潜艇如何在深海中存活数月？揭秘电解水与神奇蜡烛的幕后秘密！

你有没有过这种疑惑：潜艇在深海里关起门来一待就是几十天，甚至几个月，里面的船员难道不用呼吸吗？

氧气是从哪儿来的？总不能像鱼缸一样天天换水吧？

更神奇的是，为啥核潜艇能待那么久，常规潜艇却动不动就要上浮"喘气"？今天就用大白话拆解潜艇的"续命秘籍"，揭秘水下氧气供应的门道～

核心差异：核潜艇是"土豪"，常规潜艇是"精打细算户"

其实潜艇供氧的核心矛盾就一个：电力够不够用。这直接把潜艇分成了两个阵营

1.核潜艇简直是水下"电力土豪"

核反应堆一旦启动，就能持续输出巨量电力（动辄100-200兆瓦），相当于一座小型发电厂。

有了这源源不断的电，核潜艇就能任性地用"电解水"（Electrolysis of Water，就是用电分解水）的方式造氧气：先把海水淡化成纯水，再通上直流电，把水分子拆成氢气和氧气。氧气直接泵进舱内供人呼吸，氢气则通过特殊管道排到海里，避免聚集爆炸。

这种方式几乎能无限造氧，只要水够、设备没毛病，理论上能一直待在水下，唯一的限制只剩食物够不够吃。

2.常规潜艇（柴油电动潜艇）就惨多了

靠电池和柴油机供电，电力是"一次性耗材"。电池没电了就得上浮，或者伸出一根"通气管"（snorkel，像潜水员的呼吸管）吸空气，启动柴油机充电的同时，顺便给舱内换点新鲜氧气。

所以常规潜艇在水下待不了多久，一般就几天，最多一两周，必须定期"露头"，这也是它最大的软肋，容易被敌方发现。

除了呼吸，还有谁在偷偷耗氧？

别以为潜艇里只有船员要呼吸，不少设备也是"吸氧大户"：比如柴油机工作时（不管是充电还是推进），得靠氧气燃烧；

有些冷却系统、金属加工工具，甚至应急情况下的火灾抑制设备，都会间接消耗氧气。

不过这些消耗都被纳入了整体监控，设计师早就算好了余量，不会出现"氧气突然不够用"的尴尬。

常规潜艇的"保命绝招"：氧烛和AIP黑科技

既然常规潜艇电力不够，没法像核潜艇那样持续电解水，那水下氧气靠啥撑？主要靠两个办法：

第一个是"高压氧气瓶"，就像潜水员用的那种，提前灌满高压氧气，慢慢释放。但这玩意儿容量有限，撑不了太久。

第二个是"神奇蜡烛"——氧烛（Oxygen Candles / Chlorate Candles，学名氯酸盐烛）。

这可不是普通蜡烛，里面装的是氯酸钠和铁粉，点燃后会在600℃的高温下燃烧，直接产生氧气，而且产氧效率超高：一根典型的氧烛能产生2600升氧气，燃烧60-90分钟，够4个船员用20小时左右。

它不用电，体积小、储存方便，是常规潜艇的"应急保命神器"，一旦主电源故障或者氧气不足，点燃一根就能快速补氧。

不过这玩意儿也有缺点，高温容易引发火灾，而且不能连续使用，只能当备份。

后来常规潜艇也搞出了"升级款"——AIP潜艇（空气独立推进潜艇），比如德国的212型、瑞典的哥特兰级。

它们用燃料电池或者斯特林发动机，不用依赖空气就能推进，还能顺便造点电。

氧气来源主要是存储的液氧（LOX），虽然还是有限，但能把水下潜伏时间延长到2-3周，比传统常规潜艇强多了，堪称"低配版核潜艇"。

光造氧不够，还得"吸走"二氧化碳

你可能会想：呼出的二氧化碳堆在舱里，不也会让人窒息吗？

没错！潜艇供氧系统还有个关键环节——CO₂洗涤（CO₂ scrubbing，就是清除二氧化碳），和造氧是"黄金搭档"。

常用的方法有两种：一种是用胺类吸收剂（比如MEA），另一种是用氢氧化锂（LiOH）。

这些化学物质能像海绵一样吸收空气中的二氧化碳，生成无害的碳酸锂，避免舱内二氧化碳浓度超标。

而且整个过程由电脑自动监控，氧气不够了就造，二氧化碳多了就吸，保持舱内大气和地面差不多，船员才不会觉得憋得慌。

不过氢氧化锂是一次性的，用完就得换，而胺类吸收剂可以循环使用，更适合长期潜伏。

说了这么多，肯定有人好奇具体参数，比如：

- 每个船员每天要吸多少氧气？

答案是约600升（相当于21%浓度的空气），一艘10人潜艇每天大概要消耗6000升氧气，差不多是3个标准鱼缸的体积。

- 核潜艇的电解系统一天能造多少氧？

公开资料只说"足够支撑全艇人员长期使用"，具体数值是军事机密，比如美国弗吉尼亚级、俄罗斯核潜艇的电解功率、日产氧能力，都查不到确切数据。

- 常规AIP潜艇的液氧存储量？

德国212型、瑞典哥特兰级这些明星潜艇，也只公开说"能潜伏数周"，具体存多少液氧、电解系统功率多少，都讳莫如深。

其实这也能理解，潜艇的供氧能力直接关系到它的潜伏时间和生存能力，属于核心军事机密，不可能随便公开。

我们能知道的，都是各国官方"允许透露"的科普信息。

各国技术路线大比拼：各有各的绝活

虽然具体数据保密，但各国潜艇的供氧技术路线还是能看出差别：

- 美国、法国：核潜艇为主，主打"电解水+胺类CO₂洗涤"，追求长期潜伏能力，比如美国弗吉尼亚级、法国梭鱼级，都是这个配置。

- 俄罗斯、中国：核潜艇和常规潜艇并行，核潜艇技术和欧美类似，但CO₂吸收可能更倾向于固体吸收剂（比如中国专利里提到的碱金属再生系统），常规潜艇则大力发展AIP技术，弥补水下续航短板。

- 德国、瑞典、日本：专注常规AIP潜艇，比如德国212型的燃料电池、瑞典哥特兰级的斯特林发动机，供氧以"液氧存储+氧烛备份"为主，适合浅海作战。

最后总结：潜艇供氧的"终极逻辑"

说白了，潜艇水下供氧的核心就是"开源节流"：核潜艇靠核动力实现"开源无限"，电解水造氧+高效CO₂洗涤，能长期潜伏；

常规潜艇则是"节流为主，开源为辅"，靠氧气瓶、氧烛撑时间，AIP技术只是让"节流"能力更强。

看到这儿，是不是觉得潜艇设计师太牛了？在封闭的钢铁壳里，硬生生造出了一个能循环的"小生态"。

不过话说回来，你还想知道潜艇里的淡水怎么来、食物能存多久吗？

或者想了解更多潜艇的黑科技？评论区告诉我，下次接着拆解！