鲸鱼是肉做的,潜入万米深都没事,为什么钢铁打造的潜艇容易被压扁?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-08
鲸鱼是肉做的,潜入万米深都没事,为什么钢铁打造的潜艇却容易被压扁?


“西河豚,东鮟鱇”,在日本美食界流传着这样的说法,河豚鲜美却要拿出拼命的勇气,而鮟鱇却不需要,可见鮟鱇鱼之美味,但各位可能不了解的是鮟鱇鱼生活在水深1000米左右的深海,而且很多深海鱼都非常美味!

但有一个问题可能萦绕在各位读者的脑海,这些深海鱼肉非常细腻,柔嫩几乎可以捏出水来,但它们却能在千米深海底自由的生活,而人类制造的钢铁潜水艇,很少有能下潜到千米深水下的!

为什么鱼不会被海水压扁,潜水艇却挂了?
除了特别研制的深海潜水器以外,很少有潜艇可以达到千米深水下,比如前苏联在上世纪八十年代打造的钛合金的M级核潜艇,最大潜深达到了1091米(设计潜深为1250米),不过绝大部分战斗潜艇都不需要潜那么深,一般潜深都在300米左右!

这是因为海洋中的不同深度会不同温度的水层,在层水之间会有十几米的水温度急剧变化的区域,这里就是温跃层,一般海洋的温温跃层都在100-200米左右,而声呐所需的声波在穿过温跃层时候会折射,而潜艇在温跃层时,噪声会在温跃层同一侧传递,水面上比较难监听到潜艇的噪音!


海洋中的温跃层
因此只要潜艇潜深超过300米,那么它就能躲到温跃层下方了,不过现在也有变深声呐,所以潜艇也是有越来越深的趋势,但制造抗压能力更强的潜艇,需要高强度钢板,甚至用钛合金外壳来对抗强大的水压!

大气层厚度大约有100千米左右,这才一个大气压,而水的密度比较大,大约10米左右就会增加一个大气压,如果到了300米,那么所承受的就是31个大气压(还有一个是大气产生的压力),也就是每平方厘米会承受31千克的压力,你可以想象一下,这得多大压力哦!

而且军用潜水艇开孔特别多,首先就是上升下潜的进水和排水,还有鱼雷发射管,还有潜射导弹发射管,还有各种冷却平衡的水管等等,除了外壳的难度外,这些压力都是通向潜艇内部的,所以只要有一个地方出现纰漏,那这艘潜艇算是毁了,甚至在水下出事故,都不带冒泡的。

所以制造潜深更深的军用潜水艇是很难的!
为什么鲸不会挂?
说了老半天,这鲸是肉做的都不会挂,抹香鲸还能在千米深水下抓鱿鱼呢,这钢铁制造潜艇搞老半天还不如鱼,情何以堪呢?其实这都冤枉它们了,因为潜艇和鱼的结构差别那可不是一般的大,当然我们说的不是成分结构,而是抗压结构!


潜艇需要抗压,因为在它内部需要有一个密闭空间,比如存放设备和人员物资还有武器弹药等,这些都不能进水,所以这个空间必须要保证的!

但鱼不需要,鱼的体内和体外是相通的,也就是说内外压力是相等,理论上说只要时间足够久,这体内体外的压力平衡后可以下到很深的深度,这有点像我们人类的饱和潜水,这是一种大潜深作业的潜水方法,其原理是人呼吸和作业区压力相等的空气,然后平衡后人体就可以长时间在这个水域作业!

得了减压病的石斑鱼
而且短期内还可以吃住都在那个高压环境中,一直到作业结束!当然结束后需要一个长时间的减压过程,否则溶解在组织内的气体来不及排出,会在血管中形成气泡,甚至危及生命!和人一样,深海鱼直接到水面,其身体没有经过慢慢上升的减压过程,甚至会内脏爆出口外,渔民捕到的很多鱼就是这副德行。

饱和潜水
然而潜艇则根本就不需要减压过程,它只要将水柜里的水排空,就能紧急上浮,因为在潜艇内部密闭空间的压力一直都是一个大气压!因此尽管潜艇有耐压能力不足,成本制造高昂这些缺点,但它优点也很明显呢,没有减压,直接冒出水面,吓你一跳!

