跳转到路径导航栏
跳转到正文内容

海军某医学研究所饱和潜水载人实验深度破亚洲纪录

http://www.sina.com.cn  2010年09月07日07:17  解放日报

  本报记者张骏

  深潜被广泛应用于援潜救生、海底施工与作业、水下资源勘探、海洋科学考察等领域。特别是墨西哥湾海底漏油事件发生后,为确保我国周边海域的油井安全,饱和潜水技术更引起普遍关注

  舱门打开,4名潜水员昨天结束了在实验舱内为期19天的模拟水下生活,鱼贯而出。这一刻,一项新的亚洲纪录在上海诞生——氦氧饱和潜水载人实验达到480米深度,巡潜最大深度493米。

  海洋资源勘探、水下作业、沉船打捞……深潜被称为涉及国家海洋核心利益的军民通用项目。这项实验的成功,使我国成为世界上第九个掌握突破400米深度、潜水员直接暴露在高压环境下作业技术的国家,处于世界第八位。

  “上九天揽月难,下五洋捉鳖也难。”海军某医学研究所的科研人员们向记者讲述了这一长达5年的重大科技项目艰难探索过程和连续19天的实验攻坚。

  比原定方案增加30米

  “在480米的水下,人和设备要承受49个绝对大气压,那是十多厘米厚的精制钢板才能承受得起的压力。所以,每向海底深处前进一米,都是一次向极限的挑战。”深潜试验项目负责人肖卫兵对此深有感触。

  400米深度是一个生理极限。上世纪70年代,少数发达国家启动大于400米深度饱和潜水实验,有的仅因温度控制不好,潜水员在舱内牺牲;有的则因减压速度过快,潜水员留下终身残疾的后遗症。试验数据显示,当潜水到达400米后,人体许多生理指标会发生微妙变化,甚至产生呼吸困难、神经麻痹等高压神经综合症。在这个极限区域,任何一个没处理好的细节,都可能导致实验失败、甚至危及潜水员生命。

  2005年,海军某医学研究所争取将450米氦氧饱和潜水项目研究写进军队“十一五”科研重点规划。此前在1989年,他们曾顺利完成350米氦氧饱和潜水实验。经过对潜水员生理心理状态、设备运行状况、后勤保障条件等综合评估,下潜深度由450米、460米、470米到最终的480米巡潜493米。

  为此,该所采取招标竞争上岗,一批年轻科研人员带着奇思妙想走进课题组,迸发出强大的科研创新能力。

  摸索克服两大难题

  饱和潜水试验面临无数难题,核心难题可归结为:加减压方案和潜水员培养。

  实验加压舱内的氧浓度会随压力变化而变化,如偏高,潜水员会出现氧中毒;如果偏低,潜水员又会缺氧窒息。在水下480米压力下,人体所需氧浓度是正常气压下的九十分之一。因此,实验加压舱内氧浓度的变化监测必须精确到千分之一。该所科研人员李峻提出在舱内加装传感器进行监测,经过技术分析、装置构建等大量工作,研制出高气压下氧分压实时监测装置,为实验加压舱氧含量参数的精确控制提供了切实保证。

  而此次采用的减压方案为自行研究,结合了亚洲人特别是中国潜水员的生理特点,吸收各国通用减压方案优点,形成带有规律性的、拥有自主创新成分的研究成果,既保证了实验的安全减压,又让减压时间大幅缩短。

  为破解一个个难题,该所几年来派出科研干部上千人次,跟随指导部队组织开展海上潜水训练,在组织指挥、潜水技术、设备保障、医学保障、应急处置等方面积累了丰富的数据,取得了氦气回收性能实验、饱和潜水医学保障规范等多项研究成果。

  和减压方案一样,优秀潜水员的培养也是一个复杂的过程。该所从海军的三个舰队选拔了10多名优秀潜水员,参与到深潜实验中。

  潜水员们经历了“魔鬼训练”。高压下肺呼吸技能、巡潜装具使用和面罩进水、供气中断、钢缆断裂等应急处置内容,每一项都惊心动魄。为突出水下操作要求的精细性,对法兰对接、螺丝拆装、水底观察等方面,潜水员被要求比实际环境高出几倍乃至十几倍的标准去完成,不断提高实际援潜救生能力。

  最终只有4名潜水员走进480米饱和潜水高压实验舱。

  经历不平凡的19天

  昨天,来自海军三个舰队的4名潜水员李刚、倪磊、孙志江、叶永利,结束19天的水下生活,走出高压实验舱,微笑着向人们挥手致意。

  经过对4名潜水员的中枢神经功能、体能智力、心理情绪和呼吸、脉搏、血压、体液等14个方面指标进行连续实时监测,以及多种医学手段跟踪观察,他们身体的各项生理指标正常,感觉良好。

  这不平凡的19天,24小时轮班守在舱外监控室的科研人员甚至比潜水员更紧张。

  8月18日上午,4名潜水员住进高压实验舱,科研人员将一定比例的氦氧混合气体充进加压舱内,舱内压力逐渐升高。

  透过实验加压舱的舷窗,可以看到里面的潜水员有的在读书看报、有的在活动筋骨、有的在床上休息,相同的是每个人头部和胸部都绑着几根电极。科研人员说,那是在测量潜水员的心电图、脑电图、手指震颤、心率变异性等生理指标参数。

  8月20日,舱内气压加到相当于400米海水的深度,潜水员身体进入承受高压的极限区域,生理指标和加压手段都临近变化的拐点。这个拐点就像扼守交通的关隘。闯过这个关口,实验就进入一个新天地。此时,舱外的科研人员都异常紧张地监测从实验加压舱内传出来的各种数据变化,而舱内潜水员却透过玻璃舷窗欣赏着投影进去的精彩电影。

  8月21日晚上10时,实验进行至第4天,指挥控制台上的气压表显示,实验加压舱内的大气压已达到473米。“继续加压!”深潜实验负责人肖卫兵用沙哑的声音下达指令。他在紧盯气压表的同时,严密注视着从实验加压舱内传出来的潜水员视频画面。当气压表的指针离480米的位置越来越近时,他紧握氦氧语音通话器的那只手越攥越紧,手心的汗也越来越多。

  此时,潜水员在相当于480米水深的居住舱里停留达49小时。其间,4名潜水员佩戴头盔,身着潜水服,先后潜入巡水舱,在模拟480米深水环境下进行了拆装法兰盘、拧螺帽、搬重物、水中行走寻找物品等深潜作业,最大巡潜深度达493米。

  8月23日晚,开始减压。9月5日,出舱前最后一天,潜水员生理和心理上的压力都累积到最大限度。深谙心理学的科研人员马海鹰主持了一场小型的联欢会,帮助他们消除不良情绪的困扰。

  该所所长陶永华说,此次试验不仅成功摸索出一套科学、实用、安全的大深度饱和潜水程序,还创新了一套先进、完善、有效的深潜医学监护和干预手段,培养了一批适应深潜环境、掌握深潜技术、熟悉深潜程序的大深度饱和潜水员,将为潜水员水下高压环境出舱并较长时间作业奠定良好技术基础。

留言板电话:010-82612286

新浪简介About Sina广告服务联系我们招聘信息网站律师SINA English会员注册产品答疑┊Copyright © 1996-2010 SINA Corporation, All Rights Reserved

新浪公司 版权所有