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睡前消息334期：储备五百米饱和潜水，台湾省的导弹不可小视
2021年10月1日睡前消息文字版第334期
【睡前消息334】五百米饱和潜水，50倍工作压力
大家好，2021年10月1日国庆节，欢迎收看334期睡前消息，请静静介绍新闻。
进行挑战人类极限的500米尝试潜水，是为军民两用储备技术
8月31日，中国救捞局成立70周年，局长王雷在会上公布，最近上海打捞局成功完成了我国首次500米饱和潜水陆基载人实验，9名潜水员在五十一个大气压下停留了176个小时，完成了多项模拟出潜任务。督工，500米的潜水似乎很难想象应用领域，这个技术是要用在哪些地方呢？
500米深度基本上就是人类饱和潜水的极限深度，在这个深度下很少有固定的民用设备要维修。东海打捞局这次挑战极限极有可能是要做军民两用的技术储备。
所谓饱和潜水是人类主动适应水下压力的长时间潜水，呼吸气体的压力和周边的海水相同，导致气体在身体中的溶解度达到饱和程度。而500米饱和潜水载人实验是为了证明在极限深度下，中国人可以进行连续的人工作业，进行海底救援。
人类潜水要克服两大难题，呼吸和水压。不带压力设备自由潜水一般最多几十米，极限深度就是100多米，而且到达就要立刻返回，停留就有生命危险，没有工程价值。
所以现在的深海潜水普遍都是加压潜水，潜水员呼吸压缩气体，压强和所在深度的水压达到了动态平衡，既能保证呼吸，还能平衡水压。
二战期间开始应用的水肺是最早的加压潜水设备。
但是随着压强上升，气体在体内液体的溶解度也会增加。一旦潜水深度超过30米，体内浓度过高的氮气会逐渐引发“氮麻醉”，给潜水员造成危险。因此大深度的潜水需要用氦气替代空气中的氮气，配合氧气供应潜水员呼吸。
同时呼吸压缩气体意味着上浮减压的时候，体内气体的溶解度同步下降，如果潜水员上浮太快，气体来不及排出，就会在体内形成无数微小的气泡，阻碍血液流通，破坏人体组织，立刻杀死潜水员。
所以潜水行业对减压规程有着严格的要求。潜水员下潜的越深停留时间越长，上浮过程中需要等待的减压时间也越长，下水10分钟，上浮3小时是非常普遍的情况。
所以现在主流的饱和深潜模式是为潜水员创造一个和工作深度压力一致的生活环境。潜水员在水下工作一段时间以后，回到这个环境中休息，不用每次短暂的工作都经历漫长的减压过程，直到水下工作全部完成，再一次性完成减压，回归日常生活。
这个为饱和潜水员提供加压生活环境的设施，可以直接建在水下。不过水下居住舱有一个最大的问题就是和海水保持连通状态，内部的湿度总是接近100%，居住体验很不好。而且水下的居住舱本身无法完成减压，还需要配套设施才能支持饱和潜水。目前世界上还在使用的永久性水下居住舱，只剩下了美国佛罗里达国际大学的三座水下实验室。
现在主流的饱和潜水支持系统是在船上或者钻井平台上制造一个高压空间，潜水员暂时完成工作，就进入一个密封高压的潜水钟回到水面，和高压空间对接，进去休息。这种系统称为SCC-DCC系统。比如说我国这次进行500米饱和潜水实验的设备就是芜湖造船厂制造的SCC-DCC系统。
潜水员一旦进入系统，整个系统就换成了氦氧混合气体，根据预定的下潜深度逐渐增加压力，一般来说24小时就能让潜水员进入饱和值班状态。然后潜水员根据需求乘坐高压潜水钟到达水下工作，再轮流回来休息。彻底完成任务之后，经历几十小时甚至上百小时的缓慢减压，潜水员才能走出系统，回到正常的大气压。
