潛入深淵：用腕錶征服海洋的簡史

呼吸……更深一點！

我們習慣於在手錶中看到它既是一件藝術品，又是一項巧妙的技術發明，也是大師巧奪天工的產物。 當我們看著一座古老的鐘錶時，我們看到的是一位德高望重的老人，他在漫長的冬日燭光下，從最微小的細節組裝發條。 然而，水下手錶卻喚起了我們完全不同的聯想。

如果我們撇開水下手錶的外觀不談，那麼它的根本特徵就是能夠深入水下並安然無恙地返回水面。 技術進步使我們的生活充滿了危險。 如果我們的時代沒有如此慷慨地創造出各種各樣的發明，我們就不會知道其中的許多發明。 當技術進步將人類召喚到海洋深處時，這些危險就使人類面臨著最大的挑戰。

是的，我們知道生命起源於海洋，但在過去的 500 億年裡，人們仍然生活在陸地上。 水下手錶的誕生是為了連接人與地球的天空，或者更確切地說，是為了提醒人們何時將一小塊“家”結束，人們將其放在背上的圓筒中放在水下。 要了解為什麼水肺潛水員離不開手錶，您需要了解一點什麼是水肺潛水。

水，自古以來就離人類很近。 縱觀歷史，人類一直在海洋和河流之濱尋找食物，而考古學家在原始人遺址發現的牡蠣殼就是最好的佐證。 然而，一個人不僅靠近了水邊，還一頭扎進了水里。 他能攜帶到深度的空氣供應量取決於他的肺容量，這意味著潛水時間以秒為單位計算，最多以分鐘為單位。 因此，人們不敢下到五到十米以下的深度，當然，除非我們考慮到個別瘋子或狂熱分子，他們想不惜一切代價證明人類的能力是無窮無盡的。

自然地，有一天，某人突然想到：如果你在水下呼吸，從水面（例如通過管子）吸入空氣會怎麼樣？ 現代潛水管的雛形就這樣出現了。 由於競爭和戰爭存在於人的血液中，一種可以讓你長時間呆在水下的簡單裝置立即被用於軍事衝突。

希羅多德提到希臘水手西利斯，他被波斯人俘虜後，衝進水中，通過蘆葦管呼吸，割斷了敵船的錨繩，在波斯艦隊中播下了混亂和恐慌的種子。

列奧納多·達·芬奇是最簡單的水下呼吸裝置的發明者。 在他的論文《大西洋法典》中，他解釋說，他不想詳細描述他的設備，因為他擔心它會被用於軍事或犯罪目的。 一方面，很難理解一個以熱衷於發明一件又一件凶器而聞名的人的謹慎態度。 另一方面，偉大的列奧納多的懷疑可能反映了對未來潛艇戰爭的道義拒絕。

直到 19 世紀，人類才學會在水下或多或少自由地移動。 在此之前，他只能在潛水鐘內無限期地呆在水下（這個裝置的工作原理很容易理解，只要轉動一個普通的玻璃杯，將其浸入一盆水中，裡面的空氣玻璃將被鎖定並且無法到達表面）。

然而，無論是潛水鐘，還是後來出現的潛艇，都未能成為人類古老夢想的體現——像魚一樣在水下游泳。 在這兩種情況下，他都被鎖在一個狹窄、密閉的空間內。 如果沒有便攜式呼吸器，就不可能在深海中自由活動。

鉛鞋和潛水服

第一次潛入水下的潛水員沒有自給式氣瓶。 空氣通過連接到帶有圓形舷窗的大型球形頭盔的軟管從表面泵入。 這種頭盔是由普魯士工程師奧古斯特·西貝 (August Siebe) 於 1837 年發明的。拿破崙戰爭後，前砲兵軍官西貝 (Siebe) 來到英國，在那裡他收到了製造水下呼吸裝置的訂單。

西貝的設計基於礦工用來呼吸礦井氣體的頭盔。 西貝的發明如今被稱為重型潛水裝備，包括頭盔、防水帆布服和鉛底鞋。 事實上，即使充滿壓縮空氣的頭盔也很重，如果沒有加重的鞋子，潛水員在水下經常面臨翻倒的危險。

如今，帶有厚重銅頭盔的潛水服看起來已經不合時宜，讓人想起儒勒·凡爾納的小說。 然而，在當時，Siebe 的水下設備標誌著技術進步：它允許潛水員留在海底甚至在海底工作，同時享有相對的行動自由。 但一身厚重的潛水服和頭盔並不能保證完全的安全，在海底深處死亡的潛水員有數百人。

事故的主要原因是柔性壓縮空氣軟管——它們經常扭曲甚至撕裂。 由於潛水員無法自行上升，他們在收到來自深處的警報信號（信號繩的抽動）後被繩索拉到水面，這加劇了危險。 任何潛入海中的人，即使是潛入很淺的深度，都知道，在沒有空氣的水下，溫和地說，是不愉快的。

似乎一個人越快從深淵中被提拔出來，他獲得拯救的機會就越多。 然而，潛水員的死亡往往不是因為沒有時間將其打撈到水面，而是因為打撈得太快。 直到 20 世紀初人們才明白為什麼會發生這種情況。 然而，人們第一次注意到這種神秘的“潛水”疾病不是在海上，而是在陸地上。 40世紀19年代，出現了蒸汽泵，在蒸汽泵的幫助下，人們開始將壓縮空氣泵入礦井，以防止地下水淹沒坑道。

很快他們開始注意到，從工作面上升到地面的礦工們抱怨嚴重的肌肉痙攣、注意力不集中、關節疼痛。 然而，對於當時的神秘症狀卻無法給出解釋。 後來，在建造用於水下作業的橋樑和港口設施時，開始使用沉箱——充滿壓縮空氣的混凝土潛水室。

工人們通過閘室進入，在沉箱內外形成壓差（壓差現象可以用最簡單的經驗來說明：如果你把裝有碳酸水的塑料瓶的瓶頸放入嘴裡，然後吸氣，瓶子在大氣壓的影響下會收縮（海平面的值為760 mmHg）。

在很深的地方長時間工作的工人也經歷了和礦工一樣的奇怪症狀——有的死亡，有的終身殘疾。 這些症狀被稱為減壓病。 減壓病是導致潛水員出現奇怪症狀的原因。 在從深度快速上升的過程中，快速減壓是導致具有特徵性肌肉和關節疼痛的疼痛狀況的原因。 如果我們回憶一下塑料瓶因壓力差而被迫收縮的經歷，就會清楚這是什麼。 與空瓶子不同，人體不會收縮。 為什麼？

因為我們每個人實際上都是由液體組成的——血液、細胞原生質、液體關節間潤滑——而它們在體內產生的壓力能夠“抵抗”大氣壓力。 確實，我們不能忘記兩種情況。

首先，我們身體的每個細胞都需要氧氣，否則就會死亡。 吸氣時，我們吸收大氣中的空氣，其中含有 21% 的氧氣和 78% 的氮氣（還有雜質 - 二氧化碳和甲烷等各種物質）。

其次，人的身體不斷受到大氣的影響，並不是一個封閉的系統。 當我們吸入空氣時，我們體內會產生內部壓力，該壓力會自動由大氣壓力補償。 壓力平衡，因此我們能夠將空氣吸入肺部。 如果沒有這種對齊方式，100 N/m000 的大氣壓力就會壓垮胸部。 除了我們之外，溶解在血液和身體其他液體中的氣態物質也會產生壓力。 想像一個瓶子，但不是空的，而是裝滿蘇打水的——當瓶子關閉時，看不到二氧化碳氣泡，因為氣體溶解在水中。 但是，如果你猛地擰開瓶蓋，蘇打水就會沸騰（通常最終會流到褲子上，而不是胃裡），這表明瓶內的高壓與低氣壓是多麼劇烈地平衡。

