-
1 # 示兄止戈月生
-
2 # 軍機處留級大學士
抹香鯨是出色的潛水員,據報道,它們被魚叉刺中後仍能潛水時間長達兩個小時。潛水深度可達2000米,潛水時間可達1小時。而人類潛艇大多隻能下潛300米,最深的蘇聯685型“共青團員”號攻擊型核潛艇可達1250米,685型攻擊核潛艇是以鈦合金作為艇體材料建造的潛艇,是世界上下潛深度最大的核潛艇。685型攻擊核潛艇由蘇聯著名的紅寶石設計局設計,僅建造1艘K-278艇“共青團員”號。
潛入深海會導致抹香鯨機械變形和組織壓縮,尤其是在體內充滿氣體的空間。這些空間包括中耳腔、頭部的空氣竇和肺部。空氣腔和周圍組織之間即使很小的壓差也會導致組織變形和破裂。抹香鯨中耳腔襯有廣泛的靜脈叢,這種靜脈叢被認為在一定深度會充血,從而減少或消除空氣空間,防止擠壓的發展。抹香鯨也有大的咽鼓管,與耳朵的鼓室和頭部的大翼竇相通。頭部的這些空氣竇具有很多脈管,其功能類似於中耳,並促進這些空間內氣壓的平衡。
最後,大多數海洋哺乳動物如抹香鯨沒有像陸地哺乳動物那樣的額顱竇。 另一個易受壓迫損傷的器官是肺。抹香鯨的肺部氣管得到加強,肺在向深處下潛行進時進行收縮。 肺的收縮迫使空氣離開肺泡,在那裡肺和血液之間發生氣體交換。這種氣體交換的鈍化在深海潛水員中很重要,因為它防止了氮吸收到血液中,並隨後發展成高血氮水平。高血氮壓力會對潛水員產生麻醉作用。它也可能導致氮泡形成,這種現象被稱為減壓病。抹香鯨肺部收縮避免了這兩個問題。
抹香鯨依靠血液和肌肉中的大量氧氣儲存。抹香鯨的質量比血量是陸地哺乳動物的三到四倍(即每千克體重200到250毫升的血液,而人類的值是每千克70毫升的血液)。其次,血紅蛋白(血液中的氧轉運蛋白)的濃度也提高到了人類的兩倍左右。第三,抹香鯨肌紅蛋白(肌肉中的儲氧蛋白)的濃度非常高,約為人類肌肉的10倍。
隨著下潛的越來越深,海洋中的壓力會大大增加。由於壓力,潛水者很少能深入40米以上。潛水員在40米處的壓力為4千克/㎝²。在海洋中,每10米深度,壓力增加近1個大氣壓!想象一下一萬米處的壓力 ,也就是每平方釐米1000公斤/㎝²。現在的潛艇一般只能下潛到500米左右,要深入到更深的地方,必須進行專門的設計。
-
3 # oris阿修
真正的原因我不清楚,但我想這就是人類為什麼,一直在探索深海的原因,海底世界又稱內太空,不只有比人類還巨大的生物,也有小到要用數十倍放大才看得到的生物,人類的科技要突破的,除了動力能源的問題,還有壓力空間的控制,畢竟裡面要搭載人與裝備!
-
4 # 來看世界呀
鯨魚是軟的,並且體內充氣器官可以排氣變成“實心”;潛艇“硬”且是“空心”的,內部有人,不可能排完所有氣體,氣體壓力也不能太大,不能抵抗深海海水壓力。
鯨魚是少有的以肺呼吸的海洋生物之一,由於體型龐大,肺部也是很大的,它們通常一次呼吸可以在水下撐15分鐘,有極少數可以撐50分鐘。生物組織的好處是本身就是含有大量水的,且生物膜能夠透水,在深海中就算壓力再強也無法壓裂,就像水母那東西,那就是一泡子水,水壓水能壓出個什麼結果。鯨魚體內也有一些骨骼、器官內有空腔,如果沒有特殊的能力,也一樣會被擠爆,不過鯨魚可以透過排掉一些氣體或者透過收縮肺部的方式提高體內氣體的壓力與海水壓力對抗,使得有些鯨魚可以潛到2000米左右的深海。
潛艇是水下載人的工具,這個特點就使得潛艇必須是空心的,依靠配重等使潛艇上浮或者下沉。空心的潛艇內部氣體壓力如果能夠和深海一樣,那潛艇內外的壓力也是均衡的,就像灌滿水的沉船一樣,並不會被壓扁,但問題是要載人,人最適宜的大氣壓力就是地球表面,稍微大一些也可以,無器具潛水曾有人到達100多米深的地方,氣壓再大的話人也會呼吸困難造成危險,於是就變成了接近海面的氣壓和鐵殼子支撐海水壓力,大型潛艇很少能潛超過500米的 。
舉個簡單的例子,空易拉罐瓶子就算裡邊有氣、封起來也會較容易壓扁,因為氣體容易被壓縮,而裝滿水的密封易拉罐就比較難擠扁了。這也是為什麼無人探測深海海底容易辦到,而能做到載人潛入深海的國家就三兩個,且深海潛艇都是殼子比較厚、體積又很小的。
-
5 # 江氏小盜龍
抹香鯨(Physeter macrocephalus)是動物世界中最著名的深潛運動員,它們能夠一口氣潛入1000米以下的深海,而抹香鯨深潛記錄是2250米。
看看抹香鯨再看看我們用鋼鐵製造的潛艇,這些集人類科技於一身的潛水器下潛深度往往只有300米,為什麼呢?
