В глубинны веков, в глубь океана – история водолазного дела. Продолжение.

затонувший корабль

Следующий этап освоения морей и океанов наступил только после тысячи лет средневекового застоя. Так, в 1538 году императору Карлу V было продемонстрировано в Толедо устройство в виде колокола, позволяющее совершать продолжительные погружения. Воздух в сжатом виде предполагалось доставлять на него в специальных емкостях, снабженных балластом. Основным стимулом к развитию в этой области служило стремление завладеть упокоившимися на дне сокровищами затонувших кораблей.

В 1667 году английский король Карл II поддержал проект Уильяма Фипса по поднятию серебряных слитков с затонувшего у берегов Сан-Доминго испанского галеона. По инициативе монарха был объявлен всенародный заем для сбора средств на эту экспедицию. Сведения о технической стороне этой операции фактически отсутствуют, но закончилась она вполне успешно — серебро было поднято!

Удачным примером сотрудничества двух ведущих морских держав того времени может служить реализация в Англии в 1624 году проекта голландца Корнелиуса Дреббла. Медик по профессии, он находился на службе короля Якова I в качестве воспитателя его детей. Сконструированный им подводный аппарат, по описанию химика Роберта Бойля, представлял собой, выражаясь современным языком, оригинальную комбинацию надводного и подводного модулей. В первом находились 12 гребцов, приводивших в движение весь комплекс, а во втором, погруженном на глубину четыре метра, размещались шесть пассажиров. Сам король участвовал в первом испытательном заплыве на Темзе. Судя по тому, что подводный круиз продолжался несколько часов, Дребблу удалось каким-то образом обеспечивать регенерацию воздуха внутри аппарата.

Как разъяснил один его коллега по медицинской части, он получил «некую квинтэссенцию воздуха, несколько капель которой было достаточно, чтобы дыхание осуществлялось столь же легко, как и на природе». Можно предположить, однако, что воздух подавался с поверхности посредством шланга, а удалялся через систему клапанов. Легенда же о чудодейственной квинтэссенции должна была завуалировать более прозаический, чисто технический способ решения проблемы. Разработчик стремился сохранить видимость волшебной иллюзии, сказки.

В 1682 году итальянец Борелли впервые предложил для погружений разработанный им комплект снаряжения с системой подачи и удаления воздуха, впоследствии названый «скафандром». Бурное же развитие средств освоения подводной среды приходится на XVIII век. В 1715 году некий английский негоциант Джон Летбридж усилил обыкновенный пивной бочонок дополнительными обручами, снабдил иллюминаторами и рукавами, переходящими в перчатки. В этом устройстве он мог в течение 30 минут находиться на глубине до 20 метров и достаточно свободно передвигаться по дну. В 1721 году знаменитый английский астроном Галлей спроектировал эффективную систему подачи и удаления воздуха для подводного колокола. Во время испытаний он с четырьмя ассистентами провел два часа на глубине 12 метров.

Особенностью его проекта являлось то, что данное устройство было достаточно автономно — воздух под давлением периодически подавался из специального резервуара, а не с поверхности. В последующих модификациях проекта к базовому колоколу подсоединялся посредством шланга другой, рассчитанный лишь на одного человека. Несколько позднее для подачи и удаления воздуха начали применять насос.

акваланг

Слово «скафандр» ввел в обращение в 1775 году аббат Ла-Шапель в направленном морскому министру Франции послании, в котором описывалось устройство, наделяющее человека способностями подводного корабля. Предложенный термин в переводе с греческого и означает «человек-корабль». В те же годы французский винодел Франсуа Фремине сконструировал водолазный шлем, воздух в который нагнетался по шлангу насосом с поплавкового воздухозаборника, приводимым в действие самим человеком. Предусматривалась и возможность циркуляции. Система Фремине позволяла находиться на глубине 15 метров в течение часа. (Думается, что для Фремине не составила бы труда защита кандидатской диссертации по подводным исследованиям).

Первый подводный военный аппарат был спроектирован и опробован во время войны за независимость Северо-Американских Штатов. Американец Дэвид Бушнелл собрал его из деревянных компонентов и снабдил металлической обшивкой. Плавучесть регулировалась балластными цистернами, передвижение аппарата под водой осуществлялось посредством двух винтов, вращаемых вручную, на случай экстренного всплытия был аварийный балласт. Вооружение состояло из мины, закрепленной на гарпуне, острие которого было снабжено винтовой нарезкой. По внешнему виду аппарат напоминал черепаху, соответственно так его и окрестили — «Turtle» (англ. «черепаха»).

подводная лодка

Темной сентябрьской ночью 1776 года «Черепаха», управляемая пехотным сержантом Эзрой Ли, начала, то ныряя, то всплывая, подкрадываться к стоящему на бостонском рейде 64-пушечному английскому фрегату «Eagle» (англ. «орел»). Через пару часов маневрирование увенчалось успехом, сближение с целью завершилось. Увы, подводная часть корпуса английского корабля оказалась защищена медной обшивкой, и ввинтить в него гарпун не удалось.

