,其被稱之為“可以潛水的船”,但當時這種具有很強隱蔽性的艦艇并不被人接受,主要還是覺得不夠紳士。
% Z0 D/ h+ n- n+ k U
直到一戰前潛艇都并未受到人們的重視,對其未來也并不看好。 ) @7 s$ C' W0 l9 A( B1 B1 v
一戰末和二戰時期,潛艇在戰場上的巨大威力顯現出來,潛艇能在海底隱藏,然后出其不意的發動攻擊的能力被所有國家所接受,潛水艇也得到了快速發展。 ' q# w" I: ^+ |" D& v G5 U, T9 H1 s, v
# v$ U5 R' C ?4 ]+ x5 C" c
0 \- M; M' ^6 T6 b
特別是隨著技術的發展,具有靜音和更長續航能力的核潛艇在軍事上的用途更是被無限放大,成為各大國爭相發展的軍事武器。
5 y; @6 R* ^0 D8 L 潛水艇的特點: k0 ^" [& S) h
潛水艇能夠發展得越來越好,這主要還是與它具有的一些特點有著密切的關系。 . ~' s9 G7 i4 M# i& K
首先是具有強大的自給能力,能夠在長時間潛航在深海中,遠離基地,航行到很遠的地方。 9 H: q+ |" h* I. `
潛艇具有非常好的隱蔽性,在戰時可以悄悄的繞到敵人后方發動突然攻擊,具有強大的威懾力。 0 f; ]$ ^8 V# c- {" e+ t3 Z& x
海面上的狂風大浪,海面下則不會有這樣的情況,所以潛水艇相對于其它水面船只要安全一些。
. H" }$ b' Y4 B: F. `5 S5 V$ H
但由于要深入到深海中,所以潛水艇的通訊較困難,并且還不具有在陸地上那樣的觀察距離。
4 g. r& b) m$ U3 ]# o
1 T. W; O6 i" A6 e3 J
- p7 z+ g& x7 M4 n潛艇的制造對技術,工藝和材料的要求非常的高,并且配套設備多樣,所以世界上能夠自行研發和制造潛艇的國家并不多。 + V, X8 b7 F2 X$ j; X3 r% q
潛水艇的工作原理9 G: ?) r7 }7 @* m
潛水艇能夠自如的在水中上升和下沉,那么它是怎么做到的呢? ( }2 C, y( d: Y8 o5 ?6 y
地球上任何物體都會受到其引力的作用,而在水中還會受到浮力的作用,重力向下浮力向上。 7 t: n" H! z3 {# E6 _) X1 Q: y3 U
物體都有自己的密度,密度不同的物體在水中就會呈現出不同的狀態,
0 m \; {6 f5 ?' R+ p* y2 ~9 l
當物體的密度大于水的時候,則就會重力大于浮力,物體就會下沉; 而當物體密度小于水的密度時,浮力就會大于重力,物體則會上。 當物體的密度與水的密度相同,那么物體就會懸浮在水中。 而要想讓一個密度小于水的物體下沉,就只有增加物體的單位密度,所以說在物體體積不變的情況下,通過改變物體密度,就能改變其在水中的狀態。 潛水艇就是利用了這一原理,在其內部設計了多個儲水倉,用來調節上升和下潛,而要保持潛艇的平衡,也是通過調節不同儲水倉內水的多少來實現平衡的。 6 g9 s! l* _0 S f* d! O+ l* s! v6 `7 r
1 ~' N9 Z$ c0 U, l0 C6 \* G
而在水中的魚類也同樣是利用這一方法,魚利用體內的魚泡,通過往里面充氣和放氣來實現上浮和下潛的。 6 k6 _) x2 i* J3 a5 R/ {' e
. g! `7 T" ?' U7 o. ?) r- a, e9 v# r* V8 j e0 ~
潛水艇除了使用儲水倉來實現上升和下潛外,還會使用升降舵,通過改變升降舵的角度并配合推進器,就能改變潛艇的深度,所以潛水艇的上浮和下潛通常都是由儲水倉與升降舵配合完成。 潛艇要受多大的壓力0 L0 u5 n( O0 @% s: f" ^
任何物體只要在水中就要承受四周水的巨大壓力,潛艇也是一樣的,潛的越深受到的壓力就會越大。
7 A4 }* X& A2 @0 U
潛艇每下潛10米,就會隨之增加一個大氣壓的壓強,而當潛艇在水下500米時,其外殼每平方米就要承受大約50個大氣壓的壓強,就相當于每平方米的面積上要承受超過500噸的重量。 / ]/ `$ v, P3 p7 q1 g) Z6 r
潛艇的3D CG渲染3D CG rendering of a submarine
. k: |! D3 r* e) o5 e因此潛艇要想潛得更深,就需要外殼更加堅固,現在很多潛艇外殼都采用堅固的鈦合金材料,這讓潛水艇的承受壓強的能量變得更高。
3 V. i) U, A j' B. @2 `/ \5 R
同時,將潛水艇設計成水滴型結構,能夠達到分散外殼受到的壓強,從而減小潛艇外殼單位面積上所受到的壓強,并且這樣的設計還能減小航行時的阻力。 3 m% r7 `# E3 w& {4 c( F
潛艇中氧氣從哪里來7 @% ]# I4 H/ e8 C6 T8 m' L' t
潛艇長時間在水中航行,這就需要能夠持續給在密閉潛艇內工作的艦員供氧,那么這些氧氣是從哪里來的呢。
# f0 J* }6 c9 w9 k
早期的潛艇需要每隔數小時就上浮出水面,或者是水下數米的深度,使用通氣管來向艇內輸送氧氣,并將廢氣排出艇外。 后來的潛艇開始使用制氧設備,采用空氣再生法制氧,將排出的廢氣經過處理分離出二氧化碳,再由制氧裝置加工產生氧氣,潛艇內的空氣就能循環使用,這樣潛水艇能在水下待4~7天。
) v" p9 E- f& n$ J
而更厲害的核潛艇所采用的是電解水法,通過電解就能在水中分離出氧氣,能為潛艇連續供氧,從理論上講核潛艇可以長年累月的在水下航行,但考慮到艦員長期在密閉的環境中所承受的巨大壓力,核潛艇連續呆在水中的時間不會超過3個月。
) A" h n- }! X& ] 3 ^4 s4 m9 y# ^; S1 Q$ O& z+ S
( m5 _$ ~5 Z6 U5 p8 N# @# P9 o7 h& h7 I* q0 t
目前核潛艇水下潛航時間世界紀錄,是由中國海軍創造的,時間為90天。
% ^! u- p* J) C. M. S* d& h |