잠수함이 떠오르고 가라앉는데 핵심 역할을 하는 두 요소가 있습니다.
하나는 비행기의 날개와 비슷하게 생겨서 잠수함을 상하로 움직이게 하는 수평타와 다른 하나는 빈 탱크에 물을 넣었다 뺌으로써 밀도를 조절하는 밸러스트 탱크입니다.
그럼 이 두 요소가 어떻게 작동을 해서 잠수함이 떠오르고 가라앉는지를 살펴보겠습니다.
이 그림은 잠수함이 가라앉고 있는 모습입니다.
이때 물을 채우는 밸러스트 탱크를 보면 아래에서 물이 들어오고 위로는 공기가 나가고 있습니다. 그러면서 잠수함의 밀도는 상대적으로 점점 커져 결국 바닷물의 밀도와 같아지게 됩니다.
같은 상황에서 전방 수평타는 아래쪽으로, 후방 수평타는 위쪽으로 기울어져 있어서 잠수함이 물속 깊은 곳으로 다이빙을 하는 듯한 형태가 되어 아래쪽을 향하게 되고, 이 때 추진기를 사용하면 잠수함은 가라앉게 됩니다.
이번에는 잠수함이 떠오르고 있는 모습입니다.
좀 전에 살펴보았던 것처럼 밸러스트 탱크를 보면 탱크 위쪽에서 압축공기로 물을 밀어내고, 물이 점점 잠수함의 밖으로 나감에 따라서 잠수함의 밀도는 바닷물에 비해 상대적으로 작아지게 됩니다. 따라서 잠수함은 떠오르게 되는데요.
이 과정에서도 수평타의 역할이 중요한데, 앞서와는 반대로 전방 수평타는 위쪽, 후방 수평타는 아래쪽으로 향해 잠수함을 전체적으로 위쪽방향을 보게 만들어 줍니다. 이 때 역시 추진기를 사용해 잠수함은 위쪽으로 올라가게 됩니다.
지금까지 잠수함이 부상하고, 잠항하는 원리에 대해서 알아보았습니다.
이처럼 잠수함의 밀도를 결정짓는 밸러스트 탱크와 선체의 방향을 조절하는 수평키로 인해 잠수함은 마치 비행기처럼 3차원 기동을 하게 됩니다.
출처 http://blue-paper.tistory.com/486