为什么潜艇在水下航行的速度要比水面航行的速度快呢?

如题所述

潜艇自从诞生以来就在海战中发挥了举足轻重的作用。随着科技的发展,潜艇的种类也愈发的丰富,大致可以分为常规潜艇和核潜艇两种。

二战时期的潜艇主要还是以常规动力为主,这也就导致了其在水中的潜航时间是比较有限的,大部分的时间都是在水面上航行,因此我们可以发现一个有意思的现象,那就是这个时期的潜艇水面航行的速度是要大于水下航行的速度。而我们今天的潜艇水下航行的速度却是比水面航行的速度大,这到底是什么原因呢?

潜艇在水面的阻力一般有这五种:摩擦阻力、漩涡阻力、兴波阻力、突出体阻力和空气阻力。它们会随着潜艇航速的增加而增加,其中兴波阻力最为明显。潜艇在水下航行的时候空气阻力没有了,兴波阻力也几乎为零。

二战时期的潜艇之所以水面航行的速度大于水下主要是潜艇的外形设计趋向于水面舰艇的设计,因此是非常利于水面上航行。在二战之后潜艇在水面航行的危险系数太高,因此基本上都是以水下航行为主,当然在潜艇的设计上也就要更加的利于水下航行的外形特点。

为了达到水下高速航行的目的,现代潜艇的外形一般都是被设计成“水滴型”,特别是核潜艇。因为水滴形物体的流线型好,在介质中形状阻力减小运行速度也就是最快的,但是当它一旦到了水面,兴波阻力又占据了上风,这也就是现代潜艇水下比水面航行快的主要原因。

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第1个回答  2017-10-31

我们会发现潜艇在水下航行的速度要比在水面上航行的速度快,当然这种说法也不是完全正确的,这得依据潜艇的速度来决定具体是在哪种环境下航行速度更快一些。实验表明,潜艇以低速行驶的时候在水面上的航行速度要快一些,而以高速行驶的时候在水下的航行速度要更快一些。我们都觉得在水面上航行受到的水的阻力小,因此,无论潜艇的速度快还是慢,都应该是在水面上的航行速度更快一些。但是你只考虑到了水的阻力,你却忽视了其它因素带来的影响。

的确,船在水中航行的时候势必会受到水所带来的阻力,但是与此同时还会受到空气阻力等因素的影响。相比之下我认为空气阻力所带来的影响要大于水的阻力,因此综合一下各种阻力,我认为船在水面上航行所受到的阻力之和要大于在水中所受到的阻力之和。

当然还有一种影响被成为波浪阻力,只有在水面上行驶的时候才会受到这种影响,当然在水下行驶的时候也会受到这种影响,但是随着下潜深度的逐渐增加,波浪阻力所带来的影响才会变得越来越小。因此这更能说明潜艇在水中所受到的阻力要小于在水面上受到的阻力。如果说动力一样的话,那么阻力是决定速度的唯一因素。这也就是为什么潜艇在水下航行的速度要比水面航行的速度快的原因。我曾经和我一个哥哥进行过游泳比赛,我在水面上游而他却潜到了水里游,游过相同的距离事实证明他用的时间确实比我要少的多,这也是利用了相同的道理。

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第2个回答  2019-02-20
浮力和下沉的力量相等时,水里的物体向前驱动力是很轻的。
第3个回答  2019-02-22
一百米潜泳世界记录一分十一秒一,一百米自由泳世界记录四十六秒九一,水面快还是水下快?
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