潜艇如何取得氧气
现代化潜艇长期在水下工作，要完成多项军事任务，如潜伏、探测、侦察、攻击、防卫等，因此大型核潜艇上常常载有100多名人员。虽然潜艇上装载了足够的水和食品，但问题是，潜艇有时在水下连续数月不浮出水面，其中的氧气从哪里来呢？
　　据记载，1800年建造的“鹦鹉螺”号潜艇，其内部的空气仅仅可提供4个人呼吸3个小时，同时还能让2支照明的蜡烛燃烧。
  而现代化的潜艇则装备了多种设备，以保证艇内的氧气充足。
　　目前的潜艇中都装有氧气发生装置，包括电解水制氧、氧气瓶、液氧罐，仅仅是液氧罐释放的氧气，就足够全艇人员呼吸3个月了。潜艇中还常常使用一种“氧烛”，它由特殊化学材料制成，样子很像蜡烛，点燃后会产生大量氧气。
  与此同时，艇内还装有二氧化碳吸收装置和空气净化装置，它们虽然不产生氧气，但能处理艇内空气中的杂质和有害气体，保持空气新鲜；空调设备则能控制艇内的湿度和温度，保持良好的生活和工作环境。
　　另外，潜艇上还装有通气管。在适当的条件下，潜艇可以上升至离水面几米到十几米的地方，将通气管升出水面，吸入新鲜空气，排出艇内的浑浊空气。
  
 
潜艇如何排气、换气？ 
潜艇上的柴油机有一套比较复杂的进排气系统?新的进排气系统已有所简化和改进。 
为了说明，我们还是选了一型比较复杂的设计作介绍，也就可以更好地了解技术的进步和潜艇设计改进之处。
 
  
　　进气系统分为水上进气系统和通气管状态进气系统。
   
 
　　水上进气系统的进气围井16，位于指挥室围壳后部。在围壳的两侧有进气口，空气从这里进入围井，然后沿指挥室围壳下部左右两舷的管道14进入机舱。柴油机在水上状态工作时舌阀17的上部开启，通往柴油机的阀11开启。当柴油机停止工作时，舌阀17上部和下部的阀11都处于“关闭”状态，不过此时舌阀17壳体下部的孔口却处于开启状态。
  在潜艇下潜时，海水就从这些孔口进入管路，使围井内充满海水。这一段排气管道和舷外海水内外压力平衡，因此就做成非耐压的。当潜艇上浮时，海水就会从舌阀17下部的孔口流入上层建筑，排出舷外。 
 
　　如果由于操作不慎或者上浪的影响而使进气口暂时堵住，柴油机就不得不从机舱内吸气，舱内空气就会变稀薄，形成所说的“真空度”。
  若天气状况良好，海上风浪不大，还可允许在水上状态航行时打开通往柴油机舱的舱门，空气就可以通过出入舱口，经过机舱 
前面的几个舱室进入柴油机舱。这样，柴油机舱的空气状况就会好些。 
 
　　在通气管状态航行时，柴油机就通过由浮阀20、固定进气围井21、活动的升降围井19和进气管道组成的通气管进气系统吸入空气。
  在通气管进气管道上，有通气管进气管道舌阀18。这时柴油机就通过舌阀11和机舱内的进气轻围井吸入空气。注意这时水上进气管道 
中的舌阀17是关闭的。 
 
　　在通气管状态航行时，浮阀20是升起高出水面的，活动升降围井19处于升起状态。这时空气就通过浮阀20，进入通气管活动进气围井19进入进气管道，因此必须保持浮阀20高出水面一定高度才能吸入空气。
  如果由于操作不慎或者上浪影响，浮阀被海浪淹没，就有可能将海水吸入进气管道内，进入围井的海水可用防水阀22防入舱内。图中21为通气管固定进气围井，23为控制活动进气围井升降的操纵器，24为升降装置基座。 
 
　　在通气管状态航行时，要求操舵人员有较高的业务水平，使潜艇保持在潜望深度做定深航行，使浮阀高出水面，不致淹没到水下。
  而浮阀更是一个巧妙的设计，能使空气通过浮阀进入进气管道，而不让海水进入。 
 
　　从吸气的角度考虑，使用通气管装置时，浮阀离水面高些好，但这对潜艇的隐蔽性不利。因为，升起的浮阀容易被敌雷达发现。在潜望深度使用通气管装置时，通常为潜望镜顶部高出水面0。
  5～1。0米。具体高出水面多少则要根据潜艇的类型和当时的海况而定。 
 
　　浮阀有多种不同的形状，有带杠杆式的，也有不带杠杆的浮子式的。图所示为一种带环状浮子式的浮阀。 
 
　　在正常情况下，如箭头所示，空气经孔口3进入进气围井，海水不会进入。
  如果因未能控制住航行深度而使浮阀沉入水下或被波浪淹没，则环装浮子5就会浮起而上升，一直升到橡皮密封环4处。同时浮子5的上部也将孔口3堵住。此时，空气无法进入进气围井， 
海水也无法进入围井。如果柴油机仍在工作，则只能从舱室中吸取空气，形成舱室的“真空度”。
  这时在舱内的艇员会感到低气压带来的难受感。不过波浪过去，浮子又会落下，恢复进气。 
 
