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海下气球深潜器的诞生与应用

【摘要】:▲奥古斯特·皮卡尔教授此时,他正被毕比所讲叙的深海奇景所吸引,他的头脑里闪过一个念头:能否造一只逆向运动,也就是不向上升而是向下降的“海底气球”?动力系统是解除这一危险的关键,可是密封又十分不易,因此当时的深潜球一直在海下1000米左右徘徊。他把气球加密封舱的原理应用到潜水之中,设计出一种独特的深潜器——“海下气球”。

1933年,在芝加哥举行了一次世界商品交易会,毕比的“深海潜水球”在“进步世纪博览”厅展出,当场吸引了许多人。正在兴致勃勃讲解的毕比,这时是不会注意到一双专注的眼睛的。这双眼睛时而盯着潜水球,时而看着神采飞扬的毕比。毕比终于发现了这个与众不同的人。但当他知道这个人一直从事气球探险时,便耸耸肩,作了个遗憾的手势。

这个观众名叫奥古斯特·皮卡尔,他是瑞士人,1884年诞生于巴塞尔城,20岁那年便成了布鲁塞尔大学的物理学教授。

皮卡尔的那个时代,是个创造发明层出不穷的时代,年轻人热衷的是创造和冒险。在这个时代氛围中成长的皮卡尔也有类似的性格,他的座右铭是:“生活等于挑战和探险。”

当时的欧洲,最时髦的探险是飞向同温层。皮卡尔设计出一种铝制密封舱来代替敞开的吊篮,这样人不会因为高空的空气稀薄而昏厥。1913年,他乘坐自己设计的气球到达16千米的高处,在那里考察了16个小时后,气球又水平运动穿过了法国和德国的上空。

▲奥古斯特·皮卡尔教授

此时,他正被毕比所讲叙的深海奇景所吸引,他的头脑里闪过一个念头:能否造一只逆向运动,也就是不向上升而是向下降的“海底气球”?这只气球不需要船的缆绳系挂,能在海底左右上下自由行动,就像他的高空气球那样。

于是,皮卡尔转向了深海潜水球的研究。当时,潜水球的设计面临两大难题:一是材料质量问题。随着潜水深度的增加,铁铸的球壳越来越厚,重量也越来越大,沉下去后无法自浮,只得靠船缆吊起。二是动力问题。以往的所有潜水球都是被动的,一旦潜水球到深海,再加上入水钢缆的重量,稍一震动,就会有缆断球沉的危险。动力系统是解除这一危险的关键,可是密封又十分不易,因此当时的深潜球一直在海下1000米左右徘徊。

以往的高空气球探索既奠定了皮卡尔坚实的理论基础,又启发了他活跃的发明灵感。他把气球加密封舱的原理应用到潜水之中,设计出一种独特的深潜器——“海下气球”。

海下气球由两部分组成,其一是钢质密封舱,采用最合理的耐压外形;其二是浮体,浮体呈圆筒状,里面装有弹丸式的铁质压舱物,被强电磁力固定在筒内。密封舱连接在浮体的下方,下沉时将水放入浮筒排出空气,上浮时则切断电源抛掉压舱物而取得浮力