1. 潜艇压力
《海底两万里》中的鹦鹉螺号是一个潜水艇,它的外壳由钢铁制成,具有高度的耐压性。为了能够承受深海中的高压环境,鹦鹉螺号上安装了许多压力传感器,其中包括用于测量海水压力和潜艇潜水深度的压力表。
压力表是一种用于测量压力的仪器,通常由一个指针和表盘组成。在鹦鹉螺号上,压力表被用来测量海水压力和潜艇的潜水深度。当鹦鹉螺号潜入水中时,压力表会显示当前深度所对应的海水压力。这样做可以帮助船长和乘客了解潜艇在深海中的位置和状态,并确保安全行驶。
2. 潜艇压力舱内外区别
①潜水艇下沉越深,而排开液体的体积不变,由公式F浮=ρ水v排g可知,所受的浮力不变;故A不符合题意.潜水艇浮出水面的过程中,则排开液体的体积变小,由公式F浮=ρ水v排g可知,所受的浮力变小.B不符合题意.②在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,∵F浮=ρ水v排g,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,∴潜水艇受到水的浮力不变;把压缩空气压入潜水艇的压力舱,将海水排出,潜水艇自重G减小,当F浮>G时,潜水艇上浮;打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水艇自重G增大,当F浮<G时,潜水艇下沉;当F浮=G时,潜水艇悬浮,可以停留在任何深度;由此可见,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的;故C不符合题意;故D符合题意.故选D.
3. 潜艇压力壳
水面下越深处的物体受到水的压力就越大,潜水艇在航行时一般处于深海区域,故需要抗压性能较好的材料。
4. 潜艇压力舱的位置
潜艇上的舱门的形状是设计师根据它们在潜艇上的位置,功能,水密性能要求以及强度要求等多方面因素决定的,其中水密性能要求以及强度要求属于更为重要的因素.从结构强度角度上说,圆形舱门的门框周围受力均匀,可以较好避免应力集中现象并且圆形舱门的水密性能也较为容易得到保证.方形舱门的门框在其四个角隅部位常常发生应力集中,容易受到破坏,对结构强度不利,而且实现其水米性能也不像圆形舱门那样简便.因此,一般而言,潜艇上能够承受压力且具有水密性能的舱门(专业上称为水密耐压舱门)往往设计成圆形,而那些非耐压舱门则根据艇上实际需要可以设计成方形或圆形.例如,潜艇指挥台围壳侧面开设计的出入舱门属于非耐压结构,在设计该舱门的形状时,设计师主要考虑艇处于水面状态时人员出入的方便,因此,该舱门往往被设计成方形.材质一般紫铜,如果是橡胶,早就被海水压力和腐蚀作用摧毁了.潜艇的舱门之间有很厚重的密封圈,这些密封圈由上等的紫铜材料制造,比较柔软但是可以抗击高水压.出口处可以把压力阀拧死,这样这些紫铜就死死的和舱壁挤压在一起了,很大的水压也没有用的.
