- •Часть II
- •Оглавление
- •Глава 1. Физиология дыхания человека в условиях повышенного давления
- •Глава 2. Проблема защиты человека в экстремальных условиях гипербарической среды обитания
- •Глава 3. Подводная техника
- •Глава 4. Системы снабжения, поддержания жизнедеятельные и утилизации в подводных лабораториях и жилищах
- •Введение
- •Физиология дыхания человека в условиях повышенного давления.
- •1. Давление и растворение газов
- •2. Дыхание и биохимические процессы
- •3. Декомпрессия
- •4. Дыхательные смеси
- •Выводы:
- •Проблема защиты человека в экстремальных условиях гипербарической среды обитания
- •1. Индифферентные газы
- •2. Гипербарические экосистемы
- •3. Экстремальная рабочая среда
- •4. Понятие экстремальной физиологии и медицины
- •5. Адаптация человека к экстремальным условиям среды
- •Факторы, связанные с физико-химическими свойствами
- •II. Факторы, связанные с физико-химическими свойствами воды и гидросферой.
- •III. Факторы, связанные со свойствами замкнутого газового пространства, создаваемого гипербарической техникой.
- •Давления и высокого парциального давления индифферентных газов на организм
- •Концепция адаптации человека к гипербарической среде
- •6. Использование аргона в дыхательной смеси водолаза
- •7. Гипотеза газового молекулярно – клеточного массажа
- •Подводная техника
- •1. Технические средства для глубоководных погружений
- •Конструктивные принципы и схемы использования
- •«Наблюдательные» погружения
- •Кратковременные погружения на глубину до 50 м.
- •«Насыщенные» погружения с дыхательными аппаратами новой конструкции
- •2. Подводные лаборатории
- •2.1. Наиболее распространенные конструкции
- •Простейшие варианты подводных лабораторий
- •Варианты с комбинированными корпусами
- •Самоходные конструкции
- •Примеры существующих «иглу»
- •Примеры существующих подводных лабораторий
- •2.2. Системы обеспечения
- •Аварийные системы
- •2.3. Спасательные средства
- •2.4. Способы погружения подводных лабораторий
- •2.5. Доставка персонала
- •Системы снабжения, поддержания жизнедеятельности и утилизации
- •1. Конструктивные особенности глубоководных комплексов
- •2. Особенности составных элементов Погружающиеся камеры
- •Палубные декомпрессионные установки
- •Спасательные барокамеры
- •3. Энергообеспечение
- •4. Система газоснабжения и хранения газов
- •Система обеспечения газового состава с производством кислорода на основе электролиза воды
- •5. Система водоснабжения и питания
- •Системы водообеспечения и питания на запасах
- •Обеспечение водоснабжения за счет обессоливания морской воды
- •Нетрадиционные и утилизационные источники энергии при опреснении
- •6. Утилизация отходов
- •Характеристика отходов жизнедеятельности и технических систем
- •Утилизация газовых дыхательных смесей
- •Утилизация бытовых отходов и отходов научной деятельности подводных лабораторий
2. Подводные лаборатории
Крупные обитаемые комплексы, т. е. подводные лаборатории, являются одним из наиболее эффективных технических средств исследования и освоения морских глубин. Помимо своего прямого назначения эти комплексы используются для испытаний новых приборов и систем, применяемых в подводных исследованиях, а также для обработки различных рабочих операций под водой.
Несомненно, что в дальнейшем использование подводных лабораторий будут еще более интенсивным. Об этом свидетельствуют разработанные проекты новых комплексов, в числе которых есть самоходные подводные лаборатории, и комплексы, предназначенные для подледных работ в северных широтах.
