194.6 m 快速上浮脫險試驗中幾種特殊現(xiàn)象與分析

廖昌波，劉平小，付國舉，孫永軍，翟宇佳，方以群

2021 年3 月31 日，海軍特色醫(yī)學中心利用該中心的潛艇脫險訓(xùn)練艙安全順利地完成了194.6 m 快速上浮脫險試驗，標志著我國潛艇艇員快速上浮脫險保障技術(shù)取得了歷史性突破，并一舉打破此前由英國皇家海軍保持的190.6 m 最大深度快速上浮脫險深度紀錄，此次試驗共有3 名潛水員參與。在試驗后，經(jīng)過與潛水員座談，筆者發(fā)現(xiàn)了在以往淺深度快速上浮脫險訓(xùn)練中不容易出現(xiàn)，但是在大深度快速上浮脫險實踐中值得關(guān)注的幾個現(xiàn)象，現(xiàn)進行討論分析。

1 具體現(xiàn)象

1.1 空氣溫度變化劇烈 本次快速上浮脫險試驗，潛水員用時18.5 s 從常壓加壓到了194.6 m，在經(jīng)過3 s 短暫停留后，再以3 m/s 的速度進行減壓上浮，全程用時89 s。試驗后，3 名潛水員均反映在加壓最后階段空氣灼熱，在減壓的最后階段氣溫又驟然下降。

1.2 潛水員腹部脹氣 在減壓階段，1 名潛水員反映腹部脹氣，頂脹難受，有嘔吐感，在打了一個又長又大的嗝后，頂脹感和嘔吐感都有所緩解。同時，其余2 名潛水員也反映在試驗后的12 h 內(nèi)，腸道排氣較多。

1.3 耳膜穿刺后仍受壓 由于此次試驗的深度大，加壓速度快，3 名潛水員在試驗前均進行了耳膜穿刺手術(shù)。但在實際加壓時，潛水員耳膜仍能感受到壓力，并需要不停調(diào)壓來平衡耳膜內(nèi)外的壓差。

2 原因分析

2.1 溫度變化分析 快速上浮脫險的加壓過程，實際上是在對脫險筒加壓。此時的充氣壓力、充氣速率、氣源空氣溫度、脫險筒內(nèi)空氣溫度等條件都將影響脫險筒加壓過程的升溫幅度。一般來說，充氣壓力越大、充氣速率越快、氣源空氣溫度越高，最后脫險筒內(nèi)空氣溫度就越高［1-2］。同樣道理，在減壓過程中，壓力差越大，減壓速度越快，脫險筒內(nèi)空氣溫度降低幅度就越大［3-4］。因為快速上浮脫險的加壓過程一般很短，與外界的熱交換很少，可以把對脫險筒充氣的過程視為絕熱過程，脫險筒內(nèi)壓力由初始值p1升高到最終值p2，那么脫險筒內(nèi)溫度也由室溫T1升高到最終溫度T2，充氣后的溫度表達為T2=kT1/［1+p1（k-1）/p2］，其中k 為絕熱指數(shù)［5］。

2.2 潛水員腹部脹氣分析 其主要原因可能是在加壓速度太快的緊迫條件下，潛水員張嘴大口呼吸，導(dǎo)致部分氣體進入了消化道，進而到達胃部，部分進入腸道。在減壓時，胃內(nèi)氣體體積膨脹，從而使胃體積變大頂住橫膈膜，有嘔吐感。

2.3 耳膜穿刺后仍受壓分析 潛水員雖然事先做了耳膜穿刺術(shù)，但在加壓階段，潛水員仍然感受到耳膜受到不小的壓力，需要不停地進行耳壓平衡，其原因經(jīng)分析有以下2 點。一是有的潛水員在耳膜穿刺后出血，以致于血痂覆蓋了穿孔，造成了穿孔效果不佳。二是在氣壓劇烈變化時，耳膜上的穿孔孔徑太小，通過的氣體量不足以平衡內(nèi)外的壓力差。

3 啟示與建議

3.1 溫度變化的控制建議 在快速加壓過程中，進氣節(jié)流口壁面的溫度上升幅度最大，在排氣節(jié)流口及緊鄰的氣管壁面溫度降幅最大［6］。因此，在加壓管路設(shè)計上，進氣口與排氣口應(yīng)遠離潛水員，同時進氣口應(yīng)為多孔形式，降低溫度局部過高的風險。有條件時，還可以降低氣源本身的溫度，雖然升溫幅度一樣大，但原始溫度低可使最終溫度也相對較低。

3.2 潛水員腹部脹氣的預(yù)防建議 為避免因食物產(chǎn)氣造成消化道脹氣，潛水員在快速上浮脫險試驗前12 h 內(nèi)，應(yīng)禁止食用如豆類等容易產(chǎn)氣的食物，同時應(yīng)盡量排便。在快速上浮脫險的加壓過程中，潛水員處于極快速加壓的環(huán)境，此時更應(yīng)調(diào)整心態(tài)，切勿慌亂，同時注意呼吸技巧，避免呼吸氣進入消化道。

3.3 耳膜穿刺后受壓的處理建議 潛水員在做耳膜穿刺后，醫(yī)護人員應(yīng)對其進行多次檢查，并及時清理血痂，在進行正式試驗前，必須再次檢查確認穿孔情況。一般來說，快速上浮脫險深度越大，其加壓速度也就越快，單位時間內(nèi)需要通過的氣體量也就越多，需要穿孔的孔徑也就越大。在潛水員身體允許的前提下，可以適當多穿幾個孔，來提高通氣效率。建議潛水員在平時有針對性地加強耳壓平衡動作的訓(xùn)練，掌握多種耳壓平衡技術(shù)［7］。

綜上所述，快速上浮脫險因為具有操作簡單、高壓暴露時間短、上浮速度快、脫險深度大、許多潛水疾病得以避免發(fā)生等優(yōu)點，受到各國海軍的采納，但是快速上浮脫險時環(huán)境壓力變化極快，若操作不當易對潛艇艇員造成損傷，在大深度脫險時風險更加突出。筆者建議，不論是在日常訓(xùn)練還是實際操作時，必須多加思考與預(yù)防，確保人員的健康安全。