鲸鱼和潜水艇哪个下潜得更深,深海潜水艇是怎么样下潜和上升的

前不久，美国核潜艇在南海水域与不明物体相撞。10月26日，中国外交部发言人赵立坚再度明确指出，中方已多次对有关事件表示严重关切，要求美方作出澄清。中国和其他南海沿岸国有理由要求美方回答：此次派出核潜艇悄无声息地在南海潜航，究竟是要执行什么任务？这一次究竟撞上了什么？为什么会撞上？是否造成核泄漏，给海洋环境带来核污染？

而最近，小时新闻APP的后台也时常收到一些同学们的留言，希望了解潜水艇的知识，并提出为什么有些鲸鱼可以下潜千米，而大多数潜艇只能下潜几百米呢？潜艇靠什么识别水下的物体呢？

潜水艇如何潜水

阿基米德定律必须了解

我们都知道，潜艇可以沉到水底，也可以浮出水面，甚至可以让自己停在水中任何一个水位，那么它是怎么控制自己潜水的水位呢？

其实，潜艇上浮和下沉的原理非常简单，初中物理课就学过——就是同学们熟悉的“阿基米德定律”。浸入水中的物体受到的浮力，等于它排开水的重量。排水量越多，受到的浮力也就会越大。

那鱼儿是如何控制自己的沉浮呢？在初中科学课本中，大家一定解剖过鲫鱼，见到过它们体内的鱼鳔。它的作用就是充气和放气，调整自身的大小，所以鱼儿可以根据需要调整自己排开的水量。

潜水艇的体积是固定的，也没鱼鳔，所以潜艇所受到的浮力是固定的，此时只有调整潜艇自身的重量才能实现自由上浮和下潜。

一般情况下，一个潜艇有多个蓄水仓，当潜艇要下沉时就打开蓄水舱，往蓄水舱中注水，使潜艇重量不断增加，直到潜艇的重量大于它的排水量，这时潜艇就会下潜；潜艇要上浮时，就利用压力往外排水，降低潜艇的重量，使它的重量小于它的排水量，潜艇自然就能上浮。

深海危机重重

潜艇最怕“掉深”

虽然说潜水艇下潜的原理十分简单，可是在水下作业并不像大家想象的那么容易。绝大多数潜水艇只能下潜到300-500米的深度。人类目前最先进的潜艇可以挑战万米深渊，就像我国的蛟龙号、海斗号一样。但是，到达过万米深渊的人类，比去外太空的航天员都稀有！

为什么深海如此凶险呢？首先是水压的考验。在万米深渊的水压大到什么程度？假如此时的潜艇舱壁破了，海水从破洞涌入的话，这支“水枪”的喷射速度会超过子弹！

除了巨大的水压，深海中还有一个大杀器：海底断崖，又叫“跃层”。

跃层是海水参数随深度变化而显著变化的水层。也就是说，在某些地方，海水的温度、盐度、密度、声速等状态会出现突变或不连续剧变。

海底断崖的出现，主要是海水密度不同造成的。当潜艇从高密度海域进入低密度海域时，潜艇的浮力会突然减少，这样潜艇就会急剧下沉，专业上称这种现象为“掉深”。宛如一辆在公路上行驶的汽车突然掉下悬崖，其惊险程度可见一斑。

潜艇部队内部有个说法，那就是潜艇有三怕：“一怕掉深、二怕进水、三怕起火”。“掉深”排在潜艇所有危险状况之首，足以见得它的危险之大。这是因为“掉深”可能会导致潜艇的实际下潜深度超过设计下潜深度，造成潜艇破裂进水，结构解体。潜艇的主机舱内遍布大量电气设备，一旦进水，还可能会引发火灾等事故，最终的结果将会是艇毁人亡。

那自然界的鲸鱼可以潜入多深的海底呢？

根据鲸的品种，差异很大。小型齿鲸的下潜深度在100-300米之间，长须鲸可以下潜到300-500米的深度。抹香鲸就厉害了，有时可以下潜到千米的地方。

抹香鲸那么强大，主要是因为它们的身体构造。鲸鱼的肋骨、胸骨、脊椎骨的连接处是非常松弛的，胸部很柔软，当它们往水深处下潜的时候，水压会让胸部收缩，肺部也会收缩，肺部的气体会流入气管和支气管中，这就能让它们下潜到大洋深处。

声呐系统是潜艇的“眼睛”

在水下，潜艇如何看物识物呢？答案是声呐系统。

这是一种声学技术，利用声波对水下物体进行探测和定位识别。声呐是英文Sonar词的音译。

现有的声呐系统大致可分为被动声呐（无源声呐）和主动声呐（有源声呐）两大类。主动声呐向水中发射声波，通过接收水下物体反射的回波发现目标，并测量它的各种参数。比如，目标距离可通过发射原声波与回波到达的时间差估计；目标方位则通过测量接收声阵中两子阵间的差异得到。

被动声呐通过接收目标的辐射噪声探测目标，并测定它的参数。一般被动声呐只能测定目标方位，其测定原理与主动声呐相同。

声呐系统已被广泛用于海军的各个兵种，还被用于海底地质勘探、捕鱼、石油开发、制导、通信等各个方面。

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