+ ^: @6 Z- r% p2 X' v" U6 C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。 ) o8 S- z9 O: r* ]) o
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。 ' T m6 d/ k0 W- I R% Z$ e
& e% o) j" @; T7 ]0 Y( v6 b幻想潛水艇
7 Z: r1 l; e7 h0 Z4 J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。
$ d0 [- @: ?8 L( ~7 P 潛艇的發展歷史1 N1 x, J; U" C- f: X
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。
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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。
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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。
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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。 ' K. V4 O9 m$ }/ I3 c |* `. m
潛水艇的特點
W/ j! v5 \8 e9 M2 V* i# x C6 f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。 ) A# s% R2 x2 E8 Q, d: n8 w/ e
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。 / ]% `5 `2 N' Q( |! G
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。 5 D( e3 Q! ?4 J! _% Y
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。 % ^! d3 b5 e2 j7 I3 \
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。
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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。 $ D: O9 S1 j0 Z6 D$ c' z
潛水艇的工作原理9 M) ?, ^! V$ V" @! s3 G ^8 _
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?
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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。
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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,
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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,物體則會上浮; 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。 " u% u2 f; K# X
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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。
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3 D, s/ ~" K" v" p/ p4 i: j$ _- Y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
; c* E$ p3 F" ]9 E% p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。 5 e$ ~5 o- X2 e7 ^
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。 * k- `9 I: t- ~( h4 u
潛艇的3D CG渲染3D CG rendering of a submarine
0 Q k+ L5 W" g" Y7 n, ?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。
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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。
1 D5 E( d p' Y. d 潛艇中氧氣從哪里來& z4 d4 I7 [5 L2 z5 W. B9 [4 B2 Y- \
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。 . M" v; p$ F( ~( q! i
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。
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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。
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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。
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