一看到這個題目,許多人也許會感到很奇怪。因為一般情況下,物體在地上行進的速度要比水下快。然而,潛艇卻相反,在水下航行的速度要比在水面的航行速度快。這是為什么呢?
潛艇在水面航行時影響航速的阻力一般有摩擦阻力、旋渦阻力、興波阻力、艇體阻力和空氣阻力。這五種阻力隨著航速的增加而變大。潛艇在水下時就沒有了空氣阻力。由波浪造成的興波阻力也會隨著潛艇的下潛深度的增加而減小,水面驚濤駭浪時,水下可能風平浪靜。這樣,影響潛艇水下航速的阻力就只剩下摩擦阻力、旋渦阻力和艇體阻力。
如果潛艇是以低速航行,其在水面所受到的阻力要小于水下受到的阻力。這是因為潛艇在水面低速航行時,其興波阻力和空氣阻力都相當小,所面對的只是摩擦阻力、艇體阻力和旋渦阻力;但是潛艇在水下低速行駛時,摩擦力較水面增大許多,同時由于潛艇在水下時一些突出部分(如指揮臺)入水后會加大突出體阻力,所以潛艇水下低速航行時的阻力要大于水面低速航行時的阻力,也就是說,低速水下航行比低速水面航行要消耗更大的功率,其航行速度自然低于在水面航行。
然而潛艇在水下高速航行時,就會出現與上面所講的完全不同的狀況。隨著航速的增加,潛艇在水面上的空氣阻力和興波阻力將大大增加,使其總阻力值大于在水下高速航行的潛艇的總阻力值。當潛艇的速度達到一定值時,水面阻力甚至是水下阻力的兩倍,所以,核潛艇的水下航速會高于水面航速。