潜艇如何工作
潜艇围绕一层坚固的内壳建造，让艇员在深水中保持干燥、安全。 看进内部，了解它的两层壳体、靠注水与吹除来完成下潜和上浮的水舱， 以及撑住整个形状的鳍面与肋板。
潜艇如何改变深度
水舱注水
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下潜
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水平舵控深
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水舱吹除
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上浮
潜艇围绕一层坚固的内壳建造，让艇员在深水中保持干燥、安全。 看进内部，了解它的两层壳体、靠注水与吹除来完成下潜和上浮的水舱， 以及撑住整个形状的鳍面与肋板。
潜艇是一种专为在水下航行与作业而建造的舰艇。它最关键的能力，是能随意改变深度——沉到水面之下、维持在选定的深度，再重新浮起。它整套设计，都是为这一能力服务，并保证在水中压力挤压下，艇员始终安全。
为此，潜艇被造成「壳中之管」：内层的管子是耐压壳，一层坚固、圆润的壳体，让艇员与机械维持常压；它外面是较轻的外壳，为潜艇塑出平顺的流线外形。两层壳体之间的空隙里布置着主压载水舱，沿艇体则分布着鳍面、肋板与小型的平衡水舱。
从外面看，潜艇就是一个顶部带着高塔的平滑深色形体，完全看不出它内部共用同一具艇身里藏着两层壳体。隐藏外壳就能看清布局：坚固的耐压壳贯穿中段，主压载水舱分设船首船尾，肋板撑住整个形状以抵抗海水。
两个思路支撑起整个设计。第一个是两层壳体的分工：外壳只负责造型，压力由内壳承担。第二个是对重量的控制：给压载水舱注水使潜艇变重而下潜，把水吹出使它变轻而上浮，中间的细微平衡则由平衡水舱负责。
大多数潜艇都有两层各司其职的壳体。外层是一层轻壳，为潜艇塑出平滑的流线外形，并安放如水平舵这样的设备，它并不用来抵抗深水压力。它内部则是耐压壳——保护艇员的坚固水密壳体。
耐压壳是一层厚实、圆润的壳体，常常是一段长圆筒加两端圆顶。它的弧形壁把周围海水的挤压压力均匀分散到整个环向，不让某一处受力过大。由于它始终水密，即使外面海水压力很大，舱内的艇员仍生活在普通大气压力下。
沿耐压壳每隔一段就固定着一个环形肋板。这些加强肋把壳体撑硬，帮助它在从四面八方压来的海水中保持圆形截面，道理很像把桶板箍在一起的桶箍。它们正是圆润壳体如此坚固的原因之一。
主压载水舱位于两层壳体之间，分设船首与船尾。下潜时，阀门打开，水舱注满海水，潜艇就变得比它排开的水更重，因而下沉。上浮时，把压缩空气压进水舱，把海水强行吹出去，潜艇就重新变轻，浮回水面。
平衡水舱装载的是水量较少、可以精确控制的水。通过在前后、左右之间转移这些水，艇员可以设定他们想要维持的确切姿态角度，让潜艇保持水平、平稳。主压载水舱负责下潜与上浮，平衡水舱则负责中间环节的精细配平。
在船首与船尾装着一对水平舵，像飞机尾翼那样的小型鳍面。潜艇前进时，把这些鳍面抬高或压低，就能把艇首推得更深或更浅。它们与压载水舱配合，让潜艇平稳地改变深度，而不是只能一味下沉或上浮。
指挥塔是从艇体顶部耸起的高塔，桅杆与潜望镜从塔中伸出；潜艇上浮通气或观察时，最先露出水面的就是它。甲板沿艇体紧挨着它铺设，甲板上设有水密舱口，艇员可以经由舱口从密封的舱内来到外部作业甲板。
在船尾，螺旋桨在水下推水，驱动潜艇前进。螺旋桨之后是方向舵——一片竖直鳍面；转动它就会改变被推回水流的偏转方向，从而摆动船尾、让潜艇左右转向。它与水平舵一起，控制潜艇往哪里走、走多深。
轻质外壳负责塑出平顺的流线外形并安放设备，它并不用来抵抗深水压力；内部坚固的耐压壳才是保护艇员的水密壳体。两层壳体各自承担不同的任务。
弧形壳体能把深水的挤压压力均匀分散到整个环向，不会让某一处承受过大的压力。平壁的箱形结构在边角处会集中应力，要造得同样坚固反而困难得多。
两层壳体之间的主压载水舱注入海水，潜艇就会变得比它排开的水更重而下沉；要上浮时，用压缩空气把水强行吹出，潜艇重新变轻，就能浮起来。
水平舵是位于船首与船尾的小型鳍面。潜艇前进时，改变它们的角度就能把艇体压低或抬起，作用类似飞机上的升降舵，用来控制深度。
平衡水舱装载的水量较少，可以在各舱之间转移。把水向前后、左右转移，能让潜艇保持水平并设定它维持的姿态角度，与主管下潜上浮的主压载水舱分工不同。
肋板是沿耐压壳周向固定的加强环。它们把壳体撑硬，帮助它在周围海水的挤压下保持圆形，就像把桶板箍在一起的桶箍一样。
指挥塔是从艇体耸起的高塔，装有桅杆与潜望镜。潜艇上浮通气、观察时，最先露出水面的就是它。