兔哥回答；這是一個看似簡單卻非常複雜的問題，潛艇使用通氣管的目的是維持潛艇柴油機的運轉，我們知道柴油機是需要氧氣的，沒有空氣就無法使用，而潛艇只所以想用通氣管來解決潛艇的執行也是被反潛武器給逼的。武器裝備的發展都是在矛與盾的對抗中前進，戰爭是武器裝備發展的溫床，潛艇的通氣管就是在這樣的背景下應運而生的，並且逐步完善。需要說明一點，即便是今天，科技如此發達，潛艇的通氣管技術依然是一個難題，特別是防止海水倒灌技術依然不能說很成熟，潛艇因為通氣管航行或是海水倒灌而發生事故的依然存在。那麼潛艇又是怎麼防止這樣的事故發生，潛艇通氣管航行的技術又是怎樣的呢？下面我們共同探討一下；⬇️二戰時期德軍UXXI潛艇通氣管。

潛艇通氣管的使用的歷史原因；潛艇首先是以常規潛艇的模式出現的。核動力潛艇是在常規潛艇的基礎之上改變動力方式的一種突破，通氣管不論是常規潛艇還是核動力潛艇都是標準配置。常規潛艇對通氣管的依賴要比核潛艇嚴重的多，主要是氧氣的產生不及核動力潛艇容易獲得。潛艇誕生後用於作戰，二戰時期達到了一個輝煌，二戰中潛艇實際就是一個會潛水的軍艦，武器是魚雷和甲板炮，水下待不了多長時間，依靠蓄電池也跑不了多遠，主要是水面上行動，當發現有目標時才潛入到水下。但隨著反潛艦船、反潛巡邏機的增加，潛艇這種依靠短時間“扎猛子”的做法不好使了，於是想法設法的讓潛艇能夠透過通氣管在水下行駛就成為一個課題。當時的想法很簡單，通氣管要比潛艇小的多，在海浪的掩護下就不容易被發現了，而且可以長時間的使用柴油機航行。二戰德國首先使用了通氣管，早期通氣管的技術並不複雜，一個進氣管，一個排氣管（煙筒），兩個管都有自己的關閉閥門，防止海水進入，當時基本都是浮閥式，就類似於抽水馬桶裡面的設計原理。⬇️通氣管

潛艇通氣管防止海水倒灌技術的使用；使用通氣管就必須要面臨一個問題就是海水倒灌，這是避免不了的，通氣管早期都是固定的，伸出海面高度靠潛艇整體上下調整，難度大，高海浪情況下很容易出現海水倒灌，於是防止海水倒灌技術開始應用，這是一個非常複雜的系統下面兔哥詳細說說；首先常規潛艇的動力有兩個部分組成，一個是蓄電池，一個是柴油機；其中柴油機動力使有兩個模式，一個是水下航行時使用水下通氣管，一個是水面上航行時使用水上通氣管，這兩個不是一個系統，是各自獨立的兩套系統。我們分著說，水上航行通氣管；水面上航行時的通氣管在潛艇圍殼上，通常是在圍殼的後部裡面，通氣管進氣口在左右和上部，有防止海水進入的舌筏，並且有防止海水倒灌的筏門系統，都是自動式的，現在最先進的是集水箱式。水上通氣管和排氣管是分開的，而且是固定的，不具備升降功能。排氣管在潛艇的圍殼尾部，為了能使排氣管的噪音發散，和減少煙氣集中，防止暴露位置，通常做成“鴨尾式”，注意：這個“鴨尾式”的排氣管也是水下通氣管航行時的排氣管，有兩個排氣通道，一個是“鴨尾式”排氣口，一個是艇體側面左右各兩個或多個排氣口。現在的潛艇取消了鴨尾式排氣口，使用艇體排氣口。⬇️排氣口

