通体浑圆的潜艇,在海里会不会翻?它是如何保证自身稳定的?

挖个脑洞子 2023-09-21 21:54:00

翻船事故在海里是比较常见的,人员过多、海浪过大,或者承载不均等,都会引起轮船的倾覆。

那么既然船会翻,通体圆筒形,浸入海水中的潜艇会不会翻呢?

潜艇在海里会不会翻船?

其实潜艇在设计之初,就考虑到了自身稳定的问题。

通过借鉴“不倒翁”的原理,设计者们将指挥室、生活舱等质量较轻的房屋建在上层,而像动力、武器、蓄电池等重型舱室,则分布在下层;

这样潜艇上轻下重,只要没有太大的晃动,基本上都是不会翻的。

潜艇下潜上浮过程中压载水舱的变化

并且潜艇在首尾和艇身两侧,都安装有压载水舱,通过调节水舱内的水量,就可以保证潜艇横向和纵向的平衡。

最后为了整体的重力大致相等,像那些水舱、炮弹仓等都会尽量水平均匀分布,以便最大程度地保证潜艇的周身稳定。

但这些都是潜艇在静止时的设置,当潜艇用螺旋桨推进时,尾部只有一个螺旋桨的它,会不会像旋翼飞机那样,原地转圈似的原地翻滚呢?

潜艇会不会原地翻滚?

由于直升机的旋翼在旋转时会搅动空气流动,因此会产生一个反方向的力矩,在这个扭矩的影响下,机身就会顺着螺旋桨旋转的相反方向转动起来。

为了消除这个扭矩,直升机的方法就是在尾部,放置一个横向的螺旋桨。

尾部的

而潜艇后面虽然没有这样的小螺旋桨,但它有抵抗水流的船舵,在潜艇的尾部,呈十字状分布的船舵就是它的“尾桨”。

与空气不同,水的密度是空气密度的800多倍,因此当潜艇的主螺旋桨旋转时产生的扭矩,通过尾舵在水中移动产生的阻力就可抵消;

所以根本不用担心,潜艇会被螺旋桨给带翻。

最后,螺旋桨分正反转,正转前进,反转倒车。

那么潜艇在水里能不能倒着开呢?

其实潜艇和水面舰艇一样,也具备水面、水下倒车的功能。

例如在需要降低航速,或者躲避障碍物的时候,潜艇紧急情况下是可以反转螺旋桨倒开的。

不过这种倒开十分危险,操作起来也非常困难。

因为对于潜艇来说,首先它的外形就不适合倒开,像那种水滴型、雪茄型的潜艇,其整体前后不对称,水舱、船舵等也都是按照向前行驶设计的;

如果“倒车”,从后方来的水流,很容易会造成潜艇的上仰或下栽,以致于失去平衡。

所以,如果问潜艇能不能倒着开,那么答案是可以的,但安不安全就很难保证了。

参考资料:

有人说潜艇就像海上的“不倒翁”,但是潜艇真的永远不会倾覆吗?——吾评武愿

有些潜水艇的尾部只有一个螺旋桨,前进时为什么不会让艇身旋转起来?——航小北的日常科普

潜艇能够短时间倒退航行吗?——和风漫谈

好奇心:潜艇能“倒车”么?答案是:能,却很危险——ALEX俊赫君

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