賈斯汀·貝克曼和幾個朋友一起走高中，其中一個朋友在停車場發現了一台廢棄的汽水機。 「哥們兒，你應該去把它弄回來，」他的朋友說。他知道貝克曼正在收集零件，準備建造一艘單人潛水器，希望駕駛它在新澤西州面積僅四平方英里的霍帕特康湖上航行。放學後，貝克曼拆開了汽水機，從機器上取下了幾個零件，包括一個壓縮空氣調節器，然後匆匆趕回家開始他的工作。
這位18歲的少年對建造的熱愛始於兩歲，當時他的父親開始帶他去廢品場尋找舊電腦、印表機和馬達。廢品場的經理認識了貝克曼和他的父親，並把最好的零件留給了他們。朋友、家人，甚至素不相識的陌生人也紛紛伸出援手，把零件送到他們家。多年來，貝克曼學會如何將這些廢棄物改造成微型氣墊船、仿火星偵測車、風力渦輪機和其他複雜的機械裝置。他不追求第一次就做到完美，而是會製作多個版本。 「我從實驗中學習，」他說。
貝克曼稱為「鸚鵡螺號」的這艘潛水艇並非他的第一艘載人潛水艇。 1.0 版本感覺過於狹窄，他想增加空間和航程——為此，他勸說父母買了一段長 8 英尺、寬 2 英尺的波紋塑膠排水管。
“我可以切割、粘合、擰螺絲，而不用擔心焊接的問題。”
「我可以切割、黏合、擰螺絲，不用擔心焊接的問題，」他說。貝克曼希望在潛水艇裡直立坐著，雙腿伸直，透過圓頂向外眺望。於是，他將管道鋸成合適的尺寸後，在頂部開了一個舷窗，加裝了一塊四分之一英寸厚的亞克力天窗，並用船用環氧樹脂對接縫處進行了防水處理。四個10加侖的塑膠水箱用作壓載水箱，透過進水或排水來控制潛水艇的升降。他將一台1.5加侖的空氣壓縮機連接到汽水機的調節器上，並使用四通分流器為每個水箱供氣。透過電磁閥，他可以啟動壓縮機，向水箱內泵入空氣中排出水，從而使潛艇從深海上升。同時，安裝在船尾的電動推進器則負責驅動潛水艇前進。
在第一次將「鸚鵡螺號」潛水艇下水之前，貝克曼先在自家地下室測試了它的控制系統。 「下水前我就把它推到了極限，」他說。壓縮機過熱，甚至融化了一些電線，於是他加裝了一個風扇，並換用了更耐用的高規格電線。下水後，潛水艇卻無法沉入水中──壓載艙的重量不夠。 （作為臨時措施，他的弟弟們站在潛艇頂部，試圖把它壓下去。）貝克曼升級了閥門，加裝了啞鈴和沙袋，並在父母的密切注視下獨自潛入水中。 “我一下去，所有系統都安靜了下來，”他回憶道，“真是太奇怪了。”
經過一番改進，貝克曼帶了些零食，駕駛潛水艇駛向湖的深處，下潛了七英尺，並在那裡待了三十分鐘。一根連接到浮標上的無線電天線讓他能夠與父母聯繫。一切都很順利，直到最後，他報告說出了問題。 「什麼事？」他擔憂的父親問。貝克曼回答說：“我的奧利奧餅乾吃完了。”
工作原理
1. 安全與溝通
一條30英尺長的軟管和電纜組成的臍帶將潛艇與一個緊急浮標連接起來。貝克曼無法潛得更深，因為「鸚鵡螺號」無法將浮標上的泡沫塑膠一起拉入水中。電腦風扇透過軟管將新鮮空氣輸送到潛水艇各處。同時，電纜連接到一個天線，貝克曼可以透過無線電和無線視訊與父母通話。
2. 深度
四個塑膠水箱和一個空氣壓縮機組成了壓載系統，用於控制潛艇的深度。但潛水艇的重量仍然不足以使其下沉，因此貝克曼又增加了13個沙袋和250磅的配重。
3. 照明
五組不同的超亮 LED 燈，包括潛水艇尾部的這組四盞燈，有助於在深潛時照亮湖泊渾濁的水域。
4. 空氣
潛水艇尾部裝有一台壓縮機，用於向壓載艙充氣。如果從水面循環空氣的風扇發生故障，貝克曼也可以將壓縮機用作臨時通氣管。
5. 控制
三個電壓表讀數（紅色數字）監控潛水艇的電氣系統。貝克曼還可以透過一台老式DVD播放機的螢幕看到湖底，這台播放機連接著船首的一個小型攝影機。
6. 導航
磁羅盤有助於基本導航，而聲吶驅動的探魚器則有助於駕駛員確定船隻與海底的距離。
7. 轉向
兩個客製化的鰭片，透過一根從舊水上摩托車轉向機構中改造出來的控制桿連接，幫助飛行員控制飛行器上升或下降。
警告：我們會在發布前審核所有項目，但最終您的安全由您自己負責。請務必穿戴防護裝備，採取適當的安全預防措施，並遵守所有法律法規。
本文原刊於 2013 年 10 月的《大眾科學》雜誌。
