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潜艇在水中能自由下潜上浮是借鉴了鱼什么器官的工作原理

2020-11-11 00:24:52 当前位置:解历史 > 文化百科 > 手机阅读

潜艇在水中能自由下潜上浮是借鉴了鱼鳔的工作原理。鱼体内的鳔,在肌肉控制下能收缩或膨胀。收缩时鱼鳔体积变小,其内气体被排出,水的浮力变小,鱼就沉入水中,反之亦然。受此启发,人们给潜艇也安装了类似鳔的舱体一主压载水舱,通过注水、排水实现潜艇的下潜上浮。

当水舱注水后,其原来的舱内空气经由水舱上方的通气管返回艇舱里,供艇内使用。

决不能排到艇外的,反过来也是一样,在完成下潜后在向快潜水舱吹气时也不能将气体吹出艇外。这时考虑的是气泡外泄易被敌方发现。

1864年2月17日,在美国的南北战争中隶属于南方邦联的“汉利号”潜艇在查尔斯顿湾击沉北方军武装蒸汽帆船“豪萨通尼克号”。这是史上第一次有潜艇在作战中击沉敌舰的记录。

潜艇在水中能自由下潜、上浮,甚至悬停,这是借鉴了鱼儿的浮沉方法。鱼体内有一种叫鳔的器官,在肌肉的控制下能够收缩或膨胀。收缩时,鱼鳔的体积变小,其内气体被排出,水对鱼的浮力因此变小,鱼就沉入水中。膨胀时,鱼鳔的体积变大,空气进入鱼鳔,水对鱼的浮力因此增大,鱼就上浮了。

受此启发,人们给潜艇也安装了一个类似鳔的舱体,它就是潜艇两侧被称为主压载水舱的舱体。主压载水舱的功能就是通过注水、排水实现潜艇的下潜、上浮。要下潜时,往主压载水舱注水,空气被排出艇外,潜艇的自重增加,艇体下沉。要上浮时,用高压气体把主压载水舱的水压出艇外,潜艇的自重减少,潜艇便可浮出水面。

为了更好地控制潜艇的状态,人们还为潜艇装上了补重水舱、快潜水舱等辅助压载水舱。比如,发射鱼雷或导弹以后,潜艇的重量会发生改变,这时就需要补重水舱来补偿已发射的鱼雷和导弹的重量。在紧急情况下需要急速下潜时,仅靠主压载水舱是不够的,还需要快潜水舱的帮忙,以加快潜艇的下潜速度。此外,大部分潜艇上还安装了水平舵,又叫升降舵,它们可以在潜艇运动时与水作用,从而产生力矩,让潜艇上仰或下俯,向上方或下方前进。

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