这么说，只要设备可靠，潜水员到再深的海底也是没有问题的，为什么还要说500米深度基本到人体极限了呢？
水深增加10米，压力就增加一个大气压，几百米的深度意味着几十个大气压。中学物理告诉我们，氦气和氧气在几十个大气压下虽然还是气体，但是密度也增加了几十倍，对于呼吸系统来说已经很粘稠了，正常的呼吸和吃饭都很费力。而且事实证明，人类的味觉在高压下会变得迟钝，吃饭是一件很需要毅力的事情。压力越大，潜水员可持续的值班状态就越短。
现在饱和潜水使用氦气一个重要的理由是氦气的分子量比较小，可以让混合气体不那么粘稠。潜水工程师甚至考虑过用分子量更小的氢气替代氦气，增加可呼吸的饱和潜水深度。不过在高压状态下，饱和仓本来已经是非常容易起火的高压富氧环境。为了杜绝火灾的隐患，潜水员不允许携带任何电子设备进舱，仅有的消遣是读书和打牌。
如果用氢气替代了氦气，意味着潜水员随时都生活在一个炸弹内部，活动会受到更多的限制，对于整条船也是巨大的威胁。所以暂时还没有氢气饱和潜水。
另外在高压状态下，神经系统、呼吸系统和循环系统都有变化，会导致思维混乱，疲劳程度增加，气体会在高压下渗入软骨组织，导致关节疼痛。如果潜水员不幸感冒，耳朵和鼻腔的堵塞，会导致压力不平衡，制造永久的损伤。所以无论怎么升级设备，训练潜水员，饱和潜水深度也是有限的。而且随着压力提升，饱和潜水支持系统的复杂度快速上升，无论是在高压状态下监控生活环境的系统还是供气系统，都要单独设计，复杂度甚至超过了空间站的宇航员。
饱和潜水作业期间，生活舱和外部的物品传递必须经过两道密封门，洗澡、上厕所之后要冲水，也需要打报告，由潜水员和维护人员按照规范配合完成。
复杂系统的故障率必然要更高，一旦压力失控，是没有任何后悔机会的。
1983年11月5日，英国北海油田的操作人员失误，在生活舱和潜水钟之间的舱门尚未完全关闭的时候，就解除了潜水中的锁定装置。虽然当时舱内只有9个大气压，但潜水钟还是像炮弹一样飞出去，舱外两个操作员一死一重伤，舱内四名潜水员全部死掉，三个是失压死亡，还有一个被气流推到舱门夹死。
在这些技术和管理风险下工作，深海饱和潜水员是要求最高的职业之一。在人类历史上进行过400米以下潜水的人，远远少于离开过大气层的宇航员。
饱和潜水有这么大的风险，为什么不能用水下机器人来替代潜水员呢？
在目前的技术水平下，机器人对付水下的复杂情况还是不如人。因为水下的视线非常差，很大程度上要依赖人类的触觉去检查现场问题，机械臂很难把水下的感受完全反馈到水面，所以不可控的救援和修理工作还是要用潜水员。
现在中国在长江、珠江下面要搞很多水下工程，需要在几十米深的泥水里面修理盾构机。这种工作机器人完全干不了，也是饱和潜水员下去干。当然现在水下机器人也越来越多了，毕竟机器人的潜水深度更大，必要的时候可以冒着回不来的风险继续前进。
目前的潜水作业中，机器人和饱和潜水员之间是既合作又有竞争的关系。这次中国搞500米的饱和潜水，应该基本用尽了人类潜水员的潜力，未来更深的地方必须上机器人了。
目前人类饱和潜水的深度记录是法国人1992年的人工试验环境下创造的701米。之前的1988年，法国潜水员进入地中海水下534米的海底完成了工作，这是人类真正到达的最深水下深度。最近两年，俄罗斯潜水员也完成了500米以上的水下出舱实验。这基本证明了500米是人类水下工作的极限。
大多数饱和潜水员的工作是修理海洋石油平台的水下部件。但是中国的大陆架深度基本不超过二百米，500米饱和潜水技术不太像是石油工业的需求。
