說到潛水艇，你肯定知道，但是潛水鐘，你了解嗎？

其實，從事水下施工或打撈的商業潛水員通常使用潛水鐘將其運至水下現場，潛水鐘和壓力艙的使用延長了潛水員在水下安全停留的時間

潛水鐘早在公元前4世紀就為人所知，當時古希臘哲學家亞里士多德就留意到了類似潛水鐘原理的現象

更複雜的潛水鐘是在17世紀發明的，而現代商業潛水鐘是二戰後隨著近海石油工業的興起而發展起來的

幫司潛水和飽和潛水

商業潛水(有償潛水)主要分為兩種類型，幫司潛水（Bounce dives，也稱surface-oriented diving）和飽和潛水

幫司潛水作業中，潛水員戴著頭盔在水下工作，同時會與岸上或船上、駁船上的呼吸器相連，另外還需一個工作人員在水面上照看軟管和設備，幫司潛水可以在深達91.5米的地方安全工作，但潛水員在水下停留的時間十分有限

我們知道，在水下高壓環境作業後減壓不當的話會導致減壓病，在壓力下，氮氣會聚集在潛水員的身體組織中，阻塞動脈和靜脈

如果潛水員升得太快，氮氣會在組織中形成氣泡，而這些組織中的氣泡會導致疼痛、癱瘓甚至死亡

在深潛後，潛水員需要逐漸減壓，非常緩慢地恢復到水面壓力，以避免減壓病，所以幫司潛水作業往往只適用於小型作業

第二種類型的商業潛水——飽和潛水，更適用於大型建設項目，在飽和潛水中，潛水員使用與潛水鐘相連的加壓艙，有時稱為深潛水系統（DDS）

艙室和潛水鐘被放置在船上，一組潛水員登上潛水艙，然後對其進行機械加壓，以模擬計劃潛水深度的環境

艙室內是一個完整的生活環境，配有床、家具等，能夠容納一隊潛水員數周，當潛水員適應後，它們通過配套通道離開加壓艙，進入潛水鐘，潛水鐘也是加壓的

接著，一台起重機把潛水鐘從船上吊下來，放到水下，到達工作現場後，一個潛水者用潛水服和頭盔離開潛水鐘，開始工作

另一名潛水員留在潛水鐘內，照看第一名潛水員的軟管和設備，隔大概兩個小時左右，他們就要進行交換，從潛水鐘到達工作現場開始，潛水員可以在水下工作八小時

然後他們被運送到潛水鐘的水面，進入壓力艙，並與下一班潛水員進行切換，當整個工作完成後，團隊在壓力室中減壓

關於潛水鐘的小歷史

在日常生活中，我們會發現一個杯子或一個桶直接放入水中，開口朝下，杯或桶中會有剩餘的空氣，而且這部分空氣會有一定程度的壓縮，但是就是這部分殘留的空氣為潛水鐘的發明提供了思路

1531年，義大利人古格里莫·德·洛雷納(Guglielmo De Lorena)設計製造了一個可行的潛水鐘，並用它從湖底打撈沉沒的古羅馬船隻

接著歐洲各地也發明並使用了其他類型的潛水鐘，主要目的還是為了打撈財寶

現代潛水鐘的先驅是英國人埃德蒙·哈雷（Edmund Halley），然而他最出名的並不是它設計發明的潛水鐘，是以他的名字命名的彗星，沒錯，就是大名鼎鼎的哈雷彗星

1690年，哈雷建造了一個潛水鐘，它使用皮管和鉛內襯的桶在水下供應新鮮空氣，他的潛水鐘是一個木製的開放式圓錐體，用鉛稱重，並裝有一個玻璃觀察孔

在裡面，哈雷掛了一個供潛水員休息的平台和一個裝有加重桶的裝置，這些桶是固定的，所以當潛水員把它們拉入潛水鐘時，來自下面的水壓迫使它們向潛水鐘釋放新鮮空氣

哈雷和一隊潛水員用他的潛水鐘在18.3米的水下停留了一個半小時

雖然其他人也複製了哈雷的成就，但潛水鐘的設計直到1788年才得到顯著改進，在那一年，蘇格蘭工程師約翰·斯米頓(John Smeaton)製作了一個潛水鐘，其利用屋頂上的水泵將新鮮空氣送進潛水鐘內

