第三节 浮力的利用

潜艇沉浮的奥妙

　　潜艇是上万吨的庞然大物，为何如同蛟龙，上浮下潜，悠然自如？

　　浮力原理告诉我们，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浮起；当物体重量等于浮力时，物体就在液体中悬浮着．因此，潜艇沉浮只需调节其所受的浮力即可．而这一过程是由3个水柜协调完成的．先让我们认识一下“老大”──主水柜

　　在潜艇上浮下潜中起主要作用的水柜被称为主水柜．由于现代潜艇一般都是两层壳体，所以，其主水柜一般就是潜艇内外两层壳体之间的空间．

　　由于潜艇从艇艏到艇艉的距离较长，所以，潜艇内、外两层壳体之间通常被分隔成若干个水柜，在每个水柜的顶部设有通气阀，底部设有通海阀．当潜艇需要下潜时，同时打开通气阀和通海阀，水柜中的空气从通气阀中排出，艇外的海水便从通海阀流入水柜，这样，潜艇本身的重量增加，就会开始下潜．而一旦潜艇需要上浮，则关闭上部的通气阀，同时向水柜内供应高压气，逐步将海水从水柜经通海阀压出艇外，这样，潜艇本身的重量变轻，自然而然就上浮了．

　　然而，在潜艇悬浮在水中时，其本身的重量却是经常变化的．比如粮食吃了、武器发射了，都会使潜艇本身的重量减轻．同时由于各处海水比重不同，潜艇受到的浮力也不尽相同．在这种情况下，如何保持潜艇在水中悬浮和平衡呢？这又涉及到水柜中的“老二”──调节水柜

　　通常，调节水柜中储有1／3～1／2的海水，并且这部分海水的重量已包括在潜艇的重量里了．假若潜艇的重量减轻了，就打开调节水柜的通气阀和通海阀，让海水进到调节柜中，让进入水柜的海水替代减轻的重量．当潜艇潜至海水比重较大处时，潜艇所受浮力增大，就打开通海阀向调节水柜里灌点水；而当潜艇潜至海水比重较小处时，则通过高压气体将调节水柜中的海水向艇外排出部分．

　　调节水柜还有独特的功能．由于主水柜装满水后，潜艇的水下重量恰好等于潜艇整个艇体排开海水的重量，所以仅依靠潜艇的主水柜是无法使潜艇坐沉海底的，而潜艇有时又需要坐沉海底休整或规避，这时，就要利用调节水柜了．只要向调节水柜灌一些水，使潜艇的重量大于潜艇所排开海水的重量，潜艇就会像铁块一般沉入海底休整或规避（当然必须是在潜艇壳体本身耐压能力所能承受的深度）．

　　前面介绍的都是潜艇在正常潜航下的下潜或上浮，那么，当潜艇需要快速下潜或快速上浮怎么办？这时就要利用水柜中的“小三”———速潜水柜

　　在正常情况下，速潜水柜是不灌水的，只使用主水柜来控制潜艇的沉浮．大多数常规潜艇使用主水柜下潜时，从水面潜至水下8～15米的时间为30～50秒，而一旦潜艇遇到敌飞机、猎潜艇攻击或其他危险时，主水柜和速潜水柜同时灌水，在短时间内大大增加潜艇的重量，这样潜艇从水面下潜到水下的时间就大为缩短，从而避免遭敌攻击．

　　在速潜过程中，随着速潜水柜海水的增加，潜艇的总重量不断增大，下潜速度将越来越快．为防止潜艇速度越来越快地扎入海底，在潜艇下潜到水下一定深度后，需要及时用高压气体将速潜水柜中的水排出去，使潜艇的重量与艇体排开海水的重量相等，这样就可以保证潜艇悬浮在水下一定深度上．　

为什么人在死海里游泳沉不下去？

    在海滨游泳的人都知道，在海水里比在河水里容易浮起来．为会么呢？因为海水里含有许多盐，海水的密度为 ．而淡水的密度为 ，人的身体浸没在海水里受到的浮力要比浸没在淡水里的受到的浮力大，所以人的身体很容易在海水中浮起来．

    在亚洲西部，离地中海不远的地方有一个内陆湖，叫做死海．死海里没有一条鱼，它的名字由此而来．为什么没有鱼呢？因为死海的水太咸了，每百千克海水中含盐二十千克以上．死海海水的密度太大了，比人体的密度大得多（人体的密度在 左右，人吸进大量气体时密度大于 ，当人呼出气体时密度大于 ，所以人的身体只要有一多半浸没在水面之下，所受到的浮力就等于人受到的重力．人在死海里游泳时，可以躺在水面上看报纸，要想沉入水中可就要费好大的气力，潜入水中还会被海水托出水面来．

    死海的海水中的矿物质很丰富，可以用来治疗一些皮肤病和湿症．是世界著名的旅游风景点和疗养地之一．