紧急上浮
延伸阅读:坐底10909米,中国深潜器“奋斗者号”潜入了全世界最深的海洋
2020年11月10日8时12分,中国自主研制的“奋斗者号”载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,深度10909米,刷新我国载人深潜新纪录!

很多朋友可能在纠结马里亚纳海沟深度是11034米,到最深还有还有125米,难道就不能再进一步了?其实那个11034米根本就不是正式记录,很多论文和官方数据中心,大都使用模糊的11000米或者10900米,所以奋斗者潜入就是世界最深海洋,从此再也没有什么深度能挡住我们中国人的潜艇。

潜艇如果潜到很深的水里会发生形变,那么鲸鱼等海洋生物为何不会出现这种情况,潜艇又该如何进行这方面的改进呢?

潜艇作为水下最为重要的一种作战兵器,除了看重武器性能和航速等指标外,还十分重视最大潜深这个数据。潜艇能下潜的越深,那么其被水面和空中反潜力量发现的可能就越小,潜艇就能更加安全和隐秘的执行任务。

而且潜艇潜深性能越好,其在与敌方潜艇的交战中就能获得更大的优势,因为敌方潜艇不能进入同等深度的水域,在发现和进攻上就先天处于劣势状态。

而潜艇想要能多下潜一些,就要付出极大的代价。不仅需要在设计布局上进行大量加强加固设计,还需要换用更强性能的材料,这是因为潜艇面临的一大天敌就是水压。普通的钢材很难让潜艇进入数百米深的水下,而只有应用了钛合金后潜艇才能尝试进入千米深的水底。

但是水中大量海洋生物却没有这种烦恼。这是因为海洋生物虽然在强度和坚固上性上难以和潜艇相媲美,却拥有大自然最鬼斧神工的构造和适应性。历经数千万年的进化和适应,鲸鱼等生物已经完全适应了深海的压强和环境,因此凭借独特的身体构造其能够在深海中畅行无阻。

由于鲸鱼的呼吸系统和身体构造能够平衡水压,所以其不至于被强大的压力压扁。因此其在数千米深的水中不仅不会呼吸困难,反而能在其中自由自在地游动觅食。而这是长期陆上生活的人类和人造物体难以具备的,可见保持水压平衡是其难以被模仿的独特技能。

而科学家也逐步发现了这个秘密。因此在研发最新一代的潜艇时普遍都将仿生学带入了潜艇的外形和内部构造设计中。通过采用一系列的减阻设计和流体力学仿生应用,现代潜艇能够进入将近千米深的海洋深处,这不仅使得潜艇的技术性能和应用场景大大增加,还促使各国研发新一代反潜兵器以对付潜艇。