總的來說， 19世紀發明了各種潛水設備，使潛水頭盔可以通過軟管連接到水面上的空氣供應

這種設備往往十分笨重，由數百磅的金屬製成以承受深水壓力，隧道和橋樑的施工工人在巨大的鑄鐵鐘或類似電梯的沉箱中下沉到水中

由於那時人們對壓力的危害知之甚少，導致這些工人中的許多人患病並死於所謂的「沉箱病」，也就是我們前面說的減壓病

第二次世界大戰為未來的商業潛水奠定了基礎，1962年，瑞士潛水員漢尼斯·凱勒（Hannes Keller）用潛水鐘潛到了300米的深度

凱勒在下潛中通過連接在潛水鐘內機器上的軟管吸入氦和氧的混合物，他表示，潛水鐘對潛水者來說是一個很有價值的工具，它不僅提供可呼吸的氣體，還提供電力、通訊設備和熱水來加熱潛水服

20世紀50年代中期，美國海軍潛艇醫療中心主任喬治·邦德博士（Dr. George Bond）的工作使飽和潛水成為可能

他的實驗表明，潛水員的組織在暴露一定時間後，會被氮氣飽和，達到飽和點後，潛水的持續時間並不重要，潛水員可能會承受數周或數月的壓力

無論潛水員在飽和點停留一小時還是一周，減壓所需的時間都是一樣的，邦德的實驗促進了深海潛水系統的發展

20世紀70年代和80年代，當深海石油鑽井平台蓬勃發展時，石油行業的工人經常使用這些工具

深海球和深海潛水器

兩個重要的現代潛水鐘分別是Bathysphere（深海球）和Bathyscaphe（深海潛水器），它們都是為科學觀察而造的深海潛水船

Bathysphere是由美國動物學家威廉·畢比（William Beebe）和工程師奧蒂斯·巴頓（Otis Barton）於1930年建造的

畢比對水下生物著迷，於是構思了可以下潛的機器，身為工程師的巴頓就設計了Bathysphere

巴頓的想法是使水室完全成圓形，使水壓均勻分布，它是由厚度略大於2.5厘米、直徑為1.5米的鑄鋼製成的

最終這個設備重達2449公斤，之後畢比和巴頓在百慕達群島的深海進行了多次潛水，1932年深度達到900米

由於設備的巨大強度，潛水員受到了很好的保護，但是它很難控制，而且有許多潛在的危險，於是在1934年，Bathysphere被廢棄

十年後，一對瑞士父子奧古斯特和雅克·皮卡德設計了一艘類似的船，名為「bathyscaph」，該設備用一個重型鋼製球形艙來抵抗壓力的影響，就像前面的Bathysphere一樣

艙室懸掛在一個大的裝滿汽油的容器下面，使用時釋放空氣閥使深海潛水器失去浮力，在自身動力作用下沉入海底

上浮時，操作人員釋放了鐵質壓載物，船隻就會緩慢上升，第一艘深海潛水器製造於1946年，但在1948年遭到了不可挽回的破壞

1954年，一台改進的機器下降到約4000米的海域，雅克·皮卡德於1953年又建造了一個名叫Trieste（的里雅斯特）的深海潛水器

美國海軍於1958年買下了的里雅斯特號，雅克·皮卡德和海軍中尉唐納德·沃爾什1960年在太平洋馬里亞納海溝的深度達到了創紀錄的10916米

最後

路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索

人類對未知的探索從來不會因為客觀的困難而中斷或放棄，無窮的想像力和無畏的犧牲精神，正是我們永遠保持探索的莫大勇氣和動力

資料來源：

https://www.sutori.com/story/history-of-oceanography--qN2xDd1xd4Jf5Z9uN4BCtwm3

https://en.wikipedia.org/wiki/Diving_bell

https://en.wikipedia.org/wiki/Bathyscaphe_Trieste

https://en.wikipedia.org/wiki/Ascending_and_descending_(diving)#Surface_oriented_dives_(Bounce_dives)