目前已知的下潛最深的鲸魚是柯氏喙鲸，它們最深能下潛至2992米的海底，我們熟知的抹香鲸深吸一口氣，也可以下潛至2000多米深的海域。而目前服役下潛最深的軍用潛艇是美國的海狼級核潛艇，其下潛深度為600米，遠低于鲸魚的下潛深度。

那麼，為什麼鲸魚可以下潛幾千米，而潛艇卻隻能下潛幾百米呢？

這篇文章，站長就來跟大家聊聊這個話題，文章最後，可别忘了點贊 關注哦！

首先做下聲明，這裡說的潛艇指的是軍用潛水艇，而非深海潛水器。

目前深海探測用的深潛器如前段時間在馬裡亞納海溝坐底的“奮鬥者”号最大深度已經超過了10000米，即使幾十年前美國著名導演卡梅隆乘坐的“深海挑戰者”潛水器也達到了11000米。

這些深海探測用的潛水器艇身小、結構簡單。而且，深海探測器采用多層級逐級增壓的特殊結構設計，耐壓強度不是軍用潛艇能比的。

比如我國“蛟龍”号：

但是，你知道軍用的潛水艇最大下潛深度多少嗎?說出來可能驚掉你的下巴。

目前正在服役的常規下潛深度最深的為美國的海狼級核潛艇，常規下潛深度為600米，沒錯，單位是米。

之所以說是常規深度，是因為它的極限深度比600米深的多，但考慮到安全性，實際應用中是達不到這個深度的。這就類似于複興号設計時速400公裡/小時，但運營速度350公裡/小時一個道理。

除了上面說的海狼級潛艇外，咱們國家的潛艇最大深度400米左右，常規潛艇的下潛深度僅為兩三百米，畢竟這個深度，對于隐藏來說已經足夠了。

之所以加上“目前”兩個字，是因為前蘇聯在冷戰時期曾造出了下潛深度創造1300米紀錄的685型潛艇，它在1986年創下的1300米潛水紀錄，至今都沒有軍用潛艇打破。

而為了能打造這麼一艘深海巨獸，極大地增強潛艇的抗壓能力，前蘇聯在685型建造中大量使用了特殊材料——钛合金。

值得一提的是，钛合金不光價格昂貴，而且加工工藝困難，能用這種材料制造潛艇，可見前蘇聯在追求深度方面真是下了血本。不過，潛艇下潛深度在300米左右就已經能保證足夠的隐蔽性了，所以僅有極少數潛艇把資金用于一千米以上深度方面的研究。

在二戰前，潛艇下潛深度排名前三的分别是：德國VII型潛艇230米，美國白魚級潛艇120米，日本伊四十型潛艇100米。

戰後，蘇聯在下潛深度方面仿佛走入了死胡同，下潛深度屢屢破紀錄，比如蘇聯633型潛艇(也就是我國的33型)下潛深度300米，蘇聯阿庫拉I型核潛艇480米，蘇聯阿庫拉II/III型潛艇600米，蘇聯奧斯卡級核潛艇600米，一直到咱們上面提到的685型創造了1300米潛深紀錄...

不過還是上面那句話，685型潛艇雖然創造了最深1300米的深潛紀錄，但并非代表着它日常就下潛這麼深，畢竟這個深度下進行測試可是要承擔“艇毀人亡”的風險的。

曆史上，長尾鲨号潛艇就做過“艇毀人亡”的極限測試：

長尾鲨号的理論安全下潛深度是400米，但它曾為了打破記錄而進行過下潛600米的測試。

長尾鲨号

1962年，長尾鲨号進行600米潛深實驗，當它在接近600米深度時，因為管道焊接質量不合格，導緻進水下沉，而且，600米的高壓超過了設計指标，使得它的壓載水櫃難以高效的吹出壓載水，來抵抗失去的浮力，最終潛艇被巨大的海水壓力壓成了碎片，潛水艇上129人全部遇難。

