人类对海洋的探索,潜水服的发展史,由重到轻再到功能性分类多多

subtitle 历史皇贵妃05-23 21:31 跟贴 10 条

人类对海洋的探索有着数千年的历史,从最初的造木筏渔猎到后来海上贸易,海货捕捞或者采取珍珠,再到后来进一步对海底世界的探索,可以说走过了漫长的历程。直到后来人类开始尝试开发能够在水下保暖和短时间维持呼吸的设备,最古老的潜水服也就诞生了。

这种功能性服装同样走过了有600年的历史,经历了无数次的探索和发展,最终从笨重臃肿的原始结构,发展出来现在种类繁多,材料各有千秋的功能性潜水服——工程潜水服和轻便美丽又时尚的运动竞赛潜水服

一、最初的潜水装备尝试

要说人类对潜水服的尝试可以追溯到古希腊时期,当时由于潜水采集业和沉船打捞业的兴起,开始出现了职业的潜水者。后来随着商业和战争的需求,希腊人开始尝试使用不同的材料来制作游泳使用的服装,降低水下作业者在水中的阻力,当然受制于工业技术的限制,这种尝试在当时并不成功。而亚里士多德更有潜水艇和潜水钟的构思,只不过他并没有做出完整的设计,只留下了外形设想图。

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人类第一次对具有防水御寒功能的潜水服和水下呼吸设备的探索,可以追溯到15世纪初,当时有一个叫做康拉德·基瑟的波西米亚人,这个人原本是一名医生,在参加十字军东征时接受了军事工程培训,转战保加利亚和地中海。

后来康拉德突发奇想,他在书面上设计了一种用于水下作业的服装,这种服装由防水皮革通过胶水粘结而成,他还设计了一个带有玻璃观察窗的密闭金属头盔,头盔上通过一根皮管链接一个装满空气的皮袋,以使潜水者能够短时间在水下呼吸。尽管这个神奇的设计仅存在于书面上,但它却是非常接近18世纪初英国发明家约翰·莱斯布里奇发明的潜水服了。

后来西班牙著名天文学家,画家,军事工程师和发明家——杰罗尼莫·德·阿杨茨·博蒙特发明了一种潜水装置,这种装置内部充满了空气,可以下潜都二十多米深,让人观察到水下的环境,便于打捞沉船。不过这种东西应该算是某种潜水器的雏形,所以不在本期介绍内。

二、早期潜水服的发展

要说第一套正是意义上的潜水服还是16世纪初,由意大利物理学家阿方索·伯雷利制作的,很大程度上他的潜水服参考了康拉德的设计构思,采用了防水皮革和密闭的金属头盔,使用通气管来呼吸。这位发明家后来还设计了一款潜水艇,很可惜它并没有被制造出来。

此后陆续有许多的发明家尝试设计潜水服,他们大多都沿用了康拉德和阿方索的设计方案,要么使用装有空气的气袋,要么使用长长的呼吸管来维持潜水者的呼吸。

后来英国在17到18世纪设计了许多款潜水服,其中在18世纪末一个叫做克林格特的设计师,设计了一款使用大号球形金属封闭头盔和由金属包裹着的通气管相连接的潜水装备,它使得潜水者可以在水下停留更长的时间,算得上是最接近现代潜水服的装备了,缺陷就是当时这种设计过于笨重,金属管的设计也不灵便,所以还得使用软管。

时间到了19世纪,著名应该工程师奥古斯图斯·西贝改用了全新的防水帆布材料制作潜水服,他还设计了一款全新的潜水头盔,这种头盔被铆接在潜水服上,通气管将空气压入其中,利用空气填充的方式来对抗压力,但由于气密性的问题,空气会顺着袖口和裤腿外泄。于是西贝在1837年改良了设计,使得袖口和裤腿的气密性得到了提升。

当时英国皇家海军的查尔斯·帕斯利上校多次参与西贝的潜水服测试,他甚至还亲自穿着这套装备参与沉船打捞工作,这些查尔斯上校后来向西贝提议可以潜水服设计的更加贴身,这样可以使得潜水者在水下的活动更加灵便,也不会刮到一些工具或者杂物。这位上校绝对想不到,他的这一番话在后来不但真的被实现了,而且这种设计的潜水服还风靡潜水运动界。

虽然西贝将查尔斯上校的提议记录了下来,不过由于材料学的限制,西贝在接下来的设计工作主要还是改良潜水服的气密性和御寒能力。在接下来的一百余年中,潜水服主要还是应用于工程领域,所以它的设计变化并不大。

再后来,英国发明家约翰·莱斯布里奇对西贝的设计做出了一些较大的改动,他开始尝试使用橡胶材料来制作潜水服,并设计了一款装有压缩空气的循环呼吸装置,使得潜水者不再受制于呼吸管长度的限制,也使得供氧变得不再那么麻烦。不过由于这种设计在当时还不完美,所以潜水者只在水下活动极短的时间,避免空气混浊发生意外,这是一种大胆的尝试,对后世产生了很大的影响,不过在当时使用人力和机械将空气压入供气软管才是主流,而且也相对安全一些。

三、从工程潜水服到竞赛运动潜水服

时间进入了20世纪,随着战争的需要,法国发明家伊夫·勒普莱尔设计了另一种压缩空气供氧装置,它没有使用约翰的循环式设计,而是纯粹的通过软管将压缩空气送入潜水者口中,再通过一种单向阀门将潜水者呼出的气体从另一侧的短管中排出。

为了使得潜水者能够清楚的了解到自己的空气能够使用多久,他还设计了一款压力表,用于显示气瓶中所剩余的空气量。不过由于当时调节阀的技术比较落后,所以这种气瓶设备的损耗非常大,导致价格昂贵,除了一些潜水俱乐部外,大多数从事打捞或者军事工程潜水的潜水者依旧在使用传统的潜水服和供氧设备。

到了第二次世界大战前,各国都在争相发展全新的潜水服和供氧装置,一名叫做格伦·奥尔的美国人设计了一款单向阀呼吸短管和潜水面镜,这种东西可供潜水者在10米内使用。二战期间法国人雅克·库斯托和埃米尔·加格南成功的设计了第一款水肺呼吸装置,他们的这种装甲相比伊夫和约翰的发明要小巧灵便的多,配合使用全新的橡胶材料制作的潜水服,潜水者可以在10米以内的深度活动较长的时间。

同时英国海军和意大利海军也在二战期间开发了全新的循环呼吸设备,并训练战斗蛙人。后来各国的设计师开始尝试使用混合气体量来提高潜水者在水下的活动时间,这种尝试一直到了现在也没有停止。

第二次世界大战结束后,橡胶潜水服的设计开始向贴身化发展,就像查尔斯上校设想的那样。后来随着材料学技术的发展,泡沫氯丁橡胶被开发出来,这种材料是非常完美的潜水服材料,它具有一定的弹性,在适当温度的海水中也可以起到保暖作用,并且它还具有一定的浮力,阻力也更小一些。

随着潜水运动逐渐在世界各地盛行,氯丁橡胶潜水服又分出了半干式潜水发服和湿式潜水服,潜水服的版型裁剪也紧跟时代发展,甚至成为了潜水运动参与者们的一种时尚服装。

再往后又兴起了自由潜水挑战运动和其他的极限潜水运动,一系列专业竞技潜水服和极限运动潜水服又诞生了,它们使用的材料,功能性比一般的运动潜水服要讲究的多,当然也昂贵的多。

材料学的发展还是得工程潜水服也向两个方向发展,一种是抗压的深水潜水服,它至今和它的祖先区别不是太大,依旧有许多抗压外壳设计,看起来就像是宇航员一般。另一种是常用的工程潜水服,它大多使用特制的橡胶材料来达到保暖和抗压的目的,其中还有一些独特的设计使用了充水或者充气等方式来达到抗压保暖的目的,一些潜水也会将湿式潜水服或者半干式潜水服当做内衬穿在工程潜水服里面,起到防止摩伤身体表皮和提报保温效果的作用。

结语

潜水服经历了百年的发展,今天,它诞生了许多的款式,工程潜水服设计师们不断的追求着提高潜水服和设备的各项性能,来保护工程潜水员的安全。而运动用潜水服的设计师们使用不同的设计风格,图案,色彩拼接方案,使得它们在运动圈子内形成了一种独特的时尚风格。

参考文献:

《潜水服的发展变化》

《潜水的追求:潜水服的发展》

《水肺潜水的历史》

《潜水冒险》

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