潛水鐘是一種鐘形壓力容器，配備在需要進行潛水作業的船上，可以運送人員往返于水下與甲板之間。潛水鐘因其底部開口，形似鐘，故得此名。潛水鐘根據用途不同，可分為水下觀察用和潛水作業用兩類。潛水作業時，根據結構形式的不同，一般可分為開式潛水鐘和閉式潛水鐘。
1637年，宋應星所著的《天工開物》一書中便有關于當時潛水技術要領的記載，直到16世紀，人們發明了一種叫潛水鐘的裝置，其被認為是世界最早的水下呼吸裝置。1771年，一位英國工程師發明了一種空氣泵，就在空氣泵誕生后的第二年，法國科學家菲雷米內特就設計出了一個可以讓人自由活動，并能實現“再呼吸”的裝置。從某種意義上來說，這是世界上第一臺獨立封閉的氧氣裝置。現代潛水鐘主要用于開展水下建筑工程、海上鉆油臺的維修工作，以及海上救援工作。
名字由來
早期的潛水器是木質、頂部封閉、底部開口的容器，外形與鐘相似，故得潛水鐘此名。
定義
潛水鐘是指用于載人水下觀察或在水下作業現場和甲板減壓艙之間運送潛水員的裝置，還包括其裝載的設備。
歷史起源
亞里士多德（公元前384─前322年）時期，曾有過觀察海洋的記錄，記載了觀察到的180種海洋生物。到了15─16世紀的所謂大探險時代，人們對海洋的地理知識和海流的認識有了極大進步。1637年，宋應星所著的《天工開物·乃粒》一書中便有關于當時潛水技術要領的記載，但由于那個時期并未發明橡膠，人們潛水時所穿的衣服僅僅是常規的衣服而已，主要作用是保溫，并不算真正意義上的潛水服。直到16世紀，人們發明了一種叫潛水鐘的裝置，其被認為是世界最早的水下呼吸裝置。
事實上，關于類似于潛水鐘結構的設想，可以追溯到亞里士多德時代。他曾設想將一個巨大的“壺”倒置后沉入海底，在水壓的作用下，壺中的空氣體積會有一定程度的壓縮。而潛水者可以在水中通過葦管呼吸壺中的空氣，從而延長在水下的時間。其原理，就是將一根蠟燭固定在一個罐頭盒子上，點燃蠟燭后拿一只玻璃杯將蠟燭罩住，按入水中，會觀察到蠟燭依然保持燃燒狀態。這是因為水將玻璃杯中的空氣隔離，空氣無法排出杯外，在有氧氣的環境下蠟燭可持續燃燒。潛水鐘的原理亦是如此。
這些潛水鐘有著一個明顯的缺點，鐘內空氣有限，潛水人員無法在水中停留較長時間。因此，需要通過某種方式往鐘內供應新的空氣，才能延長潛水時間。為了解決這一難點，1771年，一位英國工程師約翰·斯梅頓便發明了一種空氣泵。它可以通過軟管連接到潛水鐘上，向鐘內源源不斷地提供空氣。但它累贅的設計，還是大大限制了人類在水下世界大展拳腳。就在空氣泵誕生后的第二年，法國科學家菲雷米內特就設計出了一個可以讓人自由活動，并能實現“再呼吸”的裝置。能讓人實現在水底的“循環呼吸”。在頭盔上，菲雷米內特設置有兩根管子，一根用來吸氣，另一根用來呼氣。從某種意義上來說，這是世界上第一臺獨立封閉的氧氣裝置。
基本構造
潛水鐘一般可運載2-3人，將潛水員由生活艙運送至潛水作業深度，有時可以用作潛水員加減壓艙室。潛水鐘殼體呈橢圓形，頂端有主吊纜的吊孔，鐘外周設防碰撞保護環形圈。潛水鐘還配有各種設備和閥件，如應急氣瓶、內外照明、加/減壓管系、氣體成分控制系統等。潛水鐘通過臍帶與支持船的生命支持系統連接，潛水鐘主臍帶是飽和潛水系統的生命線，用于傳遞呼吸氣體、熱水、電和信號等，其基本組成包括：供氣軟管、測深軟管、抗壓排氣管、熱水軟管、電源電纜、通信/鐘內攝像電纜、鐘外攝像電纜。
