潜艇作为深海中的大鱼,当然也是一样的。潜艇不会乱翻,对于一艘潜艇来说,保证不翻是最基本的标准。第一、潜艇在设计时就已经考虑保持稳定了。

指挥、生活等较轻的舱室在上层,动力、推进、武器、蓄电池等重型舱室在下层,潜艇上轻下重,像不倒翁一样稳定。更重要的是,潜艇艇艏艇尾以及艇身两侧安装有十几个水柜,控制潜艇的升降与平衡。各个水柜通过增减水量,保持潜艇横向和纵向平衡。

第二、潜艇如果在下潜状态。

海面不管是大风大浪,还是波涛汹涌,都难以影响到水深10米以下。因为海浪是一种波,它是水平传播的。水平方向波长很长,长的能达到600多米。但在纵向上波衰减很快。在深度等于半个波长的地方,波动就已经不到原来的5%,在深度等于一个波长的地方,波动只剩下原来的0.2%。所以深层的海水很平静。而现在潜艇一般都在200、300米深的水下航行,有些潜艇还能下潜到700、800米深。潜艇在海下不会受到风浪影响,自然也不会有翻船的危险。

第三、但如果潜艇在海面航行,遇到大风浪就会有倾覆的危险。

浪在潜艇左右舷75~105度时,称为横浪。横浪反复拍打左右船舷,会让潜艇发生左右摇摆,称为横摇。潜艇的横稳定性比纵稳定性差很多,所以横摇会比较大。

在恶劣海况下潜艇一般是不会在海面航行的(除非特殊情况),因此,恶劣海况对潜艇的挑战并不大。防止潜艇倾覆主要靠两个方面:1)重心与浮心的相互关系;2)纵向“自由液面”和载荷移动控制。

1)横向稳定主要靠艇体“重心”与“浮心”设计:“重心”是指潜艇的重力中心,比较好理解;“浮心”是指浮体或潜体水下部分体积的形心,当浮体方位在发生偏转时,其水下部分的体积虽保持不变,但其形状却发生变化,因而浮心的位置也相应地移动。重心与浮心如果不在同一垂直直线上,就会产生力矩,而重心与浮心间的力矩是潜艇及船舶横向稳定性的关键因素。 船舶“浮心”与“重心”力矩的形成(潜艇也一样) 而对于潜艇水下航行的稳定性,也同样决定于浮心与重心之间的距离,即水下稳心高。浮心在重心之上,则稳心高为正值,潜艇可以自动恢复到原平衡位置,使潜艇处于稳性平衡状态;浮心与重心重合,则稳心高为零,潜艇既无扶正力矩,也无使潜艇继续倾斜的力矩,潜艇将停留在倾斜位置,使潜艇处于中性平衡状态;浮心在重心之下,则稳心高为负值,扶正力矩与倾斜方向一致,起着倾覆作用,当外力作用消失后,潜艇将在此倾覆力矩作用下,继续倾斜,使潜艇处于不稳定平衡状态,直至倾覆。

2)纵向稳定性重要靠控制“艇内自由液面”实现:影响潜艇纵向稳性的主要因素是,艇内“自由液面”的流动和在纵向上移动载荷。压载水舱内的水及燃油等“自由液面”流动,可减弱潜艇纵向稳定性;而艇内纵向移动载荷(如密封舱进水、鱼雷位置移动等)易使潜艇产生纵向不平衡力矩。由于潜艇长宽比很大,水下纵向扶正能力差,产生的纵向不平衡力矩往往很大,使潜艇易出现大纵倾,一旦监控或操作不及时就会发生沉艇的风险。美国“俄亥俄级”战略核潜艇长170.7米、宽12.8米,长宽比超过13(目前主流水面舰艇长宽比在8-10左右)!

纵向稳定性不好控制 在水面舰艇设计中,纵向稳定性还可以利用艇艏或指挥围塔上“升降舵”及尾部尾舵来增强;水面舰艇横向稳定性还可以通过增设“减摇鳍”强化,而潜艇目前还没有这种设计;国“机敏级”攻击核潜艇艇艏有两副巨大的升降舵潜艇的稳定性是设计时需要考虑的关键因素,而且,在恶劣海况下也不会暴露在波涛汹涌的海面。

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