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“海洋代言人”

2016-09-27佘毅仁

中学科技 2016年8期
关键词:库斯雅克潜水器

佘毅仁

[极限探索·深海专题之十]

20世纪的人类海洋发展史中诞生了很多的传奇人物,其中,法国海洋学家雅克·库斯托作为传奇中的传奇,留下了数不胜数的传奇故事。他的探索研究所涉及的学科门类之广,对社会贡献之多,难有人望其项背——他不仅发明了水肺型潜水设备和小型浅海潜水器,还对人类移居海底生活开展了深入的研究和测试,而中年后的他一直致力于宣传保护海洋环境。此外,库斯托还热衷于著书立说,在有生之年创作了百余部海洋题材的小说、电影和电视连续剧,甚至因此获得了法国戛纳电影节的金棕榈纪录片奖。库斯托这些精彩而传奇的经历是否引起了你对他的好奇呢?下面,就让我们一起来认识一下这位人类海洋发展史上的传奇人物—雅克·库斯托!

水肺的发明

库斯托自幼便喜欢游泳和潜水,随着年龄的增长,他对潜水的热情与日俱增。尽管他的潜水技术高超,但终究受到人类生理的限制,无法在水下长时间作业。

此外,无装备潜水的质量和效率极为低下,潜水员还要承担水下各种未知的风险,因此库斯托决定发明一种潜水设备,彻底改变现状。

事实上,早在1864年,法国工程师本内特·罗库洛尔就发明过背负式压缩空气钢瓶呼吸系统,用于近海潜水,但由于缺陷较多,不便于使用,一直未被广泛采用。

20世纪30年代,库斯托在法国成立了潜水爱好者组织,不断探索着潜水的奥秘。经研究,库斯托发现在水下呼吸纯氧时会使人中毒,而压缩空气则是水下呼吸的理想选择。

到了1943年初,库斯托和同伴艾米尔·伽尼安利用煤气公司的成熟设备和技术,制造出一套现代化的水下开放式自动呼吸系统。

该系统由内装约200个大气压压缩空气的气瓶及多级减压器、呼吸调节器、导管、咬嘴等供气设备组成。当潜水员需要呼吸时,调节器自动开启,气瓶将压缩空气通过由多级减压器进行减压,先通过高压和中压头减压,最终通过低压阀门,将略高于所处水压的空气提供给潜水员呼吸。

呼吸调节器极为灵敏,能够自动调节,根据不同深度的水压而改变气压。当潜水员吸气时阀门供气,而呼气时阀门关闭,呼、吸互不干扰。

这套系统的作用类似于人类的肺部,所以名为“水肺”。潜水员可通过水肺在水中自由遨游,动作也不再受任何制约。

这种安全可靠的潜水设备在世界各地广为流传,并被沿用至今。无数的潜水爱好者运用水肺、潜水衣、脚蹼和浮力背心,能在数十米深度的海中,游弋较长的时间。

海中“飞碟”

水肺操作简便、使用费用低廉,它的发明大大降低了人类探索海洋的难度,普通人只需经过简单的培训,就可潜入浅海进行娱乐、考察、研究。但是,水肺潜水也会带来一系列危险,比如在之前的专题文章中提过的减压症,解决的办法只有缓慢上浮回海面或进入减压舱减至安全气压后,再回到地面的常压环境。同时,如果要在更深的环境中长时间地工作,水肺则难当大任。为解决这些问题,库斯托想出了对策——研制潜水器。

