有人說潛艇就像海上的「不倒翁」,但是潛艇真的永遠不會傾覆嗎?

潛艇作為深海中的“大魚”,其實也是一樣的。潛艇不會亂翻,對於一艘潛艇來說,保證不翻是最基本的標準。

有人說潛艇就像海上的“不倒翁”,但是潛艇真的永遠不會傾覆嗎?

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潛艇在設計時就已經考慮保持穩定了,指揮、生活等較輕的艙室在上層,動力、推進、武器、蓄電池等重型艙室在下層,潛艇上輕下重,像“不倒翁”一樣穩定。更重要的是,潛艇艇艏艇尾以及艇身兩側安裝有十幾個水櫃,控制潛艇的升降與平衡。各個水櫃通過增減水量,保持潛艇橫向和縱向平衡。

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在惡劣海況下潛艇一般是不會在海面航行的(除非特殊情況),因此,惡劣海況對潛艇的挑戰並不大。防止潛艇傾覆主要靠兩個方面:一是重心與浮心的相互關係;二是縱向“自由液麵”和載荷移動控制。

橫向穩定主要靠艇體“重心”與“浮心”設計:“重心”是指潛艇的重力中心,比較好理解;“浮心”是指浮體或潛體水下部分體積的形心,當浮體方位在發生偏轉時,其水下部分的體積雖保持不變,但其形狀卻發生變化,因而浮心的位置也相應地移動。重心與浮心如果不在同一垂直直線上,就會產生力矩,而重心與浮心間的力矩是潛艇及船舶橫向穩定性的關鍵因素。 船舶“浮心”與“重心”力矩的形成(潛艇也一樣) 而對於潛艇水下航行的穩定性,也同樣決定於浮心與重心之間的距離,即水下穩心高。浮心在重心之上,則穩心高為正值,潛艇可以自動恢復到原平衡位置,使潛艇處於穩性平衡狀態;浮心與重心重合,則穩心高為零,潛艇既無扶正力矩,也無使潛艇繼續傾斜的力矩,潛艇將停留在傾斜位置,使潛艇處於中性平衡狀態;浮心在重心之下,則穩心高為負值,扶正力矩與傾斜方向一致,起著傾覆作用,當外力作用消失後,潛艇將在此傾覆力矩作用下,繼續傾斜,使潛艇處於不穩定平衡狀態,直至傾覆。

縱向穩定性重要靠控制“艇內自由液麵”實現:影響潛艇縱向穩性的主要因素是,艇內“自由液麵”的流動和在縱向上移動載荷。壓載水艙內的水及燃油等“自由液麵”流動,可減弱潛艇縱向穩定性;而艇內縱向移動載荷(如密封艙進水、魚雷位置移動等)易使潛艇產生縱向不平衡力矩。由於潛艇長寬比很大,水下縱向扶正能力差,產生的縱向不平衡力矩往往很大,使潛艇易出現大縱傾,一旦監控或操作不及時就會發生沉艇的風險。


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