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仿生学潜水艇图片:鱼鳔与潜水艇仿生学图片 人类制造潜艇,是如何借鉴海豚的?

编辑:sqxzgg 时间:2021-11-27 来源:人人爱宠物网

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仿生学是大学问仿生学潜水艇图片,本来做为一门学科在新的世纪里方兴未艾。十九世纪潜艇问世,却被发现速度太慢,为求技术进步愁眉不展,于是人们将关注的目光,再次投向了仿生学,其中佼佼者——海豚,水中的极限速度达到了100公里每小时。

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在大自然面前仿生学潜水艇图片,人类毕竟还是缈小的。然而我们的进步正在于能动的思维,所表现出的学习能力非常惊人,是进步快速的主要原因。经过解剖海豚,被发现,它不仅表现为流线体,而且其表皮内充满大大小小的突起,突起内的液体,有助于减小海水阻力,并抵抗风浪冲击;而对鲸鱼的解剖,又被发现,其体内表现的效力和能量非常惊人。于是开始模仿它们的流线体,并人工合成“海豚皮”,经过实验表明,至少可以减小阻力一半,使水下航速得到了突破性提高。

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可见仿生学的功夫仿生学潜水艇图片,不只表象,更在于冲破物理的迷雾,才能获得更高的科技成就。当我们在潜艇壳体外部敷设一层状若橡胶似的物体,有类海豚的皮肤作用,即拥有了一种水下快速航行的能力,研究从而得到了优厚的回报。实验还表明,即使在不改变旧有潜艇结构和外表特征的情况下,布设此种“表皮”,亦可提高四分之一的航速。

这可真是神了,富有弹性的潜艇外壳,从此得到了一种“超能量”,是仿生学开花结果的产物,也是自然科学发展到一定阶段的结果仿生学潜水艇图片。

鲸鱼潜入万米深都没事,为什么钢铁打造的潜艇在水下容易被压扁?

答:鲸鱼在下潜过程中仿生学潜水艇图片,肺部逐渐缩小,使体内压强增加,用来平衡体内外的压强。

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水压水中压强和水深有关p=ρgh,深度每增加10.3米,压强就会增加一个大气压,在1000米的深度下,水压高达97个大气压,相当于每平方米承受970吨的重量。

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鲸鱼的身体经过长时间演化,已经进化出适应深海潜水的能力,但也是存在极限的,一般鲸鱼只在500米以上的浅水区活动,而抹香鲸最高可以下潜到2000米,再深的话鲸鱼身体也承受不了。

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而军用核潜艇,一般最大下潜深度在300米左右,就算是特制的核潜艇,最大下潜深度也就700米,无法和鲸鱼的下潜深度相比较。

原因当鲸鱼潜入深水区后,鲸鱼的肺部大大缩小,体内压强增加,用来抵抗体外的水压,使得体内外压强平衡,这就是鲸鱼不被压扁的原因;但是鲸鱼体内的压力增加也是有极限的,超过极限之后,鲸鱼身体也无法承受。

由于核潜艇需要载人,人体所处的大气压强,需要保持在1个大气压左右,内部压强没有多大调节的余量,于是随着下潜深度的增加,潜水艇内外压强差越来越大。

核潜艇不具备鲸鱼那样,用增加内部压强的方法来抵抗深水压强的能力,只能靠着金属结构硬抗,所以核潜艇的下潜深度非常有限。但是对于科学研究用的深海潜水器,本身结构简单,还采用了多层逐级增压的结构设计,所以能下潜到海底1万米的深度。

其他例子生物经常用到类似的原理,来适应高压环境,比如在马里纳亚海沟1万米处的生物,体内充满高压体液,来平衡体内外压强。

甚至我们人类都是这样做的,一个大气压强为101.325kPa,相当于每平方米皮肤承受10吨的重量,但是我们人类体内的压强也在一个大气压左右,于是体内外压强基本平衡,人体就不会被大气压强压扁。

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