Chuông lặn là gì?

Kể từ khi con người bước đi trên Trái đất , có vẻ như chúng ta đã bị cuốn hút bởi hai thứ mà chúng ta không được tạo ra để làm - bay như chim và bơi như cá. Tất cả chúng ta đều đã thấy những thước phim đen trắng có hạt của một số máy bay ban đầu , hầu hết trong số đó liên quan đến việc bắt chước cách bay của các loài chim bằng cách gắn đôi cánh vào một con người theo một số cách. Những gì không tồn tại dễ dàng là những hình ảnh về những nỗ lực ban đầu của chúng ta để trở thành giống cá. Điều này phần lớn là do thiếu kỹ thuật quay phim dưới nước vào thời điểm đó. Nhưng chúng tôi có một số ghi chép về hành trình tìm kiếm dưới nước và ở đó trong thời gian dài.

Nhà triết học Hy Lạp Aristotle đã viết về mong muốn của con người được dành thời gian dưới biển vào thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên:

"Họ cho phép các thợ lặn hô hấp tốt như nhau bằng cách thả một cái vạc xuống, vì cái này không làm đầy nước , nhưng giữ lại không khí, vì nó bị ép thẳng xuống nước."

Cái mà Aristotle đề cập đến là phiên bản sớm nhất của chuông lặn. Đây là nỗ lực đầu tiên mà con người thực hiện trong việc tự lặn dưới nước trong một khoảng thời gian dài, và đặt nền móng cho thứ mà nhiều thế kỷ sau trở thành môn lặn với bình dưỡng khí. Vì Aristotle là thầy của Alexander Đại đế, không có gì ngạc nhiên khi người chinh phục trẻ tuổi được cho là đã sử dụng một chiếc chuông lặn nhiều lần - vào năm 11 tuổi và sau đó là tại Cuộc vây hãm lốp xe năm 332 trước Công nguyên. là sự thật, nhưng có những bức tranh vẽ Alexander đang ngồi bên trong một thùng thủy tinh dưới đáy đại dương, vì vậy chúng ta biết rằng ý tưởng này đã đúng. Nhà phát minh và nghệ sĩ Leonardo da Vinci cũng đã phác thảo các phiên bản đầu tiên của chuông lặn, mặc dù người ta tin rằng giống như nhiều phát minh của ông, ông chưa bao giờ làm theo quá trình xây dựng nó.

Đọc tiếp để tìm hiểu chính xác chuông lặn là gì, cách thức hoạt động và thời điểm nó thực sự được phát minh.

Sự đơn giản của chuông lặn thực sự khiến người ta tin rằng Alexander Đại đế có thể đã sử dụng một phiên bản ban đầu, như truyền thuyết cho thấy. Lần tới khi bạn vào bếp lấy một chiếc cốc, hãy đổ đầy bồn rửa và ấn thẳng phần đầu hở của chiếc cốc xuống dưới nước . Bạn sẽ cảm thấy một số lực cản, nhưng miễn là bạn giữ cốc thẳng lên và xuống thì sẽ có một túi không khí bên trong cốc. Đây là khái niệm đằng sau chuông lặn.

Chuông được đúc với đủ loại hình dạng làm từ mọi loại vật liệu. Có những chiếc chuông bằng gỗ hoàn toàn không giống chuông mà là hình thùng. Cast sắt chuông là hình vuông hoặc hình tròn, hình chuông hoặc hình nón. Một số trông giống như chai rượu whisky trong khi một số khác lại giống ly rượu ngược . Điểm chung của mỗi chiếc là chúng đều rất nặng. Đây là lý do tại sao sắt được sử dụng phổ biến. Các vật liệu nhẹ hơn được giảm trọng lượng và cân bằng với chấn lưu và trọng lượng. Sở dĩ nó cần nặng như vậy là do lực cản mà bạn cảm nhận được khi đẩy cốc vào nước.

Lực của nước đẩy không khí lên, nén nó lại khi nước đi vào đáy của chiếc chuông đang mở. Trong khi có một số nước ở đáy chuông, phần lớn của nó vẫn chứa không khí thoáng khí. Nhưng có một hạn chế quan trọng đối với điều này - chiếc chuông chỉ có thể đi quá sâu và vẫn có một túi khí có thể sử dụng được. Một chiếc chuông lặn cao 10 foot (3 mét) lặn ở độ cao 325 foot (100 mét) sẽ chỉ để lại khoảng 11 inch (30 cm) trong không khí. Trong một thời gian, các thợ lặn chỉ đơn giản là thử vùng nước nông và bay lên khi không khí đã được sử dụng hết.

