水肺潜水的历史:深入浅出的深渊

水肺潜水的历史:深入浅出的深渊
James Miller

雅克-伊夫-库斯托这个名字是水肺潜水历史的代名词,如果你认为这个故事是从他开始的,你可以原谅。

1942年,雅克与埃米尔-加尼安一起重新设计了一个汽车调节器,作为一个需求阀,以及一个为潜水员提供每次吸入的压缩空气供应的装置。 两人在二战期间相遇,当时库斯托是法国海军的一名间谍。

压缩空气被储存在一个罐子里,潜水员第一次可以不被拴住超过几分钟--这种设计在今天的装备中可以被称为 "水肺",它使水肺潜水变得更加容易和有趣。

但是,这并不是故事的开始。

早期历史 水肺潜水

潜水的历史始于一种叫做 "潜水钟 "的东西,最早可追溯到公元前332年,当时亚里士多德讲述了亚历山大大帝乘坐潜水钟被放进地中海的故事。

不出所料,达芬奇也设计了一个类似的自带水下呼吸装置,包括一个面罩和强化管子(以承受水压),这些管子通向水面上的一个钟形浮筒,使潜水者能够获得空气。

快进到1550年和1650年之间的世纪,有更多关于成功使用潜水钟的可靠报告。 必要性是发明之母,满载财富的沉船为水下探索提供了足够的动力。 而且,曾经潜在的溺水障碍会挫败这种雄心,潜水钟是解决方案。

它是这样工作的:铃铛会捕捉表面的空气,当直接向下推时,会迫使这些空气到顶部并被困住,使潜水员能够呼吸到有限的储存。(这个想法与将一个饮用水杯倒置并直接向下浸入水体的简单实验相同)。

它们被设计成纯粹的潜水员避难所,使他们能够把头伸进去,补充他们的肺,然后再出去寻找和取回他们能够得到的任何沉没的战利品。

圣玛格丽特号--一艘在1622年飓风中沉没的西班牙船只--和玛丽-罗斯号--亨利八世的英国都铎王朝海军的一艘战舰,在1545年的战斗中沉没--都是以这种方式下潜的,并找到了一些宝物。 但直到20世纪80年代的技术诞生,它们的打捞工作才得以完成。

主要进展

1650年,一位名叫奥托-冯-居里克的德国人发明了第一个气泵,这一创造将为出生在爱尔兰的罗伯特-波义耳和他的实验铺平道路,这些实验构成了减压理论的基础。

如果你需要复习一下,这就是科学理论中的一点,即 "气体的压力和体积或密度成反比。"这意味着在表面充满气体的气球将减少体积,而里面的气体将变得更稠密,气球越往深处走。 对于潜水员来说,这就是为什么浮力控制装置中的空气会随着你的上升而膨胀,但也是为什么你的组织越深入就越能吸收更多的氮)。

1691年,科学家埃德蒙-哈雷为潜水钟申请了专利。 他最初的设计,当通过缆绳下降到水中时,对舱内的人来说就像一个气泡。 使用一个征收系统,将装有新鲜空气的小舱带下来,空气通过管道进入大钟。 随着时间的推移,他将空气管道推进到表面,补充新鲜空气。

尽管模型得到了改进,但直到近200年后,亨利-弗罗斯才创造了第一个自给自足的呼吸装置。 该装置由一个连接到呼吸器的橡胶面罩组成,二氧化碳被呼入潜水员背上的两个罐子中的一个,并被苛性钾或氢氧化钾吸收。 尽管该装置能够提供相当长的底部时间,但深度有限。而该装置对潜水员构成了很高的氧气中毒风险。

Henry Fleuss在1876年开发了一种闭路循环的氧气装置。 这位英国发明家最初打算将该装置用于修复被水淹没的船舱。 Henry Fleuss在决定使用该装置进行30英尺深的水下潜水时被杀。 死因是什么? 他的装置中含有的纯氧。 氧气在以下情况下成为对人体有毒的元素在压力下。