潛艇右舷殘片

聲呐殘片

很多小夥伴問，為啥潛艇的外殼要承擔這麼大的壓力呢？這是因為潛艇内部必須維持人類生存所必需的壓力，因此不能和外部水壓同調，就必須直接硬抗壓力差，道理就是這麼簡單。

與人類制造的潛艇不同，一頭鲸魚的下潛深度輕輕松松就能突破千米大關。

我們熟知的抹香鲸深吸一口氣幾秒鐘的功夫就能下潛到2000~3000米的深海，并且能在這個深度下維持兩個小時左右。

下潛深度最深的哺乳動物當屬柯氏喙鲸，最高紀錄是2992米，略高于抹香鲸，它在水中最多可閉氣兩個小時。

那麼，鲸魚們是憑借什麼“高科技”下潛到數千米的深海而不被壓扁的呢？

我們都知道，水壓和水深是成正比關系的，水深每增加10.3米，壓強就會增強一個大氣壓，而在水下1000米的地方，水壓可以達到97個大氣壓，也就是說每平方米承受的重量是970噸，這個重量是非常大的。

而鲸魚能夠在100個大氣壓的深水中自由地遨遊，因為它們在深水中會自動縮小肺部，來平衡體内外的壓強。

鲸魚的肺部可以根據水壓靈活的變化，當進入深水區，體外壓強增大，肺部就會縮小，增強體内的壓強，因此可以達到體内外的壓強平衡，這個過程就類似于一個空心鐵球向一個實心鐵球逐漸變化的過程。

鲸魚的鼻孔

需要提醒的是，鲸魚體内的壓強并不是無限制的可以和深水區的壓強相抗衡，它們也有自己的極限，當達到一定的極限之後，鲸魚就無法再往下潛。

在解答了鲸魚為什麼能在上千米的水深下不被壓死之外，還有一個問題困擾着人們，那就是鲸魚在數千米的水下難道不會憋死嗎？

其實，在哺乳動物體内，存在着兩種與氧氣相關的重要蛋白，分别為血紅蛋白和肌紅蛋白。

其中，血液中的血紅蛋白能将大氣中的氧輸送給機體，而肌肉中的肌紅蛋白，其功能則是貯存氧氣，當機體需要時再釋放。

因此，無論是人類還是其他動物，即便憋一會兒不呼吸，肌紅蛋白也能為身體供氧。

而與人類相比，鲸類無論是血紅蛋白，還是肌紅蛋白的濃度都比人類高，所以，鲸類也能更加高效地運輸和貯存氧氣。

下面一張是鲸魚肉的照片，因為肌紅蛋白能使肌肉呈現紅色，從這張紅的發黑的圖片上你就能知道鲸魚的肌紅蛋白含量有多高。

正是因為鲸魚有這麼高的血紅蛋白含量，所以鲸魚每呼吸一次的吸氧效率遠比人類要高。數據顯示，人類每分鐘呼吸約為12至20次，每一次呼吸僅能吸收25%的氧氣，而鲸魚對氧氣的利用率卻高得多，高達90%的被吸入氧氣都能用到實處。

此外，相比陸地上的哺乳動物，鲸類的肌紅蛋白還進化出了一些适應深潛的特性。

一般來說，肌紅蛋白濃度越高就越容易聚集在一起，儲氧能力也會随之被削弱。但科學家卻發現，深潛海洋的哺乳動物其肌紅蛋白表面電荷會增加，這使得肌紅蛋白之間相互排斥，更不容易聚集在一起，儲存氧氣的能力自然就增強了。

肌紅蛋白分子結構

正得益于上述兩個原因，所以我們能看到這麼一個神奇的現象：

人類在水下屏住呼吸最長時間不過19分鐘，自由潛水深度紀錄則為170米。

而鲸魚吸一口新鮮空氣，就可以下潛至2000多米深的海域，下一次浮上至海面呼吸，就已經是兩個小時以後了。

關于“為什麼鲸魚可以下潛幾千米，而潛艇卻隻能下潛幾百米”這個話題站長就介紹到這裡了。

感興趣的同學可以思考這麼兩個話題：

1）從仿生學的角度來看，鲸魚能為我們提供哪些腦洞大開的發明呢？

2）為什麼軍用潛艇不設計到1000米或者10000米水深呢？

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這裡是科學驿站，我是站長，華中科技大學物理學博士，是一名熱愛科學、熱愛分享的科普答主，同時也是科學領域優質創作者、今日頭條青雲獲獎者，如果我的文章有幫助到你，歡迎點贊和關注哦。

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