　　在浮子5的下部有一些孔(图上未画出)。这些孔的尺寸大小是按一定的要求选定的。当浮子被海水淹没时，海水就从这些孔中进入浮子内腔，浮子内的空气就形成气垫。
  到一定的程度，进入海水的重量就不会使浮子下沉，海水就又会从孔口3进入围井。不然的话 
，如果深度继续加大，海水还不能进入围井，就有可能将浮子压坏。一般可取潜深25米时进入浮子的海水重量(按艇上的深度计，不是浮阀潜到25米水深处)来确定这些孔的尺寸。
   
到这时候艇员就应及时关闭通气管的进气舌阀18。 
 
　　二战后早期的潜艇柴油机一般有2个排气系统：水上排气系统和通气管排气系统。 
 
　　在水上状态时用水上排气系统。废气经过排气内舌阀4、水上排气外舌阀3和排气消声器2。有些艇不设排气消声器。
  最后经排气口1排出艇外。 
 
　　每台柴油机都有本机的排气内舌阀，在耐压舱室内，手动或液压开启与关闭，带有经研磨的金属密封面。排气外舌阀3有橡胶圈密封的阀盘，用液压开启与关闭。当阀开启时，阀盘就会落在舌阀壳体内下部的水槽里，槽内有从冷却系统来的海水冷却阀盘，以防高 
温废气烧坏橡皮密封圈。
   
 
　　在通气管状态航行时，柴油机的废气通过通气管道排出。排气喷口15位于指挥室围壳尾端的上部。通气管状态航行时，此喷口在水面上的深度为1。5～2米。为了减少排气产生的水花和降低排气噪声，有的潜艇将其设计成“鸭尾巴”形，如本文题图R级潜艇就是这样的。
   
 
　　在通气管排气管道上有止回操纵舌阀6、通气管排气外舌阀10和低压废气吹除舌阀13。 
 
　　通气管外舌阀10起主要闭锁作用。这舌阀用橡胶密封圈进行密封，用液压开启与关闭。在水下状态时，柴油机不工作，从通气管排气口15到舌阀10之间都充满海水，因此这一段管道是非耐压的。
  而在舌阀10之后排气管道承受海水的压力，因此是耐压的。在通气管 
状态启动柴油机时，废气要通过阀6和阀10之间并将阀10、阀13、排气口15之间的海水排除掉，因此，启动时排气背压是很高的。 
 
　　止回操纵舌阀6没有橡胶密封圈，是不能完全密封的。
  这一舌阀有手动传动装置，可使阀处于“关闭”、“止回”和“开启”的状态。 
 
　　在水上状态时，舌阀6处于“关闭”状态，废气经水上排气外舌阀3排出。 
 
　　在通气管状态时，舌阀6处于“止回”状态。废气经这舌阀流向通气管排气管道的排气喷口15排出。
  如果柴油机突然停车，而艇员又来不及关闭舌阀10时，海水就会从通气管排气管路倒流向柴油机。这时舌阀6就会自动关闭，挡住大量海水。这就是废气可以通过，而海水却不让倒流，称为“止回”。这样艇员还来得及关闭机舱内的排气内舌阀4。 
 
　　当潜艇处于抛锚或靠岸停泊时，虽不使用柴油机，但有的潜艇却要使用柴油压缩机，给艇上的高压气瓶充气。
  这是一种用柴油机机动力的空气压缩机。这时舌阀6就处于“开启”状态。从阀8来的柴油压缩机的废气就可以经此，通过水上排气外舌阀3和排气口1排出。这时阀10是关闭的。还有的潜艇接有排气通风机的阀式操纵器9，可将舱内空气经此抽出艇外，进行换气。 
 
　　柴油机排出的废气可以用来吹除主压载水舱的水。
  对于双壳体大储备浮力的艇，用高压空气先吹除中组主压载水舱的水后，艇就从水下状态上浮，转入半潜状态。这时可以启动柴油机航行，并用废气吹除首、尾组主压载水舱的水，使艇完全上浮到水上状态。用废 
气吹除，可以节约艇上 的高压空气，称为“低压吹除”。
  低压吹除舌阀13，在通气管排气管道上，它和止回操纵舌阀6一样，也没有橡胶密封圈，也是不能完全密封的。从阀的壳体上接有管路与主压载 
水舱的“低压吹除集管”25相接。阀13关闭时，废气就不进入排气围井的通道而转入低压吹除集管，再由此集管分往首、尾组主压载水舱。
   
 
　　柴油机的排气系统有多种不同的形式，但排气原理是一样的。现代潜艇的排气系统已大为简化，因为不用柴油压缩机而用电动压缩机，所以取消了阀8。因为不用柴油机废气吹除，而取消了低压吹除集管25。更为简化的是，既然通气管排气管道(阻力大)可以排除 
在通气管状态工作的柴油机废气，为什么不能用来排除水上状态工作的柴油机废气呢？于是把水上排气系统也取消了，把水上状态和通气管状态的排气系统合并为一个。
  既然小猫可以走大洞，就不必为大猫开一个大洞、小猫再开一个小洞，开两个洞了。 
因图的文件太大未能上传。
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