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中国潜艇兵是这样救生的

潜艇兵是一项危险的职业,在水下随时面临潜艇事故甚至沉底失事,这时就需要上浮救生。人体在水下处于高压状态,如快速上浮,身体将因为减压引起潜水病,危及生命。所以过去潜艇失事后,艇员上浮救生的生存率很低。后来人们发明了不减压快速上浮救生法,人体在很短的时间内快速上浮至水面,反而生存率更高。本文详细说说我国海军潜艇快漂技术的发展。

由于水下的高压环境,潜艇一旦失事,救生就极其困难。如果说潜艇失事,最有名的莫过于俄罗斯库尔斯克号潜艇的悲剧,2000年,缺乏保养等原因造成过氧化氢鱼雷爆炸,导致这艘刚下水5年的俄罗斯最现代化的核潜艇沉没,由于国力衰落经济困窘导致的救援不利,艇上118人全部遇难。这次事件就暴露出俄罗斯海军救生技术的很多问题,例如没有快速自救设备,深海救援器的缺乏和落后等等。

从潜艇这一武器问世以来,失事潜艇艇员的救生,就一直是各国海军高度重视问题。目前为止,潜艇艇员的脱险救生大致可分为三种:自救、援救以及自救与援救结合方式。其中自救方式是脱险艇员单人或集体逃离失事艇的方法,根据艇内是否有高压暴露,可采用减压脱险法或不减压脱险法。援救方式是依靠水面救助船采取救助措施进行的脱险,多以集体脱险为主,一般采用常压干救或高压干救脱险。某些情况下,也可以采用湿救脱险,湿救脱险时需采用自救与援救相结合方式进行。虽然援救方式是拯救艇员生命的一种可取的手段,但是潜艇本身拥有有效的脱险系统也是不可缺少的,因为潜艇幸存人员在救生部队抵达失事现场前可能被迫实施脱险,而且有时援潜作业条件和出现的工程问题可能使幸存人员无法从失事潜艇成功地转移至救生舱。再则,由于后勤方面的原因,深潜救援器运往潜艇失事区可能需长达几天时间。在此期间,潜艇可能因火灾、进水、缺氧、二氧化碳浓度增高和舱压升高等原因,使艇内环境变得十分恶劣,艇员为求生存非实施紧急脱险不可。

中国潜艇兵是这样救生的

传统自救逃生方式要从鱼雷发射管和闸套攀爬出水,出水时间长,危险大。以前我国潜艇艇员在潜艇失事后,最基本的方法就是艇员穿着单人水下脱险装具,利用出艇装置和设备,均衡艇内外的压力,离开失事潜艇,沿救生浮标绳采用阶段减压法逐站停留减压上升脱险。然而,事实证明,这种方法虽然可行,但脱险速率太低,如果在水深100米时,遇险人员要从海底上升到海面,需要90分钟。在海域中往往会导致各种危险。同时,高压暴露时间相对较长,艇员难以掌握上升速度和减压时间,重则死亡,轻则患上严重的减压病。更何况,海域情况复杂,由于在水中时间长,会受到海水的浸泡及水温的影响,有时还会受到鲨鱼等的侵袭。

