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飽和潛水:潛水員與深海高壓的較量

2015-02-02 09:49:33

來源:南方日?qǐng)?bào)

  在只有一件宇航服的保護(hù)下,人類已經(jīng)將足跡留在了38萬(wàn)公里以外的月球。但在只有一件潛水服的保護(hù)下,人類只到過大海深處幾百米??芍^上天易,入海難。

  1月20日9時(shí),經(jīng)過飽和潛水試驗(yàn)和13天的減壓,參加飽和潛水專項(xiàng)試驗(yàn)的海軍北海艦隊(duì)某防救生支隊(duì)4名潛水員依序出艙,創(chuàng)造了330.2米的全國(guó)飽和潛水新紀(jì)錄。這330.2米意義巨大:它將人體直接暴露于34個(gè)大氣壓的深海高壓環(huán)境下,每平方厘米的身體承受的壓力為34公斤力??胺Q一場(chǎng)潛水員與深海高壓的戰(zhàn)爭(zhēng)。

  斗 爭(zhēng)

  深潛面臨的是高強(qiáng)度的海底壓強(qiáng),以肉體之軀對(duì)抗這種壓力絕非易事,潛水員必須與氮麻醉、減壓病等一個(gè)個(gè)難題作斗爭(zhēng)

  在清澈的海水中潛游是大多數(shù)人夢(mèng)寐以求的事情,但是,如果面臨的是高強(qiáng)度的海底壓強(qiáng),這件事情就與享受沒有任何關(guān)系了,挑戰(zhàn)甚至是危險(xiǎn)都相伴左右。參與此次飽和潛水專項(xiàng)試驗(yàn)的人員形容自己當(dāng)時(shí)胸口像是壓了一塊大石頭,實(shí)際上,在330米的深度,潛水員所要承受的壓強(qiáng)是地面生活的30多倍,身體每平方厘米所要承受的壓力約為34公斤力。

  以肉體之軀來對(duì)抗這種壓力絕非易事。

  在已知的生物中,不乏生活在深海的一些抗壓高手,它們生活在數(shù)百米甚至上千米的海底,以柔弱之軀挑戰(zhàn)高壓。這些魚類的生存之道就是借助壓差流通機(jī)制,讓體內(nèi)的壓力與外界的海水壓力之間形成平衡。同樣,它們的身體結(jié)構(gòu)特殊:骨骼變薄,易彎曲;肌肉組織特別柔韌,纖維組織變得出奇細(xì)密;魚皮組織僅僅是一層非常薄的層膜;生理組織充滿水分。

  魚類的生存之道給人類深潛一些啟示:通過吸入氣體在人體內(nèi)形成分壓,與體外的壓強(qiáng)之間形成一種平衡,就可以避免被“壓壞”。

  一個(gè)訓(xùn)練有素的潛水員直接潛入水下幾十米深,可以呼吸壓縮后的普通空氣。但隨著下潛深度增大,人所承受的海水壓力越大。每下潛10米,人體承受的壓力便增加1個(gè)大氣壓。如果在更高壓力下,依然呼吸由氮?dú)馀c氧氣組成的普通壓縮空氣,極易引發(fā)“氮麻醉”,這足以致命。

  想要安全深潛,含有氮?dú)獾钠胀諝庖呀?jīng)不能滿足需求,取而代之的是氦氣等惰性氣體與氧氣的混合空氣。與氮?dú)庠诟邏合螺^容易溶解于人體的脂肪與神經(jīng)組織不同,氦氣的溶解率只有氮?dú)獾?0%。氦分子的體積也非常小,其在人體內(nèi)擴(kuò)散速率是氮?dú)獾?.5倍。所以使用氦氧混合氣體不但可以減少麻痹現(xiàn)象,也可利用它迅速擴(kuò)散的特性,縮短減壓時(shí)間。

  解決了潛水員賴以生存的空氣問題,另一個(gè)挑戰(zhàn)又來了

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