水中の大量の泡で潜水艦は浮かぶか？

Question

沈黙の艦隊というマンガの中で、浮上できなくなった潜水艦が、その下に沈降してしまった大型タンカーの中の残存空気を海中にまき散らす事で浮力を得ようとする記述がありました。

これは理屈に合ってるんでしょうか・・・。

これは理屈に合ってるんでしょうか・・・。

okormazd · Accepted Answer

「残存空気を海中にまき散らす」
という状況がどういう状況なのかわかりませんが、
大型タンカーから気泡が出て、潜水艦がその気泡に包まれてしまうような状況なら、
潜水艦は浮かぶことはできません。

海水に気泡が含まれるということは、気泡を含んだ海水の密度が小さくなるということです。密度が下がればそれに応じて浮力も低下します。気泡が上昇するからといって、それが潜水艦をを支える浮力にはとてもなりません。

潜水艦が浮くより沈む方に作用するので、「これは理屈に」まったく合いません。

fjnobu · Answer

あの場面は、たしか泡が潜水艦に当たったショックで引っかかったところが外れるという設定だったかと思います。
私の思い込みか、記憶違いだったらごめんなさい。
泡が周りに増えれば、周りの比重は小さくなって、本体は沈むはずです。

fxq11011 · Answer

NO4追記。
メキシコ湾近くの魔のトライアングルといわれる、海難事故多発の海域。
海底から大量に発生するメタンガスが原因？（浮力がなくなる）と聞いたことも・・・＞

fxq11011 · Answer

逆に沈みます。
大量の泡のため、単位体積当たりの重量が小さくなり、浮力が小さくなるため。
極端に考えると、泡が大量過ぎて、水がほとんどない状態を考えれば納得いくかも・・・。

Tacosan · Answer

#1 でも言われていますが, 単純に「浮く」だけなら可能です. 残存空気があればそれは泡となって出てきますし, この泡が上に動いていくということは泡に浮力が働くということです. そして, 泡が何かにぶつかればその「何か」には上向きの力 (= 浮力) が働きます.

もちろん現実的にはどのくらいの力が必要なのかという問題はありますし, バラストタンクをブローできなければ結局沈んでいくわけですが.

chie65535 · Answer

合ってると思いますよ。

潜水艦って、メインバラストタンクに空気が入っているか海水が入っているか、だけの違いで浮いたり沈んだりしてます。

なので「メインバラストタンクの海水が、たったコップ１杯分、空気と入れ替わるだけで浮く筈なのに、制御できない」と言う微妙なバランスで「沈降している」なら、下から「コップ１杯分の泡」で押されれば、沈降から浮上に変わります。

熱気球は「ほんのちょっと火を止めると降下」して「ほんのちょっと火を燃やすと上昇」しますが、潜水艦もこれと同じで「ほんのちょっと」で浮き沈みしているのです。

なお、魚雷攻撃や圧懐などで、海水が入ってはいけない区画が浸水しちゃうと、浸水した水をすべて排出しないと浮き上がれなくなります。これも、定員オーバーした熱気球が浮上できないのと一緒です。