为了保证和增大固壳的强度，在耐压艇体内采用了肋骨。肋骨如同房梁一样，对固壳起着支撑的作用。有人做过这样一个试验，用19毫米厚的钢板，做成直径44米，长8米的密封圆筒，一个圆筒内用一些肋骨支撑，另一个则没有，把它们一起沉到水中。没有肋骨支撑的圆筒，下沉不到30米就被水的压力压坏了；而用肋骨支撑的圆筒，一直到水下200多米还没有被压坏。可见肋骨的确起到了增加固壳强度的作用。
上面我们介绍了潜艇的耐压艇体，那么潜艇上的非耐压艇体有什么用呢？潜艇的非耐压艇体，是指包围在耐压艇体外面，当潜艇在水下时不承受深水压力的艇体。它可分为非耐压水密结构和非耐压水密结构。潜艇在睡眠时，非耐压水密结构有可靠的水密性，其不用制成耐压结构的原因是，潜艇下潜时，其结构内部要充满水并与舷外的水相通，这样就可以使这部分结构在水下时的内外压力相等，结构不用承受深水的压力。非耐压非水密结构，既不能承受深水压力，又不能保证水密，作用主要是改善艇体外形和保护内部设备。潜艇上采用非耐压非水密结构的部位有艇首端和艇尾的透水部分以及上层建筑和指挥室围壳等。
说到这里，有些读者会问，为什么有的潜艇要设计成单壳体结构，有的要设计成双壳体结构呢？（个半壳体结构在早期的中小型潜艇上采用过，现在已经很少使用。）单壳体只有一层耐压壳体，与其它两种结构的潜艇相比，单壳体结构的特点是尺寸小，艇体表面积也较小，因此水下阻力也较小。但是，这种壳体结构的潜艇在耐压艇体内部有水柜，因此艇内的有效容积减少了许多。另外，由于现代的单壳体结构的潜艇采用的是内肋骨结构，所以，这种内肋骨又挤占了一部分艇内的宝贵空间。
西方国家的大多数现代潜艇设计都采用单壳体结构。美国海军的“洛杉矶”型攻击型核潜艇便是一个单壳体潜艇极为典型的例子。但是，现在单壳体结构的潜艇已经与早期的那些单壳体结构的潜艇有很大的区别。现在的单壳体结构的潜艇，其水柜一般都布置在潜艇耐压艇体的外部，位于潜艇的首尾两端或上部，并且与耐压艇体构成完整的潜艇流线型外形。最初采用这种耐压艇体外部布置水柜的单壳体结构是第二次世界大战期间德国人设计的XXⅢ型潜艇。当时是由于该艇上的蓄电池的容量需求非常大，为了在艇上能装备更多的蓄电池，所以只好把水柜从耐压艇体内部移到了艇外。
双壳体的潜艇，在耐压艇体的外部，还有一层非耐压艇体。在两层壳体之间一般布置水柜或燃油舱，有时甚至用于装载武器。由于水柜等被置于耐压艇体之外，所以潜艇内部的空间大大增加，可以装载更多的武器或给艇员留下更大的空间。这种双壳体结构是1896年由法国的潜艇设计师马克西姆？劳伯夫最先提出来的。双壳体潜艇具有优良的艇体形状和比较大的横稳性和纵稳性，所以该种结构的潜艇可以在水面上高速航行，同时还可以经受海面的风浪。从强度上来说，双壳体结构的潜艇可以在耐压艇体外部装设更大的肋骨，以便大幅度增加耐压艇体的强度。但是，双壳体的潜艇有一个很明显的缺点，就是由于体积大，潜艇在下潜时需要较多的时间，这在一定程度上降低了潜艇的战斗力。这一缺点在一战前尚未充分暴露，在一战中随着反潜能力的提高，这一缺点便明显地表现出来了。所以，一战后，英国海军放弃了他们一贯采用的双壳体结构。
既然许多国家已经放弃了双壳体结构，那么为什么前苏联（俄罗斯）的大多数潜艇仍采用双壳体结构呢？其原因是前苏联（俄罗斯）的潜艇通常都是在寒冷结冰的海域上航行，在那种条件非常恶劣的海域中航行的潜艇，单壳体结构的潜艇一旦与冰层相撞，有可能发生艇体破损，而双壳体结构的两层艇壳可以起到一定的保护作用，即使在遭到敌人反潜鱼雷或深水炸弹攻击时也能起到很好的保护作用。许多国外专家认为，西方国家普遍是使用的像MARK46型鱼雷那样的轻型鱼雷，很难击穿前苏联（俄罗斯）潜艇的两层壳体。
双壳体潜艇的另一个缺点是，由于结构复杂使得潜艇的建造工作与潜艇的维修比较困难。在靠近潜艇首尾的部位，空间十分狭窄，所以建造施工、检查以及涂装都难以进行。为此，前苏联（俄罗斯）人在对他们的潜艇进行维修时，常常不得不把潜艇部分地拆除。
