相反，当需要上浮时，潜艇利用高压气体将主压载水舱内的水强行压出艇外。随着水位的降低，潜艇的自重随之减少，当重力小于浮力时，潜艇就能重新浮出水面。这一过程就是通过简单的注水和排水来实现深度控制的。
潜水艇下潜和上浮的原理是什么？
除了压载水舱，潜艇还装有水平舵，也就是升降舵。在潜艇运动时，水平舵与水相互作用产生力矩，使潜艇产生上仰或下俯的动作，从而控制艇首向上方或下方前进，配合压载水舱实现更灵活的水下机动。
潜艇主要依靠两侧的主压载水舱来控制浮沉，其核心逻辑在于改变自身的重量。当需要下潜时，潜艇会向主压载水舱内注水，同时排出舱内的空气。随着水的进入，潜艇的整体自重增加，一旦重力大于浮力，艇体就会自然下沉入水。
从物理学原理来看，潜水艇遵循阿基米德原理和密度关系。当物体密度大于水，重力大于浮力，物体下沉；密度小于水，浮力大于重力，物体上浮；密度相等时，物体悬浮。潜艇正是利用这一基本原理在水中航行。
这种潜水方式其实借鉴了鱼类的生存智慧。鱼体内有鱼鳔，通过肌肉控制鱼鳔的收缩或膨胀，改变体积从而调节受到的浮力大小。收缩时体积变小、浮力减小，鱼就下沉；膨胀时体积变大、浮力增大，鱼就上浮。
为了更精准地控制状态，潜艇还配备了补重水舱和快潜水舱等辅助设施。例如，发射鱼雷或导弹后重量减轻，补重水舱会注入海水进行补偿，以维持平衡。而在紧急急速下潜时，仅靠主舱速度不够，快潜水舱能加速下潜过程。
潜艇内部设计了多个储水仓来调节上升和下潜，同时通过这些水仓内水量的不同分配来保持潜艇的平衡。这与鱼类利用鱼泡充气和放气调节浮力的方法异曲同工，都是通过改变自身平均密度或排开水的体积来实现浮沉控制。
受鱼类启发，人类在潜艇上设计了类似鱼鳔的舱体，也就是主压载水舱。通过模仿鱼鳔充气和放气的原理，潜艇实现了在水中自由下潜、上浮甚至悬停的功能。主压载水舱正是通过注水增加重量来下沉，通过排水减少重量来上浮。
具体来说，潜艇的上浮和下潜运用的是阿基米德原理。当重力大于浮力时，潜艇下潜；当重力等于浮力时，潜艇处于半潜或悬浮状态；当重力小于浮力时，潜艇上浮。潜艇的重力大小完全通过水柜的注水和排水进行精确控制。
主压载水舱是潜艇两侧最重要的结构，专门负责实现潜艇的基础下潜和上浮动作。当需要下潜时，潜艇会向主压载水舱注入海水，同时将舱内的空气排出，随着水的进入，潜艇的自重迅速增加，大于浮力，从而开始下沉。
当潜艇需要从水下上浮回到水面时，过程则相反。潜艇会利用高压气体，将主压载水舱中的海水强行压出艇外。随着水的排出，潜艇的自重减小，当重力小于浮力时，潜艇便自然浮出水面。这一注水排水的过程是潜艇操控的核心机制。
除了主压载水舱，现代潜艇还配备了补重水舱和快潜水舱等辅助系统来应对复杂情况。例如，在发射鱼雷或导弹后，潜艇的重量会发生变化，这时补重水舱就会介入，注入相应的海水来补偿发射出去武器带来的重量损失，保持潜艇的平衡。
潜艇内部设计了多个储水仓，这是控制上浮和下潜的关键硬件。通过向这些储水仓注水或排水，潜艇可以精确调节自身的总重量。这种设计借鉴了生物界的智慧，就像鱼类利用体内的鱼鳔，通过充气和放气来改变体积，从而调节在水中的浮沉状态一样。
潜艇的浮沉根本原理其实是阿基米德原理，也就是通过改变自身的重力与浮力之间的关系来实现控制。当潜艇的重力大于浮力时，它就会下沉；当重力小于浮力时，它就会上浮；而当重力等于浮力时，潜艇就能悬浮在水中任意深度。这种平衡关系是潜艇所有操作的基础。
在面对紧急情况需要急速下潜时，仅靠主压载水舱的速度可能不够，这时快潜水舱就会发挥作用，协助潜艇快速增加重量以加速下沉。此外，大部分潜艇还装有水平舵，也就是升降舵，它们能在潜艇运动时与水产生作用，产生力矩让艇身改变角度，从而实现更灵活的上仰或下俯运动。