[发明专利]一种上浮脱险等比例模拟装置及其自动水加压控制方法

说明书

技术领域

本发明属于援潜救生技术领域，更具体地，涉及一种上浮脱险等比例模拟装置及其自动水加压控制方法。

背景技术

快速上浮脱险为水下遇险潜艇艇员的一种主要脱险方式，该脱险方式是基于现代潜水医学关于高压暴露不减压脱险理论的验证而出现的，其主要工作原理是：当潜艇在水下训练或作战时，由于各种因素无法自行上浮且艇内大气环境为常压时，可以采用快速上浮脱险方式实施脱险。在实施快速上浮脱险时，首先打开快速上浮脱险舱下盖，潜艇艇员着快速上浮脱险抗浸服进入脱险舱，关闭脱险舱下盖，同时打开脱险舱通气阀.向脱险舱内注入海水，保持舱内为常压.在舱内水位达到预定高度后，关闭通气阀.打开海水加压阀对脱险舱进行快速加压或应用高压空气对脱险舱快速加压，同时调节水加压流量或空气加压流量以保证脱险舱内压力变化曲线满足潜水医学确定的快速上浮脱险理论压力曲线的要求，在对脱险舱进行加压的同时也向潜艇艇员穿着的脱险服同步供气，避免脱险艇员发生气压伤和溺水，待单人脱险舱内压力与潜艇弦外压力平衡，开启脱险舱上盖，脱险艇员拔下脱险服充气接头，在脱险服浮力作用下离开失事潜艇。以2.2～3 m/s速度上浮出水。到达水面后，拉开头罩拉链，即可呼吸外界空气。整个快速上浮脱险过程时间很短，潜水员快速加压的时间也很短，离艇上浮过程又是一个快速减压的过程，所以不会形成长时间的高压暴露，高压暴露累计时间控制在高压暴露不减压脱险极限时间范围内，不会导致各种减压病的发生。因此，快速上浮脱险方式受到很多国家的重视，并相继开展研究和引用。目前除英国外，法国、美国、荷兰、希腊、德国、瑞典、新加坡、澳大利亚等约22个国家的海军均己采用了该脱险方法。我国也开展了快速上浮脱险技术方法、医学保障及其装备研究，并于2002年完成了模拟快速上浮脱险人体实验。

依据国内外潜水医学关于快速上浮脱险人体承压理论的研究成果，快速上浮脱险方式除了应保证高压暴露累计时间小于高压暴露不减压脱险极限时间外，特别重要的是应保证快速加压过程压力曲线应高精度跟踪符合人体需求的压力变化曲线，以保证人体体内氮张力与快速漂浮脱险舱内压力基本平衡，减少罹患减压病、耳膜破损等疾病的风险，经过国内外潜水医学的深入研究，符合人体需求的压力变化曲线为以下形式：

Pt=P0·2tT]]>

其中，P_t为快速上浮脱险舱内理论压力(ATA)，P₀为标准大气压，P₀＝1.01325×10⁵Pa，T为加压时间常数，根据不同加压深度对应的高压暴露不减压脱险极限时间确定。在本发明的实验过程中，根据快速上浮脱险潜水医学方面的要求，确定加压时间常数如下表：