在闭式氧气呼吸器发明前不久,Benoît Rouquayrol和Auguste Denayrouze开发了硬质潜水服。 这种潜水服重约200磅,提供更安全的空气供应。 在缺乏可靠、便携和经济的高压气体储存器的情况下,闭式设备更容易适应水肺。

罗伯特-波义耳首次观察到在压缩实验中使用的受困毒蛇的眼睛里有一个气泡,但直到1878年,一个名叫保罗-伯特的人才将氮气气泡的形成与减压病联系起来,他提出,较慢的出水上升将有助于身体安全地排除氮气。

保罗-贝尔特还证明,减压病的疼痛可以通过以下方式来缓解 再压缩 这为理解这种仍然令人困惑的潜水疾病提供了一个巨大的进步。

尽管潜水科学在1878年才刚刚开始研究减压理论,但在大约55年前,查尔斯和约翰-迪恩兄弟通过修改他们之前发明的用于灭火的自含式水下呼吸器(称为烟雾头盔),创造了第一个水肺潜水头盔。 该设计由水面上的泵提供空气,并将成为这是我们今天所承认的 "硬帽潜水员工具包 "的开始。

虽然它有其局限性(如水进入潜水服,除非潜水员一直保持垂直状态),但在1834年和1835年期间,这种头盔被成功地用于打捞。 1837年,一位出生于德国的发明家Augustus Siebe将迪安兄弟的头盔更进一步,将其与包含从水面抽出的空气的水密服相连,这进一步确立了这就是所谓的水面供气潜水。 这是使用潜水员的脐带从水面提供呼吸气体的设备进行潜水,可以从岸上或潜水支持船提供,有时通过潜水钟间接提供。

1839年,英国的皇家工程师们采用了这种衣服和头盔的配置,并通过地面的空气供应,打捞了1782年沉没的英国海军舰艇皇家乔治号。

炮艇被埋在20米(65英尺)深的水下,潜水员在浮出水面后被发现抱怨有风湿和类似感冒的症状--这在今天被认为是减压病的症状。

回想起来,令人惊讶的是--在过去的几年里,我们一直在寻找一种新的方法来解决这个问题。 50年 - 潜水员们在水下工作时,并不真正了解他们似乎是如何以及为什么会患上这种神秘的疾病,他们称之为 "弯曲",因为它使患者痛苦地弯下腰而得名。

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几年后,即1843年,皇家海军建立了第一所水肺潜水学校。

后来在1864年,Benoît Rouquayrol和Auguste Denayrouze设计了一个需求阀,在吸气时输送空气;这是前面提到的、后来发明的 "水肺 "的早期版本,最初被设想为矿工使用的装置。

空气来自穿戴者背上的水箱,并从水面灌入。 潜水员只能在短时间内解开绳索,但这是朝向独立装置的重要一步。

同时,亨利-弗莱厄斯开发了可以说是世界上第一个 "再呼吸器";它使用氧气而不是压缩空气--吸收使用者呼吸中的二氧化碳,并允许仍在其中的未使用的氧气成分被回收--包括一根浸泡在钾盐中的绳子,作为二氧化碳吸收剂。 有了它,潜水时间可以达到3小时。 改编自这种呼吸器的版本在20世纪30年代和第二次世界大战期间被英国、意大利和德国军方广泛使用。

不难看出,水肺潜水的发展速度和进化程度都在激增--潜水设备在改进,同时对危险的认识也在提高,潜水员可以发挥的有益作用也在扩大。 然而,他们却被困扰潜水员的神秘疾病所阻碍,无法解释。

因此,在1908年,应英国政府的要求,一位名叫约翰-斯科特-霍尔丹的苏格兰生理学家开始了研究。 结果,在第一个潜水头盔使用80年后,皇家和美国海军制作了第一个 "潜水表"--协助确定减压时间表的图表,其发展无疑使无数的潜水员免于减压病。