先看抹香鯨有什麼潛水絕招:抹香鯨每次潛水需要兩個多小時,所以要儲備足夠量的氧氣。抹香鯨每次呼吸能夠換掉體內90%的氧氣,除了肺部,抹香鯨的呼吸道甚至是肌肉都能夠儲存氧氣用於潛水後的呼吸。
在解決了呼吸之後,就是面對海底巨大的壓力,要知道2000米之下的深海,每平方釐米就要承受200公斤以上的壓力。隨著下潛,海水的壓力不斷變大,抹香鯨的身體也會在壓力之下變形,變得更小。在抹香鯨的身體之內有一種類似鯨脂的流體物質,它能夠將體內的器官包裹起來,避免在壓力下不斷變相的身體損傷內臟。
抹香鯨深潛時,它的新陳代謝速率也會不斷降低,如此減少對氧氣的消耗,並且能夠對抗深海的低溫。
說完了抹香鯨,再來看看潛水艇:常見的軍用潛艇,比如核動力潛艇,其儘管安裝了耐壓艇殼,但是外殼無法在壓力之下自由變形,因為潛艇內部有各種儀器,各種裝置,每一寸空間都是經過科學的設定設計的,所以其內部體積是固定的。在這樣的前提之下,潛艇能夠達到的最深深度就是其艇殼在安全範圍之內能夠承受的最大壓強,通常是在300、400米左右。
抹香鯨與潛艇最大的區別就是:抹香鯨是動物,身體能夠根據下潛的深度發生變化;潛艇是製造物,在設計階段就已經根據用途確定了下潛深度範圍。
-
6 # 宇世紅塵
因為鯨魚要潛下去吃烏賊,不吃就死了。
潛艇下潛為了隱藏蹤跡,99%情況下潛10米跟潛10000米沒啥區別。
潛300米是比較合理深度,"綜合費用能力技術材料等。
就像四座轎車能滿足大部分需要了,不用每家買輛公交車
-
7 # 股市巴菲蛋黃
如果你去查詢一下百科全書,就能知道藍鯨是世界上已知最大的動物,他有一個重達十噸的肺,可以容納上萬升空氣。但是藍鯨的潛水能力還不是最強的,體型比它小的抹香鯨可以下潛至3000米深的海中捕食大王酸漿魷。
我啃!
同樣是潛水,核潛艇的平均潛深只有幾百米,創下記錄的前蘇聯核潛艇“共青團員號”在到達1200米後承壓已經到了極限,至今沒有哪艘核潛艇能夠超越這個數字。那麼問題就來了,同在一片海洋下,潛艇和鯨魚的潛深差距怎麼就這麼大呢?這個問題還真不是技術能解釋的,得祭出物理學。
深水探測器
首先我們都知道越水位越深壓強就越大的基本定理,這個實驗在初中的物理課上老師已經用一個瓶子上三個位置不同的孔流出的水柱距離不同證明過了,很簡單。那麼要解釋這個問題就要弄清楚潛艇和鯨魚到底哪裡不同。
雙人微型潛艇
我們知道潛艇是一種武器裝備,而且是載人的,所以人員要想在裡面正常的生活、工作甚至作戰,就必須要保持艇內的環境和陸地上相同。不僅是人,裝置和機器要想正常運轉也需要在標準大氣壓之內才行,這就導致了艇內的壓強要遠遠低於艇外。也就是說,潛艇的外殼是強撐著海水的壓力,避免艇身被壓扁。
北風之神級核潛艇
當潛深越來越大,耐壓殼體就要經受住更大的壓強,可一旦這個壓強超過極限就呵呵了。美國海狼級的潛深在320米左右,俄羅斯的颱風級擁有雙層耐壓殼體,艇身十分的堅固,所以能夠潛至600米甚至更深的位置。但是抹香鯨卻可以讓自己潛到驚人的3000米!
