潜艇以同一速度航行时,在水上和水下相比,哪种速度更快?

同样快。因为你说的是同一速度。
如果是同样的动力的话，那要看是什么样的潜艇。如果是二战期间的潜艇是水上快水下慢。如过是现代的流线形潜艇，则是水下快水上慢。

首先你的问题本身就有问题。以同一速度航行还能有哪种更快的可能？应该是动力输出相同时哪种更快吧。
答案是水下速度要高于睡眠航行的速度。为什么？
简单来讲原理很简单，就是潜艇水下受到的阻力要远远低于水面航行时的阻力。这一点主要是因为潜艇的结构外形决定的。深入而言 潜艇在水面航行时影响航速的阻力一般有摩擦阻力、旋涡阻力、兴波阻力、突出体阻力和空气阻力。这5种阻力随着航速的增加而变大。潜艇在水下时空气阻力就不存在了。由波浪造成的兴波阻力也会随着潜艇的下潜深度的增加而减小，水面惊涛骇浪时，水下可能风平浪静。这样，影响潜艇水下航速的阻力就只剩下摩擦阻力、旋涡阻力和突出体阻力。
另外潜艇在水面航行时速度不能过快，否则容易造成潜艇埋首现象（也就是潜艇舰首埋入水中）对潜艇航行安全造成影响。

你都说同一速度航行了，那肯定是一样快呀。
如果要维持同样的速度，现代的圆形舰首潜艇在水上的推进功率要更大，因为水上阻力比水下阻力大的多。

你都是速度一样了，还快慢什么呢？我想你的问题应该是潜艇以相同的功率输出航行，水上还是水下更快，那当然是水下更快了。潜艇，尤其是核潜艇，设计的时候完全就是考虑水下机动为主的，因此水面航行性能是被牺牲很多的，即便是常规动力潜艇，水面性能也好不到哪里去，航行阻力本来就大，再加上水面的兴波阻力，简单说就是水面航行的相当一部分动力是浪费在了克服波浪的巨大阻力上，同时还要克服水的流体阻力和少部分空气阻力。而水下只要克服流体阻力，不存在波浪产生的问题，更没有空气阻力，所以相同吨位的潜艇比水面舰艇只要用较小的动力就能获得很高的航速。

首先你的问题本身就有问题。以同一速度航行还能有哪种更快的可能?应该是动力输出相同时哪种更快吧。
答案是水下速度要高于睡眠航行的速度。为什么?
简单来讲原理很简单，就是潜艇水下受到的阻力要远远低于水面航行时的阻力。这一点主要是因为潜艇的结构外形决定的。深入而言
潜艇在水面航行时影响航速的阻力一般有摩擦阻力、旋涡阻力、兴波阻力、突出体阻力和空气阻力。这5种阻力随着航速的增加而变大。潜艇在水下时空气阻力就不存在了。由波浪造成的兴波阻力也会随着潜艇的下潜深度的增加而减小，水面惊涛骇浪时，水下可能风平浪静。这样，影响潜艇水下航速的阻力就只剩下摩擦阻力、旋涡阻力和突出体阻力。
另外潜艇在水面航行时速度不能过快，否则容易造成潜艇埋首现象(也就是潜艇舰首埋入水中)对潜艇航行安全造成影响。