當潛艦浮在水面的時候,艙裡沒有水,因此質量較輕(通常只有船身的質量),在除以潛艦的體積之後,密度是小於海水的,因此就浮在水面;而當潛艦要沉入海中時,壓艙的進水口就會打開,引入海水,在潛艦體積不變的情況下,因為增加海水的重量,使得潛艦的密度變大,大於海水的密度,所以就往下沈了。
如果以為這樣問題就解決了,那你就大錯特錯。 通常問題不會是單一的,而是會附帶好幾個子題的。比如說:浮力原理告訴我們,當物體重量大於浮力時,物體就下沉;當物體重量小於浮力時就浮起;當物體重量等於浮力時,物體就在液體中懸浮著。因此,潛艦沉浮只需調節其所受的浮力即可。那潛艦的浮沉跟哪些水櫃有關呢?這些水櫃各有哪些作用?它們之間的關係是怎麼樣?
水櫃?這是什麼東東?嘿嘿!我就知道。通常會有愣住的反應是很正常的。別急!我會慢慢解釋的。
上面所提到的水櫃,對潛艦來說是很重要的。因為潛艦的浮沉跟這些水櫃有著不可分割的關係。在潛艦上浮下潛中,最主要的水櫃被稱為主水櫃。現代潛艦一般都是兩層殼體。所以,其主水櫃一般就是潛艦內、外兩層殼體間的空間。由於潛艦從艦艏到艦艉的距離較長。所以,潛艦內、外兩層殼體間通常被分隔成若干個水櫃,在每個水櫃的頂部設有通氣閥,底部設有通海閥。當潛艦需要下潛時,同時打開通氣閥和通海閥,水櫃中的空氣就會從通氣閥中排出,艦外的海水便從通海閥流入水櫃。這樣,潛艦本身的重量增加,就會開始下潛。一旦潛艦要上浮,則關閉上面的通氣閥,同時向水櫃內供應高壓氣,逐步將海水從水櫃經通海閥壓出艇外。此時,潛艦本身的重量變輕,自然就上浮了。在潛艦懸浮在水中時,本身的重量是經常變化的。比如說:吃了糧食、武器的發射..... 等,都會使潛艦本身的重量減輕。同時因為各處海水的比重不同,潛艦所受到的浮力,當然也會不太一樣。
那潛艦怎樣保持在水中懸浮和平衡呢?這就是調節水櫃的作用了。調節水櫃中,儲有1/3~1/2左右的海水。當然,這部分的重量是包括在潛艦的重量裡的。假如潛艦的重量減輕了,就打開調節水櫃的通氣閥和通海閥,讓海水進到調節櫃中,讓進入水櫃的海水替代減輕的重量。當潛艦潛至海水比重較大處時,潛艇所受浮力增大,就打開通海閥向調節水櫃裡灌點水;反之,當潛艦潛至海水比重較小處時,則通過高壓氣體將調節水櫃中的海水向艇外排出部分。調節水櫃還有獨特的功能。當主水櫃裝滿水後,潛艦的水下重量恰好等於潛艦整個艇體排開海水的重量。所以,僅依靠潛艦的主水櫃是無法使潛艦坐沉海底的。潛艦有時需要坐沉海底休整或規避,這時就要利用調節水櫃了。只要向調節水櫃灌一些水,使潛艦本身的重量大於所排開海水的重量,潛艦就會像鐵塊一樣沉入海底休整或規避(這當然是必須在潛艇殼體本身耐壓能力所能承受的深度)。
還有個不太重要的水櫃,它叫做速潛水櫃。也不能說它不重要啦!應該是說當潛艦需要快速下潛或快速上浮怎麼辦?對!就是利用它。在正常情況下,速潛水櫃是不灌水的,只使用主水櫃來控制潛艦的沉浮。大多數常規潛艦使用主水櫃下潛時,從水面潛至水下8~15米的時間為30~35秒,可是一旦潛艦遇到敵機、獵潛艦攻擊或其他危險時,主水櫃和速潛水櫃同時灌水,在短時間內大大增加潛艦的重量,這樣潛艦下潛到水下的時間就大為縮短,避免遭受到攻擊。在速潛過程中,隨著速潛水櫃海水的增加,潛艦的總重量不斷增大,下潛速度將越來越快。為防止潛艇速度越來越快地紮入海底,在潛艦下潛到水下一定深度後,需要及時用高壓氣體將速潛水櫃中的水排出去,使潛艦的重量與艇體排開海水的重量相等,這樣就可以保證潛艦懸浮在一定的深度。
台灣的潛艦實在不大,所以文章中,艦和艇兩個字,我是混合著用,就請各位看倌不要太介意了。
潛艦與水面艦最大的差異,在於潛艦以隱密奇襲為主,因此潛艦作戰,兼具戰略及戰術意義,戰略上以其神出鬼沒之師,可以形成震撼嚇阻之反擊力量;戰術上,以其隱蔽匿跡之姿,可以遂行奇襲殲敵的戰場主宰。
這是我在「海軍學術月刊」上看到的一段話,姑且把它當成潛艦的用途定義好了,但這不是我這篇要提到的重點。 關於潛艦的作戰和其他方面,在往後會有更多的說明。這篇我想介紹一下它的各艙間。
海豹潛艦,也就是我當初服役時待的潛艦。我在那裡的時間大概只有半年。
大多數的人對軍艦都是好奇的,所以每次只要有軍艦在某個碼頭展示時,總能吸引許多民眾前去參觀。對於會有那麼多人去“參觀”這事,我倒是覺得蠻開心的。
可是坦白說,在潛艦的生活不是一般人能想像的。在潛艦上生活必須要適應狹小的空間,低頭彎腰才過得了艙門,士兵的睡鋪看起來連翻身都有問題。而且一旦潛到海面下,過的是不見天日的生活。這跟一般的水面艦比較起來,又顯得克難許多。
根據資料,海豹潛艦續航力4500浬,並有能力在海中獨立作戰45天,潛航最大速率12節,水面最大速率16節。茄比級潛艦長約307.5呎、寬27呎,排水量水上約1813噸,水下約2400噸,動力系統採38D8Q柴油主機,水下達5200匹馬力。這數據當作參考用就好。當然,如果你是海軍潛戰隊的,上面的資料大概是非背不可的了。
前面有提到,台灣有四艘潛艦,分別為茄比級、劍龍級。其中,海獅、海豹便是屬於茄比級的潛艦。海獅、海豹的年齡已達一甲子,在海軍服役超過30年。目前世界上使用茄比級潛艦擔任戰備的只剩台灣,由於功能衰退、潛航深度受限、電瓶容量低、執行呼吸管高速充電時間長,已無法滿足作戰需求。