「아르키메데스 법칙」에 기초 / 공기탱크 압력선체 외부 설치 |
잠수함은 수상함과 달리 주로 수중에서 운용되도록 설계된 함정으로써 수상함과 같이 수면상에서 운행되다가 필요시
물속으로 잠수되어야 하는 특수한 함정이다. 잠수함의 잠수원리는 아르키메데스의 원리를 이용한 것으로 한 물체의 일부
또는 전부가 어떤 액체속에 잠겨 있으면 그 물체에 의해 밀려나온 액체의 중량과 크기가 같고 방향이 반대인 상항력(부력)이
그 물체에 걸리게 된다는 것이다.
즉, 잠수함은 비닷물속에 잠수되어 있을 때 잠수함의 압력선체(사람이 활동하고 장비가 탑재되는 밀폐된 공간)의
체적만큼 가벼워지는데 이 부력이 잠수함의 무게와 같을 때 잠수함은 바닷물속에서 뜨거나 가라앉지 않게 된다. 만약 이
상태에서 잠수함이 부력을 더 가지게 된다면 수면으로 떠오르게 될 것이다.
그림. 잠수 절차
1620년도의 초기 잠수 개념으로는 밀폐된 함정내에 가죽 격벽을 사용, 안쪽으로 이동시킴으로써 현측에 뚫린 관통구를
통하여 물을 유입시켜 배를 무겁게 하여 잠수시키고 나사를 이용, 가죽 격벽을 밀어냄으로써 무게를 줄여서 부력을
가지도록 하였었다.
현대 잠수함에서는 그림에서 보는 바와 같이 주로 공기탱크를 압력선체 외부에 설치하여 공기탱크내에 물이 채워졌을 때
잠수함의 무게가 부력과 같아지도록 조정하고 수면으로 부상하기 위하여는 공기탱크내에 압축공기를 공급하도록 하고
있다.
따라서 잠수는 공기탱크 내의 공기를 밖으로 배출할 수 있도록 공기탱크 상부에 있는 차단밸브를 열어서 이루어지며
이때 자유 충수구로 바닷물이 유입되어 공기탱크를 채우게 된다.
차단밸브의 개폐와 공기 탱크내로의 압축공기 공급은 압력선체내에서 조작한다. 잠수함에 승선 인원 또는 장비가
추가되어 무거워질 경우 무거워진 만큼의 무게를 보상하기 위한 물탱크를 별도로 압력선체내에 설치하여 물탱크내의 물을
함외로 배출하여 무거워진 무게를 조정한다.
