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趣味计量丨慢慢潜入幽暗深海

    


截至目前,我国研制的“奋斗者”号载人潜水器已完成21次万米下潜,有27位科学家通过“奋者”号载人潜水器到达过全球海洋最深处,我国万米深潜作业次数和下潜人数居世界首位。


深海,堪称地球上最后未被人类

全面、系统感知利用的地理空间

也充满着许多科学之谜

今天,就让我们一起慢慢潜入幽暗海底

来了解一下深海之中

比猛兽更为致命的深海压力


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计量小知识

计量学中的压力(压强),指的是垂直作用在单位面积上的力,表示力产生的效果。

单位为帕斯卡,简称:帕;符号:Pa。

我们周围空气重量造成的压力将近0.1 MPa(100,000 Pa),效果相当于一个成年人站在小学生的手掌上。


接下来

就让我们一起下潜吧!


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2m↓↓↓

        


我们在水深小于 2 m的游泳池中游泳时,水中的压力不到 0.02 MPa,即使加上大气压,身体承受的压力不超过0.12 MPa,仅能造成轻微的呼吸困难。



↓↓↓6m

  

我们开始在水深 6 m左右处浮潜,此时的压力大致在0.06 MPa,由于水压已经大于内耳空间的压力,耳膜会受压而向内凹,产生疼痛感。

↓↓↓100m

配备上水肺等专业潜水装备,经过专门的潜水培训后,我们来到了水深 100 m 处。受到水压挤压的除了耳朵内的耳窦外,还有鼻腔内的鼻窦和肺部这些自然气体空间。在此深度,差不多已经达到普通人身体能承受的水下压力的极限:1 MPa

1000+m↓↓↓
  

随着科技的发展,人们制造了潜艇可继续探索更深的海底。我们跟着其中的佼佼者,原苏联海军第三代核潜艇“共青团员号”来到了水深 1000 m处。潜艇的整个耐压艇壳采用钛合金制成,这才抵御住了 10 MPa水压,避免了被压扁的命运。

↓↓↓10000+m


我国的“奋斗者”号载人潜水器在下潜作业中,多次挑战了万米级深度,压力接近100 MPa,相当于将1 t的重物置于指甲盖(1 cm2)大小的面积上。“奋斗者”号在西太平洋马里亚纳海沟成功下潜达到 10909 m,再创中国载人深潜的新纪录,并且还带回了海沟底部的岩石、海水、生物等珍贵样品。

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问题来了


问:海底的高压能通过技术还原吗?


答:能!而且还能精准还原。在上海市计量测试技术研究院就有一套超高压力计量基准装置,它最高工作压力能达到2500 MPa,马里亚纳海沟里的压力在它面前也不过只是小菜一碟。


       “奋斗者”号在深海行走的秘密

       究竟是什么呢?

       也让我们一起看看

       它到底有多牛


01 抗压性

抗压是保证潜水器不变形破裂的首要条件。目前潜水器采用了最新研制的新型钛合金,具有极高的硬度和抗压性,就像一副盔甲,为潜航员提供了可靠的保障。

02 密封性

在潜水器设计方案中,舱门周围有一圈空心密封胶条。胶条内存有一定量具有气压的空气,随着下潜深度的增加,环境对舱门的压力也不断增加,同时也作用在密封胶条上,对其内部空气起到了增压的效果,使得密封胶条“遇强则强”对抗外界压力,确保了舱门的密封性。


      聪明的科学家们

      使用先进科技

      “对抗”压力、利用压力

      让我们既能上九天揽月

      也能下五洋探秘

      慢慢揭开那幽暗海底深处的神秘面纱!



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