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潜艇艇底压力:潜艇上的高压气瓶

潜艇艇底压力:潜艇上的高压气瓶其实所谓20兆帕到40兆帕的内压,都是潜艇高压气瓶在开始释放初期的气压值。随着高压汽瓶逐步放气,其内压指标也会快速下降。因此20兆帕和40兆帕的汽瓶的实际使用深度都只能有四分之一左右。也就是20兆帕的高压汽瓶,可以确保在极限500米深度还能把水箱内的海水全部压出去。而40兆帕的汽瓶,可以确保在1000米的极限深度把水箱里的海水全部压出去。实际上只要压出去一半就可以了。因此40兆帕的超高压气瓶可以在1500米的深度以内正常工作。大多数高压气瓶安装在潜艇的内外壳体之间。下潜后直接承受海水的压力。目前其规格基本是3米长度稍多。直径小于0.5米的大型钢瓶。每艘潜艇都配备多个这种大型高压气瓶。说到核潜艇的高压钢瓶,还有个笑话明天再讲!

潜艇艇底压力:潜艇上的高压气瓶(1)

当代的所有潜艇,想在水中变换深度进行上浮或者下沉作业,一般都有两个办法。第一是靠调整倾斜度,然后在动力的辅助下进行冲击式的上浮或者下沉。第二则是靠调整本身的潜艇比重,来进行自然的浮力上浮或者下沉。在潜艇的战术行动中,两者往往是一起使用的。不过潜艇的下沉或者上浮,本质上都需要浮力和自身重力的平衡。在水下的潜艇,原则上都要和周围的水体保持基本一致的比重,这样潜艇才能保持基本稳定的悬浮状态。然后可以操作升降舵结合动力实现冲击性的上浮或者下沉。如果潜艇完全上浮到水面以上换气和进行补给,此时潜艇上部艇体和围壳已经完全在水面以上。此时潜艇就处于水上排水状态。如果再次进行下潜作业,此时动力和升降舵则基本不起作用,必须往潜艇内部的调节水箱灌水才可以实现正常的下潜。

潜艇艇底压力:潜艇上的高压气瓶(2)

而潜艇下潜到一定战术深度就不可以继续靠重力下潜,因为继续下潜就有可能超过安全深度,出现对潜艇来说极为危险的快速掉深。此时潜艇如果想调节本身的自重到完全悬浮的状态。那么只能让调节水箱往外排出一定的压载水。还有两种情况,就是潜艇在水下突然遭遇海水密度断崖,出现危险的快速掉深;或者潜艇在水下战损漏水,就必须紧急启动所有的压载水箱紧急排水。让潜艇实现快速紧急上浮。避免出现最终的沉没。要想往潜艇的沉浮调节水箱内灌水或者排水,方法是不一样的。想往潜艇的调节水箱内灌水比较容易。只要打开这些水箱的通海阀,就可以在重力的作用下,外界的海水自然往水箱内流动。而让这些调水箱排水就比较麻烦了。必须给水箱内部提供一定的压力,明显大于外界的自然水压,才可以让水箱内部往外排水。

潜艇艇底压力:潜艇上的高压气瓶(3)

潜艇调节水箱往外排水的过程,也比水面舰艇往外界排除内部的压舱水的过程难度大的得多。水面舰艇只要正常使用期间都漂浮在水面上,里面的压舱水只需要普通的水泵就可以往外大量的排水。而潜艇在水下,特别是深潜的时候,其外面的海水压力是与下潜深度成正比的。一般来说,每下潜10米,就等于多一个大气压力,也就是多0.1兆帕。如果潜艇在水下300米的深度想对外排水,那么此时面临的外界水压力就是3.1个兆帕。相当于每个平方厘米受到31公斤的压力。此时一般的水泵根本无法在这种外界向内的压力下工作。因此潜艇排水,到目前基本都是用高压气瓶释放空气压力,把潜艇平衡水箱内部的海水直接压出去的办法。高压气瓶在潜艇下潜以前都提前充满压缩空气。在潜艇下潜灌水期间也不工作。只等需要排水上浮的时候。才人为打开连接水箱和高压气瓶之间的通气阀门。

潜艇艇底压力:潜艇上的高压气瓶(4)

舰艇高压气瓶的压力都非常大。二战期间潜艇高压气瓶的内部定压已经在20兆帕上下。到二战以后出现了25兆帕的气瓶,再到后来,苏联方面甚至使用了40兆帕的超高压气瓶。高压气瓶的压力越大,自然用来排水时的工作效率就越高。可以让潜艇放心下潜的深度也就越大。不过有利就有弊。高压气瓶压力越大,对材料和工艺的要求就越高,安全使用的风险也更大。因此潜艇安全使用高压气瓶的压力值,也是一国综合工业实力的重要体现。20兆帕的压力相当于200公斤的压力,也相当于1990米水深的压力。而40兆帕更是压力高达400公斤,相当于3990深海的压力。但是谁都知道目前只有专业的深潜器可以下潜到2000米以下深度。还没有任何大型潜艇可以下潜到1200米以下。那么潜艇的高压气瓶为何内压这么大,超出这么多?

潜艇艇底压力:潜艇上的高压气瓶(5)

其实所谓20兆帕到40兆帕的内压,都是潜艇高压气瓶在开始释放初期的气压值。随着高压汽瓶逐步放气,其内压指标也会快速下降。因此20兆帕和40兆帕的汽瓶的实际使用深度都只能有四分之一左右。也就是20兆帕的高压汽瓶,可以确保在极限500米深度还能把水箱内的海水全部压出去。而40兆帕的汽瓶,可以确保在1000米的极限深度把水箱里的海水全部压出去。实际上只要压出去一半就可以了。因此40兆帕的超高压气瓶可以在1500米的深度以内正常工作。大多数高压气瓶安装在潜艇的内外壳体之间。下潜后直接承受海水的压力。目前其规格基本是3米长度稍多。直径小于0.5米的大型钢瓶。每艘潜艇都配备多个这种大型高压气瓶。说到核潜艇的高压钢瓶,还有个笑话明天再讲!

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