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解密驚心動魄潛水實驗:挑戰水下480米深壓力極限

(2010-10-25 08:24:25) 下一個

解密驚心動魄潛水實驗:挑戰水下480米深壓力極限
2010年10月    來源: CCTV

 

心理服務工作者與艙內潛水員互動

 一項讓人神經緊繃的潛水實驗備受矚目,進入高氣壓艙的四名潛水員,最高將承受海底480米深的壓力,密閉空間19天時間裏,潛水員如何生存?加壓過程中出現了怎樣驚心動魄的意外?

 中央電視台《軍事紀實》10月25日播出《極度下潛》,以下為節目實錄:

 為期19天的試驗正式啟動

 2010年8月19日上午9點,在位於上海海軍醫學研究所的500米飽和潛水實驗係統裏,一項讓人神經緊張的神秘實驗悄然展開,從海軍各部隊選拔出來的四名優秀潛水員李剛、葉永利、孫誌江和倪磊將迎來極限挑戰。他們將要在這座我國壓力最大的模擬飽和潛水實驗艙內創造一個紀錄,如果一切順利,潛水員們最大將承受相當於水下480米深的壓力,將會打破亞洲紀錄,而一旦實驗成功將使我國的飽和潛水技術步入世界領先行列。

 9點30分,實驗正式開始。四名潛水員依次進入實驗艙,他們將在這個麵積隻有5平方米大小的居住艙裏生活19天。這期間,他們的身體要承受常人難以想像的高壓,那是一種身體和心理上的痛苦煎熬,不僅如此,四名潛水員還麵臨著很多不可預知的風險,19天中,一旦設備出現故障或者哪怕隻有一名隊員堅持不下來,實驗都麵臨失敗,而潛水隊員則直接麵對生命危險!為此,在艙外的科研人員自始至終都是緊繃著神經,那麽這是一項怎樣的實驗?又是什麽值得科研人員和潛水員去承擔這樣的風險呢?

 進入二十世紀,隨著科技的發展,人類越來越多的需要到深海完成作業,然而隨著深度的增加,海水的壓力也越來越大,常規潛水一般隻能潛到120米深以內,難以適應大深度、長時間的深海作業要求。而飽和潛水技術的出現徹底解決了這一問題,這大大延伸了人類潛水的深度和作業時間。英、美、法等8國已先後突破400米深度,其中法國一直保持著701米深的世界紀錄。和常規潛水使用空氣加壓不同,飽和潛水使用氦氣作為加壓氣體,經過加壓艙內加壓,再通過和加壓艙體連接的潛水鍾將潛水員送入深海進行作業,在和加壓艙的同一深度,潛水員完全可以承受海水的壓力完成深海作業。

 因此,飽和潛水技術成為救援潛艇,海底打撈,資源勘探等深海作業的必要手段。

 2000年8月13日,俄羅斯海軍最先進的導彈核潛艇“庫爾斯克”號,不幸沉沒在150米深的巴倫支海海底。事件發生後,俄軍方雖然采取了包括深潛救生器和飽和潛水在內的各種救援手段,但最終還是沒能挽救118名艇員的生命,盡管如此,在探測和打撈過程中,飽和潛水仍然發揮了其他方式不可替代的作用,並且查明了事故原因。“庫爾斯克”號沉沒以後,它的潛水出口,對接口損壞了,上麵的救生艇沒法跟它對接,所以潛水員下去以後,一個查明原因,另外一個就是一些精細的處理動作,要靠飽和潛水員來完成,這些工作呢,機器人或者機器臂是沒法完成的。

然而,雖然飽和潛水的優勢明顯,但對潛水員和科學設備的要求也更高了,這次中國海軍實驗的深度是 480米,相當於49個大氣壓,對於在這個深度下潛水員所要承受的壓力,實驗總指揮做了這樣一種描述。一塊手表,在水下,後麵的鋼殼,會給壓得凹進去,這隻是二三十個大氣壓。

 果然,實驗剛開始,艙內壓力大的狀態就直觀地表現了出來。在加壓3分鍾後,艙內的壓力就已經達到了 15米深的壓力,此時,實驗人員特意把一個擰緊蓋子的空礦泉水瓶放入艙內。當潛水員從遞物筒中取出礦泉水瓶時,明顯看到瓶子已經被壓扁,可想而知壓力會有多大,因此在剛開始加壓時,潛水員就必須對自己的呼吸方式進行調整。一個是吞咽的時候平衡耳外內的壓力,另外一個就是用鼓鼻子,這兩種方法來調整。

 在艙內,潛水員說話的聲音也發生了相當明顯的變化。這種現象被稱為氦語音,它是由於艙內加壓氦氣產生了空氣密度變化而引起的,這時潛水員顯得奇怪的聲音隨著壓力的增高,語音的變化會越來越大,艙外的科研人員將很難聽懂他們說的話,再嚴重時艙內的潛水員之間也會互相聽不明白了。因此,為了便於艙內潛水員與艙外科研人員的交流,實驗艙內特意準備好了紙和筆,必要時潛水員會通過書寫的方式和艙外進行交流,而在高壓環境,潛水員不能使用鋼筆、圓珠筆來書寫,他們隻能使用鉛筆。因為加壓的時候裏邊的氣體容積會變小,可能會使這個鋼筆、圓珠筆變形。但減壓的時候,裏邊的體積加大,加大以後會通過壓力把裏邊的墨水,圓珠筆的油可能給擠出來。

 加壓速度在不斷地提升,一個多小時後,到中午11點半,已經達到150米深的壓力。

 除了深度的突破,此次實驗還將在加壓速度上取得突破,按照計劃,480米的深度3天就要完成,除去睡眠時間,相當於第一天就要達到300米深度,如此快速加壓目的是從飽和潛水的應用出發的,因為在深海對事故潛艇的救援救生不允許更多的時間延誤。

 高壓下食宿行為不便

 就在150米深的壓力下,潛水員們也開始吃上了他們在艙內的第一頓飯。

 雖然工作人員為潛水員準備了不錯的夥食,但在潛水員們看來,這頓飯並不像平時吃得那樣香。

 在加壓的過程中,潛水員的生理機能不可抗拒地受到很大影響,從而使潛水員產生與平時完全不同的感受。

 潛水員李剛說:就是像我們外麵吃的那種油炸的東西吧,你剛開始吃的時候在艙外感覺肯定是很脆的吧。但是放到裏麵去過後就是很綿,嚼起來就是那種嚼不動。潛水員葉永利也描述到:咬了大塊肉的時候,牙齒都要粘掉了,都要掉下來那種感覺。

 實驗進行到下午3點多的時候,艙內達到了200多米深的壓力,四名潛水員正在靜靜地休息,然而監測室的設備卻監測到了一些不同的波形。

 憑借以往的經驗,科研人員查覺潛水員們的不適反應正在加重。四個人均出現了頭暈現象,但大家在一直在忍著,憋著。

 雖然潛水員不同程度地出現了頭暈、惡心的症狀並沒有超出安全範圍,但科研人員卻不敢掉以輕心,在控製台前,他們仔細觀察著潛水員的狀況。根據症狀和潛水員的表現,確定是高壓神經綜合症的反應。

 高壓神經綜合征是由潛水員呼吸的高壓氦氣引發,它跟加壓速度有很大關係,過快的速度導致潛水員有強烈的生理反應,輕者眩暈、惡心,重者昏厥,最嚴重的甚至會導致潛水員出現生命危險。而這次實驗第一天就要達到300米深的壓力,這在世界上都是屬於少見的高速,快速加壓必然會產生高壓神經綜合征,盡管科研人員和潛水員在實驗開始之前對此早有心理準備,但此時他們必須根據潛水員症狀的發展采取措施了。

 加壓200多米時反應強烈

 在達到200多米深度的壓力時,四名潛水員同時出現了高壓神經綜合征,這讓實驗現場的氣氛驟然緊張,他們希望潛水員能夠依靠自我調節闖過這個關口,但潛水員們頭暈、惡心的症狀卻在不斷地加劇。

 葉永利回憶當時,他非常難受,強烈地想出去。而此時,比潛水員葉永利反應更嚴重的是倪磊,他已經坐不住了。

 潛水員倪磊的症狀已經出乎了科研人員的意料,那麽他到底是已經達到了身體的極限?還是強烈反應讓他的心理壓力過大了呢?

 在這種情況下,經過短暫的討論,科研人員作出了暫時停止加壓的決定。同時,他們進一步加強和潛水員的溝通,緩解他們的心理壓力。

 停止了加壓,其他三名潛水員的身體反應都得到了很大程度的緩解,但倪磊卻恢複得最慢,反應仍然強烈。

 潛水員倪磊的症狀直到晚飯時也沒有減輕,看到倪磊痛苦的樣子,所有人都分外揪心。時間正在一點點流逝,如果延誤更多的時間就不能按照計劃實現3天時間完成480米深度壓力的實驗了,然而倪磊能不能闖過這個難關呢?

 倪磊是一名優秀的潛水員,他更是一名有著強烈使命感和責任感的軍人,在極度難熬的實驗中,他以頑強的毅力和難以克服的困難進行著抗爭。終於,到了晚上8點,在278米深度停止加壓四個多小時後,倪磊的症狀出現好轉,這也讓所有人都長長地舒了一口氣。

 隨著倪磊高壓神經綜合征的消退,繼續加壓的工作馬上展開,科研人員和潛水員都希望在第一天晚上睡覺之前能夠按計劃加到300米深的壓力。但是,在潛水員剛剛有所好轉的情況下這麽做卻冒著很大的風險,潛水員會不會再出現反應,誰的心裏都沒有底,仔細斟酌之後,科研人員最終決定以較慢的速度加壓。

 向300米深壓力加壓時,速度僅為六分鍾加深一米,這對於潛水員來說無疑是比較輕鬆的,經過3個小時的慢速加壓,當天夜裏11點,四名潛水員都安全達到了300米深的壓力,第一天的計劃終於圓滿完成,這給潛水員和科研人員帶來了極大的信心。而四名潛水員通過一天的調節,適應加壓變化的能力也增強了。在隨後兩天的加壓過程中,他們的心情放鬆,再也沒有出現任何不良反應,甚至他們的輕鬆還感染了實驗現場的其他人。

 盡管潛水員們的精神狀態良好,但是他們依然要麵臨一個比較痛苦的煎熬,那就是睡覺。

 睡覺的時候不再進行加壓,但在已經形成的高壓環境中,除了潛水員的呼吸困難,艙裏的溫度也讓人很難適應。雖然艙內溫度控製精度已經達到了零點幾度,但由於加壓的氦氣導熱性很強,睡在上鋪和下鋪的潛水員竟然有著截然不同的感受。上鋪已經汗流浹背了,下鋪的人卻裹著兩個毯子還嫌冷。在呼吸困難和溫度冷熱不均的雙重影響下,潛水員們平均每天的睡眠時間隻有四到四個半小時。

 然而無論遇到什麽樣的困難險阻,潛水員們卻沒有半點退縮。他們知道,為了這項實驗已經有很多人付出了巨大的心血,他們一定要讓實驗成功。

 目標480米深壓力成功實現

 2010年8月21日下午7點23分,經過三天的加壓,加壓表的指針終於指向了480米深的刻度,潛水員們激動地揮舞國旗向祖國人民致意。此刻,他們正承受著相當於480米深的壓力,這是中國飽和潛水技術步入世界先進行列的見證時刻,也是科研人員和海軍潛水員共同的驕傲和自豪。

 三天的加壓隻是480米飽和潛水實驗的一部分,8月23日上午,為了檢驗高壓下的作業能力,四名潛水員佩戴頭盔,身著潛水服,進入巡回潛水艙,在模擬深海環境中進行拆裝設備、打繩結、尋找物品等深潛作業,在水下的最大深度達到了493米。而在整個過程中,四名潛水員非常適應高壓環境,各種作業都得心應手。

 承受著480米深的壓力,潛水員們用實際行動證明了他們具備在這一深度進行深潛作業的能力。而在隨後進行的十多天減壓過程中,四名潛水員身體狀況始終良好。實驗展開後的第19天,9月6日下午3點,加壓表的指針終於指向“0”米刻度,封閉了19天的加壓艙打開了。

 這一刻,正式標誌著我國模擬480米飽和潛水實驗的圓滿成功,打破了亞洲深潛紀錄,同時也成為世界上第九個擁有大深度飽和潛水的國家。

 一項讓人神經緊繃的實驗終於結束了,19天中,科研人員和海軍潛水員麵對的困難和風險已經過去,但他們堅韌頑強的品格和努力進取的拚搏精神卻會讓人們牢牢記住。


















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