潜艇在水中能自由下潜、上浮,是借鉴了鱼什么器官的工作原理?

潜艇在水中能自由下潜、上浮,是借鉴了鱼什么器官的工作原理?

答案:鱼鳔。

解析:潜艇能够在水下自由下潜和上浮,其核心原理借鉴了鱼类的鱼鳔,通过控制浮力大小来实现在水中不同深度的悬浮和移动。

鱼体内的鱼鳔是一个充满气体的囊状器官,位于体腔背侧。

鱼通过肌肉收缩或气体分泌、吸收来调节鱼鳔内的气体量,从而改变自身体积和排水量,控制浮力大小。

当鱼鳔充气膨胀时,鱼体排水量增加,受到的浮力大于重力,鱼便上浮;当鱼鳔放气收缩时,排水量减小,浮力小于重力,鱼便下潜。

潜艇的设计者正是受到这一生物原理的启发,为潜艇安装了类似鱼鳔的结构——主压载水舱。

潜艇需要下潜时,打开通海阀向主压载水舱内注入海水,潜艇自身重量增加,浮力小于重力便沉入水中;需要上浮时,用高压气将水舱内的海水排出,重量减轻,浮力大于重力便上浮至水面。

通过对水舱内水量的精确控制,潜艇还可以实现水中悬停,完成战术机动。