三、潜艇是由什么材料制成的潜艇采用何种材料，与对潜艇所要求的下潜深度有关。要使潜艇下潜得越深，制造潜艇所需要材料的强度就越高。到目前为止，已经和即将用于潜艇的材料主要有钢材、钛合金、铝合金和复合材料等。
潜艇早期曾采用过木材、铁等材料。现代潜艇主要采用钢材建造。尽管钢质壳体存在着重量大、磁性大的缺点，但由于工程师和设计师们熟悉这种材料，这种材料的采购和生产的体系也早已确立，所以，目前世界上潜艇使用的材料仍以钢材为主，当然钢材的性能也在不断提高。
美国从50年代建造“大青花鱼”潜艇开始，潜艇壳体开始使用HY80高强度钢，至今已有40多年了。因为这种钢材价格便宜、适应范围广、易于焊接，到了80年代末，在建造“海狼”级攻击核潜艇时，为适应下潜深度增加的需要，美国首次使用了强度更高的HY100高强度钢。其它一些国家，如日本、荷兰、俄罗斯等国也都在潜艇壳体上使用了类似HY100的高强度钢。目前，美国正准备在最新型的“海狼”级潜艇的后续艇中使用HY130钢。
尽管其它国家在潜艇上热衷于使用钢材，但前苏联却独树一帜，从1969年建造“阿尔法”级潜艇时，率先使用了钛合金。这是一种高强度的轻合金材料，比钢质材料要轻得多，同样体积的两种材料，钢的重量是钛的15倍。钛合金的抗拉强度比HY80高强度钢要大得多，这也使得俄罗斯绝大多数潜艇的下潜深度超过了500米，比其它国家潜艇能够下潜得更深。俄罗斯海军至今仍保持着下潜深度最大的世界纪录。其“A”级潜艇的水下工作深度900米，水下极限深度达到了1350米。
这种潜艇还有一个突出的优点，就是其磁场强度相对较弱，在水下被反潜飞机的探磁仪发现的概率要比一般潜艇小得多，即使被发现了，也能迅速下潜到一般反潜武器无能为力的深度，因为现在世界上绝大多数的反潜武器的打击深度还不超过500米。
既然钛合金有如此好的性能，那么，美、英等国为什么不采用这种材料制作潜艇呢？这主要是因为钛合金材料的价格相当昂贵，他们认为，用这种材料制作潜艇造价太高，从效费比角度看，不是最佳选择。
铝合金是潜艇艇壳可以采用的另一种潜在的金属材料。它是一种高强度、非磁性材料，强度与HY130高强度钢相当。同时，它比钛合金要便宜得多，且不需要像钛合金那么复杂的加工设备，特别是涂料技术有了新的发展，铝合金不用担心会被海水腐蚀。因此，从效费比来说，它将是其它材料的有力竞争对手。
符合材料也将是未来潜艇的一种重要材料。其最大优点是强度高、重量轻。壳体材料的重量减轻，将使潜艇的有效载荷增加，从而为改善潜艇的其它性能提供了可能。如果用来增加减振、隔音柔性构件，可以改善潜艇的隐身性。如用来增加储备浮力、改善适居性，可以增加潜艇生命力。
复合材料还具备不会被腐蚀和非磁性的优点，这是其它金属材料所不具备的。它的非磁性不会引爆带有磁性引信的鱼雷或水雷，增加了潜艇的安全性。此外，它便于加工，可根据需要制成各种几何形状。符合材料的最大缺点就是它的易燃性。它在比金属燃烧低得多的温度下即可燃烧，并且释放出大量有毒气体。一般无放火保护的复合材料潜艇壳体，很容易被火烧毁。目前，科学家正在研究复合材料的阻燃技术。如果研制成功，将会使复合材料成为未来潜艇选择的一种重要壳体材料。
潜浮的奥妙
潜艇是如何在水中上浮和下沉的呢？这是广大军事爱好者普遍关心的问题。下面就来作一介绍。
潜艇为什么能在水中下潜上浮呢？要知通它的奥妙，大家可以先回忆一下日常生活中遇到的现象：一块金属，放入水中就会下沉；一块普通的木头，放入水中就会浮在水面上；把一个鸡蛋放在适当浓度的盐水中，鸡蛋就会悬浮在盐水中间，既不沉底，也不浮出水面。为什么会这样呢？这和浮力、重力有关。
物理学中的阿基米德定律告诉我们，任何物体在液体中都会受到浮力的作用。浮力的大小，等于该物体所排开液体的重量。当物体的重量大于浮力时，它就会下沉；小于浮力时，它就会浮起；等于浮力时，它就会在液体中保持悬浮。铁块下沉，木头浮在水面，鸡蛋悬浮在盐水中的道理就在这里。潜艇能够潜浮的道理也是这样的。
