首先鯨魚不可能潛得了那麼深,這是常識,不信自行百度補腦!另外潛艇外殼雖然是鋼鐵做的,但是在水越深處越容易被壓扁,那是因為潛艇內部是空的,潛艇外殼兩面所受的壓強不同,作用力受力點在潛艇的鋼鐵殼體上所以受到兩邊作用力的擠壓就發生了變形,變扁。如果把潛艇拆了,就扔一塊殼體下去,由於鋼鐵密度比水大鋼鐵各面所受水壓強一樣大是不會發生變形的,實心的石頭扔下去也能無恙!
其實,這其實包含一個道理:我們經常看到有些人類按照某種動物特徵而製造的產品,從而獲得動物的特點,比如模仿鳥兒的翅膀,模仿鯊魚皮製作的泳衣,模仿海豚形體制造的潛艇等,謂之“仿生學”。問題是無論怎樣仿造,也無法完全達到被仿着的功能,鯨魚是大自然的作品,經過幾萬年的進化,完美無缺,人類的力量在大自然面前實在太渺小了。
鯨魚不是一個封閉的容器,體內也有液體,內外壓力平衡了。潛艇裏面是空的,裝了人還有一堆亂七八糟的設備。只受到外界的壓力。所以沒有鯨魚潛的深。
一個是活的,能夠進行生理調節,一個是死的。如果人為的把鯨魚從深海,快速拉出來到水面,鯨魚也立馬爆了,同樣,很短時間把鯨魚從水面拉到深海,鯨魚也跟潛海器一樣壓扁。 鯨魚從水面下潛到深海過程中,身體內,甚至每個細胞內,壓力也會不斷變化,保證與海水壓力保持一致,內外壓力平衡。
兩句話解釋:鯨魚下潛時,體內體外都有水,內外壓強相等,所以鯨魚感覺不到壓力, 潛艇內部是空心的,外殼承受不了每平方釐米上千的水壓,但如果把潛艇內灌滿水,你下潛一萬米都沒事。
鯨魚能夠在深水中自由地遨遊,因為它們在深水中會自動縮小肺部,來平衡體內外的壓強。當進入深水區,鯨魚大腦皮層感受到體外壓強增大,肺部肌肉就會縮小,相當於空心體積減小,增強了體內的壓強,因此可以達到體內外的壓強平衡。鯨魚本身就生於海洋,其孕育到成型經過很長時間,不誇張的説其跟海洋以融為一體,自然界所有的生物植物都一樣,出生環境決定了生存之地,這是大自然賦予的天生的本能,潛艇畢竟是高科技產品鋼鐵之軀。
當潛艇下潛到500米時,它所承受的壓強就會達到50個左右。也就是説,在這樣的環境下,潛艇每平方米承受的重量為50噸。到300米的時候已經有30個大氣壓了,相當於每平方米受力300噸重量。因為鯨魚細胞器官組織高效選性通透膜保持了水外壓強的即時溝通平衡,避免了內外壓強差的擴大帶來的致命風險。然人造潛艇則為了保護艇內沒有高效選擇性通透膜的工作人員和儀器的正常工作,不得不選擇與周邊環境壓強的溝通平衡,只能靠密封性來硬抗水域環境的的壓強,導致內外壓強的巨大反差。這是很很不容易的,壓強差超越臨界點瞬間就會散架壓潰。
以人類思維角度出發,這道題永遠也解不出來,在海里是霸主!在陸地啥也不是,也許某天某日,陸地不適宜居住!人類迫於在海里生存,基因改變.. 適應了海里的壓力!這就是大自然的規則,誰也無法改變規則。生物學謎團太多,深海萬米有魚和四百多℃的海底火山口有魚蝦蟹貝類都是人類現在科學不能解釋的。抹香鯨和大烏賊在兩千m深的海里骨骼堅硬不足以抵擋幾百大氣壓的壓力,這個説法不準確,應該還有其它理論才能解釋。
潛艇可以設計成多層外殼, 逐級減壓方式。 比如外面現在有10000個大氣壓。 那地一層外殼和第二層外殼中間可以施加9000的大氣壓。 第二層和第三層之間可以施加8000的大氣壓。這樣逐級遞減後。 每層外殼就只要能承受1000左右的氣壓就行了。 這個方案不一定使用鋼鐵外殼材料。 可以根據深度動態增加層級即可。在理論上下10000米不是問題。
“魚皮能使魚體內的生理組織充滿水分,保持體內外壓力的平衡。”根據這個理論可以把潛水艇的外殼設計成雙層結構,兩層結構之間充滿着水,最外層裝有進出水閥門,在水下不同深處可以自動控制水的進出,保持着內外水壓的差級平衡。比如:海水外部壓力為1000pa,,兩層結構內水壓控制為500pa,這樣鋼材承受壓力只需要500pa。如此可以提高潛水深度一倍。如果進行多層設計可以提高更多。
魚類們的體內和體外壓力差決定了它們能潛多深。有些魚類下潛時體內壓力也會逐漸變高(可能是魚類身體的滲透原因吧)。潛艇內壓力基本是不變的(適合人體的壓力)隨着潛艇下潛,內外壓差會逐漸擴大。現在有雙殼體潛潛艇,中間層(夾層)的壓力高於內部,但當潛艇下潛時中間層和外部的壓差相對單殼體小很多。所以下潛深度則更深。
人和海底生物呼吸方式不同,海底生物呼吸離不開水,下潛時,體內有水,內外的水相通,傳導的壓強都一樣,也就是説內外壓一樣。它們一點也不難受,我們見到的魚老是張口遊就是這個道理,如果把身體的水全部吐掉,早就死了。
能不能設計無人核動力潛艇呢?這會不會是以後海軍的主打方向,試想一下,不需要補給,可以節約更多的空間,只需要解決無線控制這個環節。十幾艘能下潛到幾千米的核動力潛艇,在太平洋裏潛伏。世界上沒有哪個種類的鯨魚可以下潛到1萬米。最能潛水的柯氏喙鯨,也主要活躍在深海1500米左右,最深下潛度為3千米左右。因為以肺呼吸的生物,他們需要保持自己的肺,不被強大的水壓扁,這需要身體骨骼和肌肉的強大支撐,這種支撐能力是有極限的。
能夠潛入深海的海洋生物都有一個共同特點,那就是體內沒有空氣,或者深潛之前都會將空氣排乾淨,從而保證在深海活動時內外壓強一致,只要壓強平衡,無論多大的壓力也不會破壞其組織結構和生物活性。潛艇不一樣,鋼鐵的密度要遠大於水,必須中空才能讓浮力和重力相等,否則就無法重新浮出水面。另外人類又只能生存在有空氣的環境,並且還必須是標準大氣壓。因此潛艇內外部壓差極大,下潛越深,壓差越大。這些巨大的壓差全部要靠耐壓殼體吸收掉,當然對殼體強度的要求極高了!
