核潜艇上浮下潜的奥秘 潜艇（包括核潜艇）为什么能在水中下潜、上浮，甚至悬浮呢？这主要与重力和浮力有关。根据“浮性定律”（或阿基米德定律），任何物体在液体中都会受到浮力的作用，浮力的大小等于物体本身所排开液体的重量。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；等于浮力时就会悬浮在液体中，这两个力方向正好相反。
潜艇在水中时，这两种力也都会作用在潜艇上。如上所述，潜艇本身的重量叫做重力，潜艇入水部分所排开海水的重量叫做浮力，也叫做排水量（即排开海水的重量）。当潜艇漂浮在海面上时，它所排开水的重量叫水上排水量，即潜艇在海面上受到的浮力，它与潜艇本身的重量相等。
要使潜艇下潜只要使它的重量大于它的浮力就行了，那么怎样增加潜艇的重量呢？在潜艇上都设有主压载水舱，只要往空的主压载水舱里注水，潜艇就变重了，这时潜艇的重量就会大于它排开水的重量（即大于浮力），潜艇就逐渐下沉。 当潜艇完全浸没在海水中悬停时，整个潜艇排开水的重量叫水下排水量，即潜艇在水下受到的浮力，它与潜艇的重量相等。
当潜艇正常上浮时，首先是采用操舵的方法将航行中的潜艇调整到距水面30米的安全深度，安全深度是为了防止与水面船只碰撞的限制深度，大约上浮到10—30米深度时是危险深度，通过危险深度上浮到10米左右时，属于潜望深度，潜望深度是潜艇能在水下将潜望镜或雷达升出水面进行观察的深度。
到达潜望深度后就可以排水上浮了，即用高压空气把主压载水舱里的水挤出去，使之充满了空气，潜艇在水下的重量减轻了，当潜艇的重量小于它同体积的水的重量时（即小于浮力时），潜艇就会上浮，直至浮出水面。在紧急情况下，也可以直接从较大的深度下排水上浮。 主压载水舱一般分为三组，即首部主压载水舱、中部主压载水舱和尾部主压载水舱。
首尾主压载水舱还起到调整艇的纵倾平衡作用，中部主压载水舱可调整艇的左右平衡。 潜艇下潜和上浮的原理就跟许多鱼类差不多，鱼儿腹中有一种可充满气体的囊状鳔，其作用类似于潜艇上的水柜，是鱼在水中沉浮的主要调节器官。当鱼要下沉时，挤出鱼鳔中的气体（潜艇是向水柜里注水），使身体的重量加重；相反，鱼要上浮时，通过摄取水中的气体来充满鱼鳔，使身体的重量减轻。
从以上原理也很容易理解，为什么有的核潜艇一旦发生舱室进水事故后，就有可能永远浮不上来。这是因为核潜艇在水下时，如果发生意外造成舱室大量进水，即使排出所有水柜里的水，潜艇的重量仍然大于浮力，不足以使潜艇浮上来，只有任其下沉到海底为止。 由此可见，潜艇下潜上浮是典型的军事仿真学范畴，在核潜艇上仿真的例子还很多，如船体是模仿海豚的流线外形（即水滴形线型），使核潜艇在水下的阻力最小；船舵是模仿鱼类的鳍，核潜艇在前进状态时，垂直舵用来控制潜艇前进的方向，方向舵可以起到辅助上浮下潜的作用；声呐是模仿海豚发射的声波，用来捕捉目标；潜艇破冰上浮时也是模仿坚硬的鲸背，加固指挥台围壳顶端，取得了满意的“鲸背效应”等等。
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在水中，任何物体都会受到重力和浮力的影响。如果重力小于浮力，物体就会漂浮在水面上；如果重力大于浮力，物体就会沉入水中。当重力和浮力相等或相差较小时，物体就能“悬浮”在水中一定位置。潜水艇就是通过改变重力和浮力的差值，实现既能在水面航行，又能下沉到海洋深处潜航的功能。
当物体的体积一定时，它在水中所受到的浮力就是某个固定的值。由于潜水艇的外形是不变的，因此它只能通过改变自身的重力来实现下潜上浮。科学家在设计潜水艇时，给它做了内外两个壳体。在内层壳体和外层壳体之间的空隙中，分隔出若干个水舱，称为压载水舱。
每个水舱都装有进水阀和排水阀。只要打开进水阀，让海水进入压载水舱，潜水艇的重量就会增加。当重量大于潜水艇所受的浮力时，潜水艇将逐渐下沉。只要控制好潜水艇的重量，就能让它悬浮于水中任何深度。当潜水艇需要上浮时，先关闭进水阀，打开排水阀，再用高压空气将压载水舱中的海水排出去，使潜水艇的所受的重力比浮力小，它就会浮出水面。
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