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水肺潜水

水肺潜水(英语:Self-Contained Underwater Breathing Apparatus,缩写:SCUBA),指潜水员自行携带水下呼吸系统所进行的潜水活动,其中有开放式(open-circuit)呼吸系统及封闭式(closed-circuit)呼吸系统,原理都是利用调节器(Regulator)装置把气瓶中的压缩气体转化成可供人体正常呼吸的压力[1]。常见的水肺潜水装备包含面镜、呼吸管、蛙鞋、配重、气瓶、调节器、BCD(浮力控制装置)。[2]

开放式呼吸系统相对较简单,亦为现时较多人使用的系统,此种系统供应呼吸用气体(一般是压缩空气)给潜水员单次使用并且被排走。封闭式呼吸系统又称循环呼吸器(rebreather),此系统提供可循环使用的供气。潜水员使用供气后,系统会将二氧化碳吸收,并且重新注入适当氧气,再供应给予潜水员。因为此类封闭系统可提供压缩空气、高氧(Nitrox)或多种混合气体给潜水员使用,透过使用不同的气体,可以针对不同的潜水时限、深度进一步提升,以避免减压症而设计,装备价位自然比压缩空气的普通气瓶要多的。

目录

简介

开放式呼吸系统相对较简单,亦为现时较多人使用的器材,此种系统供应呼吸用气体(压缩空气)给潜水员呼吸使用。

封闭式呼吸系统又称循环式呼吸器(rebreather),此系统提供经呼吸循环,充分利用呼吸气里的氧气,延长潜水时间。潜水员使用供气后,系统会将二氧化碳吸收,并重新注入适当氧气,再供应给予潜水员。

此类系统可提供压缩空气、高氧(Nitrox)或多种混合气体给潜水员使用。使用不同的气体,可针对不同的潜水时限、深度,以预防潜水员病Decompression Sickness (又称“减压病”)或氧气中毒(Oxygen Toxicity)。

发展

19世纪30年代,由于潜水面罩的问世,人类跨出了征服水底世界的一大步。但是靠潜水面罩,人们只能潜入10米深的海水中且停留极短暂的时间,这是因为海水深度在10米左右时,水压与大气压(1.03Kg/M2)几乎相等。但每增加10米,水压就增1个大气压力。如果所呼吸的空气压力高于一般的气压,则人体血液组织中的氮会高度浓缩;如果压力急速减低,人体器官和血管中的会产生毒性作用,致潜水者于死地。

第二次世界大战期间,法国海军军官杰克·艾佛·古斯塔因研制水肺取得了成功而一举成史。古斯塔曾经是海军勤务官,试用过所有的潜水设备,包括手提式压缩空气瓶,都不能保证吸到压力合适的空气。经过潜心研究,他终于发明了一套送气系统,使潜水员在海底能够呼吸到与地面空气相同压力的空气。以后,古斯塔又与控制阀工程师加南合作研究。1943年加南发明呼吸器,利用煤气炉调节阀改装成呼吸器械控制阀,按需要可自动供给适当压力的空气。这样,潜水员本身的呼吸就可以靠调节空气供应量和时入肺部时气压的高低来控制,这套器械简单小巧,潜水员带上它,再穿上内有高压空气的背心就可潜至50—60米深的水中。人们凭借水肺呼吸,自由潜入水中,为人类探测水底世界又扩展了一片海域。

水肺经过不断改进,日臻完善。在美国的佛罗里达州以色列、澳大利亚外海的大堡礁及英国的伦第岛和波拜克半岛等海岸,都设有使用这种呼吸装置的 “海底公园”,在那里,旅游者可尽情游览海底世界的美景。

利用这种呼吸装置,潜水员可对古代沉船进行定位,测量及打捞等工作,为海洋考古学开创了新领域。大多数水肺允许潜水员潜水2小时[3],因此潜水员使用它可在水下自由往来,如维修海上石油钻井平台、监察海港建筑工程、警察执行搜索任务等工作。如果长时间在海底工作,如维修海底设备或检查管道接口等,则用一条 “脐管”把潜水钟和巨大的贮气箱贯通起来,向潜水员供应加氮的空气。

水肺潜水指潜水员自行携带呼吸系统所进行的潜水活动。其中有开放式(open-circuit)呼吸系统,及封闭式(closed-circuit)呼吸系统。

开放式呼吸系统又称水肺(SCUBA),分为单喉式及双喉式。现时最多人用的为单喉式系统。此种系统供应呼吸用气体给潜水员单次使用并被排走。

封闭式呼吸系统又称循环呼吸器(rebreather)。此系统提供可循环的供气。潜水员使用供气后,系统会将二氧化碳吸收,并重新注入适当氧气,再供应给予潜水员。

视频

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参考文献