[潜水知识 ] 潜水的发展史

发布时间:2016/1/5 9:06:40

神游海底是人们由来已久的愿望,早在2800年前,米索不达文化全盛时期,阿兹里亚帝国的军队用羊皮袋冲气,由水中攻击敌军,这也许就是潜水的老祖宗了。

距今1700年前的中国史书《魏志倭人传》中,就已经有了海边渔夫在海里潜水捕鱼的场面描写。到了1720年,一个英国人利用一只定做的木桶潜到水下20公尺深的地方成功地进行海底打捞。而今天职业潜水的前身,则要算160年前英国的郭蒙贝西发明的从水上接帮浦运送空气的机械潜水,也就是头盔式潜水。这种潜水于1854年首次在日本出现。

1924年开始使用玻璃做潜水镜,并利用帮浦从水面上吸取空气的面罩式潜水器,这是水肺潜水器材的前身。就在这年日本人使用面罩式潜水器潜入地中海底70公尺,成功的捞起沉船八阪号内的金块,震惊了全世界。在二次世界大战期间,开发了一种特殊军事用的空气罩潜水器,采用的是密闭循环式,并有空气瓶的装置。二战末期,法国开发了开放式空气潜水器1945年前后这种潜水器在欧美非常流行。近几年来由于潜水器材的进步,带动潜水运动蓬勃发展,投身于潜水和喜欢潜水运动的人也越来越多。由于潜水运动日益流行,许多潜水组织应运而生。目前世界上的潜水组织有好几百个,由于经营策略和方法上的不同,其知名度、普及率、国际化等的程度有所差异。

比达芬奇早数年,有一位意大利的科学家,异想天开,把人面当马脸,改造吊在马鼻前的皮制饲料袋变成潜水面具,作成了类似的设计,罩在潜水人的头部,同样的使用一条呼吸管。但是这些"发明"实在是坑人的东西,好象为海龙王招赘女婿之用,牺牲好多人的性命。
纪元一六九零年,哈利氏(Edmnud Halley)发现了向潜水钟灌输空气的防法,他认为如果潜水人所呼吸的空气,他的压力和周围的水压相等,那么潜水人的肺功能就可以正常的运作,不受压迫。他证实的方法是利用一个无底的潜水钟,可容纳一到二人;当潜水钟下沉的时候,水的压力就开始挤压钟内的空气,钟内的潜水人可以利用那些空气来呼吸。钟继续下沉,空气因受挤压水位继续在钟内上升,因此可以呼吸的空气也就越来越少了。到了十公尺深处,钟内空气被压力挤到只剩一半,因此每平方公分的压力就从一个气压上升到二气压,变成二倍;二十公尺时空气体积只余三分之一,压力也就增加了三倍,也就是说等于三气压,以后每沉下十公尺就增加一气压,但是钟内空气体积的减少并不如想象中那么平均,到了水底下一九O公尺的地方,空气体积只剩下二十分之一,也就是说压力二十气压。三公尺高的潜水钟在一九O公尺的海底,钟内空气仅有十五公分的厚度,在这种情形下,潜水人虽然可以呼吸,但却毫无活动的余地。理论上是不错,但效用上却交了白卷。解决的方法就是从水面上灌输空气补充,这就是哈利的原理。以后哈利制造了一个小潜水钟,利用软管(呼吸管)一端深出水面,一人在钟内,一人抓软管,在水深十米的地方停留了一个半小时,潜水人并无不良状态发生。

在硬式潜水器问世之前,一般都是用柔软的材料制成的。最先考虑用硬材料的是一七一五年英国的约翰(John Lethlridge),他向伦敦的一家制桶店定制了一个木桶,潜水人就伏在桶中,可惜当时他没有留下详细的蓝图,不过他在一七四九年的译本绅士杂志上,发表了他所发明的潜水器,在世界各地成功操作的报导。十八、九世纪,工业革命发生,科技进步一日千里,有关潜水所早的各项技术上的困难,也就陆续被解决了。到了瓦特发明蒸汽机以后帮浦(Pump)也随之问世,使得潜水即使大大迈进了一步。利用帮浦原理成功的应用到潜水作业,而确定了供给潜水人空气的方法。在十七世纪,有人主张用金属制造潜水头盔,有人建议用玻璃。。。。。。最初制造出头盔连潜水衣的是有名的德国人奥古斯都雪贝(Augustus Siebe,他在一七八八年出生于萨克斯索尼(Saxony),曾参加过滑铁泸之役。一八一七年到了英国,雪贝苟尔公司仍完整的保留有他当时的发明。在一七八二年曾经用此种装备将一艘沉入海底拥有一八O门大炮的军舰成功的加以解体打捞。不过,这种装备在水底的操作中,如达到某一程度的倾斜度时,对潜水人的活动仍有限制。一八三七年他加以改良成密封式的头盔潜水衣,现在还在使用的也就是在加以改良而成的,但是还有许多潜水人到现在依然使用当时类似的那种形式的潜水衣。