首先鯨魚不可能在萬米級深海生存,更不可能活動,在8000米級上只有很少量種類生物存在,因為蛋白質分子組成結構在高壓時會破壞,其次只要不是密閉型鋼鐵在萬米下沒事,有密封艙的需要強度足夠高或者內部有壓力補償。
首先魚不是被大氣壓壓死,是魚鰾不適應低壓而爆裂,致死魚類。 鯨的情況與魚略有不同,基本與人類類似。 在高壓環境中,動物血液中會溶解比低壓環境下更多的氧氣等氣體;猛然產生的低壓會導致,氣體突然從液體(血液)中分離出來,形成氣栓,堵塞血管,致死。 為了避免產生上述情況,上浮速度應控制在5~10米/秒,使多餘氣體自肺部排除,就不會有危險了。鯨採取的也是這個辦法。 另一説法是,鯨的皮膚較厚,在上升過程中不斷收縮皮膚,對體內產生相應壓力。
水的密度比空氣(標準海壓)大800倍,水面以下700米潛艇外部承受着70個大氣壓的壓力,內部卻因為需要滿足人類生存只有1個大氣壓,外殼又是剛性結構,巨大的壓力差會壓碎潛艇外殼。而鯨魚並非剛性結構,柔軟有彈性的身體可以隨壓力改變形狀和大小而不會碎,不信你把充滿氣的氣球按進深水,氣球會變小,內部氣壓會增大到和水壓相同,但不會爆炸。
以前見一個科技節目做過實驗,人是可以下潛到兩千米深的。首先在實驗艙裏留下充足的食物和水,然後在一個月的時間裏給艙內逐漸加壓,人體會自動調節體內細胞裏的水分子密度和外界相同。之後把實驗艙放到5000米深的水裏(實驗艙的開口是在正下方)那人穿着蛙人服在游泳,一點事也沒有,就是太黑需要打手電。等他回陸地的時候,也必須用一個月的時間減壓,否則因為壓差的原因,會爆體而亡,把自己炸碎。
鯨魚倒底能不能下潛一萬米,咱們這裏先不討論。就説説身體是肉的鯨魚下潛很深沒事,而鋼鐵做得潛艇容易被壓扁出大事,這是為什麼呢?其實道理很簡單。鯨魚生活在水中,身體內外都是水,不管所處水中哪個位置,鯨魚身體內外水的壓強是相等的,沒有壓力差,內外力的作用相互抵消,所以鯨魚可以悠閒自在地在水中生活。這其實和生活在陸地上人類一樣,我們生活在空氣中,空氣雖然看不見,摸不着,但是最下面的壓強也很大,曾經有人做過試驗,把鋼鐵做容器內的空氣用泵全部抽出,結果強大的氣壓把容器壓扁。而我們人類和生活在陸地上的各種生物卻沒事,就是因為我們身體內外充滿空氣,裏外沒有壓差,沒有力的作用,所以我們可以自由自在地生活着。
我就想知道把人類的屍體綁上鐵塊沉到2000米的海底是什麼情況?水肯定會灌進他的肺部及其它有空隙的地方,他的體積不會被壓縮?換句話説,把一片肉想辦法沉到2000米的海底,再拿上來,其體積不論是在海底還是在海面都是一樣的嗎?這個問題困了我很久。
其實這就是跟我們憋氣和做事差不多的,人和動物都是有適應能力和耐力的,就憋氣來説,鍛鍊多了就憋氣久點,鯨魚也是一樣慢慢往深的地方下潛慢慢適應!這是經過多少年磨練出來的!人類的潛艇是鐵和鋼板做的,它們是有一定的壓力的超過就承受不了!物體是沒有耐力和適應能力的,人和動物是有耐力和適應能力的!就是這樣的區別!科學家們還説的那麼神奇!其實就是適應能力慢慢練出來的。