Виталий Максимов - Подводный флот специального назначения

Парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе составляет 160 мм рт. ст. (0,209 кг/см 2). Практически установлено, что при парциальном давлении кислорода, равном 3 атмосферам и более, водолаз заболевает так называемым «кислородным отравлением».

Различают две формы кислородного отравления: легочную и судорожную. Легочная форма кислородного отравления развивается при длительном (более 10 ч) вдыхании сжатого воздуха, т. е. воздуха, в котором парциальное давление кислорода несколько повышено (до 2 атмосфер). Наиболее опасна судорожная форма кислородного отравления, наступающая при парциальном давлении кислорода, превышающем 3 атмосферы.

Парциальное давление кислорода в 3 атмосферы наступает на глубине около 140 м, значит, и глубина погружения человека в водолазном снаряжении, вентилируемом сжатым воздухом, ограничивается 140 м.

Несколько слов о насыщении организма водолаза индифферентными газами, в основном азотом. Индифферентные газы не участвуют в жизненных процессах и находятся в крови и тканях человека в растворенном состоянии. Количество растворенного в организме человека индифферентного газа пропорционально его парциальному давлению. С увеличением парциального давления индифферентного газа растворимость его в крови человека увеличивается. Растворенный газ разносится с кровью по всему организму, переходит в ткани и растворяется также и в них. Возвращаясь в легкие, кровь вновь насыщается газами и разносит их по всему организму. Так происходит до полного насыщения тканей индифферентными газами.

При понижении парциального давления газа описанный процесс идет в обратном порядке. Однако скорость насыщения и рассыщения неодинакова. Если насыщение организма газами происходит безболезненно, то при понижении давления (особенно при быстром понижении) газ из тканей выделяется так интенсивно, что кровь не успевает выносить его в легкие, и он задерживается в ней в виде мелких газовых пузырьков, которые, двигаясь вместе с током крови, закупоривают кровеносные сосуды, в результате чего может наступить паралич и даже смерть. Эту болезнь, называющуюся кессонной, можно предотвратить, совершая подъем водолаза с глубины постепенно, с остановками, во время которых газовые пузырьки растворяются в крови, и последняя успевает выносить газ в легкие. Постепенное снижение давления на организм водолаза называется декомпрессией.

Из приведенного выше анализа видно, что возможности спуска водолаза на большие глубины ограничены. Усиленные исследования, которые проводятся в США и в других капиталистических странах, показывают, что, применяя для дыхания различные смеси, человек может погружаться лишь на глубину до 200 м.

Правда, в последние годы отдельные исследователи погружались и на большие глубины. В связи с этим следует упомянуть о погружениях Ганса Келлера — молодого швейцарского математика, который совместно с известным врачом-физиологом Альбертом Бюльманом разработал новую теорию азотного наркоза. В противоположность общепринятой теории, согласно которой наркоз вызывается чрезмерным насыщением крови азотом, Келлер и Бюльман полагают, что причиной его является соединение кислорода высокого давления с большим количеством углекислого газа в крови. Основываясь на этом предположении, Келлер и Бюльман разработали теорию применения новых газовых смесей, а также некоторые технические приемы спусков и подъемов водолаза, благодаря которым Келлеру удалось сделать ряд погружений на глубину до 300 м; причем подъем с этих глубин производился в рекордно быстрое время. Так, подъем с глубины 155 м занял у Келлера всего 45 мин, в то время как по классической схеме декомпрессии он должен был длиться около 7 ч.

Исследования последних лет позволяют надеяться, что существуют неизведанные еще пути, следуя которыми, человек может проникать все дальше и дальше в глубь подводного мира.

Итак, глубина погружения в водолазном снаряжении ограничена вследствие физиологического воздействия давления воды на организм человека. Стало быть, достигнуть больших глубин можно лишь в жестких замкнутых камерах, способных выдерживать огромные давления. Поэтому подлинные глубоководные погружения стали возможны только в начале двадцатого столетия, когда человек сумел спроектировать и построить замкнутые, достаточно прочные камеры.

Первой близкой к современным камерой, по-видимому, следует считать подводную камеру Ганса Гартмана, которую он построил в 1911 г. Камера Гартмана была оборудована специальной оптической системой для фотографирования на расстоянии до 38 м. Для освещения камеры применялись аккумуляторные батареи. Углекислота, выделяемая при дыхании человека, поглощалась специальным прибором. В этой камере, спускаемой и поднимаемой на стальном тросе, Гартман сумел достичь глубины 458 м.

Следующей подводной камерой был советский гидростат, сконструированный в 1923 г. инженером Г. И. Даниленко (рис. 2).

Рис. 2. Гидростат Даниленко.

Корпус гидростата — клепаный цилиндр со сферическими донышками. Он имел иллюминатор с наружным освещением для наблюдения. Для аварийного всплытия в нижней части гидростата размещался балласт, привод отдачи которого приводился в действие изнутри камеры.

При помощи гидростата Г. И. Даниленко производились поиски затонувших кораблей. Так, в Черном море был найден английский корабль «Черный принц», а в Финском заливе — канонерская лодка «Русалка», затонувшая в 1893 г.

Определенный интерес представляет подводная камера, сконструированная в США в 1925 г. и рассчитанная на погружение до глубин 1000 м. Камера представляла собой двухстенный стальной цилиндр диаметром 75 см, под днищем которого находился балласт, удерживаемый электромагнитами. В воде камера могла вращаться вокруг вертикальной оси и наклоняться на небольшой угол для осмотра дна, что осуществлялось с помощью трех гребных винтов. Камера была оборудована приспособлениями для захвата морских организмов, просверливания отверстий в бортах судов и закладывания подъемных крюков. Внутри камеры размещались приборы для определения глубины, компас, электрические грелки, хронометр, фотоаппаратура, термометры для измерения температуры воды, телефон для связи с поверхностью. Экипаж из 2 человек мог находиться в камере под водой в течение 4 ч. Камера использовалась для исследования древних городов Карфагена и Позиллино, а также для отыскания затонувших кораблей. На глубину 1000 м эта камера так и не опускалась.

В 1929 г. американцы Д. Бартон и В. Биб, использовав опыт постройки предыдущей камеры, создали глубоководную камеру, названную ими батисферой [3] Батисфера — от греческих слов «батис» — глубокий и «сфера» — шар. . В этой камере отважные исследователи опустились в 1930 г. в Атлантическом океане у Бермудских островов на глубину 240 м.