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鲸下潜2000米都没事,为什么钢铁打造的潜艇,却会被压扁?

2020-12-04新闻17

“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。

#科学#潜艇#下潜

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