工作原理：循环空气潜水系统

传统的潜水系统存在一些主要限制。使用它们的潜水员必须仔细监控水下深度和停留时间，并在返回水面时经历一系列冗长的减压步骤。循环呼吸器可以回收空气，让潜水员潜得更深，在水下停留更长时间，并且在上升时减压时间更短。海军已经使用了这些设备几十年，但它们非常昂贵，并且难以维护和操作。2008 年，VR Technology 推出了 Sentinel，这是一款售价 12,000 美元的循环呼吸器，配备了自动安全系统和全手动备份。来自马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所和北京中国国家博物馆的科学家们已经在使用了。今年 7 月，Hollis Gear 将发布 VR 设计的 Explorer，这是一款更便宜（5,400 美元）的型号，专为休闲潜水员设计。

要点

人类肺部只能吸收空气中 5% 的氧气。循环呼吸器会清除呼出空气中的二氧化碳，然后回收并补充剩余的氧气和惰性气体（如氮气），再次供给潜水员的下一次呼吸。

1. 呼气

潜水员富含 CO2 的呼出气流经一个单向阀（因其形状而被称为蘑菇阀），该阀位于咬嘴的右侧，并通过软管向下流动。

2. 充氧

在呼出的气体进入循环呼吸器主体之前，一个名为电磁阀的电子阀门会根据车载计算机的氧气浓度数据，调节氧气瓶的气体流量。氧气与富含 CO2 的呼出气体混合。

3. 清洗

接下来，空气进入 CO2 过滤器，这是一个咖啡罐大小的滤芯，装有约五磅的吸收性颗粒状苏打石灰。石灰会与流过过滤器的 CO2 结合，但对氧气或惰性气体没有影响，允许它们不受阻碍地通过。

4. 监控

经过净化处理的空气离开 CO2 过滤器后，三个氧传感器和一个 CO2 传感器会监测气体的化学成分。如果氧气含量过低，循环呼吸器上的计算机就会指示由氧气瓶供气的电磁阀打开；如果氧气含量过高，计算机就会指示电磁阀关闭。

5. 吸气

当潜水员进行下一次吸气时，他也会将富含氧气的空气吸入备气袋，这是一个柔性储气囊。在备气袋附近，一个机械阀门会检测是否有足够的气压供潜水员进行下一次吸气。如果气压不足，阀门就会打开，来自稀释气瓶的氧气-氮气混合气就会提供足够的压力来充盈备气袋。当潜水员吸气时，他会通过咬嘴左侧的一个单向蘑菇阀，将混合好的新鲜空气从备气袋中吸入肺部。

故障保护

绑在潜水员前臂上的两个电脑手持设备，以及放置在他视线内的头盔显示器，会实时显示他的氧气和二氧化碳水平。如果循环呼吸器发生故障，车载计算机将指令马达振动咬嘴，面罩中嵌入的红色指示灯会在潜水员右眼附近闪烁。每个肩部都悬挂有一个气体旁通按钮。如果自动系统出现故障，潜水员可以手动添加氧气或稀释气。如果所有方法都失败了，潜水员还会携带一个紧急备用潜水气瓶。