但這是在空氣中，但是在水下會發生什麼呢？ 那裡的壓力較高，潛水員必須使用特殊的呼吸設備來平衡供應空氣的壓力與環境壓力。 為什麼需要這個？ 我們走得越低，進入肺部的空氣壓力就越高。 否則，胸部被周圍水的壓力從四面八方擠壓，將不允許他們吸收空氣。 然而，吸入空氣的壓力越強，氣體溶解在人體體液中的量就越多。

如果我們正確地上升到水面 - 緩慢而均勻地進行必要的中間停留 - 氣態物質的濃度將逐漸降低（記住一個乾淨的人如何打開一瓶蘇打水 - 緩慢地、逐漸地排出氣體以防止快速釋放的氣泡）。

如果我們潛水的深度不是很深，或者在水下停留的時間不是很短，那麼上升過程中的中間停留是沒有必要的。 然而，在很深的地方停留很長時間後，你需要盡可能緩慢地上升，否則潛水員的身體會變成一瓶碳酸水，瓶蓋很快就會被撕掉——體內的所有液體會立即沸騰。氣體以氣泡的形式快速釋放，導致致命的氣壓傷。

在大海的深處

為了在水下享受完全的行動自由，一個人必須擺脫將他束縛在水面上的一切。 來自潛水員在水下下降和上升的繩索。 來自空氣軟管和電話線（順便說一句，第一次世界大戰期間，它們首次將潛水員連接到水面）。 但最困難的任務是找到一種調節呼吸混合物壓力的方法 - 正如我們現在所知，它必須始終等於潛水深度的水壓。

事實證明，這項任務確實很困難； 空氣混合壓力調節器（又稱減壓閥）直到1937年才出現。它是由法國人喬治·科門發明的，他於二戰末期去世。 到 1944 年，另外兩名法國人、工程師埃米爾·加格南 (Emile Gagnan) 和海軍水下研究部門負責人、海軍中尉雅克·伊夫·庫斯托 (Jacques-Yves Cousteau) 也開發出了自己的減壓閥。

請注意，如果庫斯託為公眾所熟知，那麼發明家加延（Ganyan）的名字在專業圈子之外卻鮮為人知，他提出了許多（包括真正革命性的）潛水裝置。 Cousteau 和 Ganyan 減速器是第一個被廣泛使用的自給式呼吸裝置。 它已全面投入使用，並確保人員在深處安全停留。 到戰爭結束時，“Aqualung”這個名字（現在這個詞已經失去了引號，已經成為家喻戶曉的名字），已經被參與清理法國海灣和清理沉船航道的潛水員廣泛使用。

然而，並不是所有人都知道，在戰前，另一種裝置被發明出來，隨後它不得不在深海探索中做出同樣的革命，就像庫斯托和加延的水肺潛水所帶來的那樣。 我們談論的是呼出空氣再生器 - 一種按照封閉循環原理運行並為游泳者提供完全自主權的裝置。 也許是水肺潛水最有效的呼吸裝置，再生器就像傳統的水肺潛水裝備一樣，為潛水員的肺部提供壓縮空氣。 然而，他有一個重要的特點——他不需要笨重的氣罐。 它們的作用是由含有吸收二氧化碳的物質的氣體淨化筒來完成的。

淨化後的空氣在進入潛水員肺部之前富含氧氣。 第一個再生器由 Siebe, Gorman and Co. 於 1878 年創建。 （其創始人同為潛水裝備的發明者Ziebe）。 20 世紀初，在該設備的基礎上，Siebe, Gorman and Co. 總裁羅伯特·戴維斯 (Robert Davis) 開發了一種用於疏散沉沒潛艇人員的個人救援設備，並於 1910 年推出。戰爭期間，戴維斯裝置在喜歡魚叉捕魚的意大利潛水員中流行起來，隨後被意大利和英國艦隊採用。

軍事水手對閉環呼吸裝置的興趣是可以理解的：首先，排出的空氣保留在裝置中，這意味著沒有氣泡上升到水面，可以釋放破壞者潛艇，其次，再生器提供的潛水員在深度的時間比水肺潛水的時間更長。 但由於種種原因，閉環裝置的運行並不可靠。

