книги из ГПНТБ / Боровиков П.А. Человек живет под водой

двойной системе шлангов. Дыхательная смесь с по­ мощью компрессора, установленного в доме, подавалась водолазу по одному шлангу*, а выдыхаемый газ по дру­ гому шлангу отсасывался в дом, очищался, обога­ щался кислородом и таким образом подготавливался к повторному использованию. Шланговые аппараты, которые применялись в «Преконтиненте-3», по прин­ ципу действия не отличались от американских. Од­ нако для повышения безопасности французские аква­ навты имели за спиной резервную кассету заря­ женных дыхательной смесью баллонов с легочным автоматом «Аквилон». В случае неисправности шлан­ говой системы они могли вернуться в дом, используя аварийный запас смеси.

Шланговые аппараты питают акванавта дыхатель­ ной смесью неограниченно долго, но шланги, тянущиеся к дому, сильно стесняют движения и- могут быть по­ вреждены. Тем не менее шланговое снаряжение сей­ час весьма распространено и наверняка будет приме­ няться и в дальнейших опытах по длительному пре­

обеспечивают акванавту полную свободу перемещения, но запас дыхательной смеси в них ограничен. Аппараты с полузамкнутым циклом широко использовались в эк­ спериментах «Силаб». Американские акванавты приме­ няли стандартный флотский аппарат Mk.VI, который находился на вооружении команд боевых пловцов США. Дыхательная смесь в этих аппаратах составляется заранее, до погружения, и не меняется с изменением глубины. Аппараты акванавтов «Силаба-2» были заря­ жены смесью 95% гелия и 5% кислорода; их пере­ зарядка производилась от баллонов, размещенных под корпусом дома.

Совсем недавно акванавты начали использовать ды­ хательные аппараты замкнутого цикла, состав смеси в которых регулируется автоматически с помощью малогабаритного датчика парциального давления кис­ лорода. Такой аппарат (модель GE, Mod. 1400) был создан, например, американской корпорацией «Дженерал Электрик»; он успешно опробован акванавтами «Тектайта-2». Как явствует из описания, аппарат обе­ спечивает дыхание человека в течение 12 ч на любой

230

Температурные условия, в которых проводились подводные эксперименты, были весьма разнообразными. «Преконтинент-2», например, проводился летом в тро­ пическом Красном море на малых глубинах. Аква­ навты работали в обычных мокрых костюмах типа «Супер-Калипсо» из микропористой резины, и жалоб на переохлаждение не было. «Преконтинент-3» прово­ дился уже на гораздо больших глубинах, свыше 100 м. Температура воды в районе постановки была около 10°. Выходя из дома на рабочее место, акванавты надевали специально изготовленные костюмы из двойной резины с теплоизоляционной прокладкой между слоями из мелких стеклянных пустотелых шариков. Они прово­ дили в воде более трех часов подряд, однако на холод тоже не жаловались.

Большинство акванавтов американского флота были оснащены стандартными мокрыми костюмами из микро­ пористой резины толщиной 9,5 мм. Как оказалось, теп­ лоизолирующие свойства костюмов оставляли желать много лучшего. При температуре воды в районе дома, равной 9°, акванавты могли пробыть в воде максимум 70—90 мин. Столь малое время работы объяснялось неподходящей для таких температур конструкцией костюмов и тем, что уже после суточного пребывания в искусственной атмосфере микропористая резина про­ питывалась гелием, а это во много раз снижало ее теп­ лоизолирующую способность.

Анализируя уроки «Силаба-2», американские спе­ циалисты были вынуждены отметить, что их гидроко­ стюмы по качеству уступают французским. Акванавты «Силаба» одевались полчаса и работали в воде до 90 мин;

В эксперименте «Силаб-2» прошли испытания ко­ стюмы с принудительным электрообогревом. Эти ко­ стюмы, заказанные компании «Раббер», должны были обеспечивать в течение трех часов нормальные темпе­ ратурные условия для работы на глубине до 70 м при температуре воды 4°. Компания поставила флоту двух­ слойные костюмы с обогревом электрическим током от серебряно-цинковых аккумуляторов, размещенных на поясе, причем мощность, расходуемая на обогрев, достигала 350 Вт. По желанию акванавт мог регули-

2за

Вдоль тела через грудь и спину и по внешнему контуру рукавов и штанин проложены эластичные резиновые перфорированные трубки. Вытекающая из отверстий горячая вода омывает тело водолаза и согре­ вает его. Все шесть трубок расходятся от распредели­ тельного блока, вклеенного в комбинезон на бедре водо­ лаза; к нему же подключен шланг подачи горячей воды. Клапанная система блока позволяет водолазу регулировать поток воды по каждой из трубок и тем самым устанавливать желаемую интенсивность обо­ грева различных частей его тела; точность регулиро­ вания температуры достигает долей градуса. Гидро­ костюмы Мк. IX весьма популярны: американские водо­ лазы отработали в них под водой уже много тысяч часов.

