目前已知的下潜最深的鲸鱼是柯氏喙鲸，它们最深能下潜至2992米的海底，我们熟知的抹香鲸深吸一口气，也可以下潜至2000多米深的海域。而目前服役下潜最深的军用潜艇是美国的海狼级核潜艇，其下潜深度为600米，远低于鲸鱼的下潜深度。

那么，为什么鲸鱼可以下潜几千米，而潜艇却只能下潜几百米呢？

这篇文章，站长就来跟大家聊聊这个话题，文章最后，可别忘了点赞 关注哦！

首先做下声明，这里说的潜艇指的是军用潜水艇，而非深海潜水器。

目前深海探测用的深潜器如前段时间在马里亚纳海沟坐底的“奋斗者”号最大深度已经超过了10000米，即使几十年前美国著名导演卡梅隆乘坐的“深海挑战者”潜水器也达到了11000米。

这些深海探测用的潜水器艇身小、结构简单。而且，深海探测器采用多层级逐级增压的特殊结构设计，耐压强度不是军用潜艇能比的。

比如我国“蛟龙”号：

但是，你知道军用的潜水艇最大下潜深度多少吗?说出来可能惊掉你的下巴。

目前正在服役的常规下潜深度最深的为美国的海狼级核潜艇，常规下潜深度为600米，没错，单位是米。

之所以说是常规深度，是因为它的极限深度比600米深的多，但考虑到安全性，实际应用中是达不到这个深度的。这就类似于复兴号设计时速400公里/小时，但运营速度350公里/小时一个道理。

除了上面说的海狼级潜艇外，咱们国家的潜艇最大深度400米左右，常规潜艇的下潜深度仅为两三百米，毕竟这个深度，对于隐藏来说已经足够了。

之所以加上“目前”两个字，是因为前苏联在冷战时期曾造出了下潜深度创造1300米纪录的685型潜艇，它在1986年创下的1300米潜水纪录，至今都没有军用潜艇打破。

而为了能打造这么一艘深海巨兽，极大地增强潜艇的抗压能力，前苏联在685型建造中大量使用了特殊材料——钛合金。

值得一提的是，钛合金不光价格昂贵，而且加工工艺困难，能用这种材料制造潜艇，可见前苏联在追求深度方面真是下了血本。不过，潜艇下潜深度在300米左右就已经能保证足够的隐蔽性了，所以仅有极少数潜艇把资金用于一千米以上深度方面的研究。

在二战前，潜艇下潜深度排名前三的分别是：德国VII型潜艇230米，美国白鱼级潜艇120米，日本伊四十型潜艇100米。

战后，苏联在下潜深度方面仿佛走入了死胡同，下潜深度屡屡破纪录，比如苏联633型潜艇(也就是我国的33型)下潜深度300米，苏联阿库拉I型核潜艇480米，苏联阿库拉II/III型潜艇600米，苏联奥斯卡级核潜艇600米，一直到咱们上面提到的685型创造了1300米潜深纪录...

不过还是上面那句话，685型潜艇虽然创造了最深1300米的深潜纪录，但并非代表着它日常就下潜这么深，毕竟这个深度下进行测试可是要承担“艇毁人亡”的风险的。

历史上，长尾鲨号潜艇就做过“艇毁人亡”的极限测试：

长尾鲨号的理论安全下潜深度是400米，但它曾为了打破记录而进行过下潜600米的测试。

长尾鲨号

1962年，长尾鲨号进行600米潜深实验，当它在接近600米深度时，因为管道焊接质量不合格，导致进水下沉，而且，600米的高压超过了设计指标，使得它的压载水柜难以高效的吹出压载水，来抵抗失去的浮力，最终潜艇被巨大的海水压力压成了碎片，潜水艇上129人全部遇难。