鲸鱼在万米水下,骨骼变得非常薄,易弯曲,韧性大,肌肉组织变得更加柔韧,鱼皮变成了一层薄薄的膜,能使体内的生理组织充满水分,与外界保持压力平衡。

因为水压太强。随着潜入大海的深度,潜艇承受的内外压强回越来越大,到极限无法承受时会被压扁。

因为环境决定结构。鲸鱼的身体结构因为长期生活在水里,并且经常会潜入万米,早就适应深海,适应大气压强的改变。

  • 为什么深海可以压扁潜艇,却无法压扁肉身的鲸鱼?
    答:简而言之这主要和鲸鱼强大的肺有关,当鲸鱼下潜时,肺部就会逐渐缩小,肺部的空气被压缩到血液和肌肉中,体内的压强增大,最终使得身体的内外压力达到一个平衡,以此适应海底的环境。在海底7000米深处,水压能轻松将一枚硬币压成薄纸。全球最深的海沟—— 马里亚纳海沟,最深处达到了1.1万米,此处水压...
  • 为什么鲸鱼下潜到两千米深没事?
    答:6. 核潜艇需要保证内部压强适合人类生存,大约为一个大气压。随着下潜深度的增加,潜水艇内外压强差越来越大,核潜艇无法像鲸鱼那样通过增加内部压强来抵抗深水压强,因此其下潜深度受到限制。7. 科学研究用的深海潜水器,如深海潜艇,采用简单结构并配备多层逐级增压设计,能够下潜至海底1万米的深度。8. ...
  • 鲸鱼潜入深海几千米都没事,但为何钢铁打造的潜艇却不行?
    答:鲸鱼倒底能不能下潜一万米,咱们这里先不讨论。就说说身体是肉的鲸鱼下潜很深没事,而钢铁做得潜艇容易被压扁出大事,这是为什么呢?其实道理很简单。鲸鱼生活在水中,身体内外都是水,不管所处水中哪个位置,鲸鱼身体内外水的压强是相等的,没有压力差,内外力的作用相互抵消,所以鲸鱼可以悠闲自在地在水中生活。这其实和生...
  • 鲸鱼在海底中能下潜多深,能潜到一万米吗?
    答:鲸鱼在海底中不能下潜到一万米。鲸鱼,作为在海洋世界里的绝对霸主,以硕大的体型和惊人的攻击力让人望而生畏,鲸鱼不能下潜到一万米,最多只能下潜到3000米的深度,那么他们以及深海中的鲸鱼以及其他鱼类是在深海里如何存活的呢?在国际上面,相关国际组织固定把超过一千米深的海域命名为深海,举个比较...
  • 鲸鱼能到海底一万米吗?它们会不会被水里的压强压死?
    答:海底1万米里面是没有任何太多满足鲸鱼所需要的食物,所以鲸鱼是不会下潜到这样的生活。二、庞大的身躯也会受到伤害。其次,另外一点就是鲸鱼庞大的身躯依旧还是会受到伤害,鲸鱼最深的一个,下潜位置大概是7千米左右,7千米也就是鲸鱼最多所能承受的极限。三、一万米的压强是高压锅所释放的压力的1万倍...
  • 鲸鱼能下潜多深?可以潜到海底一万米吗?
    答:鲸鱼能下潜多深?可以潜到海底一万米吗?鲸鱼在深海中不可以下潜到一10000米。鲸鱼,做为在海底世界里的绝对主宰,以粗大的身型和意想不到的攻击令人望而却步,鲸鱼不可以下潜到一10000米,较多只有下潜到3000米的深层,那麼她们及其深海中的鲸鱼及其别的鱼种是在深海里怎样生存的呢?在国际性上边,有...
  • 鲸鱼比潜艇柔软,为什么钢铁打造的潜艇却会被压扁呢?
    答:图示:鲸鱼 而在自然界中,很多生物都是潜水高手,比如鲸鱼。特别是抹香鲸,可以下潜到海面以下2000米深的地方。为什么鲸鱼可以下潜这么深却没有被压扁呢?鲸鱼这种强悍的潜水能力得益于它早已适应深海环境的特殊呼吸系统。鲸鱼可是在海洋中生活了大约5000万年的海洋生物。鲸鱼柔软的胸腔结构可以使肺部缩小,...
  • 有没有鲸鱼能潜到海底一万米?
    答:鲸鱼是不能潜水到海底一万米的。最多的深度是3000米。这时候的压力已经够大了,已经是鲸鱼可以承受的极限的
  • 鲸鱼下潜两千米都没事,为什么钢铁造的潜艇压扁了?
    答:但是随着我们潜水艇的下降,每下降十米就会提高一个大气压,而且我们现在的材料还不支持我们的潜艇能够承受那么大的海底压强。所以我们的潜艇不能够像鲸鱼一样在深海里来去自如。而且鲸鱼是可以用自己的肺部来调节自身体内的压强大小,使自己的体内压强和体外压强保持一致。但是我们的潜艇里面没有调解压强的...
  • 钢铁打造的核潜艇,下潜到2000米会被瞬间挤爆,而鱼为什么却可以活...
    答:大家都知道,抹香鲸一直被誉为哺乳动物界的潜水“冠军”,它们能在2200米的水深下待两个小时之久,而其他大部分鲸鱼都是在海平面以下200米内活动。如果鲸鱼潜入万米深的海洋,绝对会被压扁的,它在下潜过程中会缩小肺部,使体内的压强愈来愈大,以平衡体外的压强,而超过极限鲸鱼肯定会受不了的。军用核...