這兩天的推文中，多次談到在日常最大速度35節(jié)的核潛艇，在500米的深度可以輕易的用同樣功率飆車(chē)到45節(jié)以上。很多粉絲表示這很反直覺(jué)！總感覺(jué)水深越大水壓越大，潛艇同功率下應(yīng)該速度下降才對(duì)，怎么還能大幅度加速呢？要求徹底說(shuō)明白其基本原理。這里就直接引用一位粉絲的留言，大致已經(jīng)講的很清楚了：潛艇在同樣的推進(jìn)功率下，隨著下潛深度的增加，實(shí)際航速往往會(huì)提升，這并不是幻象，而是由水動(dòng)力學(xué)特性決定的。主要原因有以下幾方面： 1，消除波阻。在水面航行時(shí)，船體會(huì)產(chǎn)生波浪，波阻是潛艇阻力的主要組成部分，尤其在淺層時(shí)更為顯著。潛艇完全浸沒(méi)后，波阻幾乎消失，只剩下摩擦阻和壓差阻，整體阻力大幅下降。正因?yàn)樽枇档?，同樣的功率可以推?dòng)潛艇獲得更高的前進(jìn)速度。

2，水密度和粘度的深度變化。隨著深度增加，海水的壓力升高，密度略有提升，約每100?米增加 0.5?%，這使螺旋槳在同轉(zhuǎn)速下能夠抓取更多的水體，推進(jìn)效率略有提升。同時(shí)，深層水溫通常更低，粘度稍高，但對(duì)整體阻力的影響相對(duì)波阻的消除要小得多。3. 船體結(jié)構(gòu)的受壓效應(yīng) 深海的高壓會(huì)使船體略微收縮，表面微小的形變可以使流線更為光滑，進(jìn)一步降低摩擦阻。雖然這種效應(yīng)不如波阻消除顯著，但在高功率推進(jìn)時(shí)仍有一定貢獻(xiàn)。 4. 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的支持。多項(xiàng)研究和實(shí)際作戰(zhàn)記錄表明，潛艇的“臨界速度”隨深度上升而增大。例如，某型潛艇在50?米深度的臨界速度約為 6?km/h，而在 300?m 深度時(shí)接近 13?km/h。另外，歷史技術(shù)報(bào)告中也記載了潛艇在水面最高約14?節(jié)，而在海底可超過(guò) 40?節(jié)的速度差異。 綜上所述，深潛時(shí)由于，

波阻消失、推進(jìn)效率略有提升以及船體在高壓下的微觀形變，潛艇在相同功率下能夠?qū)崿F(xiàn)比半潛或淺水狀態(tài)更高的航速。以上是粉絲留言的全部?jī)?nèi)容，說(shuō)的相當(dāng)專業(yè)！本號(hào)出于科普的目的，在這里權(quán)當(dāng)借花獻(xiàn)佛。如果還看不明白，那么再通俗的重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)2點(diǎn)：第一就是高速潛艇必須用泵推，再用普通的螺旋槳，即使在500米水深也很難超40節(jié)。因?yàn)樗袀€(gè)特征，加熱到80度以上就會(huì)劇烈的氣泡化。日常燒熱水這個(gè)現(xiàn)象再常見(jiàn)不過(guò)。而給水體加熱未必一定用爐子。用電磁振蕩，或者猛烈擊打摩擦水體都行。如果螺旋槳不斷的加大馬力加速旋轉(zhuǎn)，等于不斷的擊打與摩擦周?chē)乃w，就等于很快把水體加熱到80度以上，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，這就是空泡效應(yīng)。此時(shí)螺旋槳就不能獲得更強(qiáng)的反推效應(yīng)。

相反用噴水或者泵推推進(jìn)，就可避免產(chǎn)生過(guò)量的水中氣泡，確保更強(qiáng)的反推力。第二個(gè)可能才是最關(guān)鍵的，就是避免潛艇的興波阻力。宇宙萬(wàn)物，只要加速運(yùn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生向外輻射的波動(dòng)。這種波動(dòng)會(huì)帶走能量，讓物體本身失去能量降低速度。比如電荷被加速會(huì)產(chǎn)生電磁波；電子被激勵(lì)躍遷會(huì)產(chǎn)生光波；黑洞合并會(huì)產(chǎn)生猛烈的引力波。都會(huì)帶走部分能量。像是維克蘭特號(hào)航母在高速下一步一磕頭，就是興波效應(yīng)太明顯，等于推進(jìn)效率不高，最高航速也上不去。而如果維克蘭特號(hào)能在500米深度的水下潛航，巨大的水壓下，很多原本會(huì)興起的波浪，天然被深水壓縮大大消失，此時(shí)的維克蘭特號(hào)就等于不自覺(jué)的突然加速30%。到這里算是把問(wèn)題講明白了吧？