工作原理
以實驗來說，就是將一根蠟燭固定在一個罐頭盒子上，點燃蠟燭后拿一只玻璃杯將蠟燭罩住，按入水中，會觀察到蠟燭依然保持燃燒狀態。這是因為水將玻璃杯中的空氣隔離，空氣無法排出杯外，在有氧氣的環境下蠟燭可持續燃燒。潛水鐘的原理亦是如此。
船只運載潛水鐘到達預定地點后，將它懸吊下沉到海底，潛水鐘是從水面接入一根導管（潛水員的頭盔通過導管與潛水鐘相連），用風箱和鼓風機把空氣送入潛水鐘內部，還能把潛水鐘內廢氣排出。這樣，潛水員能在水下呼吸到新鮮空氣，大大延長了潛水員在水下作業逗留的時間。
基本分類
潛水鐘根據用途不同，可分為水下觀察用和潛水作業用兩類。前者只用于水下觀察，鐘內為常壓；后者用于下放及接收出鐘巡潛的潛水人員。潛水作業時，根據結構形式的不同，一般可分為開式潛水鐘和閉式潛水鐘，另外有一種專用于潛艇救生的救生鐘，用于援救失事潛艇艇員。
開式潛水鐘
開式潛水鐘是指底部開口，鐘內上部可形成氣墊的潛水鐘，又稱濕式潛水鐘。開式潛水鐘主要用于60m以淺的空氣潛水，一般與輕潛水裝具配套使用。開式潛水鐘是潛水鐘系列中的一種，它適用于中淺深度的潛水，是國際上較為流行的潛水運載工具之一。
閉式潛水鐘
閉式潛水鐘是指鐘體密閉，可與甲板加壓艙對接的潛水鐘，又稱可潛式加壓艙或人員轉運艙(見圖2）。閉式潛水鐘設計成圓柱形或球形，要求既能承受外壓，又能承受內壓，至少可容納2名潛水員，鐘底部有一個通道供潛水員出人，通過鐘臍帶同水面的潛水工作母船連接。閉式潛水鐘通常是飽和潛水系統或邦司潛水系統中的一部分，是潛水員從甲板居住艙到海底作業、工作結束后回到甲板居住艙的運載設備。
應用領域
現代潛水鐘可潛入更深的海域，用于接送潛水員進出水下工作場所，類似于升降機，潛水員可走出艙外，開展水下建筑工程、海上鉆油臺的維修工作，以及海上救援工作。
發展趨勢
向輕便型、機動型發展
國際上的潛水鐘正朝著機動型、集裝箱式發展。如南非SOUTHERN OCEANICS公司的LG360開式潛水鐘系統，采用適合國際標準的集裝箱底座，便于船運和集裝箱拖車裝運，可根據需要運送至作業地點，在相應母船上展開后進行潛水作業，具有機動靈活的優點。中國上海打撈局研制的SWZ1.2K90/2型開式潛水鐘及我國正研制的機動型救生鐘也采用了集裝箱式。
向自帶推進器發展
法國柯麥克斯公司研制了一種自航式潛水鐘，具有機動能力。該潛水鐘先由保障船運送到指定海域，然后用鋼纜吊放到海底深處。潛水鐘到達近底水層后，乘員接通帶動螺旋槳的電動機，可依靠自身動力尋找目標。另外，法國還研制自帶推進器的救生鐘，俄羅斯也研制成了自航潛水救生鐘，中國的移動式救生鐘也具有移位和對口作業動力系統。采用這種結構可以提高救生鐘對于失事潛艇救生平臺轉軸傾角的適應能力，即救生鐘在失事潛艇傾斜度較大時，也能對潛艇實施對口救援，并且能降低對口難度，提高對口成功率。
參考資料 >
海洋科普丨潛水鐘:古老的水下呼吸裝置.科普青島.2023-10-13
船海探索 | 神秘的“海底空間站”——飽和潛水系統.中國船級社.2023-10-13
[解碼科技史]啥是潛水鐘?它的工作原理是啥?.央視網.2023-10-15