潜水艇上浮之后,人为什么不能马上出仓?

邵金明

图注:饱和深潜潜水后,潜水员必须进入这种加压舱,否则就会得深潜病

首先,你这个问题题目和问题内容描述并不相符,题目设计的是潜水艇上浮后,但内容却是人潜水快速上浮后,实际上,这两个问题有完全不同的答案。

首先来看看潜水艇,你说的潜水艇,学名称作潜艇,潜艇是有耐压壳体的,可以通过耐压壳体的艇壁直接承受潜深后的外界水压,而潜艇舱内则跟采用气密舱技术的民航客机和运输机一样,是保持常压的。因此人在潜艇内是感受不到随着潜艇潜深变化外界水压的变化的。所以,跟民航客机降落开舱后乘客可以直接出舱类似,潜艇上浮后,人也一样可以直接走出潜艇,这不会对人的身体造成任何损害。

然后我们再来回答人潜水快速上浮的问题。首先,不依靠潜艇或载人深潜器等装备的人本身潜水就不能潜的很深。传统的常规空气潜水技术,有效作业深度一般为60米,作业时间为30分钟。携带氧气瓶的潜水员之所以不能下潜到更深的深度,主要原因是受人的生理极限限制,因为普通氧气瓶中携带的是空气,空气中的主要成分是氮气和氧气,其中氮气的占比比氧气还要大得多,下潜深度过大,潜水员在气瓶呼吸时就会出现“氮麻醉”现象,这是非常危险的。即便使用纯氧气瓶,也会出现水下的高压氧毒性作用,使得潜水员面临生命危险。而潜水深度要想超过60米,必须采用人工配制的氦氧混合气。用氦作为稀释气体替代氮之后, 可不再出现氮麻醉; 而氧的浓度则可按各深度的安全氧分压规定配制, 既不产生氧中毒、也不出现缺氧症。

其次,潜下去以后,想要上来又是一个大难题,这就是你问题内容里问到的“人潜水后为什么不能快速上浮”。我们知道海底是有很大压力的,海水越深压力越大,人在潜深的时候,为了适应外界水压的变化,身体是在逐渐进行适应和调整。此时人身体血液内的惰性气体浓度是大幅度上升的。而潜水人每次上浮前,必须先进行长时间的逐步减压,使得身体能够逐渐适应压力的变化,同时逐步降低血液中惰性气体的浓度,之后才能成功出水,否则也会有生命危险,也叫“潜水病”(或减压病)。

那么,这个减压逐渐上浮的时间有多长呢?根据资料,当当潜水深度在115~120米时,所需的减压时间是水下有效作业时间的7.2~10.6倍。这意味着如果有效作业时间仅为10分钟,那么减压时间就要长达1到2个小时。

这样看,潜水后上浮,是不是效率很低?但有的时候,潜水员不能这样慢慢上浮,因为有的时候人是沉在近海的潜艇里,潜艇里氧气已经不够用了,必须马上出来;有的时候潜水员携带的氧气瓶里的氧气已经快耗尽,必须快速从水里出来。这怎么办呢?为了解决这个问题,人类就研制出一种可以水下使用的减压舱,潜水员需要快速上浮的时候,可以进入这个减压舱,在舱内可以模拟海水中压力变化,逐渐调节压力,到水面的时候压力已经正常,人就可以直接出舱。值得注意的是,潜艇救生钟并非是减压舱的一种,潜艇救生钟实际上与潜艇一样,都是依靠艇壁耐压壳体来承受海水压力的,内部则是常压,通过救生钟上浮的艇员不与海水直接接触,也不需要减压,直接可以出舱,不会得减压病。

但有的时候,潜艇沉没了,没有时间等待救生钟,需要艇员从海水中马上快速上浮,这个时候上浮有危险怎么办呢?外国海军研究出快速上浮救生方法和装备。潜艇失事后,在潜艇内的常压环境下,艇员穿着一种特殊的充气罩式服装,经艇上调压舱门快速充气增压后,直接上浮到水面,途中不停留减压。据资料显示,目前潜艇快速上浮救生的最深纪录是183米。但使用快速上浮法得救的艇员,此时并非就安然无恙了,而是还要马上进减压舱进行减压,因为在快速上浮中,虽然有充气罩服装缓解压力,但人仍然与海水直接接触,受海水压力影响,身体仍然发生了变化,需要减压。

通俗点总结就是,在深海里,人只要不与海水直接接触,在潜艇或深潜器里待着,就无需减压;只要人在深水里与海水直接接触,上浮就得先减压。


兵工科技



众所周知,水是有压强的。当潜水员深潜以后,我们能明显感觉自己的身体简直难以承受水的压力,特别的憋屈。据了解,而我们在水中每下降10厘米,相当水增加17KG左右的压力。

当潜水员在水下呼吸时,这时水下压力比较大,此时潜水员吸入的氧和氮会被血液过量摄取,当然,氧气对我们来说是有用的,但是氮的确是一种负担。大自然界追求的就是一种平衡,当你深潜之后,由于水的压力非常大,为了达到平衡,血液里会吸收大量的氮和氧,身体内的压强也会逐渐增大。

