潛水艇為什麼能在水中上下沉浮呢？
因為它的兩側有水艙。充水時潛艇下降；排水時潛艇上公升。
排水靠的是壓縮空氣。
人們根據沉浮原理成功地製造了潛水艇，這種能在水下作戰的艦艇在歷次海戰中都顯示其戰鬥力，它能下潛離水面深達500公尺，具有良好的隱蔽性 和續航力，能從水下襲擊水面艦船和岸上目標，也能作偵察、布雷和運輸等。最初，人們也是將石頭或鉛塊等重物裝進潛艇，使潛艇下沉，卸掉石頭或鉛使潛艇重浮 水面，這種潛艇當然不能下潛太深，而且費事，上浮後再要下潛，則又要從岸上取得石頭。
後來改進了，用浮箱充水取代石頭，使潛艇下沉，要上浮時，用壓縮空氣通入浮箱排水，並可通過調節使艇身周圍海水的比重相等就能保持潛艇在水中一定深度，不浮不沉，這種潛艇非但省事得多，而且可以控制潛水深度，自由沉浮。
現代又用核動力作為推進動力製成核潛艇，水中排水量達到萬噸以上，水下續航力達20萬海里，自持能力達2～3月。從原始的潛艇到現代的核潛艇都是以沉浮原理作為基礎。然而，早在人類出現以前，許多水中動物已經具有很好的潛水本領，具有令人讚嘆的浮箱系統結構。
到海底去，除了要解決沉浮問題外，如何抵抗深海的巨大壓力也是要解決的。人平時所承受的大氣壓力約為每平方英吋15磅，而水下3000英 尺深度的壓力達到每平方英吋四分之三噸。用作科學考察的美國特里斯特號深海潛艇能下潛35800英呎，那裡的壓力超過每平方英吋16000磅，仍然有魚類 活動。
為了抗壓，潛艇的外殼大都採用抗高壓合金鋼；特里斯特號的乘客艙的外殼厚度達到7英吋。然而，不管是烏賊還是魚的**與它相比又是顯得多麼薄，深海 潛水艇的沉浮系統沒有採用浮箱，而是用一艘充滿比水輕的航空汽油的「氣船」，它既能沉浮又能抵抗深海的巨大壓力，球形的乘客艙連線在「氣船」的下面。有一 種深海烏賊叫酸漿烏賊，它具有類似深海潛艇所用的「氣船」的構造。大多數烏賊的體腔都已退化成圍心腔、腎管內腔和生殖腺外面的囊腔等，而酸漿烏賊還存留有 真體腔的地方，腔內充滿一種比水還輕的含氨液體。這個低密度液體「氣船」幫助酸漿烏賊上浮，並起有抵抗深海壓力的作用。
核潛艇與常規潛艇的沉浮原理一樣。
潛艇為什麼能在水中下潛、上浮，甚至懸停呢？
這主要與重力和浮力有關。根據「浮性定律」（或阿基公尺德定律），任何物體在液體中都會受到浮力的作用，浮力的大小等於物體本身所排開液體的重量。當物體的重量大於浮力時它就會下沉；小於浮力時就會上浮；等於浮力時就會懸停在液體中，這兩個力大小相等，但方向正好相反。
潛 艇在水中時，這兩種力也都會作用在潛艇上。如上所述，潛艇本身的重量叫做重力，潛艇入水部分所排開海水的重量叫做浮力，要使潛艇下潛只要使它的重量大於它 的浮力就行了，那麼怎樣增加潛艇的重量呢？在潛艇上都設有壓載水艙，只要往空的壓載水艙裡注水，潛艇就變重了，這時潛艇的重量就會大於它排開水的重量（即 大於浮力），潛艇就逐漸下潛。
當潛艇正常上浮時，用高壓空氣分步驟把壓載水艙裡的水擠出去，使之充滿了空氣，使潛艇在水下的重量減輕了，當潛艇的重量小於它同體積的水的重量時（即小於浮力時），潛艇就會上浮，直至浮出水面。
另外，也可以採用操舵的方法將航行中的潛艇調整到距水面30公尺的安全深度（安全深度是為了防止與水面船隻碰撞的限制深度），繼續上浮到10—30公尺深度時是危險深度，上浮到10公尺左右時屬於潛望深度，到達潛望深度後就可以排水上浮了。
潛 艇下潛和上浮的原理就跟魚類差不多，魚兒腹中有一種可充滿氣體的囊狀鰾，其作用類似於潛艇上的壓載水艙，是魚在水中沉浮的主要調節器官。當魚要下沉時，擠 出魚鰾中的氣體（潛艇是向壓載水艙裡注水），使身體的重量加重；相反，魚要上浮時，通過攝取水中的氣體來充滿魚鰾，使身體的重量減輕。
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