飽和深潛的中國突破

飽和深潛的中國突破

　　「可上九天攬月，可下五洋捉鱉」。繼嫦娥三號成功實施軟著陸，開啟「月宮」新生活後，我國深海飽和潛水又一次挑戰了極限。近日，中國首次300米飽和潛水海底出潛探摸作業圓滿成功。6名飽和潛水員在高壓環境暴露生活了380小時，並完成減壓後依序出艙，安全返回工作母船。他們經過24小時適應恢復後，目前身體狀況良好。此次飽和潛水深海作業，實現了我國歷史性的突破。

　　探秘海底　飽和潛水潛力巨大

　　在電影《深淵》中，潛到水下石油鑽塔里的潛水員，讓我們對美麗的海底世界產生無限神往，甚至出現了一些時尚的海底婚禮。隨著時代的發展，潛水作業已成為援潛救生、海洋開發等工作中的重要內容，是不可或缺的水下技術。然而，隨著潛水深度的加深，水下作業時間的延長，水中作業效率的降低，採用氦氧常規潛水技術在無潛水鐘的條件下進行潛水作業，潛水員往往在水下減壓時會經受寒冷、疲勞、飢鋨、涌浪等不利因素影響。因此，為了提高潛水作業效率，完成水下複雜的作業任務，採取飽和潛水技術勢在必行。

　　飽和潛水是一種適用於大深度條件下，開展長時間作業的潛水方式。潛水員在海洋的某個深度工作一段時間後，不必匆忙地回到海面上減壓，可以繼續在海中呆下去，直到工作完成後再返回海面，進行一次減壓。較之於空氣潛水，飽和潛水員可以在更深的大海深處進行潛水作業，拓展人類活動的空間。按照國際慣例，潛水作業深度超過120米、時間超過1小時，一般採用飽和潛水。

　　飽和潛水時，人體直接暴露於較深的海洋環境中，技術難點在於潛水員下潛時不斷增大和上浮過程中不斷降低的海水壓力，對人體血管造成巨大衝擊。潛水深度每超過10米，壓力就增加1個大氣壓。正如我國載人潛水器「蛟龍號」5000米海試現場副總指揮崔維成所描述的那樣：「下潛到300米深時，人體要承受30個大氣壓，相當於在指甲蓋那麼大的範圍內，托舉起一隻沉重的鉛球。」

　　飽和潛水技術，就是讓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，來適應高壓環境。作業完成後，需要在減壓艙里完成逐步減壓，才能返回正常生活。如果不減壓，在高壓下溶解而進入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。

　　你追我趕主要強國競技深藍

　　2000年8月12日，俄羅斯海軍核潛艇「庫爾斯克」號失事，100多名官兵葬身海底。由於不具備深海潛水作業能力，俄羅斯不得不求助於英國和挪威。事實證明，世界各國都需要飽和潛水技術。在這場深潛科技競賽中，歐美國家明顯佔據優勢。據了解，英、美、瑞士、挪威等8國已先後突破400米深度；海上實際深潛實驗中，法國、日本已分別達到534米和450米。

　　深潛水是世界各國一直都在攻克的尖端難關，實現深潛水的關鍵技術，就是飽和潛水。自從1957年，美國海軍專家第一次提出以提高潛水作業效率為目標的「飽和潛水」新概念以來，世界很多國家都進行了大量的飽和潛水技術方法及其醫學保障的研究。1992年，法國進行了一次人體氫氦氧混合氣模擬飽和潛水實驗，深度達到了701米，壓力為71.1個絕對大氣壓。這是當前人類承受的最高壓力世界紀錄。同時，日本、印度等國也一直在奮力追趕。近10年，日本幾乎每年都進行飽和潛水訓練，多次深度超過400米。2008年日本海上自衛隊在海上完成了440米飽和潛水實際作業訓練。

　　我國飽和潛水雖然起步較晚，但是發展迅猛。1975年，海軍醫學研究所開始進行飽和潛水動物實驗研究，開闢了我國飽和潛水的「新大陸」。1976年，該所建立了我國第一座飽和潛水艙，開展了模擬空氣飽和潛水的人體實驗，填補了國內空白。30多年來，我國飽和潛水技術不斷向深藍邁進，2010年，突破400米深度，實現了潛水員直接暴露在高壓環境下作業。2012年中國首艘300米飽和潛水母船「深潛號」在青島露面，為首次300米飽和潛水的成功「埋下伏筆」。

後起之秀奮進中國衝擊500米

　　目前，作為唯一一種可使潛水員直接暴露於高壓環境開展水下作業的潛水方式，飽和潛水已廣泛應用於失事潛艇救援、海底施工作業、水下資源勘探、海洋科學考察等軍事和民用領域。

　　在世界飽和潛水史上，下潛深海300米是一道難以逾越的門檻，目前只有少數國家掌握並進行技術封鎖。在近海海洋工程中，飽和潛水技術是潛水行業頂級核心技術，也是人類向海洋空間和生命極限挑戰的前沿技術。飽和潛水作業的地位舉足輕重，受到各國普遍重視。作為後起之秀的中國，首次探摸300米深海，不僅離不開我國科學技術以及綜合國力的發展，還少不了整個科研團隊只爭朝夕的忘我奮鬥精神。