潜艇漂浮在海面时，它主要受到两个力的作用。一个是潜艇本身重量构成的重力，方向向下；另一个是潜艇入水部分体积排开海水的重量构成的浮力，方向向上。这两个力大小相等，方向相反，所以潜艇可以漂浮在海面上。潜艇在海面上排开海水的重量叫水上排水量，即潜艇在海面上受到浮力。要使潜艇下潜，根据上述道理，只要使潜艇的重量大于它的浮力就行了。那么，怎样增加潜艇的重量呢？
办法很简单。我们知道，潜艇上都设有水柜，只要向水柜中灌水，潜艇本身的重量就增加了，潜艇的重量就大于它最初所排开水的重量，潜艇就会逐渐下沉。当水柜中全部灌满水后，潜艇就潜入水下了。
可能有人要问，潜艇水柜中灌满了水，会不会像铁块一样，一直沉到海底呢？回答是否定的。因为，现代潜艇都是经过专家周密设计、精密计算的。当水柜全部装满水时，潜艇在水下的重量恰好等于潜艇整个艇体所排开海水的重量，我们把这个重量称为潜艇的水下排水量，它与潜艇在水下所受的浮力相等。这样，潜艇可以悬浮在海水中任何位置。
要使潜艇上浮，道理正好相反。就是向水柜中通入高压气体，强行将水排出去，使水柜中的水量减少。这样，潜艇艇体的重量就会小于浮力，根据阿基米德定律，潜艇就必然会上浮。
一、潜艇如何下潜上浮上面我们仅从理论上介绍了潜艇潜浮的道理，下面我们再来看看实际过程中潜艇是如何操作的。在潜艇上供潜艇上浮下沉的水柜被称为主水柜。由于现代潜艇一般都是两层壳体，即外壳和内壳，所以主水柜一般就是潜艇内外两层壳体之间的空间。由于潜艇从艇首到艇尾的距离较长，因此，潜艇设计师们用隔板把两层壳体间的空间分成若干个水柜。每一个水柜顶部均设有通气阀，底部设有通海阀。这些阀是由艇员在艇内操纵的。当潜艇下潜时，如果只打开通海阀，水柜里的空气无法排除，水就无法进到水柜里来；只有同时打开通气阀，水柜里的空气才能从通气阀排走，水也才能从通海阀进入水柜，潜艇就能下潜。上浮时，关闭上部的通气阀，向水柜内充入高压气体，把水再从通海阀挤出去，潜艇重量减轻了，自然就会上浮。
二、如何保持水中悬浮和平衡潜艇的重量和它受到的浮力并不是始终不变的。比如消耗食品、淡水、柴油，发射鱼雷、导弹，这些都会使潜艇的重量变轻。另外，潜艇从一个海区航行到另一个海区，如果这两个海区的海水比重不同，潜艇排开海水的重量就会随着海水比重的变化而变化，引起浮力的变化。在海水比重大的海区，潜艇排开水的重量就大，浮力也大；在海水比重小的海区，排开海水的重量就小，浮力也就小。那么这种不断变化重量和浮力的情况下，如何才能保持潜艇在水中的悬浮和平衡呢？
为了保持潜艇在水中悬浮，艇上专门设有一个调节水柜，也叫浮力调节柜。平时这个水柜里装有一定数量的海水，也留有一定的空间，而且这部分海水的重量已经包括在整个潜艇的重量里了。假若潜艇上的粮食减少了，潜艇的重量就会减轻，它会从一定的悬浮位置向上浮。为了保持原来的位置，这时就可以打开调节水柜的通海阀，让海水进到调节柜中。调节柜里的水比以前多了，潜艇的重量就相应增加了，当潜艇在水下的总重量再增加到等于它排开水的重量，即浮力时，它就又回到原来的悬浮位置。如果是海水比重的变化引起浮力的变化，也是通过调节水柜来调整。浮力大了，就向调节水柜灌点水，使整个潜艇的重量增加一些；浮力小了，就把调节柜里的水向外排出一些，使潜艇的重量减轻一些。
调节水柜的功能是维持潜艇的重量与浮力相等，在必要时，它也可以破坏这一平衡。如果潜艇需要坐沉海底休整或修理机械，就可以向调节水柜多灌一些水，使潜艇的重量大于潜艇体积排开水的重量，于是潜艇就可以沉到海底了。潜艇坐沉海底，可以停止一切机件的工作，使潜艇变得无声无息，敌人就难以搜索到。
不过，潜艇并不是在任何时候都可以沉坐海底的。因为，任何潜艇的艇体都有一定的耐压能力，当超过这个耐压能力，艇体就会被压垮、压扁。所以，潜艇坐沉海底的深度必须是在固壳所能承受深水压力的范围以内，即极限深度以上。