潛艇水下航行通氣管的使用；潛艇通氣管只有在潛望鏡深度時才能使用，現在潛艇的通氣管採用桅杆式，處於潛望深度時升起通氣管，使用柴油機作動力的航行，這是常規動力潛艇一個很普遍也是很重要的水下航行方式，能夠增加常規動力潛艇的航程。同時，為蓄電池充電時也使用這個方式。桅杆式通氣管的好處是可以上下調整高度，潛艇通氣管航行時如果高度過高很容易暴露位置，現在的反潛機能夠很容易發現通氣管狀態下航行的潛艇。通氣管高於海面越低越安全，但這對於海水倒灌技術是一個考驗。現在的潛艇依然是把水面和水下通氣管分開，排氣口通常都在潛艇的艇體上，透過降噪措施保證潛艇噪聲安全。水下航行通氣管和水上航行通氣管相連，能夠進行切換。（下圖是通氣管和排氣管結構圖）

潛艇防海水倒灌技術；通氣管狀態下潛艇要使用可調節高度的通氣桅杆，桅杆的頂部由有一個浮閥，浮閥的作用是防止進水，但這個浮閥需要海水大量湧入時起做用，而且浮閥關閉會使發動機吸收艙室內的空氣，一艘潛艇只需要2分鐘左右就會把內部空氣吸光，人員窒息，所以這個時間人員基本都在各自戰位上安詳而眠，不過是長眠而已。怎麼辦呢？一個是注意海浪大小，大了不使用，二是注意海浪方向，避免被海浪衝刷，三是技術措施，允許有部分海水流進來，透過集水箱收集海水再排出體外。當然我們說的簡單，其實是一個很複雜的過程，下圖就是一個通氣管道工作原理，兔哥只講解防止海水湧入的部分（請參閱圖片）。上圖紅色為排氣管道，綠色為進氣管道，20為進氣口，這裡有一個浮閥，起到阻擋海水湧入作用，19是調解高度的活動升降圍井，實時調整高度避免進水，21是進氣管道，22是防止進入通氣管的海水進入艙室的防水閥，把進來的海水手集排出，23是控制通氣管升降的操控裝置，24是基座。注意16是水面航行時用的進氣口，17是一個舌閥，潛艇下潛時它關閉，上浮時裡面的海水從舌閥下面流到外面。18是通氣管道上面的舌閥，這個舌閥是防止海水流向機艙的，11是閥門，也是進氣道拐彎處，12這裡有一個閥門。發動機透過舌閥11和機艙內的進氣輕圍井吸入空氣。如果進氣道口被海水覆蓋，空氣進不來發動機就會吸潛艇艙室內的空氣，這是非常危險的，等發動機吸完了才會停下來，人為什麼不關閉發動機？來不及，等感覺到了也晚了。怎麼解決，就是掌握“真空度”，真空度就是艙內壓力變化，潛艇現在有了儀表，當發動機在通氣管狀態下工作時，空氣表會指示艙內壓力的變化，當達到人的承受能力時，就需要關閉發動機，或是減小功率。潛艇水下航行使用通氣管時，都不會把發動機功率開最大，而是低功率發電。

透過上面的講解，我們知道了潛艇防止海水湧入的方法，這個好理解，海水重於空氣，把進來的海水收集排出去就可以了，透過舌閥、浮閥、防水閥等等擋住海水進入分管道。其實潛艇的通氣管使用狀態下還是有一定危險性的，除了容易暴露位置，技術上也不能100%保證安全，但只要安照操作規程，謹慎操作安全是有保障的。以上是兔哥個人觀點，歡迎探討指正，歡迎關注兔哥，圖片來源網路，侵權必刪！