儘管它們有很多優點，但它們非常複雜，而且如您所知，設備越複雜，失敗的風險就越高。 二氧化碳的吸收或氧氣的產生可能會突然停止，這會導致恐慌、抽搐，並且在水下尤其危險，會導致暫時失去意識。

從戰後至今，水下技術發展中唯一具有根本意義的重要階段也許是人工呼吸混合物的使用。 他們解決了游泳者在長時間潛水時面臨的一個嚴重問題：如果長時間呼吸含有氮氣的高壓普通空氣，那麼就會在太空中迷失方向。 在人造混合物中，氮氣被氦氣取代。 在特殊的水下住所中，內部保持著氦飽和空氣的高壓，一個人可以工作數天甚至數週。

使用特殊混合物的另一個好處是它們消除了長時間減壓爬升到表面的需要。 呼吸人工呼吸混合物的潛水員之前被保存在壓力室中，該壓力室專門配備在水下工作支持船上。 深度下降也是在特殊的高壓室中進行的。 在其中，潛水員被提升到水面。

具備如此技術能力的現代潛水員的最大潛水深度是多少？ 閉環裝置的絕對世界紀錄是 330 m。確實，我們必須記住，即使是更小的深度也可能充滿致命的威脅。 據信，安全水肺潛水的極限限於40m，因為從這個高度上升時，游泳者不會受到減壓的威脅，並且他可以很快上升到水面。 數以百萬計的業餘水肺潛水員潛入這些深度，沒有任何不愉快的後果。

現在使用水下計算機計算在水下花費的時間。 然而，它們最近才出現，潛水員一直想知道它們還剩下多少時間。 可以說，在第一批勇敢者開始潛入大海深處的第二天，製表師們就承擔起了在水下製造可靠計時裝置的艱鉅任務。

一般來說，水下手錶是我們的老朋友了，即使是現在，在電子時代​​，帶著它們去深海也不是不合適的，即使潛水電腦會測量你在水下的時間。

漏電問題

我們已經習慣了現代運動手錶。 它們的耐用性和無數的功能讓我們忘記了發條裝置是一種極其精密的裝置，其公差如此之小，以至於其每天的運動不會超過幾秒鐘。 大約一百多年前，為了保護手錶免受灰塵和水滲入錶殼，他們用蜂蠟密封，將蜂蠟放在錶殼和表背之間。 後來，到了 30 世紀 XNUMX 年代，當第一塊腕錶開始出現時，許多製表師都持懷疑態度，認為它們只是另一種時尚——他們說，讓如此精緻的機械裝置懸在手上，這不是很愚蠢嗎？

1926年，腕錶天空出現了一款新奇事物，它的名字如今幾乎成了水下腕錶的代名詞。 今年，勞力士創始人漢斯·威爾斯多夫 (Hans Wilsdorf) 推出了蠔式腕錶，這是一款採用專利錶殼、旋入式表冠和表背的腕錶。 多年過去了，勞力士現已享譽全球，他發明的錶殼已成為任何現代水下手錶不可或缺的特徵。 儘管威爾斯多夫並沒有給自己定下製造潛水錶的任務，但蠔式腕錶卻具有出色的防水性能。

卡地亞 (Cartier) 珠寶品牌的大師們也沒有追求這一目標，於 1931 年推出了 Etanche 型號（法語翻譯為“防水”），但與牡蠣一樣，它完全有權利被視為首款完全防水的型號之一。手錶在世界上。 Tank Etanche 駁斥了人們普遍認為卡地亞首款水下腕錶是 Pasha 的觀點。 這款同樣著名的手錶以這個名字命名是為了紀念摩洛哥馬拉喀什市的帕夏（市長），他非常喜歡在游泳池裡游泳，據稱他從著名的珠寶店訂購了一款防水手錶。

根據卡地亞編年史家 Franco Cologna 的說法，在 30 世紀 1943 年代中期，Etanche 是該品牌系列中唯一一款防水腕錶，而 Pasha 則晚於 XNUMX 年推出。這是朝著創造一類特殊水下手錶邁出的重要一步。 讓手錶承受深水壓力並不是一件容易的事，因為即使是幾滴水進入錶殼內也可能會造成不可逆轉的腐蝕。

