深潜原理

所有在水面上的船只，包括上浮后的 潜艇，它们所受的正浮力一定大于重力。如要潜下去，潜艇必须得到负浮力，即或将自身的重力大于其所受的浮力，或降低其排水量。这都可通过“沉浮箱”的排水量来控制。

对于普通的下潜和上浮动作，潜艇通常用前后二个称为主沉浮箱来完成。需要下潜时，主沉浮箱水口完全开启并注水，以增大潜艇的重力。而需要上浮时，在主沉浮箱注入压缩空气并打开箱口 排水，以减少重力。主沉浮箱主要负责潜艇大幅度沉浮动作，通常也安置在漂浮吃水线以下。如要更精确控制潜艇所处深度，则要用深度控制水柜或称硬水柜。这种水柜可放在潜艇中心附近，也可放在艇身上。

当潜艇下沉时，潜艇壳体通常可承受水压达四兆巴（相当于400米水深的 压强）。而用钛合金外壳的潜艇则可承受10兆巴的压力。但壳体内则要保持一般海平面大气压力近似的气压。由于海水的盐度不同，其浮力也不同。因此，潜艇在航行中，有时可能上浮，有时则下沉。控制潜艇在一定深度，就要不断控制水柜系统。

潜艇的动力

现代潜艇都是依靠电力驱动马达推动 螺旋桨前进。根据电力产生的方式，分为柴电动力，核动力和ATP。

柴电动力和呼吸管

最早期曾经试过作为潜艇动力的有 压缩空气，人力，蒸汽，燃油和和电力等。而真正成熟的第一种潜艇动力来源是以柴油机配合电动马达做为共同的动力来源。第一次世界大战前，潜艇开始使用柴油机配合电动马达作为潜艇的动力来源。柴油机负责潜艇在水面上航行以及电瓶充电电源。由于电瓶所能储存的电力必须提供全艇设备使用，即使以低速航行，也只能维持短时间，后浮上水面充电。之后，出现的呼吸管提高了潜艇的潜航能力。

呼吸管在第二次世界大战前由荷兰开发出来，其后由德国进一步改良，并应用在它们的潜艇上。 呼吸管的基本构造是可以伸长的通气管将外界的空气引导至柴油引擎，并排出引擎产生的废气，另外，再附加防止海水进入的以及将进入的海水排除的管线。通过使用呼吸管可以让潜艇在潜望镜深度情况下使用柴油机，这样，潜艇就不必浮出水面，即可补充电力。

使用呼吸管大幅改善了当时潜艇的做业方式和弹性。使用呼吸管以前，潜艇换气和充电的作业必须浮出水面，为了安全考量，只能在夜间进行。采用呼吸管之后，潜艇只需将呼吸管伸出海面就可进行充电，不仅降低了潜艇被发现的机率，也扩展了潜艇可以充电的时机。

针对这个威胁，盟军利用巡逻机携带的特殊雷达来寻找微小的呼吸管，即使无法击沉潜艇，至少也要迫使它无法充电而没有能力持续的追踪和攻击。

核动力

核动力是继柴电动力之后发展的又一种动力。核动力的原理是通过核反应炉产生的高温让蒸汽机中产生蒸汽之后驱动蒸气涡轮机，来带动螺旋桨或是发电机产生动力。最早成功在潜艇上安装核反应炉的是美国海军的鹦鹉号潜艇。当前，全世界公开宣称拥有核动力的国家有六个，其中以美国和俄罗斯的使用比例最高。 美国甚至在1958年宣布不再建造非核动力潜艇。

核动力潜艇比传统的柴电潜艇，具有动力输出大，动力续航高（ 核动力燃料补充更换通常10年以上，而柴电动力则仅仅几周或几月），速度快等优点，但核动力潜艇却有技术难度大，稳定性差，建造费用高，噪声大以及维护要求高的缺点。由于柴电潜艇和绝气推进技术的发展，核动力潜艇已不再是先进潜艇动力的唯一标准。

AIP是Air -Independent Propulsion的简称。中文称为绝气推进。1930年，德国 沃尔特（Walter）博士以过氧化氢作为燃料系统。经过数年的研究，在二战末期沃尔特发明了“沃尔特式动力机”其原理是通过燃烧过氧化氢推动内燃机工作。由于过氧化氢燃烧产生氧气，所以不需从外界补充 氧气。早期的沃尔特式动力机并不可靠，因为过氧化氢容易产生自燃反应，因此德国只生产了几台以过氧化氢为动力的潜艇XVIIB。

二战后，许多国家开始研究其它可能的动力来源，以延长潜艇在水面下持续作业时间。如在 柴电动力的基础上自带氧化剂或其它不需要氧气助燃的设备，或是由新的动力来源为电瓶充电与驱动电力马达。尽管绝气推进大大提高了柴电动力潜艇的能力，但由于过氧化氢的稳定性差，使得绝气推进的安全性常被质疑。实际上无论早期沃尔特的试验或二战后美国，苏联的深入研究，都出现了或多或少的事故以及问题。

现代绝气推进装置类别主要为空气封闭柴油机，闭式循环汽轮机，斯特灵闭式动力机以及 燃料电池等。

潜艇的耳目

声纳