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  • 1 # 孤槍俠

    首先液體和固體很難被壓縮,鯨魚身體內基本全是液體,潛水艇因為內部有人類活動,會有較大空氣空間存在,壓力會作用在這些空間表面,造成變形損壞船體。還有如果潛水太深壓力過大,壓縮的空氣不能回浮力倉,最後是沒辦法產生浮力上升的。

  • 2 # 天眼品宣

    1、抹香鯨頭部結構

    抹香鯨頭部容積是一種“鯨蠟組織”,這是一種由肌肉和系膜構成的“大袋子”,裡面盛滿呈液狀的一種鯨蠟。經測試:這有血管穿過的“鯨蠟組織”的溫度,經常保持比其整個體溫低3度,這對它是很有用處的。

    2、抹香鯨頭部作用

    當抹香鯨潛入深海時,這個特殊的“熱交換器”便開始工作了。它的通入顱骨深處的右鼻腔( 和左鼻腔完全不同)變成聯通“鯨蠟組織” 的肌肉腔。

    經鼻腔流進“鯨蠟組織”裡的海水,但起到好像潛水艇裡的“壓重水”的作用,而能把裡面鯨蠟的溫度降低到它的結晶溫度——31度,於是鯨蠟的體積縮小了,密度就增加了,隨之整個抹香鯨的身體密度也就增加了。以上就是抹香鯨為什麼能潛水那麼深的原因了。

    抹香鯨形體特徵

    抹香鯨是齒鯨中最大的一種,頭極大,前端鈍,所以又稱為巨頭鯨,也名真甲鯨。抹香鯨身長12至18米,體重20至50噸。

    形體特怔:頭占身體的三分之一,身體棕黑色,狹窄的下巴邊緣有—圈白色,鼻孔在頭左前方,噴出的氣柱也衝向左斜前。沒有背鰭,後背上有一連串波浪狀突脊直到尾柄。在海面上的抹香鯨就像—大根木材浮在海上,前後兩端略為突起的部分,就是鼻孔和尾端隆起,下潛之前會揚起大尾巴。

  • 3 # 句理

    用科學,讓生活更有溫度~隨著科學技術的發展,上天入地下海已經不再是不可能的事

    尤其是上天,買一張機票,越過雲霄,飛得比鳥還要高。至於下地,出於各種需求,世界各華人民在向地下探索的“征途”中都邁開了自己的步伐,而有些國家在這個過程中走的很遠很快,在這其中,比較有名的就有位於俄羅斯科拉半島鄰近挪威國界地區的深度達12263米的科拉超深井SG-3、深度達12289米的卡達阿肖辛油井和位於俄羅斯庫頁島的深達12345米的Odoptu-11油井。

    人類上天和入地這兩方面都達到了其他地球生物難以企及的“高度”,但在下海這裡卻沒那麼大能力了。

    人類有史以來抵達的海底最深處是10916米,於1960年1月23日由皮卡德和美國海軍軍官唐·沃爾什乘坐一艘名叫“的裡雅斯特號”的深海潛水器在南太平洋馬裡亞納海溝創造。在那次下潛中,由於海底的壓力實在太大,的裡雅斯特號的一塊19釐米厚的舷窗玻璃出現輕微裂痕,他倆在海底呆了二十分鐘後不得不匆匆上浮,狼狽地結束深海探險旅程。值得一提的是,2012年3月美國大導演詹姆斯·卡梅隆獨自乘坐“深海挑戰者號”私人潛艇下潛到10898米,並且在海底停留了近六個小時。

    潛艇,作為在所有大型潛艇中比較早被研製出來的軍事裝備,當它的噪音降到90分貝左右,就可以“淹沒”在浩瀚的海洋中,銷聲匿跡。

    史上第一艘用於軍事的潛艇出現在美國的南北戰爭中,美華人布什內爾用木頭設計建造出木殼艇“海龜號”,透過腳踏閥門向水艙注水,可使潛艇下潛至水下六米,並且能在水下停留三十分鐘,艇上裝有兩個手搖曲柄螺旋槳,使潛艇獲得3節左右的速度,同時實現潛艇的升降。

    艇內裝有手操壓力水泵,用於排出水艙內的水,使潛艇上浮,此外,在潛艇外還攜帶有一個能用定時引信引爆的炸藥包,可在艇內操作系放與敵方艦艇底部,達到摧毀敵方艦艇的目的。