“狂犬病”是 20 世紀生產的絕大多數手錶的特徵，採用傳統的非旋入式底蓋。 由於對他們來說沒有什麼比水更糟糕的了，在洗手之前，他們被移走並放在遠離水龍頭的地方。 典型地，今天幾乎不可能找到一個帶有普通蓋子且不生鏽的舊鐘。 它的痕跡雖然微不足道，但可以在機械裝置的鋼製部件上看到。

一個合理的問題出現了，為什麼製表師對20世紀初出現的不銹鋼不感興趣？ 唉，用它製造齒輪、橋板和主板是一項非常費力的任務，因為它非常不願意進行機械加工和精加工，事實上，根據瑞士標準，機芯部件的緞面和拋光是高級腕錶不可或缺的特徵。類手錶。

如今，幾乎所有運動手錶和潛水手錶都採用不銹鋼材質的錶殼，但其機芯的細節仍然採用普通鋼製成。 根據鍾表行業標準，標有“防水”的手錶必須具有足夠的防濺和防水功能，以便佩戴者可以在淺水中暢遊，或者最多可以在不摘下手錶的情況下游過英吉利海峽（梅賽德斯第一位英國女性 Gleitze 因完成這一壯舉而聞名，她佩戴的是勞力士蠔式腕錶。

對於專業級水下腕錶的態度更為嚴格。 我們將它們的出現歸功於一家以希臘字母命名的公司。 當然，我們談論的是歐米茄 (Omega)，該公司於 1932 年發布了著名的航海腕錶。 當然，有人可能會反對，該模型根本不是專門為水下專業使用而設計的，因此不能稱為現代意義上的水下。

事實上，Marine 甚至在視覺上與經典潛水錶有所不同：它沒有帶有分鐘刻度的旋轉表圈，表冠和底蓋也沒有旋緊。 儘管如此，Marine 仍然是一款真正的水下手錶，具有出色的防水性能。 後者以一種非常巧妙和創新的方式提供 - 海軍陸戰隊有第二個船體，一個內部船體，插入到外部船體中。 手錶的反面有一個鎖桿，將組裝好的複合錶殼緊緊地固定住，確保了其完全的密封性。

Marine 也是首批配備藍寶石水晶的腕錶之一。 他們的測試在日內瓦湖進行，水深達到前所未有的 73 m——世界上還沒有手錶跌落得如此之低。 隨後，在瑞士納沙泰爾小鎮的實驗室中，腕錶被放置在壓力室中，成功承受了相當於135 m深度水壓的壓力。與 80 年前相比，僅略低於水下專業腕錶的 ISO 標準。

無論好壞，技術在戰時發展最快。 第二次世界大戰導致了交戰雙方設計者之間的激烈競爭：加速了特殊水下設備的開發，例如供破壞性游泳者使用的製導運輸魚雷。 他們的部隊是在交戰國（主要是英國和意大利）的艦隊中組建的。

幾乎在整個戰爭期間，戰鬥游泳運動員如果在水下使用手錶，那麼通常是普通防水型號。 當時，某種類型的水下手錶變得普遍，其表冠由密封旋蓋保護 - 以熱水瓶蓋的方式。 這種手錶尤其是由美國公司漢密爾頓手錶公司生產。

現代水下

水下腕錶的風格，可以有條件地稱為現代“經典”，形成於50世紀60年代和1954年代。 當時，對深海的研究成為電視上最熱門的話題之一。 1958年，改編自儒勒凡爾納科幻小說的迪士尼電影《海底兩萬里》在電視上上映。 60年，一部由多部分組成的冒險電影《魚叉捕魚》上映，非常受歡迎，以至於許多在其中首次亮相的演員都成為電視明星。 而到了XNUMX年代，一部電影（然後是電視劇）《海底之旅》的出現，立即讓水下主題的玩具流行起來。 你們中肯定有人還記得關於智能海豚鰭的著名電影......