1915年,美国海军潜水员创造了91米(300英尺)的水肺潜水记录;1917年,第一个独立的潜水系统被开发出来并投入市场;1920年,氦气和氧气混合物被研究出来;1933年,木制鳍获得专利;不久之后,Rouquayrol和Denayrouzes的设计被法国发明家Yves Le Prieur重新配置。

还是在1917年,马克五号潜水头盔问世,并在二战期间用于打捞工作,成为美国海军的标准潜水装备。 1921年,逃脱艺术家哈里-胡迪尼发明了一种潜水服,可以让潜水员在水下轻松、安全地脱掉衣服,它被称为胡迪尼服。

Le Prieur的改进之处在于采用了高压水箱,使潜水员摆脱了所有的软管,缺点是为了呼吸,潜水员要打开水龙头,这大大减少了可能的潜水时间。 就在这时,第一个休闲水肺潜水俱乐部成立了,潜水本身也从军事路线迈向了休闲。

进入公众视野

深度继续增加,1937年,Max Nohl达到了128米(420英尺)的深度;同年,O型环被发明,这种密封圈在水肺潜水中变得非常重要。

潜水员和电影制片人汉斯-哈斯和雅克-伊夫-库斯托都制作了第一部水下拍摄的纪录片,吸引和引诱有意冒险的人进入深海。

他们无意中推销了一项新的运动,加上雅克在1942年发明的水肺,为今天的休闲消遣活动铺平了道路。

到1948年,弗雷德里克-杜马将Aqua-Lung潜入94米(308英尺),威尔弗雷德-博拉德则潜入165米(540英尺)。

在接下来的几年里,一系列的发展都有助于更多的人潜水:Mares公司成立,制造水肺潜水设备。 Aqua-Lung投入生产,并在美国上市。 水下相机外壳和闪光灯被开发出来,用于拍摄静态和动态图片。 皮肤潜水员杂志 首次亮相。

雅克-伊夫-库斯托拍摄的纪录片、 沉默的世界 ,被释放。 海猎 另一家水肺潜水公司Cressi将潜水装备进口到美国。 第一件氯丁橡胶服(也称为潜水服)被设计出来。 第一批潜水指导课程被教授。 电影 蛙人 被释放了。

就这样,更多的书籍和电影被推出,以满足观众突然间饥渴的想象力。

海底两万里》(20,000 Leagues Under The Sea 就是这样一个故事;改编自朱尔-弗恩1870年首次出版的小说,今天,这部1954年的电影已经有60多年的历史了,它的影响力仍然很强。 今天银幕上那条年轻的、活泼的、游荡的小丑鱼,如果不是从这本书中得到了他的名字,还能从哪里得到? 鹦鹉螺号的 指挥官,尼摩船长?

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虽然以前就有课程,但直到1953年,第一个水肺潜水培训机构BSAC--英国潜水俱乐部才成立。 与它一起成立的还有基督教青年会、全国水下教练员协会(NAUI)和潜水教练员专业协会(PADI),都是在1959年至1967年期间成立的。

这主要是由于水肺事故的发生率急剧上升,对适当培训的需求变得很明显。 到了1970年代,水肺潜水员的认证卡被要求用于充气。 潜水教练专业协会(PADI)是一个休闲潜水会员和潜水员培训组织,由John Cronin和Ralph Erickson于1966年创立。 Cronin曾是原本是NAUI的教练,他决定与Erickson一起成立自己的组织,并将潜水员培训分成几个模块课程,而不是当时普遍的单一通用课程。

Scubapro公司推出了第一件稳定夹克,被称为 "刺穿夹克",它们是BCD(浮力控制装置)的前身。 此时的潜水仍然遵循海军的潜水表--这些潜水表是为减压潜水设计的,对于大多数业余爱好者现在进行的重复性休闲潜水来说是过于苛刻了。

1988年,PADI下属的潜水科技公司(DSAT)专门为休闲潜水员设计了休闲水肺潜水计划,即RDP。 到了90年代,技术潜水已经进入了水肺潜水的视野,每年有50万新的水肺潜水员获得认证,潜水电脑几乎被戴在每个潜水员的手腕上。 技术潜水一词被认为是由Michael门杜诺,曾担任潜水杂志《aquaCorps Journal》(现已停刊)的编辑。

