潜艇是如何控制上浮和下潜的，里面的氧气又是从哪里来的

众所周知，我们居住的星球被海洋包围着可以说，地球实际上是一个海洋星球

可是，人类对海洋却知之甚少据统计只有5%左右在我们的印象中，上天比入海更难，但实际情况恰恰相反可是，人类从未停止对海洋的探索

海洋的感觉深不可测，神秘莫测，能在海洋中自由穿梭的潜艇也充满了神秘感，所以很多人都会好奇潜艇在海洋中是如何上浮下潜的，氧气从何而来，最长能潜伏多久。

潜水艇

潜艇也叫潜水艇潜水船甚至还有另一个绰号叫蛇头，是一种可以在水中持续潜行一段时间和距离的船

潜艇有许多类型和大小，从只能容纳一名操作人员数小时的民用潜水探测器，到可以容纳数百人并潜水数月的战略打击核潜艇。

潜艇还广泛应用于军事，科学考察，搜救，海底电缆维护，水下旅游等诸多行业和领域。

潜艇的发展历史

潜艇的出现可以追溯到16世纪，被称为会潜水的船但在当时，这种隐蔽性很强的船并不被人们接受，主要是不够绅士

直到第一次世界大战，潜艇都不被人们重视，未来也不被看好。

一战和二战结束，潜艇在战场上的巨大威力才显露出来潜艇隐藏在海底，然后出其不意地发动攻击的能力被各国接受，潜艇也迅速发展起来

尤其是伴随着技术的发展，静音，续航时间更长的核潜艇的军事用途被无限放大，成为各大国争相发展的军事武器。

潜艇的特性

潜艇能越发展越好，主要和它的一些特性有关。

首先，它自给能力强，可以长时间在深海浮潜，远离基地，航行到很远的地方。

潜艇具有非常好的隐蔽性，战时可以偷偷绕到敌人后方发动突然袭击，具有很强的威慑力。

而在海面下，海上风浪大就不会出现这种情况，所以潜艇比其他水面舰艇更安全。

但是潜艇通信比较困难，因为要深入海底，没有陆地上那么大的观察距离。

潜艇的制造需要非常高的技术，工艺和材料，配套设备多种多样，所以世界上能够自行研制制造潜艇的国家并不多。

潜艇的工作原理

潜艇可以在水中自由升降，那么它是怎么做到的呢。

地球上任何物体都会受到其重力的影响，在水中也会受到浮力的影响重力下降，浮力上升

所有的物体都有自己的密度，密度不同的物体在水中会表现出不同的状态。

当物体的密度大于水时，重力就会大于浮力，物体就会下沉，

当物体的密度小于水的密度时，浮力就会大于重力，物体就会浮起来，

当一个物体的密度与水的密度相同时，它就会悬浮在水中。

要想让一个密度小于水的物体下沉，只需要增加物体的单位密度即可所以，如果物体的体积不变，可以通过改变其密度来改变物体在水中的状态

潜艇利用了这一原理，在其内部设计了几个储水罐，以调节其上升和下降维持潜艇的平衡，也是通过调节不同储水罐的水量来实现的

水里的鱼也用这种方法鱼利用它们身体里的鱼泡泡来膨胀和收缩泡泡，以实现漂浮和潜水

除了利用储水仓升降，潜艇还会使用电梯通过改变升降舵的角度，配合螺旋桨，可以改变潜艇的深度因此，潜艇的上升和下降通常由储水仓和升降舵来完成

潜艇要承受多大的压力。

任何物体只要在水中，都会承受周围水的巨大压力，潜艇也是一样潜得越深，压力就越大

潜艇每下潜10米，就会增加一个大气压的压力当潜艇在水下500米时，其外壳每平方米将承受约50个大气压，相当于每平方米500多吨的重量

所以，潜艇要想下潜更深，就需要更坚固的外壳现在很多潜艇外壳都是用坚固的钛合金制造，使得潜艇的承压能量更高

同时，将潜艇设计成水滴形结构，可以分散壳体上的压力，从而减少潜艇壳体单位面积上的压力，这种设计也可以减少航行时的阻力。

潜艇里的氧气从哪里来。

潜艇长时间在水中航行，需要能够为在密闭潜艇中工作的艇员持续供氧那么这些氧气从哪里来呢

早期的潜艇必须每隔几个小时浮出水面，或者在几米的深度，使用通气管将氧气输送到艇内，并将气体排出艇外。

后来一些潜艇开始使用制氧设备，利用空气再生法制氧，排出的废气经过处理分离出二氧化碳，再经过制氧装置处理产生氧气，使潜艇内的空气得以循环利用，使潜艇在水下停留4~7天。

威力更大的核潜艇采用电解水法，通过电解将氧气从水中分离出来，可以持续给潜艇供氧理论上，核潜艇可以在水下航行多年，但考虑到艇员长期处于封闭环境下的巨大压力，核潜艇在水中连续停留时间不超过3个月

目前潜艇下潜时间的世界纪录是由中国海军创下的，时间为90天。

本文Gif摘自YouTube《美国海军最大的潜艇》