2009年11月24日 星期二

循環水肺在洞穴潛水的應用


密閉式循環水肺(CLOSED-CIRCUIT REBREATHERS,以下簡稱CCR)使用在洞穴潛水已不是什麼新鮮事,大約10年前,Hans和Lotte Hass大膽的使用這種器材進入水下洞穴。知名人物有英國的Rob Palmer,美國的Bill Stone,George Irving and Jarrod Jablonski,歐洲的Olivier Isler...等人,都在洞穴潛水作業中使用CCR。
最早是休閒洞穴潛水員在海軍的報廢品中發現純氧CCR,然後是Draeger公司的Dolphins進行測試、近代則有APD公司的Inspiration,現今,有許多的品牌和機型,它們在世界各地的洞穴潛水社團中,也越來越熱門...
摘譯自:www.xray-mag.com





為什麼?
為什麼洞穴潛水要使用CCR?
相較於高可靠度的傳統開放式水肺,
這種型態的裝備有什麼好處?

額外的潛水時間
CCR的一項主要優勢就是能達到更長的潛水時間
在洞穴環境中,這就變成了更多的探勘作業時間
進行多數傳統開放式水肺無法做到的潛水。
CCR也增加了額外的安全限度,
它提供了洞穴潛水員更多的時間以掌握緊急狀況,
這些狀況有可能是錯失了導引線、找不到出口,
或是潛伴失蹤,需要更多的搜尋時間
或是燈具故障、全面性的淤泥懸浮干擾(低能見度)
都需要更多額外的時間來解決問題
如同遇到出口時,必須斷然的慢下來。

良好的浮力特性
在洞穴潛水中
浮力控制很明顯的是最重要的技巧之一
可預防揚起底部的淤沙
對一個CCR潛水員來說
氣瓶的剩餘浮力絕對是左右了全程潛水
因此,
以額外的配重補償潛水結束前空瓶時所增加的浮力是沒有必要的,
較少的配重代表了較好的平衡,
以及水中前進時較少的能量消耗。

沒有氣泡
另一個問題,開放式水肺洞穴潛水員會遇到的,
稱之為滲透(percolation),
氣泡會在眼前形成一道牆造成視線干擾,
而且會積聚在洞穴頂部攪動某些泥沙,
然而這不會發生在CCR潛水員身上,
它同時也有助於水下通訊(咬著咬嘴說話是有可能的),
在多數人尋找洞穴時維持寂靜。


使用混合氣的彈性化
探勘一個未知的洞穴系統時,使用混合氣CCR具有相當多的好處
面臨氣體混合選擇時,潛水計畫更為容易
即便是無法先確認洞穴的實際深度
相較於同樣濃度的氣體
相同的稀釋氣體可以適用於更大的深度範圍
上升過程中,混合氣CCR同時也提供最佳化的減壓氣體濃度
這點在洞穴潛水中更顯優勢
以完美的yo-yo剖面方式(yo-yo Profile)作結束
(譯註:洞穴潛水將結束時,常會遇到許多上上下下的地形...)

溫暖
大多數的洞穴系統位於又冰又冷的水中(例如墨西哥和古巴)
CCR提供了潛水員額外的溫暖
比起從氣瓶中吸進寒冷的空氣
當你的潛水時間長達數小時
CCR循環的溫暖氣體絕對是有好處的

重量
許多洞穴系統位處偏遠之處
當潛水小組打算探勘某些極深的洞穴時
使用傳統開放式水肺所要擕帶的氣體總量
有時侯根本不切實際
先不討論緊急脫離所需要的氣體
CCR有助於裝備小型化
以及後勤作業的彈性化
一具增壓泵和少數幾桶蘇達明(sodalime,吸附劑)
就有機會實質的進行任何洞穴的冒險


但是
單單只是有一套CCR是不足以進行洞穴潛水的
仍有一些必要的特定條件和安全要項得同時俱備

抬頭顯示器(HUD)
HUD是進行安全的洞穴潛水裝備的主要元件
它能告訴你氣體濃度是否正確
甚至提示你其它潛在性的問題
(氧感測器、電池電力、減壓程序..等等)
所有這些訊息都會顯示在手持式顯示器上
但是在洞穴中
你必須把手空出來忙別的事
例如:操作捲線軸以收放引導繩、設定跳線(註)、擠過一條窄小的通道、操作水中推進器、描繪地圖...等等。

