A.潛艇是如何沉浮的?
潛艇為什么能在水中沉浮自如呢?這主要與重力和浮力有關(guān)。根據(jù)浮力定律,任何物體在液體中都會受到浮力的作用。浮力的大小就等于物體本身所排開液體的重量。當(dāng)物體的重量大于浮力時,它就會下沉;而當(dāng)物體的重量小于浮力時,物體就會浮在水面上;而當(dāng)重量和浮力相等時,物體就會懸浮在液體中。
按照這個道理,當(dāng)潛艇在水中時,它本身的重量就是重力,而潛艇在水中的部分所排開海水的重量就是浮力。要使?jié)撏聺摚灰顾闹亓看笥谒母×托辛?。所以,在潛艇上都設(shè)有壓載水艙。只要往空的壓載水艙里注水,潛艇就變重了。但由于它的體積沒有改變,所以它排開的水并沒有增加。這時,潛艇的重量就會大于它排開水的重量,潛艇就逐漸潛到了水底下。而當(dāng)潛艇要向上浮時,就要用高壓空氣一點點把壓載水艙里的水?dāng)D出去,使?jié)撏У闹亓繙p輕。當(dāng)潛艇的重量小于它同體積的水的重量時,潛艇就會上浮,直至浮出水面。
B.如何計算潛艇的排水量?
現(xiàn)在你應(yīng)該知道了,在讀到一些介紹潛艇的文章時,經(jīng)常會遇到一個詞兒:“排水量”。沒錯,這個“排水量”所指的就是當(dāng)潛艇被放進(jìn)水里之后,它的體積所占據(jù)的水的重量。由于潛艇并不是一個大空殼子,在它的“肚子”里還裝著各種各樣的探測設(shè)備和機器。特別是軍用潛艇,還要攜帶很多武器。當(dāng)然啦,還要有很多艇員乘坐在里面。所以,在設(shè)計潛艇的時候,就要把這些重量全都考慮進(jìn)去。這樣,現(xiàn)代潛艇的排水量就變得越來越大了。以軍用潛艇為例子,它們的排水量一般都在1000~3000噸范圍內(nèi)。而如果是配備了彈道導(dǎo)彈的潛艇,排水量就會猛增到10000噸以上。其中最大的俄羅斯“臺風(fēng)”級潛艇,水下排水量達(dá)到了26500噸!
咦,為什么要說“水下排水量”呢?前面說過了,當(dāng)潛艇浮在水面上航行時,它的“肚子”里是空的,“體重”減輕。而當(dāng)潛艇下沉?xí)r,“肚子”里就要“喝”進(jìn)大量的水,重量也會增加不少。因此在設(shè)計潛艇時,這兩個重量都要考慮到。這就有了水面排水量和水下排水量的區(qū)分。水面排水量是指潛艇在航行在海面上時的重量,水下排水量就是下潛以后的重量。而用后者去減前者,就可以算出這艘潛艇“喝”進(jìn)了多少水啦。
C.潛艇潛得越深越好?
因為去年關(guān)于“蛟龍?zhí)枴焙汀吧詈L魬?zhàn)者”的新聞,都是在強調(diào)它們創(chuàng)造的下潛深度紀(jì)錄。所以不少人就認(rèn)為,看潛艇的“本領(lǐng)”就是看它能潛到多深。其實,這個想法可不怎么科學(xué)呢!
為什么?很簡單,無論潛艇潛得多深,最關(guān)鍵的是,它還能再回到水面上來。否則,不就變成一個大鐵箱子了?只要裝滿足夠沉重的東西,就能一沉到底,那還用得著什么技術(shù)呢?更何況,除了深??茖W(xué)考察,通常并不會需要潛艇下潛到上萬米的深度。即便在海軍的作戰(zhàn)中,也主要是靠潛艇的機動和靈活來躲避敵方的偵查。而不是一味深潛。因為,深潛會消耗很大的能量,潛艇的外殼因為水的壓力過大,也容易發(fā)生損壞。同時,也會危害到艇員的健康。
當(dāng)然,潛艇平時也不能在水太淺的地方亂“溜達(dá)”——容易跟在它“腦袋”上航行的船只撞到一起!根據(jù)規(guī)定,距水面30米處是潛艇的“安全深度”,要是繼續(xù)上浮到10~30米,就是“危險深度”了。在上浮到這個深度之前,潛艇的艇長必須觀測好,只有在周圍沒有船只的情況下,才能排空水艙,浮出水面。