Ngoài ra còn có vấn đề về bệnh giảm áp, hoặc các khúc cua . Đây là khi bạn lên mặt nước quá nhanh sau khi lặn sâu. Khi bạn lặn, áp lực lên cơ thể tăng lên, khiến nhiều nitơ và oxy hòa tan trong máu hơn . Phần lớn oxy được tiêu thụ bởi mô, nitơ vẫn còn. Nitơ hòa tan này là nguyên nhân gây ra các khúc cua. Nếu bạn đi lên quá nhanh, nitơ sẽ rời khỏi máu của bạn quá nhanh và tạo thành bong bóng. Những bong bóng này làm tắc nghẽn các mạch máu nhỏ và có thể dẫn đến đột quỵ, đau tim , vỡ mạch máu trong phổi và đau khớp.

Các thợ lặn đã phải chịu đựng những hạn chế này trong khi tiếp tục sử dụng các phiên bản của chuông lặn trong thời kỳ Phục hưng và đến thế kỷ 16. Sẽ cần một số nhà cải tiến quan trọng vào cuối những năm 1600 và vào những năm 1700 để cải thiện những hạn chế của chuông lặn.

Sự đổi mới thực sự đầu tiên đối với chuông lặn là khi người Pháp Denis Papin tìm ra cách đưa không khí trong lành vào chúng vào năm 1689. Các ống mềm gắn với ống thổi chạy xuống nước và lên bên trong chuông, cung cấp không khí trong lành, thoáng khí. Trong khi điều này giúp thợ lặn ở dưới nước lâu hơn, nó không làm gì để chống lại áp lực và cho phép lặn sâu hơn. Trở ngại tiếp theo là tìm cách đưa không khí có áp suất vào chuông, điều mà Edmund Halley người Anh đã làm chỉ một năm sau đó.

Halley gắn những thùng gỗ có trọng lượng vào chuông lặn. Ở dưới cùng của mỗi cái là một lỗ ở bên cạnh cho phép nước tràn vào, đẩy không khí lên. Ở phía trên, một vòi chạy từ thùng và dẫn đến phía dưới cùng của chuông, nơi nó được gắn với một đầu vòi. Các thợ lặn bên trong có thể chỉ cần vặn vòi để không khí trong lành tràn vào. Các thùng được kéo luân phiên lên mặt nước để "nạp đầy" và thả trở lại. Bằng cách có thể kiểm soát lượng không khí trong chuông, các thợ lặn đã có thể điều chỉnh áp suất của vùng nước dịch chuyển. Sự đổi mới của Halley đã làm cho áp suất của bên trong chuông bằng với áp suất của nước xung quanh.

Mọi việc cứ tiếp diễn như vậy trong một thời gian, cho đến khi nhà khoa học người Anh John Smeaton phát minh ra máy bơm khí lặn vào năm 1788. Máy bơm bề mặt được gắn vào nóc chuông và do 4 người đàn ông vận hành. Cuối cùng, về mặt khái niệm, nó giống như kế hoạch ban đầu của Denis Papin 100 năm trước. Sử dụng công nghệ mới này, các công nhân đã có thể lặn xuống trong một chiếc chuông lặn và sửa chữa nền móng của Cầu Hexham ở Anh. Smeaton cũng là một trong những người đầu tiên làm ra những chiếc chuông hình vuông, gọi chúng là "rương lặn".

Những cải tiến khác trong những năm qua bao gồm bổ sung hệ thống đèn điện bên trong, thấu kính lồi dày làm cửa sổ và tăng không gian bên trong để có thể 12 người đàn ông xuống cùng một lúc. Các ứng dụng sớm nhất của chuông là vận chuyển công nhân dưới nước để họ có thể sửa chữa hoặc xây dựng bến tàu, nền móng ngọn hải đăng và cầu . Những người đam mê ban đầu cũng đã thử sức với công việc trục vớt con tàu đắm sâu , một thứ mà những chiếc chuông vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn