潜艇上的供暖和供水以及厕所系统——是如何运作的？

供暖、供水、污水处理——这些早已成为家庭生活的常规设施。但对于一些特殊场所和交通工具来说，情况有所不同。它们同样需要卫生设施和供暖系统，但标准的工程方案往往不适用。需要采用特殊的解决方案。今天，我们将在本文中简要介绍这方面的内容，讨论列车、飞机、摩天大楼，甚至是宇宙飞船的相关设施。如果你对此有个人经验，也欢迎补充内容！

很有趣的是！第一艘潜艇是由荷兰工程师科尔内利乌斯·德雷贝尔于1620年建造的。这是一艘木质船体，外面包裹着皮革，靠划桨来推动，最多可容纳16人，能够下潜到5米的深度，并在水下停留几个小时。虽然船上没有卫生间，但它通过管道和化学方法来回收空气中的氧气，使船员能够正常呼吸。

潜艇是一个特殊类型的舰船，可以潜入水下并在水下停留较长时间。其船体设计能够承受水压，同时保持防水性和流线型。潜艇的一个重要要求是高生存能力——即使某个舱室被淹没，潜艇仍然能够保持浮力，并且要求具备良好的人员生命保障系统。

有趣的是！俄罗斯海军的“德米特里·顿斯科伊号”是世界上最大的潜艇巡洋舰。该舰长172米，宽23米，高26米，相当于8层楼的高度。船上最多可以容纳160人。

潜艇的设计因船舶的类别、制造商和项目的不同而有所不同。因此，它们的工程系统、舱室数量、设备位置等也会有所差异。当然，不同类别、不同国家甚至不同年份的潜艇之间存在较大的差异，但现代潜艇有很多共通之处，每艘潜艇都会配备卫生系统。

这些系统包括饮用水供应、用于船员需求的技术水和热水、污水排放系统以及卫生间。这些设备分布在船舶的多个舱室内：生活舱、涡轮舱或柴油舱、紧急避难舱等。

船上配有淡水储备，供饮用和烹饪使用。淡水储存在专门的水箱中，储水量通过陆地补充和反渗透装置来增加，反渗透装置从海水中提取水并进行过滤和淡化。热水通常来自海水，它通过电加热水箱和发动机冷却系统的管道加热。热水被供应到洗手池、淋浴、厨房初步洗涤餐具等地方，水温通常为30至40摄氏度，可以安全使用，不会造成烫伤，并且与冷水混合。

潜艇上的取暖系统工作原理：

1. 静止时，从陆地的外部电源提供电力。船只停泊在码头时，陆地系统的管道和电缆会连接到潜艇，当潜艇离开时，这些连接会断开。

2. 航行时，通过排放和重新分配发动机和机械设备产生的热量来进行取暖。通风和空气循环系统也参与取暖。潜艇的空气经过机械过滤、化学再生、加热，并通过舱室进行分配。

当然，现代潜艇上也配有排污系统。废水和生活废物并不会直接排放到海里。这样做的原因有很多：

1. 为了隐蔽潜艇的位置和活动，避免暴露。

2. 潜艇在水下深达300米时，巨大的水压会使排水变得非常困难——所有的废水都会被推回到卫生间。

在设计上，潜艇的排污系统类似于飞机的厕所系统，而且厕所虽然紧凑，但与我们熟悉的结构类似。

所有来自厕所的废水都会进入积水箱。当积水箱逐渐填满时，压缩空气会被注入储水箱，直到箱内压力高于外部水压。之后，外部阀门会打开，废水被排放到海里。清理后，外部阀门关闭，内部阀门打开，恢复厕所的正常使用。

潜艇上的技术设备比家庭生活中的要复杂得多，使用潜水厕所时需要了解完整的操作说明。

大量的水龙头、阀门、压力表和其他仪器可能会让没有准备的人感到困惑。

有趣的是！1945年4月，一艘德国潜艇因在排放卫生间废水时的操作失误被发现，船员全员遇难并被俘。当时，先进的废水排放技术刚刚出现。由于工程师在操作阀门时发生了失误，排放的污水在压力下涌入了潜艇。无法阻止水流，并且水淹没了潜艇，浸泡了电池，最终德国潜艇被迫紧急浮出水面。附近的船只发现并俘获了这艘潜艇。

幸运的是，家庭厕所的工作原理要简单得多，尽管要确保排污系统的正常运作，也有一系列安装和使用要求。就像潜艇上的设备一样，家用设施也需要可靠性。