潛水艇為什麼要設計成水滴形而不是其他形狀呢?
潛艇在水下航行,水的阻力是特別大的。根據物理學的計算,水滴形能夠更好的克服阻力,在同樣的動力下,水滴形的潛艇能夠航行的更快、更遠。人們對於普通短短的潛艇叫做水滴形,身段較長的叫做雪茄形,其實雪茄形就是拉長了的水滴形。二戰的時候潛艇也有頭部呈刀切形狀的。
這是由於當時的工藝水平限制,沒辦法製造出曲面完美的水滴形,不得不退而求其次設計成刀切的形狀。潛艇在水下航行,水的阻力是需要考慮的一方面,在水下產生的噪音是另一方面。
現在的潛艇外形都是經過特別嚴密的論證才設計出來的,兼顧了阻力和噪音的同時也對某一方面有所側重。而水滴形就是這個論證後最適合潛艇外形的一種設計。所以現在的各國設計潛艇都是這種水滴形,沒有其他形狀了。
??潛水艇可在水下航行,在淡水系統和海水系統中航行都很適合,只要做好相應的防腐處理。雖然說潛艇是在水中航行的,但它的外形不同,跟一般的船舶比較還是具有差異的。看它的形狀就像是一個水滴,看起來還是充滿趣味。
至於為何潛水艇與水面艦艇具有如此大的差別,這是因為潛水艇需要在水面以下航行,它所受力情況與水面之上不一樣,所以相應外形的設計也是很不一致,科研人員發現在水面下航行時,水滴形可以使得船體保持較高的航行速度,所以現代的潛水艇看起來都是水滴形,大多是大同小異。
但是在潛水艇剛剛誕生的時候,它的外形設計就沒有這樣現代了,它的設計形狀看起來就跟船相似,由於這種類型不適合水下航行,所以那個時期的潛水艇航速普遍不高,最多也就達到十幾節。在這種背景下,科研人員展開研究,利用流線型阻力小的原理,把潛水艇設計成水滴的樣子,這樣的設計使得潛水艇的行駛速度達到了一個新的檔次,最快可達三十節,跟一般的水面艦艇航速很相近了。當然,潛水艇的外觀比水滴略橢圓些,這樣也保證了潛水艇速度太快時不會開翻轉。
潛水艇之所以設計成一個水滴型,是經過了幾個方面的考慮,首先我們都知道在水底下,它的阻力是相當大的。如果你設計成一個長方形,或者說設計成一個正方形,那麼就會大大的增加它前進的阻力,影響它的一個速度,從而增加它的油耗。不能夠讓它更加的輕便,在使用的過程當中就比這個水滴型的更加的浪費資源。
另外方面就是它的一個節約成本,畢竟我們都知道圓形的設計,它所用的材料並沒有其它形狀的更多。
最後就是考慮它的一個排水的能力,首先水滴型的它是一個圓型設計,那麼這樣子的話,在下沉或者上浮的時候,它的排水功能是相當好的。
我們可以試想一下,如果是其它形狀,比如說正方形或者長方形,那麼它上浮的時候,在這個潛水艇的上方就會堆積大量的水,從而增加它的一個上升的阻力,如果是水滴型,很快就能夠將這個水給排空。