096.1943年：水中呼吸器

　　埃米尔·加尼安（Emile Gagnan，1900—1979）

　　雅克—伊夫·库斯托（Jacques-Yves Cousteau，1910—1997）

　　现代化潜水装备，它比原型更简便。

　　碳纤维（1879年），霍尔-赫劳尔特电解炼铝法（1889年），座舱增压（1958年），火星殖民（约2030年）

　　那些喜欢游泳的人都会有这样一个梦想：如果我能够在水下呼吸该有多好啊！几代发明家带着人类的创造力，为这个问题寻找答案。埃米尔·加尼安和雅克—伊夫·库斯托于1943年，创造了一个被他们称为“水肺”的设备—―这便是第一台水中呼吸器，或叫作自包含的水下呼吸器，也被称为肩背式供氧装置。

　　水中呼吸器系统的主要零件非常简单明了：它就是一个压缩空气罐。空气在其中被尽可能地高度压缩，所以罐子是由钢材或铝材制成的，一般压力是每平方英寸3000磅（207巴）。如果罐子的体积是15升，它就意味着罐子里存放着大约标准气压207倍的空气，或者说是3100升的空气。如果一个人在干燥的地面上正常呼吸着行走，每分钟需要30升的空气，那么罐子里的空气可以使用100分钟。（相比较而言，消防员每分钟需要40升的空气。）

　　但是如果一个人带着水中呼吸器潜水，水的深度是呼吸空气量的一个巨大影响因素。与水中呼吸器相连接的调节器的工作是将罐压调节降低到呼吸必要的压力。潜水者潜得越深，潜水员的肺部所承受的来自周围的压力就越大，因此将空气推送给肺部所需要调节的压力就越多，这样才能够使潜水员继续呼吸。这就意味着在深水区域，一罐空气被用光的速度远远超过在水面上。

　　另一个在水下呼吸的方式是闭路系统，也叫作呼吸器。呼吸器的设计是用碱石灰颗粒吸收二氧化碳，用一小罐纯氧补充潜水员所消耗的氧气。

　　水中呼吸器是一个很好的例子，证明了工程师可以创造出实用的、廉价的，能够将梦想变成现实的解决方案。■ 工程学之书