可以下潜 30 英尺的 DIY 潜艇

贾斯汀·贝克曼和几个朋友步行去上高中，其中一个人在停车场发现了一个废弃的冷饮机。“老兄，你应该去把它弄来，”他的朋友说。他知道贝克曼正在收集零件，准备建造一艘单人潜水器，希望能在新泽西州面积为四平方英里的霍帕康湖周围航行。放学后，贝克曼拆开了冷饮机，从机器上取下几个零件，包括一个压缩空气调节器，然后冲回家开始工作。

这位 18 岁的少年从两岁起就对建筑产生了浓厚的兴趣，当时他的父亲开始带他去垃圾场寻找旧电脑、打印机和发动机。垃圾场经理认识了 Beckerman 和他的父亲，并把最好的零件留给了他们。朋友、家人，甚至是陌生人也纷纷将零件送到他们家帮忙。多年来，Beckerman 学会了如何将这些废料改造成微型气垫船、仿制火星探测器、风力涡轮机和其他复杂机器。他不会试图第一次就把某样东西做到完美，而是会构建多个版本。“我从实验中学习，”他说。

贝克曼称之为“鹦鹉螺”号，这并不是他的第一艘载人潜艇。1.0 版感觉太拥挤，他想增加空间和航程——为此，他说服父母买了一段 8 英尺长、2 英尺宽的波纹塑料排水管。

“我可以切割、粘合并拧紧螺丝，而不必担心焊接”

“我可以切割、粘合和拧紧，而不必担心焊接，”他说道。贝克曼想坐在潜艇里，伸开双腿，透过圆顶往里看。因此，在将管道锯成合适的尺寸后，他在上面切了一个舷窗，增加了一个 ¼ 英寸厚的丙烯酸天窗，并用海洋环氧树脂对接缝进行防水处理。四个 10 加仑的塑料水容器用作压载水箱，可以吸入或排出水来降低和升高潜艇。他将一个 1.5 加仑的空气压缩机连接到汽水机的调节器上，并使用四通分配器将空气输送到每个水箱中。使用电磁阀，他可以启动压缩机，将空气泵入水箱以排出水，并从深处上升。同时，连接在船尾的马达推动潜艇前进。

在将Nautilus首次放入湖中之前，贝克曼在自家地下室测试了它的控制装置。“在将它放入水中之前，我一直在测试它的极限，”他说。压缩机变得非常热，以至于熔化了一些电线，因此他增加了一个风扇，并换用了更具弹性的高规格电线。一旦进入湖中，潜艇就不会下沉——压载舱没有增加足够的重量。（作为临时措施，他的弟弟们站在上面强行将它压入水中。）贝克曼升级了阀门，增加了哑铃和沙袋，并在父母的密切注视下，独自潜入水中。“一旦我潜入水中，所有系统都安静了下来，”他回忆道。“这真的很奇怪。”

经过几项改进后，贝克曼带上了一些小零食，驾驶潜水艇进入湖面较深的区域，下潜七英尺，并在那里停留了 30 分钟。浮筒上的无线电天线使他能够与父母联系。一切都很顺利，直到最后他报告说出了问题。“怎么了？”他焦急的父亲问道。贝克曼回答说：“我没有奥利奥饼干了。”

工作原理

1. 安全与沟通
一条 30 英尺长的软管和电缆连接着潜水艇和应急浮筒。贝克曼无法下潜更深，因为鹦鹉螺号无法将浮筒的浮力泡沫塑料拉下去。电脑风扇通过软管在潜水艇内循环新鲜空气。同时，电缆通向天线，贝克曼可以通过无线电和无线视频与父母聊天。

2. 深度
四个塑料水容器和一个空气压缩机组成了压载系统，控制着潜艇的深度。潜艇仍然不够重，无法下沉，所以贝克曼又加了 13 个沙袋和 250 磅重的重物。

3.照明
五组不同的超亮 LED 灯（包括潜艇船尾的这四组灯）有助于在深潜时照亮湖面的浑浊水域。

4. 空气
潜艇后部装有压缩机，用于向压载舱中注满空气。如果用于循环水面空气的风扇发生故障，贝克曼还可以将压缩机用作临时通气管。

5. 控制
三个电压表读数器 [红色数字] 记录着潜艇的电气系统。贝克曼还可以通过一个旧 DVD 播放器屏幕看到湖床，该屏幕与船头上的一个微型摄像机相连。

6.导航
磁罗盘可协助基本导航，声纳鱼探仪可帮助飞行员确定船只距离海底有多近。

7. 转向
两个定制的鳍片与一根由旧式水上摩托艇的转向机构改造而成的控制杆相连，帮助飞行员控制飞机上升或下降。

警告：我们会在发布所有项目之前对其进行审查，但最终您的安全由您自己负责。请务必穿戴防护装备，采取适当的安全预防措施，并遵守所有法律法规。

本文最初刊登于《大众科学》杂志2013年10月号。