中国刚刚进行的这次500米深度演练，6月3日就已经达到了502米的压力水平，最终出舱是6月25日，减压过程花了近20天。这对于民用项目来说，工作周期在经济上成本太高了。但如果这是军队战备，准备一组潜艇深海救援人员，在重大任务期间值班，随时准备应付深水情况，这就很合理了。前面提到两个实战过500米潜水的国家，俄罗斯和法国都有核潜艇。
8月4日光明网报道，北部战区的深海救援部队去南海训练，刚刚挑战了531米的极限。
这些信息综合看下来，中国现在开发500米饱和潜水技术，多半是一个军民两用的工程储备，为今后几年可能的行动做安全保障。
台湾省摆导弹打击民用目标，不可小视
说起军事威胁，最近台湾省的蔡英文同意推出2000亿新台币特别预算，加速提前量产有“源头打击”能力的导弹，用于打击大陆沿海目标。2000亿新台币，相当于四五百亿人民币。这对大陆来说有危险吗？
从纯军事角度来看，四五百亿人民币的投资先要买船，然后剩下的买导弹效果很一般。但是台湾方面最近频繁提到“源头打击”，要对大陆搞战略威慑，这意味着他们很可能要寻求破坏大陆民用目标的能力，这方面的威胁不能忽视。
之前我们介绍过伊朗和也门游击队用远程的无人机和低水平导弹袭击沙特炼油厂和机场，效果相当不错。
台湾军队的工业能力明显超出了也门游击队。台湾省当局的技术后台是美国，明显超过了伊朗，不用太大的投资就能发展不可忽视的巡航导弹能力。
巡航导弹刚刚出现的时候，甚至到了海湾战争大规模亮相的时候，还是非常高科技的武器。因为冷战年代没有GPS卫星，必须依赖高精度的惯性和地形跟踪导航。当时的电子技术也落后，几十兆容量的硬盘有几十公斤，导弹内部需要很大的设备装载导航信息。直到90年代中前期，美军更新一次弹载计算机存储的地图，需要两天时间上传数据。
现在有了卫星导航，电子设备水平也有了划时代的进步，巡航导弹的门槛越来越低了。
而且现在民用无人机市场很大，很多军民两用的功能模块已经是国际市场上很普通的货架产品，伊朗用这些货架产品搞远程打击，效果就相当不错。而台湾省有全世界最强的半导体代工业，精密制造业水平也相当不低，数控机床和仪器仪表大量出口大陆，不难制造威胁城市的巡航导弹。
从80年代蒋经国时代开始，台湾省就积极寻求武器生产自主化。当然一个省的力量不可能面面俱到。比如说生产坦克需要重型车辆厂，生产大炮需要非常全面的冶金工业，这些东西他们没法自己造，只能用美国淘汰几十年的二手货。但是巡航导弹的核心部件和技术难点恰恰和台湾省民用产业的集成电路战略相关，所以他们搞巡航导弹的确要方便一些。
当然民用技术转化到军用技术，还有很多成套设备提供参照方案，这方面台湾也不缺。比如说台湾军方1996年正式服役的天剑二空对空导弹，全程由摩托罗拉公司提供技术援助，这是世界上第三种批量装备的主动雷达制导中距空空导弹，仅次于美国阿姆拉姆和法国的米卡，甚至比苏联和俄罗斯的R77装备部队都要早一点。
又比如说台湾的天宫一防空导弹，一度是美苏之外唯一相控阵雷达制导的防空导弹系统，1986年就开始试生产，他们配备的雷达是直接从美国宙斯顿巡洋舰上搬过来的。而美国自己的宙斯顿巡洋舰1983年才服役。这等于是还在建造的时候就交给台湾省开始研究了。之后其他国家拿到宙斯盾系统，要等到日本1992年服役的金刚号驱逐舰。
可以说从80年代到90年代，美国提供给台湾省的导弹技术是全世界最先进的，待遇甚至超过了以色列。在很长一段时间里，大陆方面的战术导弹是落后于台湾省的。
虽然说美国人基本上是整机或者整个分系统直接卖给台湾，台湾在这些导弹开发中承担的工作量并不大，不如以色列日本直接搞底层开发的研发能力。但是在几十年之后，他们肯定能够拼凑出袭击民用目标的导弹。
