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潛艇又是怎樣對抗水壓的

圖文 更新时间:2024-07-24 22:23:06

潛艇又是怎樣對抗水壓的?潛艇如何實現上浮和下沉?通常來說,主要通過兩個途徑一是靠調節水艙内水量的多少,二是靠潛艇俯仰角的變化加上發動機的推力,我來為大家科普一下關于潛艇又是怎樣對抗水壓的?下面希望有你要的答案,我們一起來看看吧!

潛艇又是怎樣對抗水壓的(潛艇如何實現上浮和下沉)1

潛艇又是怎樣對抗水壓的

潛艇如何實現上浮和下沉?通常來說,主要通過兩個途徑。一是靠調節水艙内水量的多少,二是靠潛艇俯仰角的變化加上發動機的推力。

水面航行狀态的潛艇下潛時,一般通過将海水注入自身的水艙來實現。水面上航行的潛艇通常上部艇體和圍殼暴露在水面之上。對采用圍殼舵設計的潛艇來說,此時圍殼兩邊的升降舵基本上不起作用,這意味着潛艇需要更多地倚重調節水艙水量來實現下潛。隻有潛艇的升降舵淹沒在水中時,潛艇才可發揮發動機的作用,通過“增大推力 調整升降舵”的方式來提高下潛速度。

潛艇的下潛深度是有限的。每型潛艇都有一定的安全深度範圍,超過了這個範圍,潛艇出現故障甚至造成事故的風險就會增加。這種風險來自水下壓力的存在,潛艇所承受的海水壓力與下潛深度成正比。雖然各國潛艇因形狀大小、殼體材料、焊接工藝不同,它們的下潛深度也各不相同,但在潛深方面都有底線。第二次世界大戰時期,各國潛艇的下潛深度大多在一兩百米,直到德國研制出21型潛艇,潛艇的極限下潛深度才達到320米。這就決定了潛艇下潛到一定深度必須“踩刹車”。此時,潛艇所配備的高壓氣瓶開始發揮作用。因為,潛艇隻有和周圍水體的比重保持基本一緻,才能在水中保持一個相對平穩的懸浮狀态。要做到這一點,離不開高壓氣瓶的作用。

與潛艇的下潛過程相比,潛艇上浮時對高壓氣瓶的依賴程度更大。和很多魚類依靠魚鳔改變自身比重來幫助上浮下潛一樣,潛艇所配備的高壓氣瓶所起的作用相當于魚鳔。隻不過,這種“魚鳔”需要與水艙配合才能改變潛艇的比重,實現潛艇的浮沉。

潛艇上浮時,除了采用“發動機推力 調整升降舵”方法外,還得把水艙裡的海水及時排出去,利用比重的改變來增大浮力。然而在水下,把水艙裡的海水向外排并非易事。因為,此時潛艇承受着海水的巨大壓力。要在“壓力山大”的情況下排出艙裡的海水,就必須使艙内海水的壓力更大。能賦予艙内海水足夠壓力的,就是高壓氣瓶。

在潛艇排水上浮時,潛艇兵需要打開連接水艙和高壓氣瓶之間的通氣閥門,讓所釋放的高壓空氣把潛艇水艙内的海水擠壓出去,這樣就可以降低潛艇比重,幫助潛艇更好地上浮。

事實上,潛艇在水下所遇情況極為複雜。尤其是在遇到海水密度斷崖和在作戰中受損時,很可能出現危險的快速掉深現象。這時,就必須緊急啟動所有壓載水箱排水。這種情況對高壓氣瓶提出了更高要求。

一般來說,高壓氣瓶的壓力級越大,單位體積存儲的空氣容量就越多,也就意味着排出海水的速度越快、水量越多。與之相應,潛艇的安全性就越好。但另一方面,高壓氣瓶的壓力級越大,其研制技術難度和生産成本就越高,相應的材料和工藝要求就越高,安全使用的風險也就越大。

從某種程度上講,高壓氣瓶作為潛艇的“魚鳔”,事關潛艇的安全性和艇員的生命安全,也體現着研制國的綜合工業實力。

據報道,當前一些國家的潛艇,其高壓氣瓶的壓力值已達到40兆帕,俄羅斯K級常規潛艇所用高壓氣瓶就是其中之一。

來源:解放軍報

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