潜艇在海底靠什么供氧(为什么氧烛能够为潜艇紧急供氧)
“呼吸急促、全身冒汗,所有的人都异常的紧张,仿佛生命顷刻间就要被大海吞噬”,这是我们在潜艇战系列电影经常看到的场景。
这样的场景是非常真实的,因为潜艇受到攻击后,电路和管道会受损,潜艇的氧气供应就会大量减少,甚至要启动逃离预案。当然在这种情况下,潜艇兵要马上进行损害管制,避免潜艇进水沉没。潜艇的氧气供应是非常重要的,这几乎和浮力系统、推进系统、武器和声呐系统同等重要!
为了达到高效的损害管制,潜艇兵的训练是非常严格和残酷的,要达到闭着眼睛都知道哪个阀门在哪里,能够起到什么样的作用、还要能够在高压缺氧的环境下完成这样的操作。2014年,海军372潜艇(基洛级)在水下遇到了“掉深”,就是水下的海水密度突然降低,导致潜艇的浮力短时间内急剧下降,就像跌落断崖一样。但是,凭借艇员们出色的操控技能,372潜艇成功脱险。
要在短时间内停止掉深,肯定要立即供气,排出水柜中的海水,并关闭各舱室之间的阀门,减少全艇进水的危险;还要关闭各种电路,防止短路后潜艇失控。假如潜艇最终无法挽救,那艇长就立即决断进行逃生,否则潜艇会掉深而解体,或者氧气耗尽全体牺牲。如果深度超过了200米,只能联络潜艇救生器来救援。
一般潜艇都会装备逃生舱,但是常规潜艇的逃生舱一次不可能带走所有艇员。所以,另一种逃生方法就是从鱼雷发射管“射出”(特种作战中也有这种训练,发射前要尽可能的吸气),然后浮出水面,由于人在高压下会吸入氮气,所以上浮的过程中要带上一些重物,确保自己缓慢的上浮,让自己的肺缓慢适应水压的变化避免减压病,也避免氮气在关节、血管和大脑中形成氮气泡,造成大脑损伤、死亡。
当然,如果潜艇没有严重进水、起火,二氧化碳浓度没有接近6%,而逃生舱发生损坏,那就只能选择坐沉海底等待救生器救援。此时最重要的是进行应急供氧和发射求生浮标,让我方救援人员知道遇险潜艇的坐标,然后派出潜艇救生器和潜艇进行对接,让艇员进入救生器逃出深海。二战时盟军潜艇曾将鸽子装入发射器浮出水面,最终鸽子到达基地“搬来救援”,这是真实的案例。
潜艇里的氧气来源于过氧化钠和二氧化碳反应产生,这个过程不需要催化剂和加热,简单可靠。为了保证过氧化钠充分反应,通常将其涂在多空药板上,这样还可以控制氧气的供应量,如果需要大量氧气,那就增加药板。合理的氧气浓度是19.5%~23.5%。为了净化空气和降温(潜艇发动机会散发大量的热),潜艇会安装空调系统,保持潜艇兵的战斗力。为了吸收发动机产生的有毒气体,还会安装活性炭过滤器。
如果过氧化钠消耗完毕,就要启动应急预案,利用应急制氧设备“氧烛”供氧。氧烛的主要成分是氯酸钠,加热到300摄氏度就能够分解产生氧气,其副产品氯气会用氧化镁和过氧化钡反应被吸收,理论上一支氧烛能让40个人呼吸1个小时,由于会产生高温,氧烛也有照明的作用。氧烛还被应用于民航、地震和矿难紧急供氧,由于分解水产生氧气耗电量太高,氧气瓶携带不便,只有氧烛是最合适在密封环境中使用的,在最近几年爆火的电影《异星觉醒》中就有“氧烛”的戏份,在太空空间站中它是很重要的供氧装备,关键时刻保障宇航员的生命。
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