一艘不該運轉的潛艇,竟在海底自己造氧

小南科普嘮磕
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11 觀看·2026年10月20日
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視頻概述
AI 生成這段影片介紹了一艘設計超前的19世紀蒸汽潛艇。為了在無空氣的海底運作,該潛艇捨棄傳統燃煤,改用化學反應產生熱能驅動蒸汽機,並在過程中同步製造氧氣供人員呼吸,試圖在封閉空間內建立一套完整的生命與動力循環系統。
160年前
有人把一臺蒸汽機塞進潛艇
沉進了海底
沒有外界空氣
蒸汽機卻還在轉
廢氣排不出去
人卻還能活
最變態的是
這一艘潛艇
甚至能自己製造氧氣
它到底在水下燒了什麼
故事得從19世紀中期說起
那時候
地中海的紅珊瑚非常昂貴
可採集它的人
卻要冒着巨大風險潛入海底
在親眼看到彩珊瑚潛水員
遭遇的危險和事故之後
一名西班牙發明家突然意識到
與其讓人一次次拿命往海底鑽
不如直接造一艘
能把人安全送下去的船
於是
一艘完全靠人力驅動的潛艇出現了
它確實能夠下潛
但問題也非常致命
人在裏面拼命搖動
機械潛艇才能前進
只要人累了
這艘船幾乎就失去了動力
想讓潛艇真正變成機器
就必須裝發動機
而在那個年代
最成熟的動力之一就是蒸汽機
問題是
蒸汽機和潛艇
天生就像兩個死對頭
普通蒸汽鍋爐要燒煤
煤燃燒需要氧氣
還會產生大量廢氣
潛艇浮在水面
當然沒問題
進氣口吸空氣
煙囪排廢氣
可一旦下潛
這兩個口子必須全部封死
否則海水灌進來
潛艇直接變成一口水下棺材
於是
一個死局出現了
不開鍋爐
潛艇沒有動力
繼續燒煤
裏面的氧氣很快就會被吃光
在破解動力之前
人們還得先解決另一個問題
這麼一艘船
到底怎麼沉下去
又怎麼浮回來
答案就是壓載
船體內部佈置多個水艙
需要下潛時
就讓海水進入
等艘船變重
需要上浮時
再利用壓縮空氣和泵
把水排出去
船就重新變輕
爲了控制姿態
裏面甚至還有能夠前後移動的配重
船頭太低
就把重量往後移
船尾太沉
就反過來
更狠的是
它還準備了應急拋載裝置
一旦正常上浮系統失靈
就直接把沉重的壓載物扔進大海
用最粗暴的方法
讓潛艇往上衝
但真正誇張的設計
還藏在發動機裏
它其實準備了兩套
完全不同的工作模式
浮在水面時
一切都很正常
煤爐燃燒
鍋爐產生蒸汽
蒸汽推動發動機
再帶動船尾螺旋槳旋轉
做完工的蒸汽
甚至不會直接浪費
而是進入冷凝器
被周圍冰冷的海水降溫
重新變成液態水
再送回鍋爐
所以就這樣在系統內部循環
可真正準備下潛時
操作突然變得像科幻片
煙囪關閉
進氣口關閉
普通煤爐停止工作
然後另一套熱源開始接管
工程師沒有想辦法
在潛艇裏儲存一大堆空氣
繼續燒煤
而是乾脆換掉了燃燒本身
他們使用
能夠自行發生化學反應的物質
在不依賴外界空氣的情況下
釋放大量熱量
再利用這些熱量
把水變成蒸汽
也就是說這時候
推動發動機的依然是
蒸汽
可製造蒸汽的熱
卻不再來自普通煤火
外面的空氣徹底斷掉
發動機卻依然有機會繼續運轉
可真正瘋狂的還在後面
這一套化學反應
解決的根本不只是發動機
它在釋放熱量的同時
還會產生氧氣
這些氧氣能夠被收集起來
供密閉艙室裏的人員呼吸
也就是說
同一套化學系統
一邊給蒸汽機提供熱
一邊還在給人制造
活下去需要的氧
機器和人
竟然開始共享同一套生命系統
這纔是整艘潛艇
最反常識的地方
它不是想辦法
從海面偷一點空氣下來
而是直接嘗試
在海底自己解決空氣
但有氧氣還不夠
幾個人長時間待在密閉船艙裏
會不斷呼出二氧化碳
空氣一樣會越來越危險
於是
艇內還設計了空氣淨化裝置
用來處理惡化的艙內空氣
化學反應產生的部分有害氣體
也需要通過吸收裝置進行處理
發動機排出的蒸汽
則重新冷凝成水繼續循環
換句話說
這艘潛艇真正厲害的地方
不是簡單的在水下燒火
而是它試圖在一個
完全封閉的小空間裏
同時維持熱量
蒸汽
氧氣
空氣淨化和水循環
每一個系統單獨看
都不算魔法
可當他們全部塞進一艘
19世紀的潛艇裏
事情就開始變得離譜了
更誇張的是
那時候
還沒有今天成熟的潛艇電力系統
柴油機和空氣再生設備
所有這些設計
都要靠當時的機械
閥門
管道和化學反應完成
它最後並沒有真正開啓
一個蒸汽潛艇時代
資金問題
也讓這個項目最終走向終結
潛艇後來甚至被拆解出售
一個如此超前的水下機器
沒有敗給海水
也沒有敗給蒸汽
而是最終停在了現實面前
所以
這艘潛艇最值得記住的
並不是它燒了什麼
也不是它跑得有多快
而是160年前
人類已經開始認真思考一個問題
如果海底不給你空氣
那能不能在船裏面
自己造出一個
能夠讓機器和人
同時活下去的小世界
而這纔是後來
所有想要長時間擺脫水面的潛艇
都必須面對的問題
