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潛水飛機在水下航行和飛機在空中飛行的原理有幾分相似，但這種兩用武器面臨的挑戰仍然巨大——飛機需要盡量輕，以便用少的動力飛行，潛艇則需要堅固的船體承受水壓；比空氣重的飛機通過機翼分離氣流得到升力，潛艇則通過吸入和排出水來改變浮力。
解決這個問題的思路是把整個航行器設計得比水還輕，像一架倒扣的飛機一樣，通過機翼產生的力量潛入水中。在浮上水面后，機翼的角度將會改變，產生向上的升力，以便讓它起飛。
潛水飛機模仿一些鳥類潛水的動作，即俯沖潛入水中，獲得向下的推力，就可以在水下潛行。
潛水飛機是用新型合成碳纖維制造，這種材料制成的潛水飛機足夠堅固也足夠輕，允許這種航行器既可象飛機一樣在空中飛行，又可象潛艇一樣在海中潛航。
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