海狼級核潛艇
由於抹香鯨特殊的身體構造,賦予了它極強的潛水能力。抹香鯨那碩大無比的“頭”佔到了身體的絕大部分空間,這個巨大的空間實際上就是抹香鯨的肺,它可以儲存大量的空氣,並且有十分堅固的骨骼對臟器進行保護。另外,抹香鯨厚實的肌肉纖維也是有彈性的,它可以讓肺部受壓到力的時候在一定程度上“塌陷”,緩解巨大的海壓。
抹香鯨擁有碩大的頭部
除此以外,在漫長的進化過程中,抹香鯨的內臟進化出了可以分泌和貯存比鯨脂還厚的包覆層的能力,以半液體的形式把重要的臟器保護起來,這樣一來它就可以承受比核潛艇還大得多的水壓,潛至更深的海洋中捕食淺水區沒有的食物。
-
8 # 琨瑞苑
#海洋# #抹香鯨# #潛水艇#
首先 來說說抹香鯨
大家普遍認為抹香鯨的潛水深度一般為2000米左右,但是某些個體甚至於可以到達深海3000以下,在這個深度,水壓會在每平方釐米上施加上超過300公斤的壓力(大概就相當於5個成年男性穿一隻高跟鞋只用鞋跟站在你的腳面上,而且是渾身每一寸面板都是這樣大的壓力.
那抹香鯨用什麼樣的生身體構造完成了這樣的奇蹟的呢?
1.水下活動時間
要想深潛,水下的活動時間就必須夠長才可以,抹香鯨一般在水下活動的時間都超過1小時,在某些個體的深潛活動中甚至能達到2小時的憋氣時間,這對於屬於哺乳動物的抹香鯨來說實在是不可想象的,而這樣的憋氣時間是抹香鯨用奇特的身體構造換來的。
2.換氣效率
這樣大型的海洋哺乳動物一次深呼吸可以換掉體內90%以上的氣體,這在陸生動物看來是一個遙不可及的數字,這也造就了驚人的憋氣時間。
3.呼吸道構造
按比例來說抹香鯨的肺的大小並不能支援長達1小時以上的潛水活動,在普通人看來,抹香鯨這張由陸生動物演化而來的臉實在有些奇怪,頭似乎太大了,但是在這樣的腦袋中除了鯨脂還有巨大的呼吸道,這樣的結構也儲存了一部分的空氣,而在鯨魚那鮮紅色的肌肉裡,其中所能儲存的氧氣的量也是相當巨大的。
4.代謝
抹香鯨在潛水後會逐漸降低自己的新陳代謝,在最極端的條件下,心跳甚至於會達到每分鐘一次的頻率,隨之而來的是深海中低至冰點附近的水溫,可以想象,抹香鯨面對著多麼大的困難。
5.內臟保護
抹香鯨在水下潛到一定深度後內臟會受到巨大的擠壓,包括心臟肝臟肺等重要器官會被鯨魚體內分泌的流動的類似鯨脂的物質包裹保護起來避免強大的水壓將內臟壓壞。
再來 說說潛艇
眾所周知,俄羅斯是蘇聯解體之後其軍事工業的最主要繼承者,這也直接奠定了俄羅斯軍事大國的地位,而在核潛艇方面,早在蘇聯時期就擁有世界上最先進的技術,比如服役於上世紀八十年代的“颱風”級戰略核潛艇至今仍是世界上打擊能力最強悍的核潛艇之一。俄羅斯經過多年的發展,在核潛艇方面同樣有很大的成就,比如其自主研發的“北風之神”級戰略核潛艇雖然在體積上面比“颱風”級戰略核潛艇要小一些,但是綜合性能則要更強。而要說到最大下潛深度的話,俄羅斯在這方面擁有無以匹敵的優勢,據悉俄羅斯和潛艇的最大下潛深度為1080米。
回覆列表
為什麼鳥兒只能在天上飛,火箭能飛到月亮上去?有什麼區別?
你問的問題沒有太大的意義。最深潛水艇是能下潛萬米的的,哥們,多看些關於海洋的書,什麼都知道了。