وحدة الغوص التجريبية التابعة للبحرية الأمريكية

بدأ الغوص التجريبي في البحرية الأمريكية عام ١٩١٢ في حوض بناء السفن التابع للبحرية في بروكلين تحت قيادة رئيس المدفعيين جورج د. ستيلسون. ^{[ ١ ]} أدى برنامج ستيلسون البحثي في ​​نهاية المطاف إلى زيادة قدرات الغواصين من ١٨ مترًا (٦٠ قدمًا) إلى أكثر من ٩١ مترًا (٣٠٠ قدم) من العمق، استنادًا إلى عمل هالدين في مجال تخفيف الضغط مع البحرية الملكية . نتج عن ذلك أول نشر لدليل الغوص التابع للبحرية الأمريكية، وأثبت الحاجة إلى منشأة مخصصة للبحث والتطوير في إجراءات الغوص. ^{[ ١ ] [ ٤ ] [ ٥ ]}  

في عام ١٩١٥، أُرسل فريق ستيلسون لانتشال الغواصة إف-٤ . وخلال هذه الغطسات العميقة، عانى الغواصون من الآثار المنهكة لتسمم النيتروجين، ما دفعهم إلى تجربة إضافة الهيليوم إلى خليط التنفس. ^{[ ٢ ]} ثم أصبحت عمليات الإنقاذ البحرية تحت إشراف المدفعي سي إل تيبالز، الذي قاد فرقًا في انتشال الغواصة إس-٥١ عام ١٩٢٥ والغواصة إس-٤ عام ١٩٢٧، مما رسّخ حاجة البحرية إلى المعدات والتدريب والإجراءات اللازمة لعمليات الإنقاذ. ^{[ ٢ ]}

تأسست وحدة تطوير الطاقة البحرية (NEDU) في عام 1927 في حوض بناء السفن التابع للبحرية الأمريكية في واشنطن . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

شملت التطورات المبكرة للوحدة تقييم واختبار جهاز التنفس للهروب من الغواصات ( جهاز مومسن للتنفس ) وجرس الإنقاذ ماكان. ^{[ 2 ]} قام بهذا العمل تشارلز مومسن وآلان ماكان . في عام 1929، حصل مومسن على وسام الخدمة المتميزة للبحرية لاختباره الجهاز شخصيًا على عمق 61 مترًا (200 قدم). طوّر مومسن وماكان التقنيات المستخدمة لإنقاذ غواصي الغواصة يو إس إس سكوالوس خلال فترة عملهما في وحدة تطوير الطاقة البحرية (NEDU). ^{[ 2 ] [ 6 ] [ 7 ]} أدى هذا العمل إلى إنقاذ وانتشال 33 من أفراد الطاقم. ^{[ 6 ]} تلقى مومسن وماكان رسالة تقدير من رئيس الولايات المتحدة فرانكلين د. روزفلت لجهودهما في إنقاذ سكوالوس . ^{[ 6 ]}

تم إدخال أول طاقم طبي إلى المنشأة في منتصف ثلاثينيات القرن العشرين عندما بدأ تشارلز دبليو شيلينغ ، وألبرت آر بينك ، وأو إي فان دير آو العمل. وقد حسّن عملهم المبكر من الوقاية من داء تخفيف الضغط وعلاجه من خلال استخدام الأكسجين بدلاً من الهواء . ^{[ 1 ] [ 8 ] [ 9 ]}

خلال الحرب العالمية الثانية ، استمر العمل على تخفيف الضغط وسمية الأكسجين . ^{[ 10 ] [ 11 ]}

خلال الخمسينيات من القرن العشرين، اختبرت وحدة تطوير الطاقة البحرية (NEDU) المعدات وحسّنت الإجراءات الخاصة بالغواصين، بما في ذلك جدول تخفيف الضغط الخاص بالبحرية الأمريكية لعام 1953. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

شهدت الفترة من عام 1957 إلى عام 1962 بدايات الغوص التشبعي تحت قيادة الكابتن جورج ف. بوند من مختبر الأبحاث الطبية للغواصات البحرية ومشروع جينيسيس. ^{[ 1 ] [ 14 ]} أُجريت تجربة جينيسيس د في وحدة تطوير الغوص البحرية (NEDU) عام 1963. ^{[ 1 ] [ 15 ]} ثم تولى بوند رئاسة مشروع سيلاب 1 للغوص التشبعي عام 1964. ^{[ 16 ]}

نشر روبرت د. وركمان طريقة جديدة لحساب جداول تخفيف الضغط في عام 1965 والتي تضمنت تقدير القيم الحدية لفرط تشبع الأنسجة الزائد . ^{[ 17 ]}

استمر العمل في الغطس العميق المشبع، واختبار المعدات، بالإضافة إلى أبحاث الحماية الحرارية وعلم وظائف الأعضاء طوال فترة الستينيات وأوائل السبعينيات.

كان قناع MK 1 خفيف الوزن نسخة معدلة من قناع كيربي مورغان التجاري، الذي اختبرته وحدة تطوير الطاقة البحرية (NEDU) في أوائل سبعينيات القرن الماضي، وكان مناسبًا للعمليات في الهواء والغازات المختلطة حتى ارتفاع 300 قدم، ويوفر اتصالات صوتية. وقد تم اعتماده للخدمة في البحرية بعد تطبيق التعديلات التي أوصت بها وحدة تطوير الطاقة البحرية. ^{[ 18 ]}

في عام 1975، انتقلت NEDU إلى موقعها الحالي في مدينة بنما سيتي بولاية فلوريدا. ^{[ 1 ]}

بدأت NEDU مشروعًا لتحديث نظام الغوص السطحي MK V من Stillson والذي كان قيد الخدمة منذ عام 1916 في أوائل السبعينيات، وقامت بتطوير واختبار واعتماد نظام الغوص السطحي البديل Mark 12 الذي دخل الخدمة في عام 1985، وفي النهاية تم استبداله بنظام Mark 21/ Superlight 17 في السبعينيات والثمانينيات، ^{[ 1 ] [ 19 ] [ 20 ]} وتم اعتماده في عام 1993. ^{[ 18 ]}

طوّرت شركة NEDU نظام الغوص التشبعي ذو الدائرة المغلقة MK 14 في سبعينيات القرن الماضي. يُستخدم هذا النظام في عمليات الغوص من خلال جرس غوص مغلق ونظام تشبع. ^{[ 18 ]}

قامت وحدة NEDU باختبار وتقييم جهاز إعادة التنفس MK 11 بشكل شامل في السبعينيات. ^{[ 18 ]}

تُجري وحدة الغوص الوطنية (NEDU) غطسة تشبع واحدة على الأقل سنويًا. استُخدمت هذه الغطسات، من بين أمور أخرى، لتقييم إجراءات تخفيف الضغط وإعادة الضغط، والمعدات، ومواد امتصاص ثاني أكسيد الكربون ، بالإضافة إلى الحماية الحرارية النشطة والسلبية . ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} تضمنت العديد من هذه الاختبارات تقييمات مستمرة لمعدات الغوص المتوفرة تجاريًا. ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}

قامت وحدة أبحاث الطاقة البحرية (NEDU) بتقييم قناع جاك براون خفيف الوزن للغوص في المياه الضحلة في عدة مناسبات. وقد استُخدم القناع منذ الحرب العالمية الثانية وحتى أواخر سبعينيات القرن العشرين. وبحلول عام 1978، قررت وحدة أبحاث الطاقة البحرية أن القناع لم يعد مناسبًا لعمليات الغوص المكثفة، وتم إيقاف استخدامه تدريجيًا في ثمانينيات القرن العشرين. ^{[ 18 ]}

اختبرت وحدة تطوير الطاقة البحرية (NEDU) جهاز إعادة التنفس Mk 15 المُنتَج تجاريًا وحصلت على شهادة اعتماده لاستخدامه من قِبَل القوات الخاصة البحرية في عام 1980، وطورت جداول جديدة لتخفيف الضغط الجزئي للأكسجين الثابت لاستخدامها معه، نظرًا لعدم إمكانية استخدام جداول الدائرة المفتوحة القياسية. تبع ذلك تقييم جهاز إعادة التنفس Mk 16، وهو نسخة مُحسَّنة من Mk 15 بإشارة مغناطيسية منخفضة مناسبة لعمليات التخلص من الذخائر المتفجرة (EOD). ^{[ 18 ]}

في عام 1998، تم نقل مجموعة الغوص الطبية الحيوية والتطوير التابعة لمركز البحوث الطبية البحرية إلى وحدة تطوير الهندسة البحرية (NEDU). ^{[ 1 ] [ 27 ]}

استجابةً للاحتياجات العسكرية الخارجية، ركزت وحدة تطوير الغوص البحرية (NEDU) على الغوص في المياه الدافئة من عام 1999 إلى عام 2002. ^{[ 28 ]} ويؤثر هذا التوجيه الموجه إلى مجتمع العمليات الخاصة البحرية على الاحتياجات العملياتية بشكل مستمر. ^{[ 1 ]}