到了十八世纪中叶,潜水装备又有了发展,不过仍然维持那条借以保身立命的空气供应管。一八六五年,德国矿业工程师师普库委若鲁和海军军官德芮尔衣象桂合作研究,他们的新构想------就是使潜水人不要依?quot;生命线"而能在水中遨游。因此他们想出将空气压缩灌入金属制成的钢瓶内,潜水人可能携带空气脱出巢臼,虽不同凡响。可惜当时的技术还无法制造出耐高压的气瓶而不得不暂时退休。一直到一八一九年才付诸实现。他们只能做到让潜水人携带气瓶,但是仍然有一条管连接气瓶到水面以获得空气。

十八世纪后半,工程好似可是运用头盔潜水衣或潜水钟于造桥筑港的工程上。当这种如火如荼的潜水活动日益发展之时,忽然发生了一连串恐怖的事故,使潜水活动突然受到莫大的阻碍。许许多多的潜水人于潜水后,皆染患上不可思议的疾病,症状有肌肉、关节剧痛、呕吐、耳聋、丧失意识、甚至神经麻痹、异常,乃至突然暴毙的情形。后来被称为潜水夫病。原来,潜水人在水中所呼吸到的空气,所含的氮气溶入到体内血液和组织中,潜得越深,时间越久,渗入体内的氮气越多,因此在上升时也要有充分的时间使氮气排出体内,以恢复正常。如果上升的速度太快,压力急降,在血液与组织里的氮气来不及排出就变成气泡。如果流向脑部或心脏的血液,受到这种氮气气泡的阻碍,就会引发所谓的"减压症"。这个可怕的谜,到了一八七O年才被德国的生理学家玻鲁贝鲁所解开,因此他建议潜水人上升时要缓慢,以便有充分的时间将氮气排除体外,不致形成要命的气泡。一九O六年他算出一个潜水人上升阶段式减压表,如在一八二公尺海底深处停留四分钟,就必须要有十一小时三十分钟的阶段减压不可。

一九二O年法国海军军官普鲁理流,想设计一种能在水中自由行动,又附有头盔的潜水装备蓝图。果然,在一九二六年他用三公升的高压气瓶,在瓶口装了一条管子,含在口里,作为呼吸,鼻子用夹子夹住,带着眼镜式的水镜前。不过水镜内的空气压力无法与外面的水压取得平衡,所以无法潜入更深的水中。直到一代传奇人物顾士都出现,才完成了轻便、自由行动的潜水装备。顾士都,这个海洋的狂热者,本来是法国海军的炮术家,有一次他戴上面镜潜水,竟然发现海底世界真实五光十色,瑰丽无比,自此以后他就迷上了潜水,也改写了他一生的历史,最后在潜水史上立下了不朽的功业。首先,他试用普鲁理流式的潜水器,在十二公尺的深处,仅能停留十分钟。后来他获得军舰上大炮保养兵的帮忙,进行实验。有一次,他试做了一个氧气再呼吸各种闭路潜水器,里头装有碳酸钠的空气过滤器,不过他吃了不少苦头,例如他在潜到一一四尺的深处,忽然发现瓶里的空气不再是救命的朋友,竟变成了要命的敌人;又有一次,在试验中差点因氧气中毒而丧命。一九三九年,第二次世界大战爆发,他奉调服务与海军情报处,这时候他转移了对氧气潜水器的兴趣,回头过来研究普鲁理流式的潜水器,尤其着重于研究该种潜水器,能自在的供给所需空气的自动控制机件。他和巴黎航空燃料工程师卡尔南合作进行研究,终于在一九四三年成功地制作了可在水中来去自由的自给式潜水装备。他还驾着他的研究船加利普索号,来往世界各海域,从事潜水的研究和探险。他也完成了水中居住试验,他的海洋知识在世界上真是无人能与匹敌。他制作的自给式开路潜水装备真是轻巧、安全、简便,价格又低廉,生产后,几十年风行不衰,使潜水活动由军事上、工程上的需要,开放出来,使人们的休闲活动更增加了这项多姿多彩、又刺激、又富于乐趣的项目,更使那不同的另一种"世界"呈现在世人的眼前。

 

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