駱昌芹
在各種崗位上工作的人,都有自己的勞動(dòng)保護(hù)服裝。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……
但在海、陸、空特殊環(huán)境中工作的人,他們穿什么樣的衣服呢?
潛水員的“吉姆服”
自古以來,人們就一直向往能潛入美麗富饒的大海深處,一窺海底的風(fēng)光和秘密??墒?,海水有巨大的壓力,大約每向下增加10米,壓力就要升高一個(gè)大氣壓。此外,還有高壓下的呼吸問題、令人傷腦筋的減壓病等,這些使得人類可潛水的深度有了限制。那么,可不可以在深海中人為地創(chuàng)造出一個(gè)跟地面壓力相同的環(huán)境呢?當(dāng)然可以,只要穿上“吉姆服”就行。
“吉姆服”款式有些像宇航員的“宇航服”,它是由耐高壓的鎂合金制成的一個(gè)密封殼體,重約500千克。下水前,潛水員從可以打開的頭盔中爬進(jìn)殼體,然后拴緊頭盔,用吊車式深潛器送達(dá)海底。這樣,即使在深海,“吉姆服”內(nèi)依舊保持著一個(gè)大氣壓的環(huán)境。在完成任務(wù)后,潛水員也用不著再經(jīng)歷減壓,就可以直接從水下返回地面。
也許有人會(huì)懷疑,潛水員穿上這件500千克重的衣服還能動(dòng)彈嗎?別忘了,由于水的浮力,笨重的“吉姆服”在海水里只相當(dāng)于20多千克的重量。潛水員穿著它在深海作業(yè),不管抬頭舉腳,伸手屈臂,都像在地面上一樣,輕松自如。
當(dāng)然,在頭盔的不同部位,得用耐壓透明材料再裝上幾扇觀察窗,便于潛水員觀察。另外,潛水員還可以借助兩只多功能機(jī)械手,幫助自己完成水下作業(yè)。
“吉姆服”是在20世紀(jì)80年代問世的,在人類探索海洋的事業(yè)中立下了不少功績。它曾協(xié)助潛水員在北冰洋600米深的海底進(jìn)行作業(yè);在西班牙海域400米深處找到了丟失的電視電纜;它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”能夠在超過700米的深水中工作。美國的一位女海洋學(xué)家,在“吉姆服”的幫助下曾潛至381.25米的太平洋深處,創(chuàng)下了女性下潛最深的世界紀(jì)錄。
坦克手的“液冷衣”
夏天,室外氣溫高達(dá)40攝氏度,乘坐在載重汽車駕駛室里的司機(jī),會(huì)被從發(fā)動(dòng)機(jī)中散發(fā)出來的熱氣逼得喘不過氣來。至于在沙漠、沼澤地帶值勤或演習(xí)的坦克里的坦克手,更是要忍耐高溫的折磨。坦克內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的氣溫,有時(shí)可以高達(dá)70攝氏度至80攝氏度。傳動(dòng)裝置的表面也熱得厲害,盡管有隔熱板的阻擋,但是憋在狹小的駕駛室里得有多難受呀!何況為了防御敵方的核武器和生物、化學(xué)毒劑的傷害,坦克手還必須緊閉炮塔蓋子。
然而,人們還是有辦法對(duì)付這種熱浪的襲擊。大熱天里,當(dāng)人們汗流浹背時(shí),用涼水擦把臉或洗個(gè)澡,涼水會(huì)帶走人體表面的一部分熱量,讓人覺得涼快。根據(jù)這個(gè)原理,科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種“液冷衣”。
在“液冷衣”的里層,密密地鋪著一條條細(xì)小的管道。坦克手貼身穿著,當(dāng)冷卻器的水和酒精混合液從管道中流過時(shí),通過熱傳導(dǎo),能夠不斷帶走坦克手身體散發(fā)出來的熱量。據(jù)試驗(yàn),人們穿上這種奇妙的“液冷衣”,即使在100攝氏度的高溫下待上4小時(shí)也不要緊?!耙豪湟隆辈粌H能提高坦克手在高溫潮濕環(huán)境下的戰(zhàn)斗力,還能減少坦克手體內(nèi)水分的流失,大大減輕了軍隊(duì)后勤部隊(duì)供水的負(fù)擔(dān)。
飛行員的“抗荷服”
現(xiàn)代高速戰(zhàn)斗機(jī)在激烈的空戰(zhàn)或做特技飛行時(shí),飛行員經(jīng)常要操縱飛機(jī)做俯沖、急轉(zhuǎn)彎、翻筋斗等急速、劇烈的機(jī)動(dòng)飛行。當(dāng)飛機(jī)做俯沖、拉起和翻筋斗等急飛動(dòng)作時(shí),飛行員的體重會(huì)增大到原來的5至8倍。這時(shí),飛行員體內(nèi)的血液會(huì)急速涌向雙腳,使下半身血量猛然增多,同時(shí)造成大腦嚴(yán)重缺血,引起視網(wǎng)膜貧血,也就是航空醫(yī)學(xué)上的“黑視”癥狀,即物理學(xué)中的“過荷現(xiàn)象”。想要減輕“過荷現(xiàn)象”對(duì)飛行員的影響,飛行員只需穿上一條奇特的套褲——“抗荷服”,它可以阻礙血液流向雙腿。有趣的是,“抗荷服”是人們受長頸鹿啟發(fā)設(shè)計(jì)出來的。
長頸鹿的腦袋距離心臟有3米多遠(yuǎn),要把血液送到腦袋,心臟輸出血液的壓力得很高。不過,待血液流到頭部時(shí),血壓已降低了許多,跟人和大多數(shù)哺乳動(dòng)物的血壓差不多。奇怪的是,當(dāng)長頸鹿低頭飲水時(shí),由于腦袋的位置比心臟要低,血壓自然會(huì)劇增,但這種高個(gè)子動(dòng)物并沒有發(fā)生腦出血和血管破裂的癥狀。科學(xué)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(dāng)頭低下時(shí),這層皮膚就會(huì)緊緊箍住血管,防止血壓突然升高。
人們通常使用的囊式“抗荷服”是由腹部、大腿、小腿等幾個(gè)串在一起的氣囊組成,氣囊則與一個(gè)自動(dòng)裝置相連,外面由做成褲子形狀的尼龍布套包裹。一旦飛行員產(chǎn)生“過荷現(xiàn)象”,氣囊中就會(huì)自動(dòng)充入壓縮空氣,對(duì)飛行員的腹部和腿部加壓,減緩大量血液流向身體的下部,并幫助下肢的血液回流,防止頭部嚴(yán)重缺血。奇妙的“抗荷服”消滅了飛行員的“過荷現(xiàn)象”,使他們能平安地翱翔在藍(lán)天。
(選自2019年第4期《知識(shí)窗》,本刊有刪改)