潜艇的下潜和上浮原理
小编:bj03
潜艇的下潜和上浮原理
潜艇靠调节压载水舱里的水多少来控制潜艇重量,从而实现潜艇的静态沉浮和在水下和水面航行状态的转换。当潜艇进入潜航状态后则靠舵面控制航行姿态来下潜和上浮,如果需要上浮就让艏部高一点,下潜就让艏部低一点,靠螺旋桨的动力来改变下潜深度。
潜艇下潜时将水注入水舱、、可是水舱中的空气怎么办、、压缩么
潜水艇的体积是固定的。根据阿基米德浮力原理,它受到的浮力也是固定的,所以潜水艇要能够潜入水中,就需要借助潜水艇上有一些被称为“水舱”的舱体内的水。
当潜水艇需要下沉时,就打开阀门,让海水注入水舱,使潜艇重量逐渐增加而渐渐下沉。
当需要让潜水艇处于水中某一深度行进时,只需让水舱注入适当量的海水就行了。
如果需要潜水艇上浮,就用机器把大量压缩空气注入水舱,排出舱中海水,减轻艇的重量,潜水艇就会迅速浮出水面。潜水艇上的仿生学建造潜艇,首先要解决如何下潜和上浮两道难题。为了解决这两道难题,人们开始向生物请教。
后来,人们经过长时间观察和研究,发现僧帽水母具有充气的“浮鳔”,可以根据感觉细胞的控制充入足量的气体,使水母浮于水面。
乌贼也是靠改变体内水的密度实现沉浮,它的浮室──海鳔鞘的孔隙里的水和气体,是按其游泳水深所需要的比例混合起来的。
而鱼类是靠精巧的鱼鳔充气和排气实现沉浮。
人们从这些水生物沉浮机制中得到启示,从17世纪初开始研制潜艇。
最初研制出一种通过人力摇动,往水柜里注水、排水,以使其下潜、上浮上船。
船体造型是模仿鳟鱼等鱼类,呈狭长流线型,以减少水的阻力。
潜水艇在水中的沉浮原理是什么
潜水艇能自由沉浮原理是阿基米德定律,即浮性定律。改变潜水艇自身密度, 当压力舱中无水,潜水艇密度小于水的密度潜水艇上浮直至漂浮;当压力舱中排入水,潜水艇密度大于水的密度潜水艇下沉。进入静止气体或液体的物体受到浮力,往空的压载水舱里注水,潜艇就变重了,这时潜艇的重量就会大于它排开水的重量 , 潜艇就逐渐下潜。反之, 潜艇就会浮出水面。
浮力的特点:
阿基米德定律定律指出,浸入静止流体中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向竖直向上并通过所排开流体的形心。当物体的重量大于浮力时它就会下沉;小于浮力时就会上浮;等于浮力时就会悬停在液体中,这两个力大小相等,但方向正好相反(重力垂直向下,浮力垂直向上)。
潜艇最早采用的攻击方法是
在物理学中,浸入水中的物体会因为密度的不停从何在水中处于不同的位置,潜艇也是根据这样的远离来进行上浮和下潜的,和水中的鱼类非常相似。
潜艇其实还有一个名字加潜水艇,别称叫黑鱼,它就是一种能够在水中持续潜行一段时间和距离的舰艇。既有只能容下一个操作人员下潜数小时的民用潜水探测器,又有能容下上百人,持续潜航几个月的战略性打击核潜艇。在军事,科学考察,搜索救援,海底电缆维修以及水下旅游观光等诸多行业和领域都有运用。
我们知道,任何物体在地球上都会受到其引力的作用,而在水中还会受到浮力的作用,重力向下浮力向上。同时,物体都有自己的密度,密度不同的物体在水中就会呈现出不同的状态,
当物体的密度大于水的时候,则就会重力大于浮力,物体就会下沉;而当物体密度小于水的密度时,浮力就会大于重力,物体则会上浮;当物体的密度与水的密度相同,那么物体就会悬浮在水中。正是出于这一原理,潜水艇在内部设计了多个储水仓,用来调节上升和下潜,而要保持潜艇的平衡,也是通过调节不同储水仓内水的多少来实现平衡的。而在水中的鱼类也同样是利用这一方法,鱼利用体内的鱼泡,通过往里面充气和放气来实现上浮和下潜的。
除了使用储水仓来实现上升和下潜外,潜水艇还会使用升降舵,通过改变升降舵的角度并配合推进器,就能改变潜艇的深度,所以潜水艇的上浮和下潜通常都是由储水仓与升降舵配合完成。
潜水艇实现上浮下潜的过程其实只是最基本的物理原理而已,可是在实际应用中往往非常复杂,中间有无数的科学家夜以继日的付出的大量的心血。
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