鲸鱼能潜上千米，为啥钢铁造的潜艇却不行构造原因了解一下

2024-08-29 08:32生活

潜艇是世界公认的战略武器，是军事强国开发的主要武器之一。衡量一艘潜艇的质量不外乎操作系统、动力装置、军事力量、导航、探测等方面。大多数国家的潜艇会下降到300-400米的深度如果再往深处潜，就有可能出问题了，影响潜艇潜水深度的最关键因素是气压。一般来说，潜艇在水下越深处其压力就会越大。一般来说，每下降10米，与之相对应潜艇就会承受一个大气压。一旦它超过潜艇表面材料的承载极限，潜艇就会不堪重负，逐渐被压碎。

从仿生学的角度来看，潜艇是由科学家模仿鲸鱼的许多特征而发明和开发的。不过鲸鱼比潜艇潜得更深，就拿一些小型鲸鱼来说，小齿鲸的潜水深度约为100-300米，而长须鲸可在300-500米以下停留约一小时。牙齿最大的抹香鲸有更惊人的潜水能力，在大约1公里的水下可以停留长达2小时。众所周知，潜艇的材料是特制的抗压金属，一般深度也就500米左右。而对于鲸鱼，这种血肉之躯的动武，凭什么可以在几百米到1000米的深度自由游泳。这就让人有些惊讶了，那么鲸鱼能超越钢铁的原因是什么？

尽管鲸鱼的祖先生活在陆地上，但鲸鱼已经在海洋中生活了数万年。经过长期进化，鲸鱼已经适应了这种恶劣的环境，鲸鱼的器官、组织和某些功能也发生了巨大变化。鲸鱼的身体变化首先表现在肌肉和骨骼上。由于深海环境中巨大的水压，导致鲸鱼纤维组织变得异常精细。

在鲸鱼的长期深海生活中，随着潜水深度的增加，鲸鱼的器官也会随之发生变化，其肺部也会为了适应压强而变小。直到收缩到一定体积后，体外的骨骼将起到保护作用，并能增强其抗压强度。

此外，长期的水下生活使鲸鱼的表皮变成了一层非常薄的膜，这可以使鲸鱼的生理组织充满水分，保持足够的抗压性，维持内外压力的平衡。另一点是，鲸鱼在进入深水之前会将身体注满水来呼吸，以此保证自己能在水下待足够长的时间。一段时间后，鲸鱼将巨大的水柱吹出水面呼吸。通过这种方式，鲸鱼不需要张开嘴来呼吸海底的海水，而且它们还能保持良好的抗压能力。鲸体内的水可以使鲸体内的压力基本上等于海水对鲸体表面的压力，从而可以承受巨大的压力。

潜艇是不同的。在设计潜艇时，不仅要考虑潜艇表面的耐压性能，还要考虑潜艇中潜水员的生活环境以及他们对长期水下生活的适应性。最简单的说法是，鲸鱼是实心的，而潜艇必须是中空的，才能有人操作它们。如果无人驾驶，潜艇可以承受更大的压力。人类在历史上也尝试过这种做法，早在上世纪60年代，人类的无人探测船就已经突破了万米深海。人类深海探险的最深记录是1957年由一艘苏联研究船在马里亚纳海沟创造的，深度达11929米。

然而，在现代技术下，即使人类使用比黄金价格高几倍的钛合金，它制造的潜艇也只能下潜1000米左右。大自然的产品优于人类最先进的技术，这也是大自然值得我们尊敬的原因。（皓月）