三生有鏡
首先，潛艇在水中航行是通過重力與浮力之間的平衡來實現的。而潛艇的上浮和下沉，由於潛艇本身的重量是一定的，相對無法改變，所以潛艇就通過改變潛艇耐壓水艙中攜帶水量的大小來改變艦艇自身的重量，從實現潛艇的上浮或者下潛。這也是潛艇可以順利在水下不同深度懸停、潛伏的關鍵。
對於潛艇來說，迅速高效的上浮和下潛有著重要的戰術價值。通常情況下，潛艇內部會攜帶多部空氣壓縮機，通過向耐壓水倉注入空氣的方式實現排水，進而達到上浮的目的。現在的問題是這些空氣是哪裡來的，這些空氣是潛艇自帶的，每次潛艇出海前都要向潛艇中的儲氣氣瓶中滿氣，主要這裡存儲的都是液態的高壓空氣，而潛艇在設計之初就對需要的高壓空氣用量進行過測算，並且保有一定的餘量，使得潛艇在水下活動時可以充分保證潛艇在航行中的空氣用量。
由於潛艇儲氣氣瓶中液態的空氣是有限的，所以一般情況下，潛艇會盡量節約高壓空氣的使用，畢竟關鍵時刻，還要指望著這些液態的高壓空氣救命。當潛艇在水下遇到緊急情況需要緊急上浮時，就需要迅速吹除潛艇耐壓水倉裡面的海水，使得浮力迅速大於重力，其他的方法雖然也可以上浮，但速度太慢、效果不好。而潛艇在水下受到攻擊一旦某艙室進水時，就需要往這個艙室注入大量高壓的氣體以堵住缺口，而後再進行損管控制和搶救維修。此時彌足珍貴的高壓氣體就是用來救命的。
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潛艇，也可以稱為潛水艇，是能夠在水下進行運作的特殊載具，潛艇的作用和種類可謂是繁多，小型的一兩人即能操作，也有無人的潛水探測器，大型的軍用級潛水艇，可搭載數百人。
大型潛艇的結構多為圓柱形，艦艇中部設有一個垂直結構的艦橋，可稱之為指揮塔，內部都安裝有通訊，感應器，潛望鏡，控制設備等，但經過實戰改良設計以後，軍用潛艇大多已經取消此設計了。在第一次世界大戰之後，潛水艇的應用極其廣泛，軍事用途可分為，突破敵軍封鎖，偵查，對特殊部隊進行煙花等。潛水艇對於軍事用途以外的應用，也是相當多的，例如海洋科學的研究，搶救物資，對海底進行勘探，進行偵測，參與搜索救援，維護和修理海底電纜，水下的觀光旅遊等，甚至有富豪將其作為水底豪宅。
德國在二戰時使用的潛艇尤為恐怖，它善於偷襲，戰術被譽為狼群戰術，在大西洋中，輕而易舉擊沉盟軍的艦船，打的盟軍措手不及，在1942年的一個月裡就對盟軍的118艘艦船造成了無法挽回的損失，令盟軍承受了巨大的損失。據統計，整個一次世界大戰，德國的潛水艇擊沉各國的軍用艦船達到192艘，包括有戰列12艘，巡洋23艘等。最無辜的是商船，被狼群擊毀約為5906艘，整個戰爭潛水艇的製造為650艘左右，德國就佔到了總比的一半多，而且水下機動能力和作戰能力非常優異。
那麼潛艇作為如此特殊的戰艦，是如何做到自由沉浮與海洋中呢？潛水艇的上浮一般情況下可分為兩步，第一步是從深水區域上浮到淺水區域，就是到達水面距離以下，這個階段時需要改變水平舵的角度，在潛水艇自身的驅動力推動下，產生上浮的力矩，成功到達水面以下。第二步就是浮出水面，整個過程是依靠向潛水艇壓在艙內注入壓縮空氣，然後排除潛水艇內的海水，潛水艇的浮力大於潛水艇自身的重量，使得潛水艇浮出水面。有一種緊急上浮的特殊情況，但這種情況下需要兩種手段結合使用，將發動機進行滿載荷運轉，水平舵調整到大迎角，潛水艇全速向著前方運動，期間向潛水艇的壓載艙注入大量壓縮空氣，進而加快潛水艇的上浮速度，但是這種特殊情況極少採用，因為是緊急上浮，幾乎是衝出海平面的，潛艇也是傾斜的。