在20世纪90年代初,在《中国的世界》一书出版的推动下,中国人的生活方式发生了变化。 水产公司 技术潜水作为运动潜水的一个独特的新分支出现,它起源于洞穴潜水,技术潜水吸引了休闲水肺潜水所遗弃的潜水员品种--愿意接受更多风险的冒险家。

在不久的将来,技术潜水会比休闲潜水变化更大。 这是因为它是一项年轻的运动,仍在不断成熟,而且技术潜水员比一般主流潜水员更注重技术,对价格不那么敏感。

这一天开始

今天,人们普遍使用富氧压缩空气或氮气来减少呼吸气体混合物中的氮气比例,大多数现代水肺潜水员都有一台照相机,呼吸器是技术潜水员的主力,而艾哈迈德-加布雷在332.35米(1090.4英尺)处保持了第一个开放性水肺潜水记录。

在21世纪,现代水肺潜水是一个巨大的产业。 有许多不同的水肺培训课程,仅PADI每年就认证了约90万名潜水员。

目的地、度假村和船宿可能有点让人不知所措,但看到父母带着孩子潜水一点也不奇怪。 而未来可能会有令人兴奋的进展--卫星图像驱动的水下导航工具? 通信设备变得像潜水电脑一样无处不在?(如果失去今天水下信号的无声喜剧价值,那就太可惜了、但进步就是进步)。

在此基础上,进一步减少水下限制、深度和时间量,只会继续增加。

为了确保水肺潜水的可持续性,还有很多事情要做。 幸运的是,许多积极主动的组织正在努力为后代的潜水员保护我们最脆弱的水下生态系统。

也有可能使用的装备会有根本性的改变。 标准的水箱、BCD和调节器的设置仍然是笨重、尴尬和沉重的--多年来没有什么变化。 一个可能的例子和未来的解决方案是存在一个设计,可以将休闲呼吸器内置到水肺潜水头盔中。

而且,在一个非常 詹姆斯-邦德 时尚,从水中吸收氧气的晶体已被合成用于肺部问题的病人,其在现代潜水中的应用是显而易见的。

但是,无论等待水下探索的演变是什么,可以肯定的是,人们失去对深海探险的迷恋并不包括在内。




James Miller
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James Miller is an acclaimed historian and author with a passion for exploring the vast tapestry of human history. With a degree in History from a prestigious university, James has spent the majority of his career delving into the annals of the past, eagerly uncovering the stories that have shaped our world. His insatiable curiosity and deep appreciation for diverse cultures have taken him to countless archaeological sites, ancient ruins, and libraries across the globe. Combining meticulous research with a captivating writing style, James has a unique ability to transport readers through time. James' blog, The History of the World, showcases his expertise in a wide range of topics, from the grand narratives of civilizations to the untold stories of individuals who have left their mark on history. His blog serves as a virtual hub for history enthusiasts, where they can immerse themselves in thrilling accounts of wars, revolutions, scientific discoveries, and cultural revolutions.Beyond his blog, James has also authored several acclaimed books, including From Civilizations to Empires: Unveiling the Rise and Fall of Ancient Powers and Unsung Heroes: The Forgotten Figures Who Changed History. With an engaging and accessible writing style, he has successfully brought history to life for readers of all backgrounds and ages.James' passion for history extends beyond the writtenword. He regularly participates in academic conferences, where he shares his research and engages in thought-provoking discussions with fellow historians. Recognized for his expertise, James has also been featured as a guest speaker on various podcasts and radio shows, further spreading his love for the subject.When he's not immersed in his historical investigations, James can be found exploring art galleries, hiking in picturesque landscapes, or indulging in culinary delights from different corners of the globe. He firmly believes that understanding the history of our world enriches our present, and he strives to ignite that same curiosity and appreciation in others through his captivating blog.