1、1潜艇乌贼小兵惠东中学 高二(19) 班 黄凯铭 指导老师 研究课题：设计一种新型的潜艇。灵感来源：汽车尾部的尾翼使汽车获得向下的下坡力而行驶稳定，如果这个力足够大是否也能用来为潜艇提供下沉的动力？设计方案：乌贼小兵可以说是 21 世纪最先进的潜艇，它的设计，包括外型设计和动力系统都可以说是前所未有的。2外型设计：一般的潜艇靠的是改变自身的重力来实现沉浮,而乌贼小兵并不利用这一原理，它靠的是艇身两侧的下压力翼。乌贼小兵独特的外型是模仿乌贼的外型设计的，艇身两侧类似乌贼鳞膜的两山小翼就是它的下压力翼，其原理如一对倒过来按装的飞机翼。当乌贼小兵大到一定速度时，根据流体动力学，下侧水流速度快，产生的
2、压力小；上侧水流速度慢，产生的压力大；上下侧产生的压力差使乌贼小兵获得下沉的动力。这就是乌贼小兵获得下沉动力的原理。3此外，艇身下侧和尾部的三扇水翼所构成的三角结构是乌贼小兵的行动系统。下身较大而长的水翼是主要部件，它通过左右摆动不同的角度实现乌贼小兵的左右拐弯。当水翼向左摆动时，由于水流的作用，乌贼小兵便向左拐（向右亦然） 。而艇身尾部的两扇水翼则是乌贼小兵移动时的平衡装置。两扇水翼通过4不断改变倾斜角度以平衡艇身周围的水流，保证乌贼小兵的稳定和安全。如当乌贼小兵向左拐时，为平衡艇身左右的水流，右边的水翼向上倾斜一定角度，同时左边的水翼也向下倾斜一定角度，以使艇身稳定。动力系统:乌贼小兵的动
3、力系统可以说是独一无二的。它采用氢气做燃料，而且氢气永远用不完。乌贼小兵采用最新的膜分离技术，当它行驶时，位于艇身前端的由隔盐透水半透膜制造的分离器将海水中的盐份和淡水分离。分离过滤后的淡水再由管道输送到催化分解器，分解器内的微生物催化剂以最大的速度将水分解成氢气和氧气。 （分解器内的催化剂螺旋排布，增大了催化剂与水的接触面积，使水更充分的分解。 ）分解后的混合气体再通过干燥器，滤去其中的水气，保证燃料的纯度。干燥后的混合燃料最后被送入内燃机。气体先通过压缩器充分压缩增大内压，再进入内燃仓。5到达内燃仓后，内燃仓尾部的火花塞放出电火花，点燃气体燃料，气体燃料迅速燃烧。与此同时，末端的控制喷嘴打开（控制喷嘴通过改变打开的程度来调节乌贼小兵的速度） ，剧烈燃烧的气体向外喷出，产生动力使乌贼小兵前进。由于乌贼小兵不断的从大海吸进海水分解成氢气和氧气，所以它不会有6燃料用完的时候，这是它动力系统最大的优势。（注：乌贼小兵的设计只适合于小型潜艇，因而它最合适于作小型战艇。 ）研究感悟：大海是神秘的，而潜艇则是我们研究大海的得力助手，若有一天能驾驶着自己设计的潜艇遨游大海，那该是多么美妙的事啊。