快漂逃生技术的来源很有趣,待我细细道来。1946年,英国皇家海军潜艇脱险研究委员会,对二次世界大战前后失事的几十艘潜艇逃生资料进行研究后发现:在成功的脱险人员中,有三分之二是什么装具设备也没有,自由地从水下快速漂浮上来的。相反,戴着减压装具脱险的成功者仅占三分之一。这个新的发现引起专家们极大兴趣,经过长时间的研究试验,得出这样的结论:如果一个人在60米水深中停留时间不超过3分钟,立即快速上浮,在大约20秒钟内上升到水面,这个人就不会得减压病。其原因就在于,人在水下吸人体内的氦气,未达成饱和状态,因此不会危害健康。又经过三十年,这一研究终于得到实践检验,1987年,一艘秘鲁潜艇由于跟渔轮相撞沉没到33米的海底,6名艇员和艇长当场死亡。代理艇长无奈之下决定组织大家从鱼雷发射管钻出去自由快速上浮脱险。在代理艇长指挥下,22个人在肺部膨胀引起的尖叫中弹出海面,除一人脑出血外,其余全部脱险。这是当今潜艇失事逃生中成功率最高的,创造了奇迹。可见自由上浮脱险,在一定深度内掌握好憋气,生存率很高。但是人的憋气时间毕竟有限,在60米深可以做到,如果是90米、100米甚至更深些该怎么办呢?于是英国海军首先研究出一套新型的脱险装具,它能提高上浮速度,减少高压下暴露时间。加大了上浮的水深。1970年7月,英国海军在马耳他岛附近海域进行了快漂脱险试验。在182米水深下,模拟遇险潜艇进行艇员快速上浮脱险演练,47人次均获成功,从而创造了脱险成功最高记录。 不减压快速上浮脱险技术,俗称“快漂”,是艇员在不减压脱险时间极限内,着快速上浮脱险装具,经快速调压后,快速上浮脱离险境到达水面的脱险方法。此方法的优点是高压暴露时间短,水中停留时间短;严格控制各深度的调压时间一般不会发生减压病;脱险服结构简单,易操作。缺点是艇员的高压暴露时间必须在不减压时间极限之内;艇内必须常压才能实施此法,否则只能考虑其他脱险方式;若调压不当,会发生严重的减压病。实践证明,在20秒内快速加压至190m深度高压是可以实现的,而且采用头盔脱险技术从183米深海的实验深度和190米实验室模拟深度均是可行的。根据使用山羊模拟人类脱险实验研究的结果,海军已经得出结论:安全脱险最大深度可达228米。此外,从274米和289 米深度脱险也许是可能的,脱险的大多数艇员可以存活,不过有的伤员需要紧急加压治疗。但是,289米深度脱险目前尚缺乏减压病的实验数据。

目前,比较有代表性的快速上浮脱险装具主要有英国的MK10型快速上浮脱险抗浸服,其最大的特点是脱险服为单层,并配有单人充气救生筏,潜艇一旦失事,艇员可在水面打开该救生筏,提高了舒适性,延长海面待援时间。该脱险服具有结构简单、着装方便、操作容易、脱险深度大、保暖性能好等优点。艇员穿着脱险服在调压舱内快速加压至外界水深,然后上升出水。上升过程中,脱险服头罩内不断膨胀的空气可使脱险者保持正常呼吸。该脱险系统的最大理论脱险深度可达220m,曾经在在183m深度脱险获得成功。现已有22个国家海军使用MK10脱险装具。美国海军自1961年装备了比较原始的斯坦克头罩,包括头罩及肩围储气囊两部分,无保暖衣。由于这种头罩在充胀时向前突出,有碍艇员离艇,且无抗浸保暖性能,其实用性不能满足要求。俄罗斯“库尔斯克”号潜艇失事后,美军从英国引进一万五千套MK10潜艇脱险装具,并花大量经费对其潜艇的脱险调压舱进行相应的改装。

中国潜艇兵是这样救生的

我国的潜艇快漂逃生技术

2002年5月,中国海军潜艇学院,在仅能容纳1人的潜艇快漂装置调压筒内,随着压力的增加,温度已升高到60摄氏度,身着密闭快漂服的潜水员如同身在蒸笼,头晕目眩、心跳剧烈。调压筒上盖猛然打开,冰冷的海水猛地灌入,随后潜水员的身体像利箭般向上蹿去。出水瞬间高达速度3米/秒,将潜水员抛出海面2米多高。

这是一次备受瞩目的“潜艇艇员快速上浮脱险”实验。153米的试验深度,意味着我国成为世界上少数几个能进行超大深度快漂和潜水试验的国家之一,也一举打破亚洲纪录!