水肺潛水也繼續發展。 起初，只有少數愛好者參與其中，他們用臨時手段自製設備——工業閥門、閥門和其他液壓氣動配件。 但到了 60 年代初，世界各地成千上萬的潛水愛好者開始使用水肺潛水裝備，很快，數以百萬計的潛水愛好者就可以使用水肺潛水裝備，它變成了一項流行的運動。 鐘錶業也不甘落後。 各種型號的水下手錶陸續上市銷售。 水下手錶開始不僅被水肺潛水員購買，而且普遍被所有想要炫耀的人購買，他們手上掛著一塊引人注目的、堅固的、像坦克手錶一樣的手錶，暗示著主人屬於真正的“潛水員”類別”。 總的來說，專業手錶的普及似乎與越來越多不可救藥的浪漫主義者直接相關，他們在購買了專業手錶後開始了想像中的“水下冒險”。

在水下腕錶大量普及的背景下，稀有且劃時代的型號出現了。 例如，1966年，著名的Favre-Leuba Bathy 50上市銷售，成為世界上第一隻帶有機械深度計的手錶。 他們的變體 Bathy 160 的不同之處僅在於它以英尺為單位顯示深度。 如今，這些手錶幾乎不可能找到。 如今，只有鑑賞家還記得珍妮加勒比海 (JennyCaribbean)，但在 60 年代，它發布了一款創下水下腕錶紀錄的腕錶，在世界上首次突破了 1 m 的象徵性大關。

科學家們並不落後於手錶製造商：他們解決了我們的組織被氣體飽和的謎團，這些氣體是呼吸器中循環空氣的一部分。 這使得擴大人工呼吸混合物的使用成為可能——首先作為美國海軍實驗的一部分（美國海軍在 60 年代初致力於創建水下住宅 Sealab），然後進入工業領域，美國公司西屋電氣 (Westinghouse) 和法國公司 Maritim d'Expertise 是第一個對它們產生興趣的公司。”。後者與勞力士的合作導致使用人造混合物為潛水員創造了特殊的手錶。與泵入水肺罐的普通空氣不同，人造混合物不含氮氣，而是含有氦氣。氦原子能夠穿透手錶內部，繞過任何類型的密封，並在錶殼的狹窄空間中積聚。在上升過程中，快速增加的壓力差可能會損壞或損壞手錶。甚至打掉手錶的玻璃。勞力士找到了解決這個問題的方法，他們想出了一種特殊的氦氣釋放閥。

第一款配備氦氣閥門的腕錶是 1971 年的 Sea Dweller。
六十年代末，精工開始生產水下“機器”，由於其耐用性、可靠性和非常實惠的價格，立即變得非常受歡迎。 這些手錶在世界各地售出數以百萬計，專業人士和普通潛水愛好者都佩戴它們。

1975 年，這家日本鐘錶業巨頭髮布了 Pro Diver，這是世界上第一款採用大型（51 毫米）鈦金屬錶殼的量產高科技手錶，能夠在深達 600 m 的深度工作。巧妙的填料函密封可防止氦氣進入以免滲透到案件中。 隨著潛水員裝備中便攜式減壓模式計算器的出現（該設備會考慮並在顯示屏上顯示吸收的氮氣量），無需計算上升到水面的時間。

經典水下手錶的時代似乎已經過去，如今只有那些昂貴的不合時宜的機械愛好者才對它們感興趣，而現代專業人士手上的此類手錶看起來就像第一次世界大戰王牌王牌的絲巾一樣可笑。現代噴氣式戰鬥機飛行員的脖子上。

幸運的是，事實並非如此。 水下手錶的設計不斷改進。 如今，它們已經更好地適應了大海深處的生存，不會原諒哪怕是最輕微的錯誤。 潛水先驅雅克·庫斯托 (Jacques Cousteau)、威廉·畢比 (William Beebe) 和奧古斯特·西巴 (August Sieba) 本人甚至無法夢想擁有一款按照舊標準具有令人難以置信的防護程度的現代腕錶。 今天的水下手錶不怕水壓或腐蝕。