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        海陸空的“奇裝異服”

        2019-07-05 07:57:50
        農(nóng)村青少年科學探究 2019年4期
        關鍵詞:液冷潛水員吉姆

        在各種崗位上工作的人們,都有他們自己的勞動保護衣服。比如:煉鋼工人穿上白色的石棉衣,可以防止熱輻射和鋼水的燒傷;化工廠工人穿上用羊毛織成的衣服,可以防止酸堿的腐蝕;放射科醫(yī)生穿上用鉛和橡膠做成的圍兜,可以防止X射線的侵襲……

        但你是否知道,在陸、海、空特殊環(huán)境中工作的人們,他們穿的是什么衣服呢?他們穿的是經(jīng)過專家們特別設計制造的各種性能優(yōu)良的“奇裝異服”。

        坦克手的“液冷衣”

        夏天,室外氣溫高達40℃,乘坐在載重汽車駕駛室里的司機,會被從發(fā)動機散發(fā)出來的熱氣逼得喘不過氣來。至于在沙漠、沼澤和高原地帶值勤或演習的坦克里的坦克手,那就越發(fā)熱得受不住了。坦克內(nèi)發(fā)動機周圍的溫度,有時竟高達70℃~80℃,傳動裝置的表面也熱得厲害,盡管有隔熱板的阻擋,但車內(nèi)的溫度還是要比車外高出好幾攝氏度。何況為了防御敵方的核武器和生物、化學毒劑的傷害,坦克手還必須緊閉炮塔的蓋子。在這又悶又熱、密不透風的鐵甲“堡壘”里,人憋得有多難受呀!

        然而,科學工作者是有辦法對付這種熱浪襲擊的。

        大熱天人們汗流浹背時,用涼水擦把臉或洗個澡,水帶走了人體表面的一部分熱量,人就覺得涼快了。根據(jù)這個道理,科學工作者設計了一種“液冷衣”。

        在“液冷衣”的里層,密密地鋪著一條條細小的管道。坦克手貼身穿著它,當冷卻器里的水和酒精混合液從管道中流過時,通過熱傳導,會不斷地帶走人體散發(fā)出來的熱量。據(jù)試驗,人穿上這種奇妙的“液冷衣”,即使在100℃的高溫下呆上四個小時也不要緊。“液冷衣”不僅能提高坦克手在高溫潮濕環(huán)境下的戰(zhàn)斗力,而且能減少坦克手體內(nèi)水分的損失,這就大大減輕了軍隊后勤部隊的供水負擔。

        潛水員的“吉姆服”

        自古以來,人們就一直向往潛入美麗富饒的大海,去窺探海底的風光和秘密??墒?,海水有巨大的壓力,大約深度每增加10米,壓力就要升高一個大氣壓。一個人如果潛入200米的深海,全身就要承受大約32萬公斤的壓力!此外,還有高壓下的呼吸問題、令人傷腦筋的減壓病等等。這就使得人類的潛水深度大受限制。

        那么,可不可以在海洋深處人為地創(chuàng)造一個跟地面相同壓力的環(huán)境呢?可以,穿上這種新穎的“吉姆”潛水服就行。

        “吉姆服”的式樣有些像宇航員穿的宇航服。它是由耐高壓的鎂合金制成的一個密封得嚴嚴實實的殼體,重約500公斤。潛水員下水前,從可以打開的頭盔中爬進殼體,然后拴緊頭盔,用吊車式深潛器送到海底。這樣,即使在深海中,潛水服內(nèi)依舊保持著一個大氣壓的環(huán)境。潛水員完成任務后,用不著再經(jīng)過減壓過程,直接就可以從水下返回地面。

        也許有人懷疑,潛水員穿上這件500公斤重的衣服還動彈得了嗎?請別忘記,由于水的浮力作用,笨重的“吉姆服”在海水里只有20多公斤的重量。所以,潛水員穿著它在深海作業(yè),不管抬頭舉腳,還是伸手曲臂,都跟在地面上一樣的輕松自如。

        當然,在頭盔的不同部位,得用耐壓透明材料裝上幾扇觀察窗,便于潛水員眼觀四方。另外,潛水員還可以借助兩只多功能的機械手,幫助他一起完成水下作業(yè)。

        “吉姆服”是在20世紀80年代問世的,它已在人類探索海洋的事業(yè)中立下了不少的功績。它曾經(jīng)協(xié)助潛水員在嚴寒的北冰洋600米深的海底進行作業(yè),在西班牙海域400米深處找到了丟失的電視電纜,也曾在我國渤海油田的勘探工作中大顯身手。目前最好的“吉姆服”,能夠在水深超過700米的深水工作。更有趣的是,美國一位女海洋學家,在“吉姆服”的幫助下曾潛至381.25米的太平洋深處,創(chuàng)造了婦女下潛最深的世界紀錄。

        飛行員的“抗荷服”

        現(xiàn)代高速戰(zhàn)斗機在激烈的空戰(zhàn)或做特技飛行時,經(jīng)常要操縱飛機進行俯沖、急轉(zhuǎn)彎、翻筋斗等急劇的機動飛行。此時,飛行員的體重可以增大到原來的五六倍,甚至七八倍。因此,體內(nèi)的血液會急速

        涌向雙腳,使下半身血量猛然增多,而同時大腦卻嚴重缺血,引起視網(wǎng)膜貧血,造成航空醫(yī)學上的“黑視”癥狀。這就是物理學上所說的“過荷現(xiàn)象”。要想減輕過荷現(xiàn)象對飛行員的影響,辦法是讓飛行員穿上一條奇特的套 褲 ——“ 抗 荷服”。它會阻礙血液流向雙腿。有趣的是,“抗荷服”還是人們受長頸鹿的啟發(fā)才設計出來的。

        長頸鹿的腦袋離心臟有3米多遠,不用說,要把血液壓送到它的腦子,心臟輸出的壓力得很高。不過,待血液流到它的頭部時,血壓已降低了許多,跟人和大多數(shù)哺乳動物的血壓差不多。奇怪的是,當長頸鹿低頭飲水時,由于腦袋的位置比心臟要低許多,血壓自然應該會劇增,但這種高個子動物卻沒有發(fā)生腦溢血和血管破裂的癥狀??茖W家研究發(fā)現(xiàn),秘密在于長頸鹿身上不但有一套特殊的“裝置”,而且緊緊地包裹著一層厚厚的皮膚。當頭部位置下降時,這層皮膚就緊箍住血管,防止血壓的突然升高。

        通常使用的囊式“抗荷服”,是由腹部、大腿、小腿等幾個相互連通的氣囊組成,氣囊跟一個自動裝置相連,外面由做成褲子形狀的尼龍布套包裹著。一旦飛行員產(chǎn)生過荷現(xiàn)象,氣囊中就會立刻自動充入壓縮空氣,對飛行員的腹部和腿部加壓,減緩大量血液流向身體下部,并有利于下肢血液的回流,防止頭部嚴重缺血。奇妙的“抗荷服”消滅了飛行員的過荷現(xiàn)象,使他們能夠平安地在藍天飛行。

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