为何潜艇安装水平舵后，就不会上下翻转

显示全部楼层 · 2022-6-19 10:26

问题:
为何潜艇安装水平舵后，就不会上下翻转

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其实关于潜艇是如何控制上浮下沉是一个物理现象，首先我们要了解关于浮力的物理解释是物体所受的浮力等于物体下沉静止后排开液体的重力，而一个物体中的三种状态，分别是上浮、下沉和悬浮。当一个物体的密度小于水的密度时物体就会上浮，而物体密度大于水的密度时物体就会下沉，当物体密度等于水的密度时物体就会在水中悬浮。
而潜艇在水中往往是利用悬浮这种状态的。也就是说将舰艇的重量控制到与潜艇排开水的重量相同，由于潜艇的体积是不变的，所以排开水的体积也是不变的，将潜艇的重量控制到与潜艇相同体积的水一样的重量水平就可以使潜艇保持在水中悬浮的状态，这种状态可以使潜艇之前水中的深度不变。
而潜艇控制自身重量的方法也非常简单，就是通过布置在潜艇全身的数个压载水舱实现的，向压载水舱内注水就可以使得潜艇重量增加，防止排水就会使潜艇重量降低。并且还可以通过向不同的压载水舱注排水，还可以控制潜艇在水中的状态，包括俯仰和侧倾。
当潜艇通过压载水舱将潜艇维持到与排开水的质量相同时，潜艇就可以在海水中某一深度保持稳定的悬浮状态。这个时候潜艇想要改变深度和航行就需要潜艇尾部的尾舵进行控制。一般情况下潜艇采用十字舵，即一个竖直的转向舵和一个水平的俯仰舵。其实潜艇是尾舵和飞机的尾翼原理一样，垂直尾翼控制飞机转向改变航向，水平尾翼控制飞机俯仰改变飞机高度。同理，当潜艇的水平尾舵为向上的状态时，潜艇会出现向上仰的状态，这个时候潜艇继续保持推力则潜艇会向海平面方向行驶，潜艇就会上浮，反之则下沉。不过有些潜艇为了提高潜艇俯仰状态的改变速度会在潜艇艇艏或者围壳在安装一个水平舵一般叫做艇艏升降舵和围壳舵。这些舵和战机的小鸭翼一样可以改变力矩加快俯仰状态改变的速度。
同时潜艇也可以通过调配压载水舱内的水量改变潜艇的俯仰，例如将潜艇前部压制水仓的水调配一部分到后部压载水舱中潜艇也会出现上仰的状态，同样潜艇如果有动力就可以向海平面方向行驶。
当然，潜艇也可以通过快速外排的方式使潜艇快速上浮或者通过快速加注压载水的方式使潜艇快速下潜。

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