潜水艇和鱼的相似之处有哪些?

与之相对,当鱼需要上浮时,鱼鳔会膨胀,体积变大,这时候水产生的浮力就会增加,推动鱼向水面靠近。这种通过改变体积来调节浮沉的机制非常精妙。

潜艇在设计之初其实借鉴了鱼类的一个关键生理结构,那就是鱼鳔。鱼鳔在鱼的身体里扮演着调节浮力的重要角色,是潜艇设计灵感的重要来源之一。

鱼鳔的神奇之处在于它能通过肌肉的收缩和膨胀来改变自身的体积。当鱼想要下沉时,肌肉收缩让鱼鳔变小,排出内部气体,从而减少水的浮力,帮助鱼潜入更深的地方。

通过向主压载水舱注入海水,潜艇的重量增加,从而实现下潜;而将水舱中的水排出后,潜艇重量减轻,就能重新浮出水面。这种注水排水的操作方式,完美复刻了鱼的浮沉原理。

科学家受到这种自然机制的启发,在潜艇上设计了类似的结构,也就是主压载水舱。这个舱体的作用原理和鱼鳔有着异曲同工之妙,都是用来控制潜艇在水中的状态。