鱼在水里为什么能上下自由浮动？

鱼是潜水艇的仿生学原型.
潜艇是一种能潜入水下活动和作战的舰艇，也称潜水艇，是海军的主要舰种之一。潜艇在战斗中的主要作用是：对陆上战略目标实施核袭击，摧毁敌方军事、政治、经济中心；消灭运输舰船、破坏敌方海上交通线；攻击大中型水面舰艇和潜艇；执行布雷、侦察、救援和遣送特种人员登陆等。

按作战使命分为攻击潜艇与战略导弹潜艇；按动力分为常规动力潜艇（柴油机-蓄电池动力潜艇）与核潜艇（核动力潜艇）；按排水量分，常规动力潜艇有大型潜艇（2000吨以上）、中型潜艇（600～2000吨）、小型潜艇（100～600吨）和袖珍潜艇（100吨以下），核动力潜艇一般在3000吨以上；按艇体结构分为双壳潜艇、个半壳潜艇和单壳潜艇。

潜艇之所以能够发展到今天，是因为它具有以下特点：能利用水层掩护进行隐蔽活动和对敌方实施突然袭击；有较大的自给力、续航力和作战半径，可远离基地，在较长时间和较大海洋区域以至深入敌方海区独立作战，有较强的突击威力；能在水下发射导弹、鱼雷和布设水雷，攻击海上和陆上目标。

但其自卫能力差，缺少有效的对空防御武器；水下通信联络较困难，不易实现双向、及时、远距离的通信；探测设备作用距离较近，观察范围受限，掌握敌方情况比较困难；常规动力潜艇水下航速较低，充电时须处于通气管航行状态，易于暴露。

构成

主要有艇体、操纵系统、动力装置、武器系统、导航系统、探测系统、通信设备、水声对抗设备、救生设备和居住生活设施等。

艇体
双壳潜艇艇体分内壳和外壳，内壳是钢制的耐压艇体，保证潜艇在水下活动时，能承受与深度相对应的静水压力；外壳是钢制的非耐压艇体，不承受海水压力。内壳与外壳之间是主压载水舱和燃油舱等。单壳潜艇只有耐压艇体，主压载水舱布置在耐压艇体内。个半壳潜艇，在耐压艇体两侧设有部分不耐压的外壳作为潜艇的主压载水舱。潜艇艇体多呈流线型，以减少水下运动时的阻力，保证潜艇有良好的操纵性。耐压艇体内通常分隔成3～8个密封舱室，舱室内设置有操纵指挥部位及武器、设备、装置、各种系统和艇员生活设施等，以保证艇员正常工作、生活和实施战斗。艇体中部有耐压的指挥室和非耐压的水上指挥舰桥。在指挥室及其围壳内，布置有可在潜望深度工作的潜望镜、通气管及无线电通信、雷达、雷达侦察告警接收机、无线电定向仪等天线的升降装置。

操纵系统
用于实现潜艇下潜上浮，水下均衡，保持和变换航向、深度等。潜艇主压载水舱注满水时，增加重量抵消其储备浮力，即从水面潜入水下。用压缩空气把主压载水舱内的水排出，重量减小，储备浮力恢复，即从水下浮出水面。艇内设有专门的浮力调整水舱，用于注入或排出适量的水，以调整因物资、弹药的消耗和海水密度的改变而引起的潜艇水下浮力的变化。艇首、艇尾还设有纵倾平衡水舱，通过调整首、尾平衡水舱水量以消除潜艇在水下可能产生的纵倾。艇首（或指挥室围壳处）和尾部各设有一对水平升降舵，用以操纵潜艇变换和保持所需要的潜航深度。艇尾装有螺旋桨和方向舵，保证潜艇航行和变换航向。

动力装置
分为常规动力装置和核动力装置。

常规动力装置主要由柴油机、蓄电池和主电动机等构成。柴油机是常规潜艇水面航行的主要动力装置，可使潜艇水面航速达10～15节。主电动机是常规潜艇水下航行的主要动力装置，可使潜艇水下航速达15～20节；还装有经济电机，水下航速2～4节。潜艇水下航行受蓄电池电量的限制，常须浮出水面或在水下一定深度，使用柴油机航行，并带动主电动机为蓄电池充电以补充电量。核动力装置，主要由核反应堆、蒸汽发生器、主循环泵和蒸汽轮机等构成。

核动力潜艇使用的核反应堆大多是轻水型压水反应堆；并安装有柴油发电机组、蓄电池和电动机等备用动力装置及通气管，用于在需要时为核潜艇提供应急动力。利用核能作动力，使潜艇动力发生根本性变革，推进功率达数万千瓦，一次装料可连续运转多年，续航力增大至数十万海里，从而使潜艇可长期在水下航行，极大地提高了隐蔽性。