但是当潜水员浮出水面后,由于外部大气压的压强比较小,因而此时身体相对于外部环境来说,压强较大。如果直接出水,脱掉保护衣,这时可能出现身体内出血的情况。也就是题目中说的爆炸。

当然,最好的方法就是,当潜水员深潜一段时间后,出来以后先去减压室,周围的环境是一个压力室,压力慢慢减去,让身体慢慢恢复到潜水前的状态。这样,就不容易引发问题。

潜水本身就是一个比较危险的职业,其中也容易引发各种各样的生理、心理问题,我们一定要注意规避这些问题,提前做好预防,遵守科学规律。


阿尔法军事

题主描述的这种情况有一个专业名词叫“减压病”,或者具体的说叫“潜水减压病”。但题主的描述有两个错误,首先这种症状跟潜艇没有关系,而是潜水者才会出现的;其次也不会导致人爆炸,最多造成肌体内部出血,或者溶解在机体组织和血液内的惰性气体由于减压而形成气泡,造成身体的不良反应或急性功能障碍。

减压病的原理说起来也很简单。水下是有水压的,每下潜10米,大致相当于增加一个大气压的压力。机体在高气压环境下,肺泡内各种气体分压随之增高,并立即与吸入压缩空气中各种气体的分压相平衡。因为肺泡内气体分压高于血液中气体压力,便相应地增加了气体在血液中的溶解量,再经血循环运送至各组织。其中大部分氧及二氧化碳迅速被血红蛋白及血浆内成分所吸收,仅少量以物理状态游离于体液中。氮在体液内的溶解量与气压高低和停留时间长短成正比。

当人体由高气压环境逐步转向正常气压时(比如从水下上浮),在速度不快的情况下,体内多余的氮可以由组织中逐步释放而进入血液,然后经过肺泡逐渐缓慢地排出体外,不会造成不良后果。当减压速度太快,体内压力超过外界压力过多时,体液内的氮就无法继续维持溶解状态,会在几秒至几分钟内迅速释放,并且以气泡的形式聚积于组织和血液中。减压的速度越快,产生气泡的速度也就越快,聚积量也越多。

在脂肪较多而血循环较少的组织,如脂肪组织、外周神经髓鞘、中枢神经白质、肌腱和关节囊的结缔组织等中,脱氮困难。释放出来的氮可能长期以气泡状态存在。除了血管内的气泡外,氮气泡还往往聚积于血管壁外,挤压周围组织和血管,并刺激神经末梢,甚至压迫、撕裂组织,造成局部出血等症状。在脂肪少而血流通畅的组织中,氮气泡多在血管内形成栓塞,阻碍血液循环。气泡还可能引起血管痉挛,导致远端组织缺血、水肿及出血。根据栓塞部位及其所引起的组织营养障碍程度和时间,可产生一系列症状。

所以潜水员在上浮的时候,必须按照一定的速度缓慢上浮。而且上浮一定的距离还要停一阵子,就是为了让体内被溶解的多余的气体能够有时间来逐步释放。沉船中的船员由于没有相应的潜水装备,不能在水下停留,所以在被救出来之后往往需要在减压舱内待一段时间,好逐步改变气压,让体内的气体释放。

类似的问题会出现在很多需要在压强变化较大的环境中工作的人身上。例如沉箱作业、特殊的高空飞行等。

至于潜艇,由于潜艇内部一直保持着正常的一个大气压的压强,人的体内不会有什么额外的气体溶解,反倒不需要额外的减压过程。


联合防务

你把潜艇艇员跟潜水员搞混了。

潜艇潜再深只要潜艇没事潜艇艇员都没事,浮出水面什么都不用干。

潜水员轻潜的话潜不同的深度携带的呼吸气体都不同,在不同的深度停留不同的时间都要采取不同的减压方法。这是因为轻潜的时候,人体承受压强,呼吸的气体也是对应的压强,在非正常的压强下,气体中的不同成分会溶解在血液中。人体一般只能承受血液中溶解氧气和极少量氮气等其他气体,所以人在高压强下不能长时间停留。一旦要上浮,那就要将血液中溶解的气体排出,否则,上浮过快体外压强变小而血液中的气体未来得及排出,就在血液中膨胀成气泡,造成器官受损危及生命,这就是减压病。另外溶解在血液中的其他气体如果没有及时排出,哪怕经过了减压不会膨胀,也会影响人体健康。所以在水下高压强下停留过的人都必须逐步减压降低血液中溶解气体的压强直到水面,而舰船沉没造成人员在水下高压强停留很长时间的话,浮到水面后还要进入高压仓,直到体内溶解的气体排出,这个时间往往可以达到几天甚至十几天。潜艇如果失事沉没,逃生的或者被救援的艇员就必须按照上面说的去做。

另外重潜水时人员不承受水压,呼吸的气体也是常压气体,上面提到的那些都不用考虑。


分享到:


相關文章: