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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:南方日報

  在只有一件宇航服的保護下,人類已經(jīng)將足跡留在了38萬公里以外的月球。但在只有一件潛水服的保護下,人類只到過大海深處幾百米。可謂上天易,入海難。

  1月20日9時,經(jīng)過飽和潛水試驗和13天的減壓,參加飽和潛水專項試驗的海軍北海艦隊某防救生支隊4名潛水員依序出艙,創(chuàng)造了330.2米的全國飽和潛水新紀錄。這330.2米意義巨大:它將人體直接暴露于34個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。堪稱一場潛水員與深海高壓的戰(zhàn)爭。

  斗 爭

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

  在清澈的海水中潛游是大多數(shù)人夢寐以求的事情,但是,如果面臨的是高強度的海底壓強,這件事情就與享受沒有任何關(guān)系了,挑戰(zhàn)甚至是危險都相伴左右。參與此次飽和潛水專項試驗的人員形容自己當時胸口像是壓了一塊大石頭,實際上,在330米的深度,潛水員所要承受的壓強是地面生活的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,與體外的壓強之間形成一種平衡,就可以避免被“壓壞”。

  一個訓(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個大氣壓。如果在更高壓力下,依然呼吸由氮氣與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,含有氮氣的普通空氣已經(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。與氮氣在高壓下較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氣的40%。氦分子的體積也非常小,其在人體內(nèi)擴散速率是氮氣的2.5倍。所以使用氦氧混合氣體不但可以減少麻痹現(xiàn)象,也可利用它迅速擴散的特性,縮短減壓時間。

  解決了潛水員賴以生存的空氣問題,另一個挑戰(zhàn)又來了

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