С «Черепахи» началась история создания боевых подводных кораблей, представляющих собой отдельное направление в освоении человеком морских глубин, все более и более расходящееся с собственно водолазным делом.

Разработчики же водолазного снаряжения к 1865 году вышли практически на современный уровень. Этого удалось добиться благодаря плодотворному сотрудничеству в данной области горного инженера Бенуа Рукорла и морского офицера Огюста Деноруза. Созданная ими система состояла из стальной емкости на 24—40 литров сжатого воздуха и, главное из мембранного регулятора, обеспечивавшего подачу воздуха под давлением окружающей среды. При вдохе, когда давление в легких слегка снижается, открывается один из двух клапанов, через другой клапан осуществляется выдох в воду. Фактически так был изобретен современный баллон аквалангиста. Но, видимо, этот проект слишком опережал свое время, и развитие продолжилось по более традиционному пути без отрыва от пуповины — тянущегося с поверхности шланга.

акваланг

Кроме того, разработчики и пловцы еще пребывали в счастливом неведении относительно декомпрессионных заболеваний. Хотя морской инженер Ф Тригер, специализировавшийся на создании водолазного снаряжения, еще до того, как он изобрел кессонную камеру, рекомендовал водолазам после всплытия проводить в шлюзовом блоке не менее семи минут, интуитивно осознавая необходимость медленной декомпрессии.

Большим вкладом в исследование различных аспектов дыхания под давлением стала вышедшая в 1878 году книга профессора физиологии Поля Берта. В ней высказывалось предположение, что все проблемы водолазов обусловлены тем, что у них в крови растворяются газовые смеси с разным парциальным давлением. При этом внимание уделялось в первую очередь показателям азота и кислорода. Было установлено, что кислородное отравление происходит при давлении 9 атмосфер, то есть на глубине 90 метров, а после длительного пребывания в условиях повышенного давления появляется опасность развития хронической гипероксии. В этой связи отмечалось, что пороговое значение парциального давления кислорода составляет 0,6 атмосферы, а азот плохо растворимый при атмосферном давлении, становится весьма растворимым под большим давлением. Поэтому в процессе всплытия водолаза он активно выделяется из крови, приводя к эмболии, закупорке сосудов и болевым ощущениям в суставах.

Акванавты могут чувствовать это, побывав на глубине 40—50 метров, а с 70—80 метров эти проявления становятся уже вполне выраженными. Одним из наиболее важных заключений, сделанных Бертом, было указание на необходимость замедленного всплытия — чтобы позволить азоту, растворенному в насыщенном состоянии в крови, уступить место кислороду, находящемуся в легочных альвеолах.

Благодаря работам П.Берта, а также немецких инженеров Ф. Зиебе и Г. Гормана к 1882 году удалось создать скафандр, в системе жизнеобеспечения которого применялся чистый кислород по замкнутому циклу. Углекислый же газ поглощался специальными патронами с каустической содой.

В конце XIX века английский физиолог Хэпдэйн сформулировал практические правила, устанавливающие взаимосвязь между глубиной и продолжительностью погружения. На случай экстренного всплытия была разработана следующая методика: пловца помещали в барокамеру, давление в которой быстро доводилось до значений, соответствующих максимальной глубине его погружения, а затем медленно снижали давление, моделируя всплытие по специальной таблице, созданной тем же Хэлдэйном.

В 1925 году капитан французских ВМС Ив Ле Приер создал автономный скафандр, в котором нашла применение система Б. Рукорла и О. Деноруза. Вскоре после этого в практику широко вошло использование очков, носового зажима, загубника, клапана «утиный нос» (для выдоха) и баллона на 150—200 литров. Дальнейшим нововведением Приера стала маска из гибкой резины с иллюминатором. Дыхание в ней могло осуществляться и носом, и ртом.

Водолазы

Наибольших успехов в практическом использовании этих разработок удалось добиться итальянским водолазам. Так, в 1929 году ими была начата уникальная операция по подъему на поверхность золотых и серебряных слитков с затонувшего на глубине 120 метров у юго-восточного побережья Бретани английского пакетбота «Египет». Впервые вскрытие корпуса осуществлялось путем подрывов, применялись также щипцеобразные манипуляторы, с помощью которых снимались листы обшивки. К сожалению, все 12 человек водолазной команды трагически погибли при параллельно проводившихся ими работах на транспорте с боеприпасами. Однако в 1932 году итальянцы вернулись на «Египет» и за несколько недель подняли 3,75 тонны золотых и 1,5 тонны серебряных слитков.

Довели же все наработанное к середине тридцатых годов XX века в области освоения человеком океанских глубин до совершенства, как известно, знаменитые Ж. И. Кусто и Ф. Ганьян. Этот период — своего рода рубеж между тем, что уже стало историей, и тем, что пока является хроникой текущих событий, несомненно, достойных внимания, но относящихся к несколько другой теме.

Автор: Василий Комарденков.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *