潜水用Suttoni闭式循环再呼吸器结构设计

　　纵向高度从肩带挂载点到底部阀组的距离控制在620mm，厚度方向突出背部的尺寸不超过180mm，能够适配干式潜水服、湿式潜水服的不同穿戴厚度，同时保证潜水员在穿过沉船舱室、水下管线缝隙等狭窄空间时不会出现结构卡滞。肩颈位置的密封呼吸腔采用人体工学曲面设计，贴合下颌与颈部轮廓，咬合调节器的位置预留了15mm的调节余量，能够适配不同脸型的穿戴需求，避免长时间咬合造成的肌肉疲劳。核心净化单元的结构设计采用快拆式滤罐布局，滤罐外壁设置三道密封胶圈槽，安装时通过顶部旋压结构实现轴向压紧，密封面的平面度公差控制在0.05mm以内，避免循环气体出现旁通泄漏导致的二氧化碳穿透风险；滤罐内部的气流通道采用折返式流道设计，呼出的湿热气体从顶部进入后，这套闭式循环再呼吸器的三维结构设计，核心面向大深度技术潜水、饱和潜水作业、水下科考勘探等长时间水下停留场景，区别于常规开式水肺系统直接将呼出气体排入水体的逻辑，整套装置通过气体循环、吸附净化、补氧调控的闭环逻辑，能将单次下潜的气体利用率提升至开式系统的数倍，大幅降低大深度下潜时的高压缩气体携带量，同时减少气泡排出对水下环境的扰动，适配水下考古、海洋生物观测、密闭空间水下检修等对隐蔽性、停留时长有严苛要求的作业场景。从结构布局来看，整套装置采用背挂式集成设计，核心呼吸循环单元居中布置在穿戴者背部中线位置，左右两侧对称挂载高压储气瓶，整体重心贴合人体脊柱自然曲度，穿戴后横向宽度控制在420mm以内，

　　先经过冷凝水收集腔析出液态水，再自上而下穿过二氧化碳吸附剂层，流道截面的气流速度控制在0.8m/s以内，保证吸附剂与呼出气体的接触时长足够，避免出现局部气流短路。左右两侧的储气瓶采用独立挂载支架设计，支架通过四根M6的不锈钢螺栓与背部主承托板连接，瓶体固定箍采用快拆式卡扣结构，卡扣的锁紧力设置为120N，既可以保证在水下游动、攀爬时瓶体不会出现窜动，也能在应急情况下单手完成瓶体的拆卸更换；瓶体顶部的阀组预留了标准DIN接口，能够兼容常规潜水调节器的接驳需求，同时在高压输出端设置了限流孔，避免单瓶破损时出现气体快速泄漏的风险。气体补氧调控单元集成在核心循环单元的底部位置，所有气路管线都内嵌在承托板的走线槽内，

　　管线弯曲半径不小于25mm，避免长期弯折出现管路疲劳开裂；氧传感器的安装位置设置在吸气端的流道内，采用三道冗余布置，传感器探头直接与循环气体接触，采样响应时间控制在1s以内，能够实时监测循环气体内的氧分压，配合机械定流量阀与手动补氧按钮，实现自动补氧与手动调控的双重冗余。整套装置的外壳承托结构采用碳纤维复合板材与铝合金支架结合的设计，主承托板选用6061-T6铝合金材质，表面做硬质阳极氧化处理，厚度为5mm，在保证结构强度的同时控制整体重量，空气中整套设备的干重控制在18kg以内，水中配重后可实现接近中性浮力，减少潜水员的水下负载。肩带与腰带部分采用宽幅尼龙织带设计，肩带宽度为50mm，腰带宽度为80mm，

　　受力位置设置了EVA缓冲垫，缓冲垫的厚度为10mm，能够分散设备重量对肩部、腰部的压力，长时间穿戴不会出现局部压痕；腰带位置预留了快卸扣结构，扣体的解锁拉力设置为80N，紧急情况下可单手快速解锁，抛弃整套设备实现快速上浮。在设计过程中，所有外露的金属部件都做了防海水腐蚀处理，不同金属接触的位置都设置了绝缘垫片，避免出现电偶腐蚀；所有密封结构都采用双道O型圈设计，静密封位置的压缩率控制在20%-25%之间，动密封位置的压缩率控制在15%-20%，保证在100m水深的压力环境下不会出现渗水漏气问题。呼吸管路采用波纹式硅胶材质，管路的内径为22mm，呼吸阻力控制在20mm水柱以内，与常规开放式调节器的呼吸阻力相当，避免潜水员出现呼吸疲劳；管路接头采用标准快插结构，插拔力控制在50N，连接后可承受1MPa的气压不出现脱开。整套结构在设计时充分考虑了水下操作的便利性，所有手动操作的旋钮、卡扣都做了加大防滑处理，旋钮直径不小于30mm，表面设置防滑凸棱，佩戴三指式潜水手套时也能完成精准操作；核心的手动补氧按钮、排气按钮的按压行程设置为8mm，按压力度控制在30N，避免误触的同时保证戴手套时可轻松按压。