5. 潜艇压力差
潜艇的排水量,就是潜艇完全没入水中时,排出的水的重量。潜艇的潜深有水压表可以直接计算出潜艇的深度。
6. 潜艇压力仓
医院的高压氧舱在2个大气压以上,民用的高压氧舱(氧知元微压氧舱)在1.3个大气压左右。
7. 潜艇压力试验
潜艇通常都被设计成为圆形或者水滴形结构。这样的结构好处是,海水的压力可以均匀地分布在各个方向上,使其带来的水压达到一致,不容易出现受力不均匀的现象。同时,也可以很好地减少水中航行的阻力,降低与水摩擦产生的声音。
当然光是一个艇体外形是不足以对抗海水压力的,潜艇在建造时需要使用高强度钢材搭建潜艇环形肋骨骨架,再用耐压板将其艇身包裹上,以达到平衡水压的作用。
8. 潜艇压力舱内
在水中受重力和浮力 ,肯定受海水在水平方向的压力,只是水平方向潜艇周围受的压力相平衡。
9. 潜艇压力传感器
工作原理
按现有的技术水平,潜艇综合成像系统基本上由八大类成像系统构成。下面就依照艇上和艇外成像系统的顺序,分别描述八种成像系统的技术现状和特点。
1、潜望镜成像系统
现代潜艇潜望镜是在20世纪初发明的。1906年德国海军建成第一艘潜艇时,已使用了相当完善的光学潜望镜,由物镜、转像系统和目镜等组成。当时潜望镜的潜望力在5~7米,观察距离很近、视场狭窄、图像质量也很差,而且夜间无法使用。
传统潜望镜的主要功能包括观察水面的舰船、对空观察飞机、估算被攻击目标的距离、将其方位和距离提供给火控系统、在潜没状态下实施地标导航或天文导航等。
2、光电桅杆系统
光电桅杆与传统的穿透式潜望镜相比有诸多优点:如光电桅杆不穿透耐压艇壳,直接布置在指挥舱的合适位置,不但提高了潜艇耐压强度,也方便了指挥舱的布置。
光电桅杆的观察头部装有多种光电探测传感器、电子战和通讯天线等装置;艇外情况可通过电视和红外摄像机摄取,然后传输到艇内,显示在操控台监视器及大屏幕上。光电桅杆正在逐步取代穿透式潜望镜,成为潜艇作战信息系统的重要组成部分。
3、通气管摄像机监视系统
潜艇通气管技术是德国在二次世界大战时发明的。60年代开始研究在通气管状态下如何使用潜望观察装置,使通气管能够一管多用。
通气管摄像机监视系统把潜艇光电桅杆技术应用到了通气管装置上,使潜艇在通气管状态下工作的同时,又能保持警戒观察、通讯和雷达预警,提高了潜艇的隐蔽性。
4、围壳及壳体部分的摄像机电视系统
这是电视摄像机系统在潜艇上的特殊应用。主要用于对己艇的外部环境和各种发射状况进行检查和监视,也可为潜艇在冰层下活动提供光学导航。
电视摄像机系统在潜艇壳体上的应用至少有30年的历史,具体应用多见于英国,俄罗斯及北欧等国海军潜艇。
在潜艇围壳上应配置两台水下电视摄像机,一台置于向上观察的位置,另一台置于前视位置并与水平方向成40度角。这种布置方式十分有利于潜艇在上浮或前进机动时获得最好质量的图像
5、虚拟潜望镜系统
虽然称之为“虚拟”潜望镜,但与计算机技术领域的“虚拟现实”截然不同,也不同于围壳上的摄像机系统。虚拟潜望镜就是一种完全从水下潜没的潜艇平台上透过水面进行观察的光学传感器,包括潜艇水下摄像机、处理器和图像显示器。
所谓“虚拟”,是指图像显示器能把摄像机看到的海面上部半球形视场内的不完整图像重现为一幅完整的图像。虚拟潜望镜与潜艇传感器系统构成一体,可减少潜艇指挥员使用常规潜望镜的次数,提高潜艇的隐身性。
6、光电浮标系统
摄像机浮标系统(BCD),BCD使用CCD传感器,并通过光纤和电缆与潜艇保持连接。CCD传感器由潜艇控制其稳定和监视方向,在水面上获取目标图像数据,再转换成光纤信号传送到潜艇上。获取的信息用图像增强算法软件进行处理。
潜艇用光电浮标可以进行隐身处理以提高隐蔽性,如伪装成冰块或海上漂浮物。
7、无人机系统
潜艇无人机的开发解决了潜望镜和光电桅杆潜望高度低、不能远距离观察的问题。潜艇可以在潜没状态下获得无人机从空中摄取的图像,从而提高了隐蔽性。
与潜艇有关的无人机技术研究始于80年代中期,当时的无人机是从鱼雷管发射的,已能从潜艇桅杆内向外发射无人机。