为什么现在潜艇水下航速比水面快
一般地讲,物体在地上行进速度要比水下快,因为空气的阻力要大大小于水的阻力。许多人在水中行走时有这种感觉。然而,核潜艇却相反,在水下航行的速度要快于在水面的航行速度。 潜艇在水面航行时影响航速的阻力一般有摩擦阻力、旋涡阻力、兴波阻力、突出体阻力和空气阻力,这五种阻力随着航速的增加而变大。
潜艇在水下时空气阻力就不存在了,由波浪造成的兴波阻力也会随着潜艇的下潜深度的增加而减小,水面惊涛骇浪时,水下可能风平浪静。这样,影响潜艇水下航速的阻力就只剩下摩擦阻力、旋涡阻力和突出体阻力。 如果潜艇都是以同样的低速航行,其在水面所受到的阻力,航行速度以水面为快。
这是因为潜艇低速在水面航行时,其兴波阻力和空气阻力都相当小,所面对的只是摩擦阻力、突出体阻力和旋涡阻力;而潜艇在水下低速航行时的主要航行阻力虽然也是这三个阻力,但因潜艇在水下状态时浸水表面积大大增加,会使磨擦力较水面增大许多,同时由于潜艇在水下时一些突出体(如指挥台)入水后会加大突出体阻力,所以潜艇水下低速航行时的阻力要大于水面低速航行时的阻力,也就是说,低速水下航行比低速水面航行要消耗更大的功率,其航行速度自然低于在水面。
潜艇在高速航行时,就会出现与上面所讲的完全不同的状态。随着航速的增加,潜艇在水面上的空气阻力和兴波阻力将大大增加,使其总阻力值大于在水下高速航行的潜艇的总阻力值。据计算,当潜艇的速度达到一定值时,水面阻力甚至是水下阻力的两倍,其结果也就可想而知了。
而核潜艇不管是水面航行还是水下航行都采用的同一动力装置,在同样的额定功率下,在水面和水下就会产生出不同的最大航速值。此外,因潜艇的主要活动是在水下,在动力装置的设计上主要考虑的也是尽量减少水下的阻力,以适应在水下航行的特点,所以潜艇的水下航速高于水面航速。
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楼上的回答都进入了误区! 楼主问为什么?只要简单的回答——现代潜艇设计者的意图! 或者说当代海军对潜艇水下速度性能的需要。 若有需要,水面速度超过水下速度的潜艇一样可以有。而且二战(包括)前的潜艇都是如此。 再追问为何潜艇水面、水下速度会有差异,可参照几位楼上朋友的答案。
简单地说吧,原来潜艇的水面航速是远高于水下航速的,这是因为采取了水面舰艇型艇身,在水面航行时艇艏下部劈开波浪,所以阻力较小.但水下航行时,艇艏上部也浸于水中,它的阻力是很大的. 现在绝大多数潜艇改采用水滴型或拉长水滴型艇身.它在水中航行时阻力最小,但水面航行时因为没有尖锐艇艏下部劈开波浪的作用,所以阻力反而比水上更大.因此它的水下航速反而高于水面航速. 介于两者之间的是鲸形艇艏,这是照顾水面与水下两种状态的平衡设计. 之所以要改变艇艏造形,是因为原来常规潜艇的水下持续航行能力较差,多数情况下需要水面航行,而且那时这样风险也低.后来潜艇水下持续航行能力随蓄电池性能和数量的提高而改变,敌方侦测能力的提高也使水面航行过于危险.所以由照顾水面航行性能改为优先照顾水下航行性能. 楼主只要对比一下过去与现在潜艇艇艏的造型变化就明白就这道理了.
一般地讲,物体在地上行进速度要比水下快,因为空气的阻力要大大小于水的阻力。 许多人在水中行走时有这种感觉。然而,核潜艇却相反,在水下航行的速度要快于在水面的航行速度。 潜艇在水面航行时影响航速的阻力一般有摩擦阻力、旋涡阻力、兴波阻力、突出体阻力和空气阻力,这五种阻力随着航速的增加而变大。
潜艇在水下时空气阻力就不存在了,由波浪造成的兴波阻力也会随着潜艇的下潜深度的增加而减小,水面惊涛骇浪时,水下可能风平浪静。这样,影响潜艇水下航速的阻力就只剩下摩擦阻力、旋涡阻力和突出体阻力。 如果潜艇都是以同样的低速航行,其在水面所受到的阻力,航行速度以水面为快。
这是因为潜艇低速在水面航行时,其兴波阻力和空气阻力都相当小,所面对的只是摩擦阻力、突出体阻力和旋涡阻力;而潜艇在水下低速航行时的主要航行阻力虽然也是这三个阻力,但因潜艇在水下状态时浸水表面积大大增加,会使磨擦力较水面增大许多,同时由于潜艇在水下时一些突出体(如指挥台)入水后会加大突出体阻力,所以潜艇水下低速航行时的阻力要大于水面低速航行时的阻力,也就是说,低速水下航行比低速水面航行要消耗更大的功率,其航行速度自然低于在水面。
潜艇在高速航行时,就会出现与上面所讲的完全不同的状态。随着航速的增加,潜艇在水面上的空气阻力和兴波阻力将大大增加,使其总阻力值大于在水下高速航行的潜艇的总阻力值。据计算,当潜艇的速度达到一定值时,水面阻力甚至是水下阻力的两倍,其结果也就可想而知了。
而核潜艇不管是水面航行还是水下航行都采用的同一动力装置,在同样的额定功率下,在水面和水下就会产生出不同的最大航速值。此外,因核潜艇的主要活动是在水下,在动力装置的设计上主要考虑的也是尽量减少水下的阻力,以适应在水下航行的特点,所以核潜艇的水下航速高于水面航速。
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答:这主要是因为潜艇的外型。在二战时,潜艇主要在水面行进,为了提高水面航速,所以当时的潜艇均为首部尖锐,轮廓(从上方看)与水面舰艇相近。二战后潜艇主要在水下活动,为...详情>>
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