自由潜物理仿真
用物理模型把 AIDA 教材里的自由潜现象重新算一遍,参数可以自己改,每个数字都能点开看它是怎么来的。
安全这是物理原理的教学演示,不是训练计划或安全许可;任何下潜与闭气都要有教练、有潜伴、循序渐进。
去实验室改参数
每个实验室回答一个问题。拖动参数,结果当场重算。
12 条结论
每条都写着在哪能自己验证。带虚线的数字点开,看它怎么算的、可信到什么程度。
#01最后 10 米,浮力梯度是 30 米处的近 4 倍
3.98×10 米处与 30 米处的浮力梯度之比去「浮力场」自己调 →浮力梯度与氧分压在最后 10 米同时最陡,两个独立机制叠在同一深度段。
安全上升段加速与低氧同时发生,这一段必须有潜伴接应。
#02下潜 40 米,平衡气量的大半喂给了面镜
73%40 米下潜里面镜占的平衡气量去「压力平衡」自己调 →中耳只占约 8%。中耳、鼻窦、面镜的容积各取高中低三档,27 种组合里面镜始终是最大的一项。
安全这是气量算术,不是深度许可;40 m 级下潜必须有教练、有潜伴、循序渐进。
#03深潜的装备选择是一道减法题
73%换成鼻夹,总平衡气量少掉的比例去「压力平衡」自己调 →鼻夹或低容积面镜把面镜这一项从预算里划掉,和 结论 #02 是同一道算术的两面。
安全换装备不改变安全深度;装备与深度搭配须教练面授,且必须有潜伴。
#04鸭式下潜的动力来自抬腿,不是踢腿
259N腿离水那一刻丢掉的浮力(峰值)去「鸭式下潜」自己调 →腿抬出水面,浮力一下子没了而腿重还在,约 26 kgf 的差把人往下压。这个峰值和推力怎么估无关,是推力的几倍才随推力估算变。
#05超呼吸:安全余量从近三分钟压到十几秒
174s17s从想呼吸到昏迷的余量,正常 → 激进超呼吸后去「氧碳时间轴」自己调 →把 CO₂ 吹到 20 mmHg 的激进超呼吸,也只多买约 10% 的氧,卖掉的却是呼吸冲动这道警报。
安全只做后果演示,不提供做法;闭气训练必须有教练、有潜伴、循序渐进。
#06出水那一刻不是最低点
11s出水后多久,血氧仪读到最低点在对话里让求解器算 →气体交换要几秒才恢复,血氧仪读数又滞后,两层延迟叠起来,是「监护必须持续到出水后」的物理理由。
局限模型算出的血氧降幅明显偏小(Mulder 等 2023 实测深潜最低 SpO₂ 58±17%)。
安全「出水即安全」是错的,水面监护须由潜伴延续到出水后。
#08所有平衡技术是同一个状态机的不同配置
5个阀门把各种平衡技术统一起来的解剖阀门去「压力平衡」自己调 →技术差别只在阀门开闭组合与压力源位置,失效深度的成因因此各不相同。
安全Mouthfill 只作原理展示,本站不给其深度或参数;需教练面授,且必须有潜伴。
#09踢腿一共只贡献约 10 厘米
0.10m入水再踢比完全不踢多下潜的深度去「鸭式下潜」自己调 →折髋加抬腿已经把人送到 2.58 米,全程蹬夹只多约 10 厘米,动力主要来自浮力亏空。
局限这个差随蹬夹推力的估算变,推力按 30 N 和 50 N 算,分别是 6 厘米和 15 厘米。
#10CO₂ 耐受度训练本身是风险因子
8/ 30 格CO₂ 耐受训练者在 30 种情境里,昏迷先于警报的格数去「氧碳时间轴」自己调 →训练推后警报、超呼吸压低起点,两者叠加吃光余量,CO₂ 耐受度高的人反而更危险。
安全结论是「别单独练、别叠加」;训练量只能由教练面授。
#11教材两个昏迷阈值差 3 倍,而教材自己给了调和方式
3.0×两个昏迷判据换算成氧分压后的差距在对话里让求解器算 →0.1 bar 回答「这趟上升会不会昏」,SaO₂ 45% 回答「此刻还有没有意识」,两个数都对。
#12上升昏迷深度:教材给区间,模型给数字
1.89m计入耗氧后,上升途中昏迷的深度在对话里让求解器算 →耗氧让昏迷点比纯几何解更深,把教材「4 米到水面之间」收紧成一个可反驳的数字。
安全这一深度落在安全员接应范围内,是「上升段必须有人盯」的量化理由。
#07减阻不花氧气,加速要多付 44% 动能
44%靠加速换同样的滑行,多付的动能同样的滑行增益,改善流线型不花氧气,用力划要多付四成动能(E ∝ v²)。
局限这条是解析推导,没有求解器代码和测试,证据等级低于其余 11 条。