深海潜水器是怎么产生的?

据史料记载,古希腊的潜水员可以在不使用任何呼吸器的情况下,在浅水中潜水4-5分钟。到了1300-1400年,人们重新开发海洋的时候,已经有了可以在深海呼吸的装置。

最早研究这种装置的达芬奇是欧洲文艺复兴时期(1300 ~ 1500)最杰出的人物之一。他设计的水下装置是一种可以抵抗水压的头盔。头盔上装有可以伸出海面与浮标连接的呼吸管,并戴上玻璃潜水镜,在金属头盔上钉上许多大钉子,以避免海中动物的入侵。

列奥纳多还设计了蹼手套和青蛙鞋,但他并没有实际测试他发明的仪器,否则他会发现许多意想不到的缺点。佩戴达芬奇呼吸管的潜水员如果下潜不到5英尺就会窒息而死,因为在那个深度,胸部受到的压力使肺部无法扩张到足以吸收空气。

100多年后,埃德蒙·哈里发明了在钟内输送压缩空气的方法。他发现,如果潜水员呼吸的空气与周围的水压相等,他的胸部不会受到水压的影响,可以正常呼吸。哈利把这个观点作为制作潜水钟的原则。潜水钟是钢制的,但是没有底,可以容纳1或者2名潜水员。当潜水钟深入海底时,水的重量会压缩钟内的空气,潜水员可以暂时吸入一些钟内的空气。

但这种潜水钟也有缺陷:如果钟的高度是10英尺,深度是627英尺,钟内的空气只有15厘米,潜水员无法在里面自由活动。为了解决空间问题,哈利再次发现,如果能从海面不断输送与水同压力的空气,内部水面就不会上升。他在潜水钟上安装了两条软管。由于水的压力,空气通过管道进入钟形罩。潜水员可以通过打开螺栓盖获得所需的空气。

哈利通过自己的亲身实验,不断改变浅水钟里不尽人意的地方,比如钟里的椅子,阻碍了潜水员的视野。于是哈利试图让潜水员呼吸戴在头上的独立钟昀呈里的空气,于是发明了潜水服。

当人的肺部受到强大的水压时,就无法呼吸普通的空气。因此,早期潜水服的设计者关注的是如何在危险压力下保护潜水员。他们开始研究制作类似铁甲的潜水服。

1829年,奥古斯都·希普发明了潜水服,这是现代连帽潜水服的雏形。1837完成了一套完整制造的潜水服,是一套橡胶不透水的潜水服,头盔可以自由取下。头盔配有进气口和出气口,助手用甲板上的泵供应压缩空气。多亏了希普的发明,潜水员可以下潜到300英尺的深度。第一个用希普的装置探索海底的科学家是法国动物学家亨利·米伦·爱德华。1844年,他潜入西西里岛海岸,收集栖息在地中海的生物标本。亨利多次从事这项工作。虽然潜水服的发明极大地方便了科学家对海洋的研究,但由于早期潜水服的种种不尽人意的地方,很少有科学家在潜水探索中模仿他。

到了公元1865年,法国采矿技师布诺瓦·鲁克洛和一名海军士官奥彻斯特·邓纳斯设计了一种能让潜水员自由移动的装置。他们在潜水员背上安装了一个装满压缩空气的金属罐子,上面安装了两个调节阀,一个是送出空气,一个是排出潜水员呼出的空气。