　　從「深潛號」的建造完工到中國首次300米飽和潛水，不僅大大提升了我國應對大深度、大噸位應急打撈、大面積溢油及其它應急突發事件的快速處置能力，而且更好地促進了我國深水救援打撈及海洋事業的發展。同時，此次300米深海作業順利完成，也標誌著我國海上大深度飽和潛水作業能力實現了歷史性的突破，對我國深海海洋資源開發、海上安全應急救助、海洋國防建設具有重大意義。

　　交通運輸部上海打撈局局長沈灝表示，目前，交通運輸部救撈系統正在加快發展飽和潛水成套技術，加大研發力度，下一步將集中開展500米飽和潛水作業技術的攻關。由此可見，我國飽和潛水的發展將繼續推進救撈能力的提升，實現救撈作業能力達到國際先進水平，為保障海上安全和建設海洋強國，實現中華民族偉大復興的「中國夢」作出新的更大的貢獻。

　　鏈接1:飽和潛水

　　飽和潛水是一種適用於大深度條件下，開展長時間作業的潛水方式。簡單來說，在幾十米的水下，人呼吸壓縮後的普通空氣就行。隨著深度增大，水下呼吸普通空氣，其中的氮氣在高壓下易引發「氮麻醉」，而且呼吸阻力也隨水壓增大。這時只能呼吸氦等惰性氣體和氧的混合氣體來進行更深的潛水作業。而惰性氣體吸入後會融進人體血液，這就決定了潛水員在水下作業時間越長，上浮減壓的過程就越長，潛水作業效率將大大降低。如果不按規程進行減壓，溶解在體內的惰性氣體將在潛水員的關節或身體組織中形成氣泡，會造成嚴重的減壓病，甚至會危及生命。當潛水員在某一壓力下連續停留24小時後，身體組織中溶解的惰性氣體量也就達到了最大限度。嚴格地說，這時吸入的惰性氣體與呼出的量相等，處於動態平衡。機體被惰性氣體飽和得愈多，其安全減壓時間也愈長。如果溶解量達到一定極限，不再增加，其減壓時間也可始終保持不變。這種潛水方法，就叫做「飽和潛水」。

　　鏈接2:飽和潛水系統及流程

　　飽和潛水系統包括甲板居住艙、過渡艙、潛水鐘、潛水鐘吊放系統、生命支持系統和中央控制室，以及潛水員熱水供應、氣體供應、氦氣回收系統和觀察通信、供電等設備。可適用潛水深度一般為200米—300米，最大可達400米—500米。

　　甲板居住艙，是供潛水員加壓、飽和深度停留和減壓使用的主要艙室。艙內有卧室和起居室，設有供氧、二氧化碳吸收、溫濕度控制等裝置。

　　居住艙與過渡艙相連接，兩艙可獨立使用。大型飽和潛水系統有2個或2個以上居住艙。每個居住艙一般可居住4名潛水員。過渡艙是供潛水員進出的通道，有多個艙門，可與潛水鐘或外界相通。艙內通常裝有氣壓吹除式抽水馬桶、盥洗池、淋浴噴頭等設備。

　　潛水鐘是潛水員從甲板居住艙到海底作業、工作結束後回到甲板居住艙的運載設備，又稱下潛式加壓艙。呈圓柱形或球形，可承受內壓和外壓，一般可容納3名潛水員，鍾底部有一通道供潛水員出入。潛水鐘以鍾臍帶同水面的潛水工作母船連接；飽和潛水裝具又以潛水員臍帶同潛水鐘連接，臍帶一般長15米—30米。

　　潛水鐘吊放系統是保障潛水鐘吊放及同居住艙對接的設備。生命支持系統用於保證密閉環境中溫度、濕度和氣體成分、所需壓力等達到額定指標，居留在壓力下的潛水員能維持正常生活並保持有效工作能力。

　　中央控制室，用於對飽和潛水設備和各分系統進行集中操縱、控制和監護。飽和潛水系統中有的將居住艙設置在水下，稱為水下居住艙。它是飽和潛水時水下定點作業的主要設備，由工作艙、過渡艙和生活艙等組成。潛水員在母船加壓後，由潛水鐘送到水下居住艙。

　　深海體驗

　　「加壓到300米的時候，人的身體很是疲憊，呼吸也很累，幹活的話比平時要累很多，好像背了很多東西在幹活一樣。減壓隨著深度變淺，人也越來越舒服了，輕鬆了，飯菜感覺越來越可口，越來越有味道。之前在300米的時候，吃飯像工作一樣，反正是到點了就吃，沒什麼胃口，但是為了工作不吃又不行，必須要保持狀態，必須要把能量加進去。」——飽和潛水員胡建　　

　　「海底作業區十分荒蕪，幾乎沒有海洋生物。潛水員們忙著作業，一干就是8—10個小時，之後就是回艙睡覺休息，根本沒有時間和心情去『欣賞』海底景色。」——飽和潛水員董猛

　　「忽然感覺挑戰很大，飽和潛水就是個需要不停學習的職業。技術在不斷革新，潛水鐘里隨時可能添置新設備，而且作業時艙里或鍾里出現任何設備上的突發情況，潛水員必須有能力解決。」——飽和潛水員李洪健