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空氣當然來源於大氣，當吸氣口露出水面時，通過壓縮機往空氣瓶裡壓縮(具體的量 肯定是有標準的且留有很大餘地防止艙室破損需要大量空氣)，常規潛艇就是柴油機潛艇，用的動力機和發電機本身也需要消耗大量新鮮空氣 而且排出廢氣(廢氣除了用來加溫鍋爐外就沒有其他用處了 所以柴油潛艇每隔一段時間必須浮出水面換氣)，核動力潛艇用核反應加熱鍋爐產生能量來推動蒸汽機運行 所以消耗的空氣非常少。所以簡單來說，空氣的來源都是大氣 壓縮後儲存在空氣瓶中，需要時在通過減壓閥釋放
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有專門的空氣壓縮機，把空氣儲存存在鋼瓶裡。
平時醫院工廠都有那種鋼瓶。潛艇的應該比這些大，成組放置。在水面時就補充，上浮時排入水櫃。
由於海水密度一般變化不大，潛艇在水下不是單純依靠總比重維持深度的。需要藉助航行時的速度，操縱升降舵。
潛艇一旦停止，除了上浮就是下降，很難保持在一個固定深度。需要不斷調節水櫃中的空氣含量。
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潛艇下潛靠壓載水艙開閘進水擠出其中的空氣，增大了艇身的總重量自然就潛入海里了，水下的潛艇如果要浮出水面就按照相反的方式操作，在壓載水艙裡用高壓空氣擠出其中的海水，實現吹除壓載水的上浮（注意：吹除壓載水的上浮只是潛艇上浮的手段之一，並不是唯一手段，在緊急情況下還有多種緊急上浮手段）
吹除壓載水裡的海水，聽起來似乎不難，但這事兒的難度是隨著潛航深度增大而不斷增大的。在水下25米吹除壓載水艙的海水，你面對的只是大約2.5個大氣壓力，使用6-7個大氣壓的高壓氣瓶可以綽綽有餘的完成吹除任務。但是如果使在水下200米，那麼壓載水艙裡的海水壓力是大約20個大氣壓，你要使用的高壓空氣就得有至少28-32個大氣壓才行。
美國海軍在水下發生進水事故沉沒的核潛艇長尾鯊號，就是在水下約200米深度發生了海水管路破損的情況。發現這一險情時長尾鯊號的指揮官曾下令緊急吹除壓載水艙中的海水，但由於所處的深度比較大，高壓空氣吹除壓載水的速度太慢，不足以抵消進水對浮力的沉重打擊，最後長尾鯊號幾經掙扎還是沉入了2560米的深海海底，在此之前，長尾鯊號就因為已經越過了艇體破壞深度而被壓破耐壓殼，全艇無一人生還。
為了能夠在大深度儘快吹除壓載水艙裡的海水，設計師們根據潛艇的性能要求對應匹配可以提供足夠壓力的高壓氣瓶。下面我們來看看這些氣瓶都在哪裡。這張由深海拍攝的035B型潛艇維護的照片把非耐壓殼全部拆開了，露出了裡面的很多黑色的高壓氣瓶，那基本都是壓載水吹除用的。
但是高壓氣瓶的壓力畢竟有限，在淺水中（比如100米以內）吹除壓載水艙裡的水沒有任何問題，但換成兩個情況就似乎不夠給力了：第一是下潛深度大比如三四百米，第二是需要緊急快速上浮。
