水底下的大铁块

林宽雨/供稿

大家还记得《海底两万里》里面那艘独一无二的“鹦鹉螺号”潜水艇吗？主人公阿龙纳斯教授因一个偶然的机会来到尼摩船长的“鹦鹉螺号”，并经历了一场刺激的奇幻旅行。相信看过这本书的小朋友一定也很期待这样的旅程吧！除了期待之外，小朋友们有没有思考过，潜水艇为什么能够在海里随心所欲地下沉和上浮？到底是谁发明了潜水艇？今天，就让我们好好了解一下这个大铁块吧！

潜水艇的恩人—阿基米德

在介绍潜水艇之前，让我们先认识一个人，他就是古希腊著名的哲学家、数学家及物理学家阿基米德。阿基米德是潜水艇的大恩人，可以说没有他，潜水艇就不会诞生。据说，阿基米德是在洗澡时发现浮力的，他发现当自己浸泡在澡盆里时，身体就会感觉轻飘飘的。经过一系列研究，阿基米德认为浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力大小等于被物体排开的流体的重量，这个合力被他称为浮力，这就是著名的阿基米德定律。

潜水艇的秘密

阿基米德原理是人们研究物体沉浮的重要依据，同时也对潜水艇的发明起到了很大的作用。浸在水里的潜水艇会同时受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用。由于潜水艇的外形不会发生变化，所以它的浮力是固定的，但我们可以通过改变重力使潜水艇上浮或下沉。在潜水艇中有两个水舱，可以通过改变舱内的水量来改变潜水艇的重力。当浮力大于重力时，潜水艇就会上浮；当浮力小于重力时，潜水艇则会下沉。

潜水艇的成长史

潜水艇的鼻祖

因为制造能力有限，阿基米德虽然提出了浮力的原理，但潜水艇并没有马上出现。据说，世界上最早的潜水艇的雏形诞生于公元前322年，亚历山大大帝在攻打泰尔城时使用了一个玻璃桶，有人认为它应该算是潜水艇的鼻祖。

第一艘潜水艇

1620年，荷兰人德布雷制造出了潜水艇的雏形，并在之后的4年中进行了改良。虽然改良后的潜艇也只能在水里待3个小时，但却极大地激发了人们研究潜水艇的热情。这种隐蔽的交通工具被当时的军事家寄以厚望，他们希望能用这个神出鬼没的交通工具来打击敌人。

深海路霸

就和人们预想的一样，随着潜水艇的制造技术越来越成熟，这个大铁块成为了深海中的“刺客”，是每一艘船最不想遇到的敌人。在第一次和第二次世界大战中，有不少侥幸逃离战场的舰船最终却成了被潜水艇“补刀”的倒霉鬼。

“蛟龙号”深海潜水器

“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主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。它是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器，能在全球99%以上的深海区域进行作业。

潜水艇的飞天梦

在潜水艇变得越来越强大的时候，人们又有了新的想法：一直待在海里的潜水艇能否也体会一下飞在空中的滋味？美国国防高级研究规划局就曾计划研制一种像飞鱼一样，既能在天上飞，又能潜入水中的潜水艇。这个计划虽然很大胆，但也并非完全不能实现。设计师Graham Hawkes认为，飞机的机翼在飞行时可以提供升力，但只要把机翼调转180度，就可以为下潜提供帮助了。还有人提出，飞机在水下航行的动力可以由涡轮发动机“客串”完成，通过涡轮叶片划水获得前进的推力。当然这一想法在实践过程中还会遇到很多困难，比如温度过高的发动机无法进入水中，机翼会受到巨大的水流阻力等。但相信随着科技的发展，潜水艇实现飞天梦的日子会越来越近。

贴身的潜水艇

在太空中，宇航员身上穿的宇航服可以看作是一艘小型的宇宙飞船。同样的道理，在深水里，潜水员的潜水服也相当于潜水艇。目前世界上先进的潜水服都拥有自己专属的推进器，能帮助潜水员在水里活动。同时，最先进的潜水服换气系统可以让潜水员在水底待上两天。当然，深海中最大的“敌人”是水压，但潜水服也可以通过调节内部的压力使其和大气压保持一致，避免让长时间在水下工作的潜水员感到身体不适。这种厉害的潜水服，你是不是也想试一试呢？