库斯托早在海军服役时,就常常戴上潜水镜下潜到海底,海中那鲜为人见的美丽景色深深地吸引着他,让他时刻都想生活在海洋中。

致力于征服海洋的法国海军注意到了库斯托的爱好和雄心,因而不断加强对库斯托在资源和权力上的支持。

1953年,法国海军研制出“弗恩斯- 3”深潜器,库斯托和乔治·奥特搭档,先后两次搭乘这个深潜器探索深海。

然而,库斯托发现“弗恩斯- 3”并非是他所需要的深潜器。与海军征服深海的目的不同,库斯托更需要便于考察、研究浅深度近海的设备。

经过长时间准备,库斯托受到有关方面的支持,得到了考察船“卡利普索号”。

此船专为科研、考察之用。船体的龙骨上方和球艏被改成观察通道,即便在船上也能观察到水下的情况。后来它成了潜水器和船员们的“海上之家”。

此外,库斯托委托工程师让·蒙拉德设计出一种扁平的碟盘状潜水器。其设计理念有别于奥古斯特·皮卡尔德的理念,它基于如下因素:海洋的浅层更具有活力,易于考察和研究,且研发技术难度远低于大深度潜水器。这个潜水器于1959年制造完毕,并投入使用。与众不同的外形聚集了许多特点,小巧、灵活,使大众很快记住了它。

这个小家伙仅重4吨,它由电力驱动,蓄电池供电,可以每小时约2千米的速度前进。潜水器可容纳两名乘员,实用潜深约300米。这个潜水器的一个特点是它的外形构造:既扁又圆的碟状外形有利于在水中操控且保持灵活性,其长宽直径各为2.8米,乘员的乘坐方式也很特别,工位呈左右匍匐状。

另一个特点是采用喷水式推进的工作方式,操作极为方便,可自由地在海中遨游。这种推进方式采用内置桨叶,水流从函道内向后方排出,矢量导口可控制水流向任意角度喷射,从而有效规避浅海中的各种障碍物,保证潜水器不断前进。此潜水器使用水银和压载物控制下潜重量,上浮时可抛弃压载物。

最后,潜水器有两个大直径观察窗,可视面积超过“的里雅斯特号”的2.5倍。观察窗就像两只可爱的“大眼睛”,观察着漆黑的海洋。此潜水器不仅能拍照,还有一台小型机械手可供取样。

这个潜水器被命名为SP- 350,它是库斯托从事海洋事业的得力工具,它和“卡利普索号”一起陪伴着库斯托完成了他全部的海洋探索工作。

继SP- 350后,库斯托还成功制造出SP-500。此后,法国的海洋科研组织以此为蓝本,设计出SP- 800、1300、4000等潜水器,成为日后法国小型深潜器的经典设计。

对海洋的贡献

库斯托对于海洋的爱恋达到了痴迷的程度。自20世纪50年代以来,库斯托和他的同伴们乘坐“卡利普索号”开始周游全世界的海洋。1956年,库斯托拍摄了纪录电影——《寂静的世界》,随即获得了法国戛纳电影节金棕榈纪录片奖。

20世纪60年代,库斯托为了验证人类在海洋中居住的可能性,进行了“大陆架”海底常压生存实验,并获得了宝贵的经验。同时,他拍摄了《阳光照射不到的世界》,并获得了美国奥斯卡最佳纪录片奖。他还拍摄了大量的长篇系列电视纪录片,如《雅克·库斯托的水中世界》《雅克·库斯托的奥德赛》等。

此外,库斯托撰写了大量著作,最为知名的便是其长篇巨作《雅克·库斯托的海洋世界》。库斯托一生共创作了超过150多部的影视纪录片和相关书籍。

中年以后,库斯托在目睹了美丽的海洋遭到人类的伤害和破坏后,立志从事海洋环境保护事业。他带着小红帽,身体力行地以影视和书籍向社会大众宣传海洋的一切,成为国际海洋事业的“代言人”。

亦如巴顿、毕比和威廉森一样,库斯托带来的海洋世界真实、全面,而且描述深入浅出,易于大众理解。

联合国为表彰库斯托对国际社会做出的突出贡献,给他颁发了国际环境奖。众多国家的政要和首脑也给予库斯托极高的评价,美国的肯尼迪、里根、老布什、克林顿等总统均接见过库斯托,还曾授予其荣誉奖章。

在雅克·库斯托的影响下,库斯托家族人才辈出,成了国际上知名的“海洋家族”。他的儿子让·米歇尔成立的未来海洋保护协会同样为国际海洋事业做出了杰出的贡献。当然,库斯托的其他子孙也有不俗的表现,他们在各相关领域内,取得了出色的成绩。时至今日,雅克·库斯托早已离开了我们,但库斯托家族的探索精神则代代相传,为国际海洋保护事业继续努力奋斗着……

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