在第一種情況下，艇外的海水的背壓太大，就算艇上氣瓶有50個大氣壓，吹除過程也還是相當緩慢的，在第二種情況下，由於事故等原因潛艇必須在最短時間內上浮水面，依靠氣瓶吹除的速度已經遠遠趕不上需要。
在這些情況下，潛艇還有三種保證迅速上浮的措施。
第一種似乎很缺心眼很老套，那就是在潛艇下方掛著可以隨時拋棄的壓載鐵塊，這種措施我們在19世紀那些老得直掉牙的艦艇上經常能看到，不過不要以為現代潛艇就沒有，法國出口明星阿戈斯塔級就有前後兩個各7噸重的可拋棄壓載鐵，美軍創下常規潛艇下潛深度記錄的AGSS 555海豚號上也有20噸重的可拋棄壓載鐵。
紅圈內微阿戈斯塔級尾部的7噸重壓載鐵
另一個方法是用火藥或者火箭燃料燃燒，以毫秒級的速度迅速產生大量高壓的燃氣把壓載水擠出去，這個吹除速度比傳統的高壓空氣吹除高了至少一個數量級。俄國潛艇上普遍配備了燃氣吹除裝置，美國和德國部分型號的潛艇使用火箭的肼燃料產生大量燃氣來緊急吹除。
最後一個措施就是深海航行時必須保持一定航速，這是美軍自長尾鯊號失事後制定的安全措施之一，一旦在深海發生掉深、進水或者火災等事故的時候，艇長一聲令下，駕駛軍士把駕駛盤往懷裡猛地一帶，具有較高初始速度的潛艇將以非常陡峭的角度向水面極速前進，這比什麼上浮措施都有效，也是潛艇界最刺激的緊急上浮照片的技術來源。
我軍常規潛艇的緊急上浮試驗，角度暫時還沒有美歐潛艇那麼陡峭
蒸汽裝甲艦
你好，我是齊奧爾科夫，我來回答這個問題。
這個來自潛艇上的壓縮空氣。壓縮空氣在潛艇上有非常廣泛而重要的用途，而且直接關係到潛艇的生命力。如潛艇發生緊急情況，需要從水下應急浮起時，用高壓空氣吹除壓載水艙內的水使艇上浮；又如耐壓艇體因海損和爆破等種種原因大量進水時，用其他方法是幾乎不能阻止海水湧入的，必須用高壓氣在艙室內製造壓力，頂住洶湧的海水，然後才能採取其他搶救措施，當艇員從水下出艇執行任務或是逃生時，也要用高壓氣設閘，就是利用氣壓和專用套筒，造成一個使人可以從艇進入海洋的水通道，發射魚雷或氣壓方式發射導彈以及其他等等用途都需要壓縮空氣。因此，潛艇上都設置壓縮空氣系統用以儲備和補充壓縮空氣，以便向需要壓縮空氣的部位進行供氣，另外當潛艇處於水下狀態時，可以用空氣壓縮機降低艙室的壓力。
潛艇內部壓縮空氣的示意圖
壓縮空氣系統分為高壓空氣系統和中壓空氣系統兩種。高壓空氣系統包括空氣壓縮機，貯氣氣瓶、空氣管路、各種分配閥柱和許多其他部件。高壓空氣管路是高壓空氣系統的很重要的、甚至是主要的部分，中壓空氣管路和應急吹除管路都取源於高壓空氣管路。高壓空氣管路的佈置方式有以下二種。一種是單管式。其主要特點是一根主管從艇尾貫穿到艇首，空氣瓶組和各種消耗壓縮空氣的“用戶’都以支管接到主管上。其優點是簡單、緊湊，因而重量小。但其缺點是生命力小，一旦主管損壞，系統就會停止工作，操縱也不集中，運輸能力小。故潛艇不採用這種佈置方式。
現在有的潛艇採用環形管路和雙環管路，即把壓縮空氣主管做成圓環形的，加上採用電磁閥，也可以集中操縱。這種形式克服了單管式的缺點，而保留了它的優點。第二種就是集中操縱的分路形式。這種形式的主要特點是所有氣瓶組及消耗處的支管都接到指揮艙的高壓氣分配閥柱上，充氣和耗氣都經過此閥柱進行。