武器系统
主要有弹道导弹、巡航导弹、反潜导弹、鱼雷、水雷武器及其控制系统和发射装置等。弹道导弹，是战略导弹潜艇的主要武器，用于攻击陆上重要目标，1艘战略导弹潜艇装有弹道导弹12～24枚。1艘攻击潜艇可携带巡航导弹、反潜导弹8～24枚或鱼雷12～24枚。巡航导弹，有战术巡航导弹和战略巡航导弹。战术巡航导弹，主要用于攻击大、中型水面舰船；战略巡航导弹，主要用于攻击陆上目标。反潜导弹，是一种火箭助飞的鱼雷或深水炸弹，有的采用核装药，主要用于攻击水下潜艇。鱼雷，有声自导鱼雷和线导鱼雷，主要用于对舰、对潜攻击。潜艇使用的水雷，多为沉底水雷，主要布设在敌方基地、港口和航道，用于摧毁敌方舰船。武器控制系统多采用数字计算机，可同时计算跟踪多批目标，提供决策依据，求出最佳攻击目标的射击阵位，并计算出数个目标的射击诸元，实现武器射击指挥自动化。

导航系统
包括磁罗经、陀螺罗经、计程仪、测深仪、六分仪、航迹自绘仪，自动操舵仪和无线电、星光、卫星、惯性导航设备等。惯性导航系统能连续准确地提供潜艇在水下的艇位和航向、航速、纵横倾角等信息。“导航星”全球定位系统使用后，潜艇在海上瞬间定位精度达10米左右。

探测设备 主要有潜望镜、雷达、声呐以及雷达侦察告警接收机。潜艇在水下将潜望镜的镜头升出水面，可用目力观察海面、空中和海岸情况，测定目标的方位、距离和测算其运动要素。现代潜艇在潜望镜上安装有激光测距、热成像、微光夜视等传感器，具有夜间观察、照相和天体定位等功能（见潜艇潜望镜）。雷达，通过雷达升降天线能在水下一定深度测定目标的方位、距离和运动要素，保证潜艇航行安全和对水面舰船实施鱼雷或导弹攻击，雷达侦察告警接收机的天线采用专门的升降桅杆或寄生于其他升降装置上，保证潜艇在潜望镜航行状态时对敌方雷达的侦察告警。声呐是潜艇水下活动时的主要探测工具，有噪声声呐和回声声呐。噪声声呐能对舰船进行被动识别、跟踪、测向和测距；回声声呐能主动测定目标的方位、距离和运动要素。此外，还有探雷声呐、测冰声呐、识别声呐和声线轨迹仪等。

通信设备

主要有短波、超短波收发信机，甚长波收信机，卫星通信和水声通信设备等。潜艇向岸上指挥所报告情况主要利用短波通信，接收岸上指挥所电讯主要用甚长波收信机，同其他舰艇、飞机或沿岸实施近距离通信联络主要利用超短波通信。潜艇可以利用升降天线在一定深度收信，若使用拖曳天线，能在较大深度收信。卫星通信，可使潜艇通过卫星与岸上指挥所实施通信，通信距离远。水声通信，用于同其他潜艇、水面舰艇的水下通信和识别。为保证通信的隐蔽性，潜艇一般采用单向通信方式，使用超快速通信系统，能使潜艇在极短的瞬间向岸上指挥所发信。

水声对抗设备 主要有侦察声呐和水声干扰器材等。侦察声呐，用于侦察目标主动声呐发出的声波信息及其技术参数。水声干扰器材主要有水声干扰器、水声诱饵（潜艇模拟器）和气幕弹，用于压制、迷惑、诱开敌方声呐的跟踪或声自导鱼雷的攻击。

救生设备
有失事浮标和单人救生器等。潜艇失事时，放出失事浮标以标志潜艇失事的位置，并与外界取得联系。单人救生器可供艇员通过鱼雷发射管、指挥室或专为脱险用的救生闸套离艇出水。在潜艇主压载水舱内还装有应急吹排水系统，潜艇失事时，可由潜艇或救生艇注入高压气体排出主压载水舱内的水，使潜艇浮出水面。

居住生活设施

包括空气再生、大气控制、放射性污染检测、温湿度调节系统、生活居住以及饮食、用水、照明、排泄、医疗等设施，用于保持艇内适宜的生存和活动环境，保障艇员健康。

鱼靠鱼鳔来调节它们的比重，通过鱼鳔它们可以不用运动就缓慢上升或下降，大部分硬骨鱼类皆有鱼鳔这个调节浮力的器官。
鱼还可以通过摆动鳍和尾往上浮.

鱼通过呼吸改变自身体积达到改变浮力目的，自身重力不变，浮力改变，控制浮沉

体内有一个器官叫“鳔”。

有鱼泡