(譯註:set up a jump,jumping off of the mainline onto another line,從主線設定連接一條到其它支線的引導繩,
詳情請參閱http://www.bigbluetech.net/big-blue-tech-news/2009/11/09/complex-cave-diving-navigation/)



平衡
某些CCR有讓潛水員底部過重的傾向
這有可能是因為某些不同的元件
(氣瓶和過濾罐、跨肩式(OTS,over the should)或背置式對應氣囊)
或是潛水員自身的其它裝備(乾溼式防寒衣、超重的蛙鞋、分離式灯具...等等)
在真正進行洞穴之前,確定平衡是很重要的(水平位置、頭部微向下,腳朝上)
這可以經由運用某些調整或是一些平衡配重來達成
而流線外型的設置和管線的收整
(中壓管、顯示器連接纜線...等)


 外接氣體切換功能(off-board gas switch)
對洞穴潛水而言,這是非常重要的功能
這可讓你使用不同的外接氣瓶,接續到迴路中
如果遇到氣體耗盡、電子線路失效、裝備故障、過濾罐失效,
潛水員仍可以在不放棄迴路的情況下
手動操作整個系統(全密閉、半密閉或是開放模式)
額外的氣瓶也意味著增加了潛水員的時間與範圍
所有的外接氣瓶都要確認有相同配置的低壓管連接著


安全脫離路線
所有的洞穴潛水員都必須確認:
因為任何理由必須放棄迴路時(通常是因為全面性的迴路進水或是嚴重的血碳酸過多症)
,能夠安全返回出口(包含水面)。
在大部分的情況下,這意味著擕帶足夠的開放系統的支援氣體,以便執行完整的緊急脫離程序。
當支援氣體的需求量太大時,這也可以是另一套CCR系統。

緊急切換閥(Bail-Out Valve)
在CCR系統中緊急切換閥(BOV)對於面臨緊急情情況時避免操作負荷(task loading),
是非常有用的,當循環系統發生問題時,
可提供安全、簡易又快速的方式,切換到開放系統,
例如浮力排氣、鎖定捲線軸等,然後再檢查問題並解決。

此外,遭遇CO2中毒症狀的潛水員,
移除咬嘴並切換調節器是有困難的,
因為呼吸動作可能已經不能自主控制...
如果他們試著這麼做,極有可能嗆水
在洞穴環境中使用CCR,當頂流或通過窄小通道時
CO2中毒是非常有可能性的
BOV閥是個快速而安全的解決方案
至少可以意識清楚地呼吸
並有時間冷靜下來
以便切換到OC緊急脫離氣瓶

潛在的問題
很明顯的,在CCR系統在洞穴探勘作業中,是非常有用的工具
不過,這其中存在著二個主要問題:

錯誤的時間管理
CCR提供了洞穴潛水時額外的潛水時間
這也會增加了氧曝露時間
或耗盡氣瓶,
而超出過濾罐的有效時間,也是個該考慮的問題

操作負荷(task loading)
別忘記洞穴潛水是非常吃力的活動
有許多的事要忙,有許多的事要想
查覺狀況徵侯是每一次的洞穴潛水中,非常重要的一環
增加任何一項更多操作負荷的裝備(例如多一套CCR)
並無助於應付正常情況下的洞穴潛水
更別提是緊急的狀況了


紀律
在洞穴潛水訓練中,如同我們常說的:
洞穴潛水不是每個人都能玩的,
若加上CCR,我們要說:
CCR洞穴潛水絕對不是每個人都能玩的
在封閉環境中潛水前,
首先必須是非常有經驗的CCR潛水員
而CCR洞穴潛水員的主要態度就是紀律
一個人需要嚴守"不超過任何容易踰越的限制",
而且不要心存僥倖
因為安全也似乎可以如此面對...直到出了麻煩的那天
而這有可能要數年後才會發生

對於洞穴系統進行深入的探勘作業時
CCR是非常便利的工具
在洞穴環境中可能發生的緊急情況時
它也是一項很好的解決方案
不過
儘管此處已羅列了許多它的益處
這仍不是一項可簡易使用、立即適應需求的工具
有經驗的OC洞穴潛水員,或是有經驗的CCR潛水員
都需要時間整合這二項技術
只有做到這二個要求時
他們才有可能到達這二者最完美的境界。