Водолазы, организм которых «насыщен» искусственной газовой смесью, живут в этих своеобразных подводных домах недели и даже месяцы, весьма эффективно и экономично выполнения самые сложные работы на морском дне. Наиболее важные из таких работ следующие:
подъем затонувших кораблей, подводных лодок, судов, самолетов,
ракет и других дорогостоящих объектов (особенно в районах с неблагоприятными метеорологическими условиями);
подъем особо ценных или опасных грузов с затонувших судов;
выполнение сложных и трудоемких ремонтных работ у основания
плотин и других гидротехнических сооружений;
обслуживание и эксплуатация донных нефтяных и газовых скважин;
подготовка фундаментов для подводных инженерно-технических
сооружений и возведение этих сооружений на дне;
испытания новейшего оборудования, систем и приборов;
отработка подводных технологических операций;
проведение биологических, геологических и других научных
исследований под водой;
изучение физиологии подводных погружений на животных;
исследование психофизических особенностей длительного
пребывания человека под водой.
Для выполнения таких разноплановых операций необходимо разнообразное оборудование и соответствующее техническое оснащение подводных лабораторий. В одном случае это может быть довольно элементарное убежище для водолазов, в другом – многосложное сооружение, рассчитанное длительное время поддерживать жить и обеспечивать активную деятельность многочисленных коллективов специалистов.
Однако, несмотря на техническую многоплановость, попытаемся выявить общие признаки этих подводных комплексов, для того чтобы наметить пути их возможной классификации.
2.1. Наиболее распространенные конструкции
Принципиальный конструктивный тип подводной лаборатории определяется прежде всего ее конкретным назначением, характером использования (будет ли она устанавливаться в одном месте или в разных местах) и количеством рабочего персонала. Необходимо также учитывать возможность одновременных кратковременных погружений водолазов. Для этого служит небольшие подводные убежища («иглу»), размещаемые недалеко от основной базы и соединенные с нею системами связи. Конструктивные типы «иглу»
Функции небольших по объему подводных убежищ для водолазов («иглу») довольно многообразны (рис. 13). Они используются как пункты телефонной связи водолазов, работающих в воде, с подводной лабораторией, как складские помещения, убежища для отдыха и т. д. Камеры для телефонных переговоров (рис. 13, а) часто фиксируются балластным грузом на дне. Они обычно не имеют устройств регенерации внутренней атмосферы – их заменяет периодическая вентиляция («продувка») внутреннего объема.
Убежище для одного-двух человек для отдыха (рис. 13, б) также имеет полусферическую форму, хорошо сопротивляющуюся подводным течениям. Водолазы здесь могут не только сидеть, но и лежать. Массивная опора из профильного проката несет не себе сточную емкость и газовые баллоны. Устройства регенерации внутренней атмосферы, светильники и системы связи позволяют использовать «иглу» автономно. Конструкции такого типа часто приспосабливают под хранилища расходуемых материалов и химических веществ.
Рис 13. Конструктивные типы «иглу»:
а – камера диаметром 600 мм из акрила для телефонной связи водолазов с основной базой (подводной лабораторией); б – «иглу» на одного-двух человек для отдыха (диаметр около 2000 мм); в – водолазный колокол диаметром около 1000 мм; г – надувная камера на двух – четырех человек.
«Иглу» в виде водолазного колокола (рис. 13, в), разделенного на верхний и нижний отсеки («система Эдвина Линка»), является убежище для водолаза на длительный срок (до нескольких суток). Газоснабжение осуществляется с поверхности, и камера может использоваться как водолазный лифт. Другое достоинство этого типа «иглу» - возможность проведения декомпрессии. Недостаток этой конструкции в том, что она предназначена для одного человека, т. е. в ней не гарантируется должная безопасность (отсутствие подстраховывающего водолаза).
Цилиндрический «иглу» нередко используются в спасательных целях. В частности, при эксплуатации западногерманской подводной лаборатории «Гельголанд» два таких «иглу» были заякорены поблизости и находились в постоянной готовности к аварийной эвакуации рабочего персонала.
При использовании пневматических (надувных) камер из эластичного материала (рис. 13, г) для подкрепления «иглу» применяют сетчатую конструкцию, накладываемую сверху. Через жесткую раму сеть соединяется с якорным балластом. Вследствие низких теплоизоляционных характеристик эластичных материалов надувные камеры устанавливают лишь в южных районах.