    後來,隨著時代的發展,潛艇的外殼由木頭改為金屬,動力裝置改為柴油、核燃料,體積變大,速度變得更快,下潛深度更大。

    雖然如此,目前為止人類設計製造出來的潛深最大的潛艇也還是蘇聯在美蘇冷戰時期製造出來的K278號核潛艇,最大下潛深度為也只有1250米。而作為地球上最大的哺乳動物——鯨魚的一種,抹香鯨的潛水能力極強,最大下潛深度可達2200米,是潛水最深、潛水時間最長的哺乳動物。

    自然進化讓抹香鯨擁有適合潛水的身體結構

    長期的自然進化讓抹香鯨擁有了特殊的身體結構以適應深潛帶來的巨大壓力。

    看到抹香鯨的第一眼,你一定會被它的大腦袋所吸引,抹香鯨的頭部巨大,可占身體的三分之一,因此具有動物界中最大的腦。抹香鯨的右鼻孔通道的容量與肺差不多,讓其擁有了更大的空氣儲存量,為抹香鯨長時間潛水提供支援。

    除此之外,抹香鯨的血液中比起陸上生物含有更高密度的紅細胞,那就意味著隨身配備有更大量攜帶著氧氣的血紅蛋白,攜氧量更大。含氧量巨大的血液被強壯有力的巨大心臟泵向大腦及其它重要器官。

    長時間的深潛,讓抹香鯨進化出相當堅硬的骨骼和富有彈性的肌肉纖維,足以讓它們對抗強大的水壓,保護體內的器官。此外,深潛中的抹香鯨可透過排出體內的氣體,釋放“空腔”,使內外壓強相等。

    現有的科技實力和下潛目的讓潛艇沒能力也沒必要下潛到如此達的深度

    液體壓強為

    與深度h的變化相比,海水的密度的變化可忽略不計,因此,在海水中,液體壓強可看做隨深度h做成正比關係,深度越大,壓強也就越大。

    海水的密度一般在1.02~1.07,g=9.8m/s²

    因此,深度每增加10米,壓強就要增加一個大氣壓(P=101.3kPa)。在1000米深的海底壓強高達100個大氣壓,處在1250米深處的潛艇受到的壓強則高達125個大氣壓。

    壓強與壓力的關係為:F=PS

    對於潛行在海底深處的潛艇來說,其艇身單位面積上受到的壓力與內外壓力差有關。而對於潛艇來說,由於要保證艇員的正常生活以及儀器的正常執行,要維持艇內壓強基本在一個大氣壓左右,也不能像抹香鯨那樣透過排除“空腔”,要留有很大的空間。因此,潛艇的艇身受到的壓力巨大。

    潛艇的設計計算壓力為Pc=K·Pe,其中K代表耐壓船體結構設計的安全係數,核動力潛艇一般是1.5,常規動力潛艇為1.45,Pe代表極限深度壓力。決定K值的因素有材料本身的物理效能偏差、製造工藝、金屬的腐蝕等。

    艇身材料是影響潛艇下潛深度的主要因素之一,使用不同材料打造的潛艇,其潛深也不一樣。

    目前世界上的現役潛艇通常採用屈服強度大的合金鋼作為艇體材料,合金鋼的屈服強度越高,潛艇的潛射就越大。美國“海狼”級攻擊核潛艇採用HY-100型合金鋼打造,下潛深度可達600米。俄羅斯使用鈦合金鋼材料建造的“麥克”級試驗核潛艇,最大下潛深度高達1250米。

    除了艇身材料外,艦艇結構也會影響潛艇的下潛深度。不同國家的潛艇,往往有著各自的風格,所採用的艇體結構也不完全一樣。比如美國的核潛艇通常使用單殼體結構,而蘇俄的核潛艇一般是雙殼體結構。

    除了殼體外,還有潛艇的艇體線型和支撐結構,包括肋骨結構、耐壓艙段結構、耐壓液艙結構、耐壓殼體錐環柱過渡段結構,以及艇首和艇尾的結構等等,都會對潛艇的耐壓強度產生影響,進而影響到潛艇的下潛深度。

    通常來看,在使用相同材料打造潛艇艇身的情況下,雙殼體結構的潛艇比單殼體結構的潛艇,擁有更大的潛深。

    潛艇的戰爭目的是摧毀敵方艦艇並且保證自己不被敵方艦艇發現,防止自己不被敵方艦艇發現的一大措施就是降低噪音。

    一般,潛艇的重量越大,產生的噪音就越大。如果僅僅是為了下潛的更深而增加艇身的厚度,會使潛艇的重量大大增加,難免會產生更大的噪音。況且,在現在的下潛深度下,噪音已經很小,再透過其他處理,所產生的噪音已經很難被敵方艦艇的聲吶發現。

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