说到潜水艇，你肯定知道，但是潜水钟，你了解吗？

其实，从事水下施工或打捞的商业潜水员通常使用潜水钟将其运至水下现场，潜水钟和压力舱的使用延长了潜水员在水下安全停留的时间

潜水钟早在公元前4世纪就为人所知，当时古希腊哲学家亚里士多德就留意到了类似潜水钟原理的现象

更复杂的潜水钟是在17世纪发明的，而现代商业潜水钟是二战后随着近海石油工业的兴起而发展起来的

帮司潜水和饱和潜水

商业潜水(有偿潜水)主要分为两种类型，帮司潜水（Bounce dives，也称surface-oriented diving）和饱和潜水

帮司潜水作业中，潜水员戴着头盔在水下工作，同时会与岸上或船上、驳船上的呼吸器相连，另外还需一个工作人员在水面上照看软管和设备，帮司潜水可以在深达91.5米的地方安全工作，但潜水员在水下停留的时间十分有限

我们知道，在水下高压环境作业后减压不当的话会导致减压病，在压力下，氮气会聚集在潜水员的身体组织中，阻塞动脉和静脉

如果潜水员升得太快，氮气会在组织中形成气泡，而这些组织中的气泡会导致疼痛、瘫痪甚至死亡

在深潜后，潜水员需要逐渐减压，非常缓慢地恢复到水面压力，以避免减压病，所以帮司潜水作业往往只适用于小型作业

第二种类型的商业潜水——饱和潜水，更适用于大型建设项目，在饱和潜水中，潜水员使用与潜水钟相连的加压舱，有时称为深潜水系统（DDS）

舱室和潜水钟被放置在船上，一组潜水员登上潜水舱，然后对其进行机械加压，以模拟计划潜水深度的环境

舱室内是一个完整的生活环境，配有床、家具等，能够容纳一队潜水员数周，当潜水员适应后，它们通过配套通道离开加压舱，进入潜水钟，潜水钟也是加压的

接着，一台起重机把潜水钟从船上吊下来，放到水下，到达工作现场后，一个潜水者用潜水服和头盔离开潜水钟，开始工作

另一名潜水员留在潜水钟内，照看第一名潜水员的软管和设备，隔大概两个小时左右，他们就要进行交换，从潜水钟到达工作现场开始，潜水员可以在水下工作八小时

然后他们被运送到潜水钟的水面，进入压力舱，并与下一班潜水员进行切换，当整个工作完成后，团队在压力室中减压

关于潜水钟的小历史

在日常生活中，我们会发现一个杯子或一个桶直接放入水中，开口朝下，杯或桶中会有剩余的空气，而且这部分空气会有一定程度的压缩，但是就是这部分残留的空气为潜水钟的发明提供了思路

1531年，意大利人古格里莫·德·洛雷纳(Guglielmo De Lorena)设计制造了一个可行的潜水钟，并用它从湖底打捞沉没的古罗马船只

接着欧洲各地也发明并使用了其他类型的潜水钟，主要目的还是为了打捞财宝

现代潜水钟的先驱是英国人埃德蒙·哈雷（Edmund Halley），然而他最出名的并不是它设计发明的潜水钟，是以他的名字命名的彗星，没错，就是大名鼎鼎的哈雷彗星

1690年，哈雷建造了一个潜水钟，它使用皮管和铅内衬的桶在水下供应新鲜空气，他的潜水钟是一个木制的开放式圆锥体，用铅称重，并装有一个玻璃观察孔

在里面，哈雷挂了一个供潜水员休息的平台和一个装有加重桶的装置，这些桶是固定的，所以当潜水员把它们拉入潜水钟时，来自下面的水压迫使它们向潜水钟释放新鲜空气

哈雷和一队潜水员用他的潜水钟在18.3米的水下停留了一个半小时

虽然其他人也复制了哈雷的成就，但潜水钟的设计直到1788年才得到显著改进，在那一年，苏格兰工程师约翰·斯米顿(John Smeaton)制作了一个潜水钟，其利用屋顶上的水泵将新鲜空气送进潜水钟内

总的来说， 19世纪发明了各种潜水设备，使潜水头盔可以通过软管连接到水面上的空气供应

这种设备往往十分笨重，由数百磅的金属制成以承受深水压力，隧道和桥梁的施工工人在巨大的铸铁钟或类似电梯的沉箱中下沉到水中

由于那时人们对压力的危害知之甚少，导致这些工人中的许多人患病并死于所谓的“沉箱病”，也就是我们前面说的减压病

第二次世界大战为未来的商业潜水奠定了基础，1962年，瑞士潜水员汉尼斯·凯勒（Hannes Keller）用潜水钟潜到了300米的深度

凯勒在下潜中通过连接在潜水钟内机器上的软管吸入氦和氧的混合物，他表示，潜水钟对潜水者来说是一个很有价值的工具，它不仅提供可呼吸的气体，还提供电力、通讯设备和热水来加热潜水服

20世纪50年代中期，美国海军潜艇医疗中心主任乔治·邦德博士（Dr. George Bond）的工作使饱和潜水成为可能

他的实验表明，潜水员的组织在暴露一定时间后，会被氮气饱和，达到饱和点后，潜水的持续时间并不重要，潜水员可能会承受数周或数月的压力

无论潜水员在饱和点停留一小时还是一周，减压所需的时间都是一样的，邦德的实验促进了深海潜水系统的发展

20世纪70年代和80年代，当深海石油钻井平台蓬勃发展时，石油行业的工人经常使用这些工具

深海球和深海潜水器

两个重要的现代潜水钟分别是Bathysphere（深海球）和Bathyscaphe（深海潜水器），它们都是为科学观察而造的深海潜水船

Bathysphere是由美国动物学家威廉·毕比（William Beebe）和工程师奥蒂斯·巴顿（Otis Barton）于1930年建造的

毕比对水下生物着迷，于是构思了可以下潜的机器，身为工程师的巴顿就设计了Bathysphere

巴顿的想法是使水室完全成圆形，使水压均匀分布，它是由厚度略大于2.5厘米、直径为1.5米的铸钢制成的

最终这个设备重达2449公斤，之后毕比和巴顿在百慕大群岛的深海进行了多次潜水，1932年深度达到900米

由于设备的巨大强度，潜水员受到了很好的保护，但是它很难控制，而且有许多潜在的危险，于是在1934年，Bathysphere被废弃

十年后，一对瑞士父子奥古斯特和雅克·皮卡德设计了一艘类似的船，名为“bathyscaph”，该设备用一个重型钢制球形舱来抵抗压力的影响，就像前面的Bathysphere一样

舱室悬挂在一个大的装满汽油的容器下面，使用时释放空气阀使深海潜水器失去浮力，在自身动力作用下沉入海底

上浮时，操作人员释放了铁质压载物，船只就会缓慢上升，第一艘深海潜水器制造于1946年，但在1948年遭到了不可挽回的破坏

1954年，一台改进的机器下降到约4000米的海域，雅克·皮卡德于1953年又建造了一个名叫Trieste（的里雅斯特）的深海潜水器

美国海军于1958年买下了的里雅斯特号，雅克·皮卡德和海军中尉唐纳德·沃尔什1960年在太平洋马里亚纳海沟的深度达到了创纪录的10916米

最后

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索

人类对未知的探索从来不会因为客观的困难而中断或放弃，无穷的想象力和无畏的牺牲精神，正是我们永远保持探索的莫大勇气和动力

资料来源：

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)