使用通氣管航行是常規潛艇一種主要的航行狀態，一般表示常規潛艇的續航力也以通氣管航行狀態為標準。最早的通氣管是一個名叫威克斯的荷蘭海軍軍官在１９３３年發明的。在１９３６年，很多荷蘭海軍的潛艇都裝上了通氣管。當時在潛艇上安裝通氣管，是為了提高潛艇使用柴油機航行時的隱蔽性。因為潛艇的水下動力能源--蓄電池的容量有限，在進行長距離航渡作戰時，就要經常浮出水面利用柴油機航行和為蓄電池充電。但隨著能發現浮出水面的潛艇的雷達反潛艦船兵的出現，潛艇要浮出水面航行就很容易被發現。在沒有通氣管時，潛艇只有浮出水面靠水上進、排氣裝置使柴油機工作。當潛艇下潛時，水上進、排氣裝置關閉，潛艇就無法吸取空氣使柴油機工作了。威克斯發明的通氣管是兩根固定在一起的金屬管，這兩根金屬管經過水密介面可從潛艇上部向上伸出一定的高度，在潛艇下潛的深度小於金屬的長度時，露出水面的兩根金屬管就可為潛艇的柴油機提供空氣和排除廢氣。金屬管上的進、排口套有一個橡膠做的舌狀閥門，在風浪大和水面高於通氣管時可防止海水灌入通氣管，潛艇的通氣管裝置必須滿足當進氣口與湧浪遭遇時，該進氣口應能迅速而有效的關閉，以保證海水不會灌入艇內；當浪湧回落時，此進氣閥又能及時而順利的開啟，以保證通風系統正常工作，只有這樣才能避免可能出現的危險和不測。 為了防止暴露，潛艇的各升降裝置一般在近水面附近 浮閥的防止海水灌入原理 防止海水灌入艇內，以及能在浪湧回落時自動開啟，最簡單有效的方法就是在通氣管空氣入口處加裝浮閥。浮閥的作用是隻讓空氣進入空氣筒，而不讓海水進入空氣筒。如下圖，浮閥是由閥體、浮子、與浮子相連的閥盤，使浮子浮起的海水進入通道，以及新鮮空氣進入空氣筒的通道組成。當浪湧回落時，因浮閥位於位於水面上，此時浮子在自身的重力作用下，向下運動帶動浮子上的閥盤與閥座脫離（浮閥開啟），空氣經吸口吸入，經空氣通道進入浮閥下面的空氣筒，最後進入潛艇內部。當浪湧來時，海水經過海水進水通道進入浮閥內腔而把浮子抬起，浮子上浮頂起閥盤，於是閥盤向上與閥座密合（浮閥關閉），浮閥外的海水就不能進入空氣筒了。這樣，浮閥就起到了防止海水灌入的作用。 某型潛艇浮閥原理 關於空氣筒是如何防止被海水壓力壓壞？ 當潛艇結束通氣管航態，繼續下潛時，因浮閥浸沒水中，海水經過海水進水通道進入浮閥內腔而把浮子抬起，便把閥關閉。但是隨著潛艇繼續下潛，處在耐壓殼體外的空氣筒會受到越來越大的海水壓力，當壓力達到一定時，空氣筒很容易損壞。為了使空氣筒不受深水壓力，應當使空氣筒和海水相通。其原理是在浮子下部開有小孔，當潛艇下潛至一定深度時浮子受壓後進水而逐漸失去其浮力，同時因浮閥上閥盤面積稍大於下閥盤面積，向下的水作用力大於向上的水作用力，促使浮閥再次開啟，使海水灌入空氣筒中，保護空氣筒不被海水壓力壓壞。 當潛艇潛入水下，處於耐壓殼體外的空氣筒應充水保護像潛望鏡一樣，通氣管可由液壓裝置控制升降。這樣，潛艇在利用柴油機航行和為蓄電池充電時，就可以只露出通氣管而將易於暴露的艇身藏在水下了。１９４０年荷蘭陷落時，德國繳獲了荷蘭海軍裝有通氣管的潛艇。在這之後，德國海軍的一部分潛艇也裝上通氣管。在１９４４年６月６日盟軍進行諾曼底登陸作戰時，德國潛艇試圖進入英吉利海峽襲擊盟軍艦船，結果表明：４０艘未裝通氣管的潛艇紛紛被擊沉擊傷，沒有一艘能進入英吉利海峽；而裝有通氣管的９艘潛艇有６艘突破了盟軍的反潛防線，闖入諾曼底登陸區擊沉了若干艘艦船。事實證明，通氣管大大提高了潛艇利用柴油機航行時的隱蔽性。從那以後，各國海軍的潛艇上都裝上了通氣管，而利用通氣管航行也就成了常規動力潛艇經常採用的一種航行方式。至今，常規潛艇仍在使用通氣管航行，但通氣管也成了反潛兵力搜尋常規潛艇的重要的線索。