潜水艇的原理和仿生学
潜水艇的体积是固定的。根据阿基米德浮力原理，它受到的浮力也是固定的，所以潜水艇要能够潜入水中，就需要借助潜水艇上有一些被称为“水舱”的舱体内的水。当潜水艇需要下沉时，就打开阀门，让海水注入水舱，使潜艇重量逐渐增加而渐渐下沉。当需要让潜水艇处于水中某一深度行进时，只需让水舱注入适当量的海水就行了。如果需要潜水艇上浮，就用机器把大量压缩空气注入水舱，排出舱中海水，减轻艇的重量，潜水艇就会迅速浮出水面。潜水艇上的仿生学建造潜艇，首先要解决如何下潜和上浮两道难题。为了解决这两道难题，人们开始向生物请教。后来，人们经过长时间观察和研究，发现僧帽水母具有充气的“浮鳔”，可以根据感觉细胞的控制充入足量的气体，使水母浮于水面。乌贼也是靠改变体内水的密度实现沉浮，它的浮室──海鳔鞘的孔隙里的水和气体，是按其游泳水深所需要的比例混合起来的。而鱼类是靠精巧的鱼鳔充气和排气实现沉浮。人们从这些水生物沉浮机制中得到启示，从17世纪初开始研制潜艇。最初研制出一种通过人力摇动，往水柜里注水、排水，以使其下潜、上浮上船。船体造型是模仿鳟鱼等鱼类，呈狭长流线型，以减少水的阻力。