كان غواصو وحدة NEDU أساسيين في استعادة القطع الأثرية من حطام السفينة USS Monitor في عامي 2001 و 2002. ^{[ 1 ] [ 29 ]}

في عام 2002، اكتملت عملية اعتماد جهاز إعادة التنفس Mark 16 Mod 1 بعد تحسين الأنظمة، بما في ذلك توسيع نطاق التشغيل إلى 300 قدم (91 مترًا) ، وجداول جديدة لتخفيف الضغط لكل من الغوص باستخدام النيتروجين والأكسجين والهيليوم والأكسجين، بما في ذلك إمكانيات غوص متكررة جديدة للهيليوم والأكسجين، واختبار نظام تنفس طارئ مزود بأجهزة اتصال، وإضافة جهاز متكامل لتعويض الطفو، وقناع وجه كامل مُحسَّن. ^{[ 1 ] [ 30 ]} 

في عام 2004، ساهمت وحدة NEDU في وضع إرشادات تشغيلية للغوص في البيئات الملوثة القاسية. ^{[ 31 ]}

واصل مركز أبحاث الطاقة النووية (NEDU) أبحاثه حول سمية الأكسجين باستخدام جهاز مارك 16 مود 1 التابع للبحرية الأمريكية. ^{[ 32 ] [ 33 ]}

لا يزال تطوير أنظمة التنفس والحماية الحرارية وإجراءات تخفيف الضغط لمركبات نقل قوات البحرية الخاصة (SEAL) ونظام نقل قوات البحرية الخاصة المتقدم (AAP) مستمراً. ^{[ 34 ] [ 35 ]}

في عام 2011، أكمل غواصون غطسة تشبع على عمق 1000 قدم لتقييم نظام الغوص التشبعي المحمول الجديد التابع للبحرية الأمريكية (SAT FADS). ^{[ 36 ]} صُمم نظام SAT FADS في عام 2006 كبديل متنقل لسفينتي إنقاذ غواصات من فئة بيجون تم إخراجهما من الخدمة . ^{[ 36 ]}

في مارس 2022، تولى القائد داستن كانينغهام منصبه كقائد لوحدة تطوير البحرية. ^{[ 37 ]}

يحاكي مرفق محاكاة المحيطات (OSF) ظروف المحيطات بضغط أقصى يعادل 690 مترًا (2250 قدمًا) من مياه البحر عند أي مستوى ملوحة . يتكون مجمع الحجرات من حجرة رطبة سعتها 210,000 لتر (55,000 جالون أمريكي ) وخمس حجرات جافة متصلة بها، مخصصة للمعيشة والعمل، بإجمالي مساحة 93 مترًا مكعبًا (3300 قدم ^مكعب ) . يمكن ضبط درجة حرارة الحجرتين الرطبة والجافة من -2 إلى 40 درجة مئوية (28 إلى 104 درجة فهرنهايت) . بفضل تجهيزه بأحدث تقنيات جمع البيانات، يستطيع مرفق محاكاة المحيطات (OSF) استيعاب مجموعة واسعة من التجارب المعقدة، بما في ذلك الدراسات الطبية الحيوية للغواصين واختبارات البشر، بالإضافة إلى المركبات الغاطسة الصغيرة وغيرها من الآلات في الحجرة الرطبة. يمكن إجراء غطسات التشبع لأكثر من 30 يومًا من التعرض المتواصل في مرفق محاكاة المحيطات (OSF). لإجراء اختبارات على الأفراد والمعدات تحت الماء لفترات طويلة، يستخدم الغواصون الحجرات الجافة كأماكن إقامة مريحة، ومنها يمكنهم القيام برحلات غوص إلى الحجرة الرطبة. كما أن الحجرات الجافة قادرة على إجراء دراسات محاكاة الارتفاعات حتى ارتفاع 46,000 متر (150,000 قدم) . ^{[ 38 ]}      