齊奧爾科夫
潛艇是一種利用自身水櫃注水排水實現潛浮的一種水下作戰平臺。
潛艇中有水櫃當潛艇下潛時潛艇的水櫃中是注滿水的，而潛艇上浮的時候用高壓氣體把水櫃中的水吹出來就實現上浮。
中國372潛艇掉深事件就是利用高壓氣體吹出所有水櫃的水，實現上浮。
高壓氣體來自於壓力容器，就類似於瓶裝液化氣。當氣體變成液體體積會縮小很多，所以一瓶液化氣的氣體填滿所有的水櫃是很簡單的大家就不用擔心氣體不夠用的問題，完全夠用的。
李曉偉
在基地碼頭有液氣補充裝置，潛艇上也有眾多高壓氣瓶等儲存裝置，單殼的可以佈置在耐壓艇體內，雙殼大多位於上層建築空間內，在容量上也完全滿足潛艇一次遠航所需要的高壓空氣使用量。潛艇在上浮過程一般使用二次上浮法，即對首尾組水櫃泵入高壓空氣，將潛艇轉為半潛狀態，此時露出水面的圍殼出入口或艇水面進氣管路口，已經具備為潛艇柴油機工作的空氣吸入條件，啟動柴油機後利用柴油機廢氣泵入中組水櫃，將潛艇轉入水面狀態。如果不用柴油機廢氣排出壓載水艙水，也可以中低壓管路泵入中低壓氣排出其他組水櫃，讓潛艇轉入水面狀態，以儘量節省高壓氣的使用。
關於高壓空氣系統，這個可以寫個章節了，那天閒來無事隨便說了說，忘提到空氣壓縮機，發個圖-壓縮空氣集中操縱分路原理圖，在高壓空氣總管上即接有帶油水分離器的空氣壓縮機，空氣壓縮機當然可以用來為高壓空氣系統補充高壓空氣。一般現在用電動空氣壓縮機，早期還有柴油機壓縮空氣機。在以前我們用的是雙作用級差活塞式多級電動壓縮機。終端壓力一般200公斤/平方釐米，在排水量中等的艇上一般用2-3臺空氣壓縮機，小點的一臺就夠了。潛艇上需要儲存多少高壓空氣，需要綜合考慮，最緊密的應該是潛艇的排水量和深度，因為這都關係到潛艇在水下上浮所需要的吹出除壓載水艙的壓縮空氣量。
艇上高壓空氣系統除負責吹除壓載水艙水外，還是失事吹除，應急吹除，魚雷發射，設置逃生氣閘艙等壓縮空氣來源。至於艇外出執行任務巡航過程中，一般無必要情況下不用空氣壓縮系統來補充高壓空氣，一則需要補充高壓空氣的情況不多，二則空氣壓縮機在壓縮空氣時無論機械還是管路流噪都比較大，三一般潛艇設計時都會根據潛艇續航力要求配置有一定餘量的壓縮空氣儲存容積，一般不會超出壓縮空氣使用量，同時艇上指戰人員也會盡量根據合適的條件來節約壓縮空氣使用。
列昂尼德圖波列夫
壓縮空氣在潛艇上有非常廣泛而重要的用途，而且直接關係到潛艇的生命力。如潛艇發生緊急情況，需要從水下應急浮起時，用高壓空氣吹除壓載水艙內的水使艇上浮；又如耐壓艇體因海損和爆破等種種原因大量進水時，用其他方法是幾乎不能阻止海水湧入的，必須用高壓氣在艙室內製造壓力，頂住洶湧的海水，然後才能採取其他搶救措施，當艇員從水下出艇執行任務或是逃生時，也要用高壓氣設閘，就是利用氣壓和專用套筒，造成一個使人可以從艇進入海洋的水通道，發射魚雷或氣壓方式發射導彈以及其他等等用途都需要壓縮空氣。因此，潛艇上都設置壓縮空氣系統用以儲備和補充壓縮空氣，以便向需要壓縮空氣的部位進行供氣，另外當潛艇處於水下狀態時，可以用空氣壓縮機降低艙室的壓力。
天下重器
1、通過空氣壓縮機向貯水艙中注入壓縮空氣，排出貯水艙中的水，浮力加大，潛艇就會上浮。
2、打開底閥，水壓會把水擠進向貯水艙，潛艇浮力減小，潛艇就會下沉。
