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為何雙殼艇體比單殼艇體儲(chǔ)備浮力大?

2021-04-23 00:03 作者:瀚海狼山  | 我要投稿



潛艇的儲(chǔ)備浮力非常重要,因?yàn)橛凶銐虻膬?chǔ)備浮力,潛艇一旦因?yàn)閮?nèi)部事故,導(dǎo)致漏水下沉,或者突然遭遇海水密度斷崖,出現(xiàn)非正常掉深時(shí),潛艇可以當(dāng)機(jī)立斷的釋放儲(chǔ)備浮力,而實(shí)現(xiàn)緊急停止掉深和緊急上浮自救行動(dòng)。根據(jù)阿基米德定律,水中懸浮物體的總浮力等于其排開(kāi)水的總重量,因此不論是什么類型的潛艇,其最終浮力值都是和其他有效的水下排水體積直接有關(guān)。因此處于正常懸浮狀態(tài)不動(dòng)或者穩(wěn)定巡航狀態(tài)的潛艇,其儲(chǔ)備浮力的大小是體現(xiàn)不出來(lái)的。潛艇的儲(chǔ)備浮力,一般采用重物壓載和內(nèi)部壓載水兩種模式出現(xiàn)。重物壓載比較好理解,就是在潛艇或者潛水器的底部,人為掛載上一些密度和自重比較大的鐵塊或者鉛塊。一旦遇到下沉危險(xiǎn),則立即拋棄這些重物 。



實(shí)現(xiàn)潛艇的總浮力瞬間大于總自重而快速上浮。不過(guò)由于現(xiàn)代潛艇都比較大,動(dòng)輒2000噸以上,甚至有4萬(wàn)多噸的巨型潛艇。因此在潛艇底部掛鉛塊或者鐵塊的儲(chǔ)備浮力辦法,在現(xiàn)代潛艇上已經(jīng)基本廢棄。因?yàn)闈撏П旧砭褪卿撹F制作的鐵嘎達(dá)。少量的鈦合金潛艇外殼也是金屬的,七八千噸級(jí)的大潛艇,就是掛上一個(gè)幾十噸的大鉛塊,獲得的儲(chǔ)備避險(xiǎn)浮力也不明顯。而且?guī)资畤嵉念~外墜物,安裝的時(shí)候非常麻煩;想瞬間拋棄,脫離接觸也沒(méi)有那么快速方便,因此船底掛鉛塊鐵塊,危險(xiǎn)時(shí)拋棄這種看似最有效的儲(chǔ)備浮力的方式,在現(xiàn)代潛艇上已經(jīng)基本不用。只出現(xiàn)在總體體型比較小,總浮力值只有幾噸到十幾噸的蛟龍?zhí)栔惖暮Q笊顫撈魃?,才繼續(xù)存在鉛塊或者鐵塊當(dāng)儲(chǔ)備浮力物體。一旦出現(xiàn)危險(xiǎn),可以引爆爆炸螺栓,



快速拋棄壓載物而上浮。這類深潛器本身不大,只需要底部掛上300公斤到500公斤的壓載物就足夠。那么正規(guī)的潛艇如何實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)備浮力呢?瀚海狼山(匈奴狼山)認(rèn)為主要通過(guò)壓載水艙的總?cè)莘e來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)備浮力。壓載水艙吸收海水,可以靠天然的重力和自然水壓進(jìn)行,而排水時(shí)則主要靠高壓氣瓶的高壓空氣快速注入壓載水艙,把里面的海水強(qiáng)制壓出去來(lái)實(shí)現(xiàn)全艇浮力變大。高壓氣瓶的內(nèi)部空氣壓力比較大,可以實(shí)現(xiàn)50個(gè)以上的大氣壓。而50個(gè)大氣壓相當(dāng)于490米深度的海水壓力,因此只要潛艇本身的即時(shí)下潛深度不超過(guò)450米,50個(gè)大氣壓的高壓氣瓶都可以實(shí)現(xiàn)水下的強(qiáng)制加壓排水上浮。如果要求潛艇的作戰(zhàn)深度更多,那么攜帶的高壓氣瓶的氣壓還要更大才安全。為何雙殼艇體潛艇的儲(chǔ)備浮力天然比單殼艇大呢?這就在于單殼艇的所有壓載水罐體,高壓氣瓶和耐壓殼支撐肋骨,



這些結(jié)構(gòu)和設(shè)施的自重都包括在耐壓殼之內(nèi);相反,雙殼艇的壓載水罐、高壓氣瓶和耐壓殼支撐肋,則大部分都在耐壓殼之外,因此這些物件本身就會(huì)獲得自然排水量。打個(gè)比喻,比如3000噸級(jí)的雙殼常規(guī)艇,假設(shè)其儲(chǔ)備浮力,也就是壓載水可以達(dá)到500噸,那么同等重量的單殼艇,其壓載水艙總?cè)萘恳苍S最多只有300噸。如果緊急情況下,雙殼艇完全排水,那么會(huì)最大獲得500噸的正浮力。單殼艇只能獲得300噸。這200噸的浮力差距,關(guān)鍵時(shí)候真能決定命運(yùn)。


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