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潜水艇工作的原理其实很简单。潜艇发明家从鱼那里得到了启发，发现鱼 是靠体内的鱼鳔来控制沉浮的。鱼在水中的浮力是鱼的身体所排幵的海水体积 和海水比重的乘积，而海水比重是随着水压变化而变化的。 大海越深，海水的 压力就越大，比重也越大；为了适应这种变化，鱼鳔就起到调节鱼体比重的作 用。鱼要上浮时，鱼鳔就膨胀，体积变大，鱼体比重相应变小，当鱼体比重小 于海水比重时，鱼就浮出水面了。 当鱼鳔压缩时，体积就小，鱼体比重相对增 加，鱼体比重大于海水比重，鱼就下潜了。鱼体比重和海水比重相等时，鱼就 停留在水中。 科学家们把鱼体上浮下潜的奥秘应用到潜艇的制造上来。要使舰船上浮下 沉，关键就在控制浮力。 人们把潜艇的壳体做成双层。外壳是非耐压壳体，里 面是固壳，是用耐压钢材焊接而成。这两层壳体之间就是浮力舱，它好比是鱼 体内的鳔。当浮力舱注水时，艇体重量增加，超过海水比重，潜艇就下沉了。 浮力舱排水充气，艇体浮力增加，比重小于海水，潜艇就浮了上来。潜艇上的 升降舵、推进器，就好像鱼的胸鳍和尾鳍，保持了潜艇在水中的各种状态。 潜艇上的浮力舱又叫压载舱，由许多舱室组成，以舱室注水多少来控制潜 艇下潜的潜水深度。 如要速潜时，便打开所有浮力舱的阀门，往里同时注水，潜艇就很快地下沉了。 潜艇有装在艇首的水平舵和装在艇尾的艉水平舵两个舵。 当潜艇下潜时， 首舵向下倾，而艉舵则向上翘，这样艇首朝下，潜艇便下潜；潜艇上浮时，首 舵向上翘，艉舵向下倾，这样艇首就朝上，潜艇便浮了上来。潜艇水平舵的原 理，跟鱼体上的胸腹鳍和尾鳍道理是一样的。 常规潜艇的动力有两种。在水面航行时，靠柴油机作动力。当潜水艇在水 下航行时，由于它跟水面的空气完全隔绝，这时的动力主要靠蓄电池来提供电 动机的电源。 所以潜艇上装有数百块电池，分成组，藏在底层舱里。当电池快 要用完时，潜艇就得浮出水面，改用柴油机作动力，同时给电池充电，为下一 次水下航行准备。 由此，不难看出，因为受到电池电能的限制，常规潜艇一个 最大的弱点就是不能长时间在水下航行。 遇到水下断崖 如果海水跃层是上层密度大，下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层，海水浮力由上至下急剧减小，被称为“海中断崖“。 潜艇在水下航行中,如突遭海中断崖，会立即失去浮力，急剧掉向海底，大多数常规潜艇的有效潜深为300米，潜艇不受控制的掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事。 |
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