飽和潛水,“龍宮”探寶的敲門磚
新知
作者:高峰
“龍宮訪客”最怕惰性氣體
想要像孫悟空那樣潛入海底去拜訪“龍宮”,那可不是簡單事,如今深海潛水是世界各國正在攻克的尖端難關,而實現深海潛水的關鍵技術,就是飽和潛水。
潛水深度每超過10米,壓力就增加1個大氣壓。潛水員潛水完畢後,人必須減壓。如果不減壓,在高壓下溶解進潛水員身體內的惰性氣體會殘留在身體組織中,造成嚴重的減壓病,甚至危及生命。在常規潛水中,60米水深下,潛水員隻能工作半個小時,就必須出水進入減壓艙,進行長時間減壓,作業時間很短。
美國在1957年提出了一個“飽和潛水”概念,就是創造出一種環境和條件,使潛水員體內各組織體液中所溶解的惰性氣體達到完全飽和的程度,這樣潛水員可以在高壓下停留幾十天,待作業完成後,再一次性減壓。這就需要建造一個生活艙,給艙裏加壓形成高壓環境,潛水員在艙裏呼吸的氣體是氦氣和氧氣的混合氣體。在不同的深度和高壓環境下,混合氣體的配比和加壓時間都不同。1981年,美國完成了第一次實驗,3名潛水員在686米的海底,工作生活了7個晝夜。
自主研發300米飽和潛水成套技術
2014年1月,上海打撈局的潛水員在南中國海首次完成了300米飽和潛水海底出潛探摸作業,使用的是我國自主研發的300米飽和潛水成套技術,其中,我國自主建造的首艘300米飽和潛水工作母船“深潛號”最引人注目。
“深潛號”上裝備的300米飽和潛水係統,由生活艙、過渡艙、潛水鍾、生命保障係統四個主要部分組成。飽和潛水作業期間,6名潛水員生活在壓力為31個大氣壓的生活艙內,工作時,由潛水鍾送至水下300米處,完成潛水作業後,再乘潛水鍾返回生活艙裏。
我國於上世紀70年代就開始飽和潛水技術的研究。此前曾有飽和潛水模擬試驗到493米的科研記錄和潛水器潛入深海7 000米、由機械手進行作業的記錄。但潛水員到深海裏探摸巡潛,隻有上海打撈局攻克了這一難關。
飽和潛水員的生活與常人有何不同
1. 呼吸
常人呼吸的空氣,主要是由氮氣和氧氣組成的混合體,呼吸過程是幾乎沒有感覺的輕鬆行為。飽和潛水員呼吸的氣體是由氦氣和氧氣組成的混合體,氦氣多,氧氣少,混合的比例因海深不同而不同。潛水員在生活艙和海底呼吸的都是這種氣體,呼吸過程倒不困難,但聲音會變得像鴨子叫一樣。
2. 壓力
常人承受的壓力是1個大氣壓,飽和潛水員要承受31個大氣壓。在這種壓力下,人感覺就像被擠壓住了一樣,抬下手、動下腳都很費力。
3. 吃飯
潛水員吃飯也與常人不一樣。潛水員不能吃硬的,會損傷牙齒;不能吃黃豆等容易放屁的食物,不能吃蘿卜、韭菜等味道重的食物,以免汙染狹小的環境;吃飯時,米飯、饅頭被擠壓粘在牙上,很難受,需要使勁咀嚼,才能吃下去;味覺變遲鈍,飯菜吃不出鹹味來;要多吃牛排、雞鴨魚肉等高熱量食物。
4. 睡覺
6個人擠在長11米、寬3.8米、高3.5米的生活艙裏。艙裏有6個上下設置的床鋪,中間過道不到50厘米寬,床寬90厘米。沒有白天黑夜的感覺,睡覺不能關燈,以便監控室隨時監控著他們的生命安全。由於容易疲勞,一天睡12個小時以上。除了睡覺、下海作業,剩餘的時間隻能看看書。
5. 如廁
潛水員如廁、洗澡都在生活艙裏。如廁前要向監控人員報告,如廁完畢後,也要報告。等到監控人員發出指令,潛水員才可放水衝馬桶,並關上放水閥門。然後,地麵人員再打開另一個閥門,把汙物排到一個圓筒內。這樣做的目的是,絕對保證生活艙裏不出現漏氣現象。洗澡也是如此。
6. 穿衣
生活艙裏保持著38~40℃的溫度,潛水員在艙裏穿著短袖等純棉寬鬆的衣服。下海作業時,穿的是“熱水服”,流動著熱水的水管密布在衣服的各處,不停地給潛水員加熱,以抵禦海水的寒冷和補充潛水員因呼吸氦氣而被帶走的熱量。這樣看來,想當一個“海底孫悟空”,真不是那麼容易的!(責任編輯:白玉磊)