华笺流香|深海压力那么大，钢铁做的潜艇都会被压扁，为什么鱼会没事
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潜艇超过一定的下潜深度就会被压扁 ， 所以每一种潜艇都有固定的极限潜深 。
通常情况下 ， 潜艇的巡航工作潜深会比极限潜深要小 。
海狼级核潜艇据说可以下潜到680米深 ， 也就是说能够承受68个大气压 ， 这是工作潜深 。 极限潜深是军事秘密 ， 所以没有办法知道 ， 但是不会超过1千米 。
核潜艇的深潜记录保持者 ， 是前苏联的685钛合金潜艇 ， 极限潜深可达1200米 。
但是 ， 这跟鱼类等海洋生物的潜深没有办法比 ， 即使哺乳动物抹香鲸 ， 也可以下潜到3千米的深度 。
我们国家的深潜器“奋斗者号” ， 前几天才完成了马里亚纳海沟最深地方的下潜 ， 到了1万米深的海底 。 但是 ， 那里的鱼类已经生活了千百万年 。
这个问题 ， 不能简单的从海洋生物身上找答案 ， 而要从力学原理和材料力学上面找答案 。
》潜艇之所以有极限潜深 ， 超过这个潜深会被压毁 ， 是因为它是空心的 。用一句比较准确、比较简洁的话来说 ， 潜艇是一个三向受压的薄壳空心圆柱体 。
像这样的空心圆柱体受压结构 ， 它的破坏大部分情况下不是控制在材料强度性能上的 ， 而是控制在结构稳定性上的 。
用材料力学的话来说 ， 就是在高压下 ， 薄壳空心结构会弹性失稳 。 弹性失稳的意思是 ， 一旦材料在某个方向有一点点轻微的变形 ， 这个变形就会迅速的扩大 ， 最后材料会被压扁 。 这就是潜艇被压扁的原因 。
》在绝大部分情况下 ， 控制稳定性的不是材料的强度 ， 而是整体结构的形状 。潜艇耐压壳结构越圆 ， 越不容易失稳 ， 下潜深度越大 。
我们知道 ， 潜艇的耐压壳材料都是由钢板经过弯板机弯成的 。 弯板机的控制精度决定了耐压壳体的偏心率 ， 而偏心率决定了潜艇的下潜深度 。
我们国家的核潜艇水下排水量都偏小 ， 甚至连094这样的战略核潜艇 ， 水下排水量只能在万吨左右 ， 所以只能搭载12枚导弹 ， 并且有一个高高耸起的龟背 。
最重要的原因就是我们国家的弯板机制造大直径耐压壳的时候 ， 不能保证偏心率 。
为了让潜艇能够下潜更深的深度 ， 必须要提高抗压稳定性 。 所以都有一定的加固措施 ， 这种加固措施就是在艇身上密布加强筋 。
》控制稳定性的另一个因素 ， 是结构的尺度和材料本身厚度的比值 。潜艇直径越大 ， 高压下越容易失去稳定 ， 所以下潜深度就不会很高 。
像上文中提到的 ， 前苏联的685型核潜艇因为采用的是钛合金艇身 ， 在相同的结构重量情况下 ， 材料的厚度可以比钢铁要大60% ， 所以抗压稳定性要比钢铁好 。
奋进者号深潜器之所以能够潜到水下1万米 ， 就是因为有很厚的钛合金耐压壳体 。
所以不管在潜艇上 ， 还是在鱼身上 ， 影响下潜深度的关键 ， 在于是不是空心的 ， 以及这个空心有多大 。
》鱼类之所以能下潜到很深的深度 ， 是因为身体是实心的 。内压和外压抵消了 ， 承担压力的不是鱼的身体结构 ， 而是原子核外面的电子简并压 。
有人活动的潜艇里必须保持一个大气压 ， 如果注满水 ， 保持内外压力相同 ， 那么潜艇也可以下潜到任意深度 。
抹香鲸之所以能够潜到3千米深的海底 ， 去寻找大王乌贼 。 是因为下潜的时候 ， 它们身体里的氧气是储存在血液中的 ， 而不是储存在肺中的 。
很多人都误以为鲸肺很大 ， 实际上它们的肺为了深潜进化的非常小 。 按照身体和肺的比例 ， 鲸是所有哺乳动物中肺活量和身体比例最小的 。
成年男性的肺活量是3.5升 ， 按65公斤体重计算 ， 肺和体重的比例是1:18 。 游泳运动员的肺活量可以达到7升 ， 肺活量和体重的比是1:10 ， 也就是说一升的肺活量对应10公斤的体重 。
海洋里的蓝鲸是世界上最大的哺乳动物 ， 也是有史以来最大的动物 ， 它们的体重可以轻松达到180吨 ， 体长可以达到30米 。
但是蓝鲸的肺活量也只有5000升 。 肺活量和体重的比例是一升肺活量对应40公斤体重 。
【华笺流香|深海压力那么大，钢铁做的潜艇都会被压扁，为什么鱼会没事】所以 ， 深海压力大 ， 潜艇都会被压扁 ， 而鱼没有事 ， 主要是因为鱼是实心的 。
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