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鲸鱼潜入深海几千米都没事,但为何钢铁打造的
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摘要:首先鲸鱼不可能潜得了那么深,这是常识,不信自行百度补脑!另外潜艇外壳虽然是钢铁做的,但是在水越深处越容易被压扁,那是因为潜艇内部是空的,潜艇外壳两面所受的压强不同,
首先鲸鱼不可能潜得了那么深,这是常识,不信自行百度补脑!另外潜艇外壳虽然是钢铁做的,但是在水越深处越容易被压扁,那是因为潜艇内部是空的,潜艇外壳两面所受的压强不同,作用力受力点在潜艇的钢铁壳体上所以受到两边作用力的挤压就发生了变形,变扁。如果把潜艇拆了,就扔一块壳体下去,由于钢铁密度比水大钢铁各面所受水压强一样大是不会发生变形的,实心的石头扔下去也能无恙!
其实,这其实包含一个道理:我们经常看到有些人类按照某种动物特征而制造的产品,从而获得动物的特点,比如模仿鸟儿的翅膀,模仿鲨鱼皮制作的泳衣,模仿海豚形体制造的潜艇等,谓之“仿生学”。问题是无论怎样仿造,也无法完全达到被仿着的功能,鲸鱼是大自然的作品,经过几万年的进化,完美无缺,人类的力量在大自然面前实在太渺小了。
鲸鱼不是一个封闭的容器,体内也有液体,内外压力平衡了。潜艇里面是空的,装了人还有一堆乱七八糟的设备。只受到外界的压力。所以没有鲸鱼潜的深。
一个是活的,能够进行生理调节,一个是死的。如果人为的把鲸鱼从深海,快速拉出来到水面,鲸鱼也立马爆了,同样,很短时间把鲸鱼从水面拉到深海,鲸鱼也跟潜海器一样压扁。 鲸鱼从水面下潜到深海过程中,身体内,甚至每个细胞内,压力也会不断变化,保证与海水压力保持一致,内外压力平衡。
两句话解释:鯨鱼下潜时,体内体外都有水,内外压强相等,所以鯨鱼感觉不到压力, 潜艇内部是空心的,外壳承受不了每平方厘米上千的水压,但如果把潜艇内灌满水,你下潜一万米都没事。
鲸鱼能够在深水中自由地遨游,因为它们在深水中会自动缩小肺部,来平衡体内外的压强。当进入深水区,鲸鱼大脑皮层感受到体外压强增大,肺部肌肉就会缩小,相当于空心体积减小,增强了体内的压强,因此可以达到体内外的压强平衡。鲸鱼本身就生于海洋,其孕育到成型经过很长时间,不夸张的说其跟海洋以融为一体,自然界所有的生物植物都一样,出生环境决定了生存之地,这是大自然赋予的天生的本能,潜艇毕竟是高科技产品钢铁之躯。
当潜艇下潜到500米时,它所承受的压强就会达到50个左右。也就是说,在这样的环境下,潜艇每平方米承受的重量为50吨。到300米的时候已经有30个大气压了,相当于每平方米受力300吨重量。因为鲸鱼细胞器官组织高效选性通透膜保持了水外压强的即时沟通平衡,避免了内外压强差的扩大带来的致命风险。然人造潜艇则为了保护艇内没有高效选择性通透膜的工作人员和仪器的正常工作,不得不选择与周边环境压强的沟通平衡,只能靠密封性来硬抗水域环境的的压强,导致内外压强的巨大反差。这是很很不容易的,压强差超越临界点瞬间就会散架压溃。
以人类思维角度出发,这道题永远也解不出来,在海里是霸主!在陆地啥也不是,也许某天某日,陆地不适宜居住!人类迫于在海里生存,基因改变.. 适应了海里的压力!这就是大自然的规则,谁也无法改变规则。生物学谜团太多,深海万米有鱼和四百多℃的海底火山口有鱼虾蟹贝类都是人类现在科学不能解释的。抹香鲸和大乌贼在两千m深的海里骨骼坚硬不足以抵挡几百大气压的压力,这个说法不准确,应该还有其它理论才能解释。
潜艇可以设计成多层外壳, 逐级减压方式。 比如外面现在有个大气压。 那地一层外壳和第二层外壳中间可以施加9000的大气压。 第二层和第三层之间可以施加8000的大气压。这样逐级递减后。 每层外壳就只要能承受1000左右的气压就行了。 这个方案不一定使用钢铁外壳材料。 可以根据深度动态增加层级即可。在理论上下米不是问题。
“鱼皮能使鱼体内的生理组织充满水分,保持体内外压力的平衡。”根据这个理论可以把潜水艇的外壳设计成双层结构,两层结构之间充满着水,最外层装有进出水阀门,在水下不同深处可以自动控制水的进出,保持着内外水压的差级平衡。比如:海水外部压力为1000pa,,两层结构内水压控制为500pa,这样钢材承受压力只需要500pa。如此可以提高潜水深度一倍。如果进行多层设计可以提高更多。
文章来源:《钢铁》 网址: http://www.gtbjb.cn/zonghexinwen/2021/0318/691.html