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鲸鱼可以下潜2000米,为何潜艇“钢铁之躯”做不
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摘要:大家都知道,潜艇和鲸鱼一样,都在海洋内部潜伏,为什么鲸鱼单凭皮肉之躯就可以下潜至数千米深,又为什么潜艇的外壳都是高强度合金结构,它的下潜深度反而比不上鲸鱼呢? 我们
大家都知道,潜艇和鲸鱼一样,都在海洋内部潜伏,为什么鲸鱼单凭皮肉之躯就可以下潜至数千米深,又为什么潜艇的外壳都是高强度合金结构,它的下潜深度反而比不上鲸鱼呢?
我们都知道,海水深度平均每增加10米,水压约增加一个大气压,潜艇下潜的越深,承受的压力就会越大,当在2千米深时,压强至少能增加到200个大气压,大概是每平方厘米200公斤,如果一个普通潜艇到达这个深度,那这样的压力,相当于在它每平米的表面上战了2万个体重为200斤的成年人,因此为了保证,潜艇设备的正常运转和内部人员的安全,普通的常规动力潜艇,一般就是250~350米的潜深,只有部分双核体核潜艇可以潜到500米的深度,其实在深了意义也不大,每在下潜深1米,就要加几吨重的钢材,反而得不偿失,那么鲸鱼又为何能潜这么深呢?
这就与鲸鱼的内部身体结构有关系了,它们之所以能抵御水压,主要是依靠它们的肺,它们的肺会随外部压力的变化而变化,如外界施加的压力增大,肺部则会缩小使内部压力上升,外部压力减小时肺部又随之增大,只让鲸鱼再下潜和上浮的过程中,能够让体内压强保持在一个相对稳定的可承受范围之内,进而确保自身的安全,不同种类的鲸鱼下潜深度也不一样,最深的当属抹香鲸。
抹香鲸的头部,占据了身体的1/3,这部分实际上就是抹香鲸比其他鲸类大很多的肺,它们在下潜之前,往肺里吸入大量空气,这样大的肺部使它们在潜水时,能调节适应的压强范围更广,在潜至深处时能有更多的空气供它们进行压缩,来进行体内压强的调节,另外抹香鲸的肌肉很有弹性,可以在深海潜水时改变肌肉形状来减少巨大的压力,而且随着不断的进化,抹香鲸的内部器官分泌出了包覆层,这种半液态的物质可以保护体内的重要器官,鲸类动物通常还拥有强大的静脉血管结构,因此潜入深水后,血管也可以抵御强大水压的挤压着,这种种因素都是鲸鱼能比潜艇更自由的在海中浮沉。
有人可能就会说,为什么不在潜艇里面多装几个气囊,通过调节内部气压来实现增加深浅度呢?这个提议表面看似乎没什么问题,可实际上舰艇内部有着大量的工作人员,要是改变了里面的气压,后果将不堪设想,潜艇内部空间又很狭小,除了生活空间外几乎没有剩余的空间来进行气压改变,因此只有加固外壳来提高抗压能力,但除了我们讲的钢材成本之外,也无法保证潜艇所应具备的灵活性,在加上潜艇执行任务时,并不需要潜到很深的地方。所以对于潜艇来说,最好的方案就是牺牲深度,来追求其他方面的优化,虽然我们潜艇的可潜深度比不上鲸鱼,但深浅并不是潜艇的主要任务。
深潜器才是和鲸鱼比潜水深度的对手,我国的蛟龙号深潜器已经到达了7000多米深的海底,世界最深纪录,甚至已经突破了万米,科技发展的如此之快。或许有一天我们普通人也可以搭乘潜水器观光,去深海邂逅那里的抹香鲸。
文章来源:《钢铁》 网址: http://www.gtbjb.cn/zonghexinwen/2021/0411/860.html