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潜艇如何工作

潜水和浮出水面

照片由美国海军提供

潜艇或船可以漂浮,因为它的移位等于船的重量。这种水的流动创造了一种向上的力,称为浮力与相反的行为重力,这会把船拉下来。与船舶不同,潜艇可以控制其浮力,从而使其随意下沉并浮出水面。

为了控制其浮力,潜艇有压载水箱和辅助机构,或装饰箱,可以交替填充水或空气(请参见下面的动画)。当海底在地面上时,压载水箱充满了空气,海底的总密度小于周围水的密度。当海底潜水时,压载水箱被水淹没,压载水箱中的空气从海底排气,直到其总密度大于周围的水,并开始下沉(负浮力)。在空气瓶中的潜水艇上维持压缩空气的供应,以供生命支撑并与压载水箱一起使用。此外,海底有可移动的简短“机翼”。水上飞机在有助于控制潜水角度的船尾(背部)上。水上球是角度的,使水在船尾上移动,这迫使船尾向上。因此,潜艇向下倾斜。

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为了使海底水平保持在任何固定的深度,海底在装饰箱中保持空气和水的平衡,以使其总密度等于周围的水(中性浮力)。当潜艇达到其巡航深度时,水上飞机会平衡,因此海底在水中行驶。还将水强迫在弓和船尾装饰箱之间保持子水平。潜艇可以通过使用尾舵旋转右舷(右)或端口(左)和水上飞机来控制水中,以控制潜艇的前AFT角度。此外,一些潜艇配备了可伸缩的次要推进电机可以旋转360度。

当海底表面时,压缩空气从空气瓶中流入压载水箱,并将水被迫从潜艇中排出,直到其整体密度小于周围的水(积极的浮力)和潜艇上升。水上飞机的角度使水在船尾上向上移动,从而迫使船尾向下。因此,潜艇向上倾斜。在紧急情况下,压载水箱可以迅速用高压空气填充,以将潜艇非常迅速地带到表面。

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