2008年12月3日,中国海军潜艇学院,成功完成了全军首次水下30米快速上浮脱险训练,这次训练采用了国际最先进的潜艇逃生方法,艇员通过潜艇的闸套快速出水,仅需16秒就能逃生。

2011年10月,东海舰队东救332号潜艇救援舰开展潜艇救援演习,“发现”水下“失事潜艇”,东救332号的潜水员下水帮助潜艇艇员做好救生准备,大约3小时后,“失事潜艇”发出信号:快漂服准备完毕。逃生指令发出后,一名身着橘红色快漂服的艇员缓缓钻出潜艇升降口,随即快速浮起,仅用十几秒钟就冲出海面。随后其余名艇员也相继浮出海面。高速救生艇迅速靠近被救艇员,将艇员救起后送至332船,潜水医疗组展开紧急救护。随即,救护直升机飞抵332船上空悬停,将艇员吊起后转送后方医院急救。这次演习标志着我军潜艇救生技术达到了世界先进水平。

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中国潜艇兵是这样救生的

我国的潜艇快漂逃生技术师从大英帝国,乃是借鉴了英国“快漂”原理——不减压潜水理论,即在不减压潜水的时限内,完成调压、出艇、上浮出水的全过程,从90年代初开始对该技术进行攻关,成功完成了快速漂浮脱险装具的研制。2002年11月,海军3名潜水员成功地进行了从潜水试验舱模拟的153米“海底”快速上浮脱险试验,创造了亚洲“快漂”记录,这一成果标志着人民海军援潜救生能力和潜水医学保障水平有了新的突破,使我国成为世界上少数几个能进行超大深度快漂试验的国家之一。这次快漂试验全部采用国产设备,这些国产装备的可靠性得到了实战的检验,试验还摸索了艇员快速上浮脱险方法、程序以及保障方案,为我国今后的快漂研究和发展奠定了基础,也使我国的快漂技术与医学保障研究水平跨入了世界先进行列。今年上半年,海军潜艇学院脱险训练基地利用我国自产的快漂装置,成功地完成了我国首次30米快漂脱险的成建制艇员近千人次大规模训练,安全脱险率为100%。

我国潜艇的快速漂浮脱险装置,从1987年开始论证,经历了方案、施工设计评审以及陆上单项、总体联调试验,于1994年通过课题研究鉴定,并安装在新型潜艇上。通过十几年来的使用证明,快漂装置理论正确,设计比较成功,建造质量良好,使用方便快捷。其中快漂筒采用模块设计,由快漂筒模块、辅助水气系统模块、可折板结构功能模块以及其他零部件组成。快漂装置采用自动加压控制,比7~80年代英国海军同类脱险装置安全平稳,总体水平达到世界先进行列。

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潜艇的快漂装置舱室位置示意图

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位于潜艇舰桥的前部

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逃生舱的舱门

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潜艇艇员快速漂浮脱险装具

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快速漂浮脱险装具自带有充气筏,可上浮后在海面等待救援

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2008年7月中国海军派团首次在英国皇家海军潜艇逃生和救援培训中心受训,这是英国海军SETT训练中心首次为中国潜艇部队代表团培训潜艇逃生课程,我海军学员学习了失事潜艇生存和逃生课程,这是我海军学员在英国受训的照片。

不减压快速上浮脱险的程序一般是这样的:艇员进入潜艇逃生舱,迅速在舱内穿上“快漂”服,打开舱内的调压筒下盖,进入调压筒,关闭下盖,艇员左手捏住脱险服快速充气接头插入调压筒内的伺服阀。开始注水,水位到达艇员肩部时,开始供气,向调压筒快速加压。此时,脱险服头部的储气囊渐渐膨胀。储气囊排气阀打开,向脱险服头罩内排气,艇员可以呼吸到新补充的空气。当压力表达到失事潜艇水深时。调压筒上盖迅速打开。十数秒内,艇员依靠储气囊及头罩的浮力快速上升,浮出水面。

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