这是一艘潜艇。这些机器可以潜入数百米深，静静地移动，甚至携带核导弹。你有没有想过为什么这些船再高级也不能永远待在水下？为什么它们还必须浮出水面？在进入细节之前，让我们先澄清一下潜艇的概念，以便你更容易理解。
潜艇不仅仅是一艘水下潜水艇，它还是军事中极为重要的战略武器库。这些船能做什么？它们可以在不被发现的情况下侦察敌人，用鱼雷攻击敌方军舰，甚至从水下发射弹道导弹。简单来说，潜艇就像海洋的超级英雄，安静、强大且极其危险。但无论多么强大，潜艇仍然受到许多因素的限制，从氧气供应到船员的健康。这就是它必须浮出水面而不能永远静止在水下的原因。
让我们从能源开始，因为这是潜艇运作中最重要的因素。
你可以想象潜艇就像你的手机，如果没有充电，早晚也会没电。但潜艇的电池要复杂得多。我们需要了解两种主要类型的潜艇。第一种是柴油电潜艇，在许多国家都很常见，比如越南的基洛级潜艇。这些船在水面上用柴油发动机运行以产生电力，然后用电池的电力潜水。
问题在于，空气发动机需要燃料，因此潜艇必须经常浮出水面或使用呼吸管从外部获取氧气。而电池只能支持潜艇潜水几天，甚至在全速运行时也只能维持几十小时。当电池耗尽时，潜艇必须浮出水面充电，就像你必须给手机充电一样。如果不这样，潜艇就会断电，静止在水下。第二种是更高级的核潜艇。它使用核反应堆来产生能量。
一个小小的反应堆可以为潜艇提供连续数月甚至数年的能量，而无需浮出水面。但不要急于下结论，反应堆也不是无限的。核燃料在几年后会耗尽，反应堆需要定期维护。更不用说，操作反应堆需要非常优秀的工程师，否则想要一直潜水是行不通的。总之，无论是柴油电潜艇还是核潜艇，能源始终是一个重大障碍。没有能源，潜艇就像一块巨大的铁块漂浮在海洋中。
接下来，让我们谈谈氧气。
潜艇内部有人员，因此船员仍然需要像我们一样呼吸。但在水下哪里有空气呢？那么，船员在潜入数百米深时如何生存？现代潜艇配备了被称为氧气发生器的设备。这些设备通过从海水中提取氧气或使用特殊化学物质来产生氧气。听起来很吸引人，但这些化学物质也不是无限的。潜艇只能携带一定量的氧气，当耗尽时必须返回基地补充。
不仅如此，潜艇还必须处理船员呼出的二氧化碳。如果潜艇内部的空气变得有毒，大家就会窒息。为了解决这个问题，潜艇使用化学过滤器来吸收二氧化碳。但这些过滤器也只能使用一段时间，之后必须更换。此外，在潜艇封闭的空气中，还存在积聚其他有毒气体的风险。
潜艇需要一个复杂的空气过滤系统来保持空气清新。但这个系统也需要定期维护和更换，因此不能永远运作。简单来说，如果没有足够的氧气或无法处理二氧化碳，船员将面临危险。这是潜艇不能无限期潜水的第二个主要原因。现在让我们谈谈食物和饮用水。潜艇不是超市，因此它只能携带有限的食物和饮用水。你可以想象一艘潜艇可以容纳几十到上百名船员，每个人每天需要三餐，喝水，洗澡，尽管非常节省。
一次长途旅行可能持续几周到几个月，因此潜艇必须装满食物和饮用水。它通常携带干粮，如方便面、罐头或冷冻食品，以节省空间。一些现代潜艇有小厨房可以做饭，但空间狭小，因此菜单通常很简单。想象一下，吃罐头食品几个月肯定会非常厌烦。尽管包装得再好，食物也只能在一定时间内使用，通常是1到3个月，具体取决于潜艇的类型。
至于饮用水，潜艇可以使用过滤器将尿液转化为饮用水，但这个过程也需要大量能量。对于柴油电潜艇来说，能源是奢侈品，因此它们通常从一开始就携带饮用水。但饮用水占用很多空间，不能携带太多。一些潜艇还会回收废水以供再利用。如果食物和饮用水耗尽，船员也无法继续执行任务。因此，即使潜艇有足够的氧气，饮食问题仍然是一个极其棘手的难题。接下来，让我们谈谈维护和修理。
潜艇是一台超级复杂的机器，拥有成千上万的部件，从发动机、电力系统、雷达到武器。尽管设计非常坚固，以承受水下的巨大压力，但没有什么是永恒的。当潜水深时，潜艇仍然要承受地面上数百倍的压力。一个阀门故障、一根管道泄漏或一个电路短路都可能导致灾难。在水下修理就像上天一样困难，因为空间狭小且没有足够的工具。有时潜艇必须返回基地，仅仅是为了修复一个小故障。即使没有故障，潜艇上的系统也需要定期检查。核反应堆需要持续监控。
气动发动机需要加油，电子设备需要检查故障。这些工作通常只能在基地进行，那里有完整的设备和工程师。潜艇通常携带鱼雷、导弹或侦察设备。这些设备也需要检查和维护。如果弹药耗尽，潜艇也必须返回补给。侦察设备、声纳定位系统如果长时间运行而不进行维护，可能会损坏。总之，潜艇是一台高端机器，但如果不定期进行维护，它就会罢工，甚至在海洋中间就会故障。
最后一个极其重要的原因是人类。
潜艇不能自己运行，需要一支船员团队来操作。但你试想一下，生活在一个狭小的空间里，没有阳光，没有新鲜空气，并且与外界隔绝数月。已经感到压力了，对吧？潜艇内部空间非常小，因此船员几乎没有地方进行锻炼或活动。饮食主要是干粮或罐头，缺乏蔬菜和新鲜水果，长期下来可能导致营养不良。
狭小的空间也会导致健康问题，比如背痛或身体疲劳。在精神上，生活在一个封闭的环境中，没有窗户，没有明显的昼夜变化，可能会导致船员感到压力、焦虑甚至抑郁。心理学家称之为孤立综合症。为了减轻这种情况，潜艇通常需要有娱乐活动，比如看电影、打牌或听音乐。但这也只能帮助到一部分。
船员仍然必须轮班工作，通常是连续工作6小时，休息6小时，持续数周。他们必须操作复杂的机器，监控雷达，随时准备战斗。工作压力加上恶劣的环境可能会使他们感到疲惫。因此，为了确保船员的健康和精神状态不受影响，潜艇不能在水下待太久。他们需要返回基地休息，见家人，充电精神。最后，我们可以分享一些关于潜艇的有趣事实。
现代核潜艇，如美国的弗吉尼亚级，可以连续潜水3到6个月，得益于强大的反应堆。但即使是这些船也必须返回，原因是食物和船员的健康。柴油电潜艇，如基洛级，通常只能潜水几周，然后需要补给。潜艇不仅用于军事，科学家们也使用潜艇探索海洋，研究海洋生物或寻找著名的沉船如泰坦尼克号。但无论是军事潜艇还是民用潜艇，能源、氧气和人类的限制始终存在。