80年代台湾省就开发了雄风2反舰导弹采用涡喷发动机，射程100多公里。在当时来说和我国的c802导弹水平接近，属于主流的反舰导弹。90年代李登辉搞台独，同时美国也收紧了技术支援，台湾军方开始琢磨自己的超限战理论，打算用远程武器袭击大陆城市和关键设施。在这个理论下，他们基于雄风2反舰导弹搞了对地攻击巡航导弹，打算袭击沿海城市。
马英九时代雄风2E巡航导弹开始服役，到现在传说产量达到了300多甚至是500多。雄风2是反舰导弹，但是雄风2E经过多次技术迭代，和原版的反舰导弹关系不大了。就像苏联的图22m和图22根本是完全不同的飞机。
从重量来看，雄风2E比雄风2大了一半多。窝喷发动机换成了涡扇，最大的射程延伸了600公里，可以覆盖福建省的全部，浙江省的大部分地区。但是雄风2e导弹还够不到上海、深圳、广州这样的特大型城市。所以台湾又搞了万剑导弹，射程虽然只有四五百公里，但是可以在飞机上发射，实际的打击半径更大。
过去十几年，大陆方面的战斗机数量和质量明显提升，台湾方面已经不太指望自己的战斗机能够远离台湾岛发动攻击了。所以他们这一次又要了新的拨款，要扩大现有导弹型号的射程，把台湾岛上起飞的导弹攻击半径扩大到1200到1500公里，覆盖大陆东部大部分地区，甚至还考虑了二千公里射程。
现在世界上的常规弹头巡航导弹基本上都是1200到1500公里射程，2000公里以上射程的巡航导弹主要是核导弹，战斗部小，导引头小，相同弹体内才能塞更多的燃料。哪怕美国人的战斧也是这样。
现在台湾要在现有的技术水平上搞二千公里的攻击半径，还要保证一定的心理威慑力，很有可能考虑了大规模杀伤武器的弹头方案。
台湾省的战斗机已经不太可能飞过海峡发动攻击了，现在他们开发新型巡航导弹防御难度大吗？
巡航导弹一般采用低空弹道飞行，因为地球表面是弧形的，所以陆地上的雷达战对于巡航导弹的探测距离一般只有几十公里，往往只能依靠预警机居高临下才能有效搜索跟踪。而且巡航导弹本身尺寸小、体积小，哪怕没有隐身设计也很难发现。
当年苏联研发x-55巡航导弹，靶场测试的时候发现自己的预警机都很难跟踪，不得不在导弹上加装了增强反射装置，才能完成试验。
现在的雄风2e导弹和增程版的导弹，但凡稍微有点隐身设计，拦截难度必然会进一步提高。如果他们一心要打民用目标，对于大陆防空系统是相当大的考验。
虽然台湾只有一个旅的发射能力，最多是几十发齐射，但是我们的东南沿海地区现在已经很繁荣了，真的被价值几百万的导弹破坏几百亿的产业链，导致城市动荡，这是很亏本的买卖。
台湾省的军队现在士气不高，让单独一个人开枪杀伤民用目标可能是有心理压力的，但是让他们集体使用导弹这种看不到目标的远程武器开火，对民用目标发动攻击是非常可能出现的作战模式。
当然了，我们的防空体系首先已经考虑了美国这一类强大的假想敌，对于巡航导弹的袭击是有所准备的。但是美国人的巡航导弹是由远及近从海上侵入陆地，第一批目标也多半以军事要地为主。我们可以沿着海岸方向组织防御，在军事目标附近组织防御。
现在台湾岛距离大陆只有150公里，他们的巡航导弹入射打民用目标的路线选择更多，预警时间更短。要全面拦截，需要在台湾岛南北两端布置预警机和战斗机拦截，占用很大一块空中力量和信息探测资源。
如果此时美日决定插手台湾局势，他们还可以从冲绳方向发起进攻，侧面攻击我们靠前防御的防空力量。
所以说台湾这些导弹摆出来，无论发射不发射，都不能当简单的笑话去看。
好，祝各位观众国庆假期愉快，我们周日三号再见，我也要去看国庆献礼电影了，希望下一期能够和各位分享影评。
