为什么潜水艇能在水中航行?

如题所述

第1个回答  2022-11-10
分类: 教育/科学 >> 科学技术 >> 工程技术科学
解析:

潜水艇是一种既能在水面航行、又能潜伏于水中进行活动的军舰。它以其特有的隐蔽性、强大的攻击力、使用的灵活性以及越来越高的技术含量,使海洋战场的作战范围由水面扩展至水下,使海战样式日趋复杂、残酷。

潜水艇的浮沉原理来自阿基米德定律。任何物体在液体中都会受到浮力的作用,浮力的大小等于这个特体所排开液体的重量。当物体重量大于浮力时,物体就下沉;当物体重量小于浮力时就上浮;当物体重量等于浮力时就在液体中悬着。

目前约有50多个国家发行了200多种潜水艇专题邮票,此外还有一些相关的邮戳和邮政用品,从中可以看到潜水艇的发展史。

最初的潜艇

1578年,英国人威廉·伯恩出版了一本关于潜艇理论的书。1620年,荷兰一位名叫科尼利斯·德布雷的物理学家,根据伯恩的理论研制了一艘世界上最早的潜艇。这艘潜艇可装载12名水手,用桨推进。船体用木框做成,外面蒙着涂了油的牛皮,能下潜到水下15英尺左右。船体内装有作为压缩水舱的羊皮囊,下潜时往羊皮囊中注水,上浮时则将水从羊皮囊中挤出。

法国作家儒勒·凡尔纳于1870年出版的小说《海底两万里》中,描述一位印度科学家尼摩船长制造了一艘潜水艇,游弋在神秘的大海,与当时统治印度的英国人作对。在尼加拉瓜发行的1枚邮票上可以看到尼摩船长的潜水艇(图1)。

在美国独立战争时期,出现了用于实战的潜水艇。1776年,美国人戴维·布斯内尔制造了高约2米、外壳用橡木制成、可容纳1人的名为“海龟”的潜水艇。“海龟”曾携带水雷企图攻击停泊在纽约港的英国殖民者的舰艇,虽未能成功,却成为首次使用潜艇携带水雷作战的首例。1900年,美国海军购买了第一艘潜水艇“霍兰”号。这艘潜艇只能乘坐6个水手和1个船长(图2,美国)。

潜艇与世界大战

18世纪未到19世纪初,潜艇逐步被世界各国所重视,得到了较大的发展。在1912年的巴尔干战争中,希腊潜艇“海豚”号曾向土耳其的巡洋舰发射了1枚鱼雷。第一次世界大战一开始,潜艇就被投入到海战中,给敌对方的水面舰艇造成极大的恐慌。一战时间,仅被德国潜艇击沉的运输船就有6000余艘、1300万吨。美国潜艇的制作水平在第一次世界大战中也得到了发展,“S”级潜艇就是这一时期美国的主战潜艇(图3,美国)。第一次世界大战以后,潜艇的性能得到极大的提高,数量也得到了惊人的发展。到二战爆发时,几个主要海军国家已拥有各种潜艇694艘。在二战期间,潜艇共击沉各类运输船5000余艘、2000多万吨;击沉击伤大、中型军舰381艘,其中包括航空母舰、战列舰、巡洋舰30多艘。德国潜艇部队拥有自己的邮政系统,使用特殊的邮戳。在德国1944年发行的一套军事附捐邮票中,有一枚邮票的画面是一个水兵在操纵潜水艇的潜望镜(图4)。德国的U型潜艇在二战中有很大的威慑力,1枚开曼群岛发行的邮票上就展现了德国的U-125潜艇(图5)。1941年,德国的U-562潜艇击沉了美国的“鲁本·杰姆斯”号巡洋舰(图6,马绍尔群岛)。在美国发行的第二次世界大战系列邮票中,有1枚也记录了这艘巡洋舰被击沉的事件(图7)。1942年,德国潜艇又击沉了英国的PQ-17护卫舰(图8,马绍尔群岛)。面对残酷的海战,英国和美国加强了护卫舰队的力量,并使用装载先进雷达的反潜飞机来保护舰队。“加托”级潜艇是二战中美国的主战潜艇(图9,美国),曾在太平洋战争中重创了日本舰艇。苏联潜艇在与德国的潜艇战中也取得了赫赫战果。1982年苏联发行的一套“卫国战争英雄舰艇”邮票中,有1枚的画面为曾击沉多艘敌舰的C-56潜艇(图10)。爱沙尼亚1996年发行的1枚邮票上,展现了在二战中屡建奇功的“兰姆比特”号潜艇(图11)。波兰则为二战中的功勋潜艇“奥尔兹”号发行过纪念邮票(图12)。

图8 1942年德国潜艇击沉英国PQ-17护卫舰

图9 第二次世界大战时美国的主战潜艇“加托”级潜艇

图10 第二次世界大战时曾击沉多艘敌舰的苏联C-56潜艇

图11 第二次世界大战时屡建奇功的“兰姆比特”号潜艇

图12 第二次世界大战时的功勋潜艇“奥尔兹”号

二战以后的潜艇

第二次世界大战以后,各国都在寻求更先进的技术手段,进一步提高潜艇的作战能力。20世纪50年代中期,核潜艇的出现使海上力量发生了革命性的转变。美国是最先拥有核潜艇的国家,1954年,世界上第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺”号在美国完工并下水。该核潜艇重2800吨,艇长90米,最大航速25节;可在最大航速下连续航行50天,全程3万公里不需添加任何燃料。从1957年起,“鹦鹉螺”号就开始进行北冰洋海底航道的探索;经过多次失败,终于在1958年的夏天穿过白令海峡,直达北极点。美国曾为此发行纪念邮票(图13)。法国从1964年开始建造核动力潜艇,“可畏”级导弹核潜艇是法国第一代水下机动核打击力量。1964年法国发行1枚核潜艇邮票,画面就是一艘正在发射导弹的“可畏”级核潜艇(图14)。

作为最先拥有核潜艇的国家,美国一直重视发展核潜艇,先后有5个级别的攻击型核潜艇和4个级别的弹道导弹核潜艇服役。“洛杉矶”级(图15,美国)和“俄亥俄”级(图16,美国)核潜艇是美国的主战核潜艇。在1枚科摩罗发行的小型张上,分别为美国的SSN-716核潜艇和法国的S-612核潜艇、S-605核潜艇(图17)。
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潜水艇为什么可以在水中航行?
潜水艇是一种既能在水面航行、又能潜伏于水中进行活动的军舰。它以其特有的隐蔽性、强大的攻击力、使用的灵活性以及越来越高的技术含量,使海洋战场的作战范围由水面扩展至水下,使海战样式日趋复杂、残酷。潜水艇的浮沉原理来自阿基米德定律。任何物体在液体中都会受到浮力的作用,浮力的大小等于这个特体所...

为什么潜水艇能在水中航行?
潜水艇是一种既能在水面航行、又能潜伏于水中进行活动的军舰。它以其特有的隐蔽性、强大的攻击力、使用的灵活性以及越来越高的技术含量,使海洋战场的作战范围由水面扩展至水下,使海战样式日趋复杂、残酷。潜水艇的浮沉原理来自阿基米德定律。任何物体在液体中都会受到浮力的作用,浮力的大小等于这个特体所...

潜水艇为什么可以在水中航行?
潜水艇能够在水下航行,其原理源自阿基米德定律。该定律指出,任何物体在液体中都会受到与其排开液体重量相等的浮力。如果物体的重量大于浮力,它将下沉;如果重量小于浮力,它将上浮;如果重量等于浮力,它将悬浮在液体中。潜水艇的体积固定,因此其受到的浮力也是恒定的。潜水艇通过改变自身的重量来控制浮力...

为什么潜水艇能在水中航行?
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...

为什么潜水艇在水面航行有能在水下航行
潜水艇有一个蓄水池,可以放水或进水,通过蓄水池内的水的多少来改变潜艇的总重力。当蓄水池满了时,总重力大于浮力,下沉。 蓄水池空了,总重力小于浮力,上浮。所以,潜水艇在水面航行有能在水下航行

潜艇为什么既能在水面航行又能在水下航行
潜艇既能水面航行又能水下航行主要是因为它有一个压载舱可以减轻和增加重量达到上浮和下沉的效果,在水中的时候,物体会受到浮力和重力影响,潜艇就是巧妙利用了浮力和重力。潜水艇一般是用于军事作战,它的隐蔽性好而且灵活性和攻击性也较强。潜艇为什么能在水面和水下航行 潜艇之所以能够水面航行和水下...

潜艇为什么既能在水面航行又能在水下航行?
因为潜艇调整自身重力的大小,所以既能在水面航行又能在水下航行。潜水艇是仿造鱼的气泡来设计的。潜艇通过调节自身重量的大小,来上浮还是下潜。潜水艇外壁是双层的,即可以灌水,也可以存储空气,空气压缩了,体积就小了,水就进来了,潜艇就下潜,当空气膨胀时,空气就把水赶出去了,潜艇就可以上升了...

潜水艇在水中能沉浮自如靠的是改变它自身的什么?
潜水艇在水中能沉浮自如靠的是改变它自身的重力,通过进水和排水改变自身重力,从而达到沉浮自如。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;等于浮力时就会悬停在液体中,这两个力大小相等,但方向正好相反。在...

潜水艇为什么在海中能够安全航行
潜艇它有多个蓄水仓。当潜艇要下潜时就往蓄水舱中注水,使潜艇重量增加超过它的排水量,潜艇就下潜。 物体在液体中的下沉、上浮两个动态过程中的受力分析。大家都知道潜水艇是一种军用舰艇,它可以潜人水下航行,进行侦察和袭击。但是对潜水艇的工作原理,许多同学则说不清楚,甚至有人误认为:潜水艇...

潜艇为什么能在水下航行?
潜水艇的原理:潜水艇的两侧有水仓,向水仓中加水时,重力增加,潜水艇浸没在水中的体积会增大,也就是排开的液体的体积增大,所受浮力就会小于自身重力,这时潜水艇就会慢慢下沉;当潜水艇上浮的时,水仓里的水被高压空气挤出去,自身重力减轻,慢慢小于所受浮力,潜水艇也就会顺利上浮了。

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