从海底到太空：潜艇科学

主题简介

当你在海边游泳的时候，你有没有想象过潜到海底的感受？那儿有一个什么样的世界？

当你仰望星空的时候，你有没有好奇过太空站中的宇航员看到的地球是什么模样？

你想不想了解能让你在海底和太空边缘旅行和探索的科学和科技？

来OWALA，你将学会建造能在不同环境下行驶自如的交通工具。讲真，如果你了解科学，你就可以做到上天下海！

自我提问

潜艇是既能在水上也能在水下活动的一种特殊的舰艇。

从第一次世界大战后，潜艇在各国海军中得到广泛应用。除了军事，潜艇也可用于海洋的科学研究领域。

鱼可以在水中自由的上浮和下潜。那么鱼是通过什么结构，来自由浮沉呢？
我们设计一艘潜水艇时，需要考虑哪些因素呢？
在游泳或泡澡时，你能感受到浮力的存在吗？
在了解有关船舶相关的新闻、资料时，我们会见到排水量这个词，而排水量究竟表示什么呢？
潜艇下潜很深时承受着很大的水压，那在设计潜艇时，设计师们是怎么让潜艇抵抗那么大的水压的呢？
怎样才能让我们的潜艇平衡、稳定地在水中航行呢？

潜艇故事

阿基米德与浮力

相传，古希腊科学家阿基米德在一次洗澡时发现，当他将身体放松放入水中，身体总会不由自主地想浮上水面，好像有个力在将他的身体往上托，他认为一定是水对身体产生了向上的力。

经过大量的实验后，在著名的《论浮体》一书中，他详细阐述和总结了后来闻名于世的阿基米德原理：放在液体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体所排开的液体重量。

从此使人们对物体的沉浮有了科学的认识。

海龟号

布什内尔（David Bushnell,1742-1824）毕业于耶鲁大学，1776年设计建造了第一艘只容纳一个人的潜艇“海龟”号（Turtle）。海龟号是美国独立战争期间大陆军建造的一艘潜艇，也是第一艘有文献纪录用于战争的潜艇。

通过脚踏阀门向水舱注水，海龟号可潜至水下6米，能在水下停留约30分钟。艇上装有两个手摇曲柄螺旋桨，使艇获得3节左右的速度和操纵艇的升降。艇内有手操压力水泵，排出水舱内的水，使艇上浮。艇外携一个能用定时引信引爆的炸药包，可在艇内操纵系放于敌舰底部。作为秘密武器，它给美国大陆军带来了极大的希望，认为可以用它来摧毁停泊在纽约港的英国战舰。

蛟龙号

“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米级，也是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用，对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义。

中国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。在全球载人潜水器中，“蛟龙号”属于第一梯队。目前全世界投入使用的各类载人潜水器约90艘，其中下潜深度超过1000米的仅有12艘，更深的潜水器数量更少，目前拥有6000米以上深度载人潜水器的国家包括中国、美国、日本、法国和俄罗斯。除中国外，其他4国的作业型载人潜水器最大工作深度为日本深潜器的6527米，因此“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功到达7020米海底，创造了作业类载人潜水器新的世界纪录。