潜艇右舷残片

声呐残片

很多小伙伴问，为啥潜艇的外壳要承担这么大的压力呢？这是因为潜艇内部必须维持人类生存所必需的压力，因此不能和外部水压同调，就必须直接硬抗压力差，道理就是这么简单。

与人类制造的潜艇不同，一头鲸鱼的下潜深度轻轻松松就能突破千米大关。

我们熟知的抹香鲸深吸一口气几秒钟的功夫就能下潜到2000~3000米的深海，并且能在这个深度下维持两个小时左右。

下潜深度最深的哺乳动物当属柯氏喙鲸，最高纪录是2992米，略高于抹香鲸，它在水中最多可闭气两个小时。

那么，鲸鱼们是凭借什么“高科技”下潜到数千米的深海而不被压扁的呢？

我们都知道，水压和水深是成正比关系的，水深每增加10.3米，压强就会增强一个大气压，而在水下1000米的地方，水压可以达到97个大气压，也就是说每平方米承受的重量是970吨，这个重量是非常大的。

而鲸鱼能够在100个大气压的深水中自由地遨游，因为它们在深水中会自动缩小肺部，来平衡体内外的压强。

鲸鱼的肺部可以根据水压灵活的变化，当进入深水区，体外压强增大，肺部就会缩小，增强体内的压强，因此可以达到体内外的压强平衡，这个过程就类似于一个空心铁球向一个实心铁球逐渐变化的过程。

鲸鱼的鼻孔

需要提醒的是，鲸鱼体内的压强并不是无限制的可以和深水区的压强相抗衡，它们也有自己的极限，当达到一定的极限之后，鲸鱼就无法再往下潜。

在解答了鲸鱼为什么能在上千米的水深下不被压死之外，还有一个问题困扰着人们，那就是鲸鱼在数千米的水下难道不会憋死吗？

其实，在哺乳动物体内，存在着两种与氧气相关的重要蛋白，分别为血红蛋白和肌红蛋白。

其中，血液中的血红蛋白能将大气中的氧输送给机体，而肌肉中的肌红蛋白，其功能则是贮存氧气，当机体需要时再释放。

因此，无论是人类还是其他动物，即便憋一会儿不呼吸，肌红蛋白也能为身体供氧。

而与人类相比，鲸类无论是血红蛋白，还是肌红蛋白的浓度都比人类高，所以，鲸类也能更加高效地运输和贮存氧气。

下面一张是鲸鱼肉的照片，因为肌红蛋白能使肌肉呈现红色，从这张红的发黑的图片上你就能知道鲸鱼的肌红蛋白含量有多高。

正是因为鲸鱼有这么高的血红蛋白含量，所以鲸鱼每呼吸一次的吸氧效率远比人类要高。数据显示，人类每分钟呼吸约为12至20次，每一次呼吸仅能吸收25%的氧气，而鲸鱼对氧气的利用率却高得多，高达90%的被吸入氧气都能用到实处。

此外，相比陆地上的哺乳动物，鲸类的肌红蛋白还进化出了一些适应深潜的特性。

一般来说，肌红蛋白浓度越高就越容易聚集在一起，储氧能力也会随之被削弱。但科学家却发现，深潜海洋的哺乳动物其肌红蛋白表面电荷会增加，这使得肌红蛋白之间相互排斥，更不容易聚集在一起，储存氧气的能力自然就增强了。

肌红蛋白分子结构

正得益于上述两个原因，所以我们能看到这么一个神奇的现象：

人类在水下屏住呼吸最长时间不过19分钟，自由潜水深度纪录则为170米。

而鲸鱼吸一口新鲜空气，就可以下潜至2000多米深的海域，下一次浮上至海面呼吸，就已经是两个小时以后了。

关于“为什么鲸鱼可以下潜几千米，而潜艇却只能下潜几百米”这个话题站长就介绍到这里了。

感兴趣的同学可以思考这么两个话题：

1）从仿生学的角度来看，鲸鱼能为我们提供哪些脑洞大开的发明呢？

2）为什么军用潜艇不设计到1000米或者10000米水深呢？

欢迎大家来讨论，喜欢我的请关注我哦。

这里是科学驿站，我是站长，华中科技大学物理学博士，是一名热爱科学、热爱分享的科普答主，同时也是科学领域优质创作者、今日头条青云获奖者，如果我的文章有帮助到你，欢迎点赞和关注哦。