حوض الاختبار التجريبي عبارة عن خزان مياه عذبة بسعة 190,000 لتر (50,000 جالون أمريكي ) ، بأبعاد 4.6 متر (15 قدمًا) × 9.1 متر ( 30 قدمًا ) × 4.6 متر (15 قدمًا ) عمقًا، قادر على تحمل درجات حرارة تتراوح بين 1 و41 درجة مئوية (34 إلى 105 درجة فهرنهايت) . صُمم هذا الحوض وبُني لإجراء اختبارات مأهولة في المياه الضحلة، ولدعم عمليات الغوص التحضيرية لمرفق محاكاة المحيطات. يدعم حوض الاختبار منصة طبية وهندسية مجهزة بالكامل، تتيح مراقبة سلامة الغواصين ومعدات الاختبار. يمكن للمرفق استيعاب مجموعة واسعة من التجارب، بدءًا من الدراسات الطبية الحيوية لظروف الغواصين الحرارية وظروف العمل، وصولًا إلى دراسات المعدات الخاصة بالأجهزة الغاطسة. يحتوي حوض الاختبار على نظام اتصالات، وإمكانية عرض فيديو كاملة، ونظام حاسوبي لاكتساب البيانات وتحليلها في الوقت الفعلي، بالإضافة إلى نظام مراقبة الضغط والغاز. ^{[ 38 ]}         

العمق كافٍ للسماح للغواصين بالحفاظ على ضغط جزئي للأكسجين يبلغ 1.3 بار على جهاز التنفس الخاص بهم أثناء غمرهم في الماء وركوبهم دراجة ثابتة . ^{[ 32 ] [ 33 ]}

تستطيع غرفة البيئة محاكاة نطاق واسع من درجات الحرارة يتراوح بين 0 و130 درجة فهرنهايت (-18 إلى 54 درجة مئوية) ، والرطوبة من 5 إلى 95%، وسرعة الرياح من 0 إلى 20 ميلاً في الساعة (0 إلى 32 كيلومتراً في الساعة) . وقد زُوّدت الغرفة بأجهزة لإجراء دراسات فسيولوجية واختبار أنواع مختلفة من المعدات. ^{[ 38 ]}    

يحاكي مرفق الغوص التجريبي (EDF) ظروف الضغط غير المأهولة حتى عمق 500 متر (1640 قدمًا) في مياه البحر، ويمكن ضبط درجات الحرارة فيه من -2 إلى 43 درجة مئوية (28 إلى 110 درجة فهرنهايت) . ويُستخدم مرفق الغوص التجريبي، كمكمل لمرفق محاكاة المحيط، لإجراء اختبارات وتقييمات غير مأهولة لأنظمة ومكونات الغوص وغرف الضغط العالي. وتُختبر جميع ممارسات وإجراءات الغوص لتحديد سلامتها، ومطابقتها للمعايير المعتمدة ، ومدى ملاءمتها التشغيلية وحدودها . ^{[ 38 ] [ 39 ]}   

تُشغّل غرفة التنظيف من الفئة 100,000 بواسطة فنيين معتمدين، وتُجري مجموعة متنوعة من مهام التنظيف والاختبار: تنظيف الأنابيب والصمامات والمنظمات والخزانات والمرشحات بالأكسجين، بالإضافة إلى الاختبار الهيدروستاتيكي حتى 10,000 رطل لكل بوصة مربعة (69,000 كيلو باسكال) . يتم تنظيف جميع المكونات المستخدمة في أنظمة دعم الحياة للغوص واعتمادها لتلبية المعايير العسكرية . ^{[ 38 ] [ 40 ] [ 41 ]}  

مختبر تحليل الغازات مجهز لتحليل الغازات بدقة عالية، ويُستخدم لتقييم المشكلات المتعلقة بالغوص، مثل انبعاث الغازات والتحكم في الملوثات . تشمل قدرات المختبر التحليلية كروماتوغرافيا الغاز ، ^وقياس الطيف الكتلي ، وقياس الطيف بالأشعة تحت الحمراء . يُستخدم هذا المرفق حاليًا لتطوير طرق فحص وتحليل موثوقة وسريعة للأسطول . ^{[ 38 ] [ 40} ] ^{[ 41 ]}

يتكون مختبر القلب والرئة من أجهزة تُجري مجموعة متنوعة من اختبارات وظائف الجهاز التنفسي وقياسات الأداء الهوائي التي يتم تسجيلها غالبًا قبل وبعد التعرض للضغط و/أو الحرارة. ^{[ 38 ]}

تضم مكتبة NEDU أكثر من 120,000 وثيقة حول طب الغوص وهندسته وتاريخه من مختلف أنحاء العالم. ^{[ 42 ]} وقد تم مسح العديد من منشورات NEDU ضوئيًا وهي متاحة عبر الإنترنت في مستودع روبيكون للأبحاث . ^{[ 43 ]} ويمكن العثور على مقالات أخرى في أدلة البحث الخاصة بأرشيف المركز الطبي بجامعة ديوك، ضمن مجموعة مكتبة جمعية الطب تحت الماء والعلاج بالأكسجين عالي الضغط . ^{[ 44 ]}