В настоящее время проблему создания дыхатель­ ного и теплозащитного снаряжения начинают решать в комплексе: водолазное снаряжение становится от­ части похожим на космический скафандр, обеспечиваю­ щий все основные функции организма человека в среде, непригодной для обитания. Для водолазов и акванавтов ВМС США разработан комплект снаряжения Мк.Х1, который состоит из дыхательного аппарата замкнутого цикла с автоматическим регулированием состава смеси Mk.XI «Абелоун» фирмы «Вестингауз Электрик», «мок­ рого» гидрокомбинезона с обогревом горячей водой и водолазного шлема Кирби-Моргана. Аппарат «Абе­ лоун» легок, компактен, заключен в обтекаемый ко­ жух и почти не стесняет движений водолаза. Время его подготовки к работе всего 10 мин (находящийся в эксплуатации дыхательный аппарат Mk.VIII нужно готовить к погружению более получаса). «Абелоун» прошел испытания в гидрокомпрессиоином центре фирмы на «глубинах» вплоть до 305 м и при температуре воды ниже 2°. Все части снаряжения органически свя­ заны. Горячая вода, поступающая в гидрокомбинезон, по специальному отводу подается в контур, омываю­ щий патрон с химическим поглотителем — так соз­ даются наилучшие температурные условия его работы. Шлем Кирби-Моргана представляет жесткую каску, целиком охватывающую голову водолаза. В него встро­ ены иллюминатор, устройство подачи дыхательной смеси, микрофон и телефон системы • связи, световой

235

сигнализатор перехода от шланговой подачи дыхатель­ ной смеси в аппарат к его автономной работе и наоборот.

Триединый комплект водолазного снаряжения Mk.XI обладает еще одним ценным свойством: он до­ пускает установку блока дистанционного контроля исправности снаряжения и состояния организма нахо­ дящегося в воде человека.

Работающий вне стен своего жилища акванавт оторван и от поверхности моря, и от своих коллег по эксперименту. В случае аварии у его товарищей есть всего несколько минут на то, чтобы оказать действен­ ную помощь—доставить пострадавшего в подводный дом и тем самым сохранить ему жизнь и здоровье. В таких условиях крайне важно своевременно обнаружить воз­ никновение аварийной ситуации.

Уже в одной из первых подводных лабораторий — «доме-звезде» Кусто была установлена простейшая си­ стема оповещения: на пульте центрального поста рас­ полагалось световое табло, на котором загорались имя вышедшего в воду акванавта и предполагаемое время его возвращения. Естественно, такая информация явно

недостаточна.

Недавно был создан лабораторный макет системы безопасности, способной практически мгновенно опо­ вестить вахтенного подводного дома о таких наруше­ ниях в работе снаряжения или функционировании организма находящегося за бортом акванавта, которые можно квалифицировать как бесспорные признаки аварийной ситуации. В число постоянно контроли­ руемых «критических параметров» включены частота сердечных сокращений, ритм дыхания и температура тела водолаза, содержание кислорода и содержание углекислого газа в подаваемой аппаратом на вдох газовой смеси. Сейчас уже созданы датчики и преоб­ разователи, обеспечивающие формирование и передачу соответствующих сигналов по проводам или по ультра­ звуковому каналу на центральный пост управления экспериментом. Новая система может работать сов­ местно с большей частью комплектов современного водолазного снаряжения.

Описанная выше система безопасности способна под­ нять тревогу лишь тогда, когда аварийная ситуация уHie налицо. В то же время сам акванавт во многих

236

случаях может предвидеть ее наступление и своевре­ менно обратиться за помощью, если в комплект его снаряжения входит надежно работающая аппаратура связи. Связь очень важна не только для обеспечения безопасности: производительность труда группы ра­ ботающих совместно водолазов определяется прежде всего четкостью их взаимодействия, т. е. в конечном итоге надежностью подводной связи.

Неискушенному человеку может показаться стран­ ным, что существует проблема переговоров между подводным домом п акванавтом, отошедшим от своего жилища на какие-нибудь десятки метров — ведь мы уже привыкли смотреть телевизионные передачи с дру­ гих материков и даже с Луны. Тем не менее в водолаз­ ном деле связь до сих пор остается уязвимым местом.

Передать на расстояние четкий и внятный голос человека, дышащего из аппарата с гелиевой смесью, —• очень сложная задача. Дело в том, что разборчивость речи под водой сильно ухудшается. Это происходит по двум причинам: во-первых, наличие гелия в дыха­ тельной смеси сдвигает спектр звуковых колебаний гортани в область трудноразбираемых высоких частот, а во-вторых, загубник дыхательного аппарата, нахо­ дящийся во рту акванавта, не дает возможности внятно произносить звуки.

Еще одна сложность — дистанционная передача речи. Вследствие очень малой раднопрозрачности мор­ ской воды связь с помощью радиоканала неприменима. В переговорных устройствах используют либо ультра­ звук, либо связь по проводам.

Проводные системы применяют, когда акванавт использует для дыхания шланговый аппарат. Теле­ фонный провод в этом случае не создает никаких до­ полнительных неудобств. Американские акванавты, ос­ нащенные автономными дыхательными аппаратами, погружаясь в паре, иногда применяли проводное уст­ ройство связи с кабелем длиной 7 м.

Большую работу по испытанию дистанционных переговорных устройств провели экипажи «Силаба-2». Они применяли состоявшую на вооружении ВМС США переговорную систему AN/PQS-I и ее более совершен­ ную модификацию AN/PQS-IA с радиусом действия 1500 м, разработанную фирмой «Электроннк Инда-

2 3 7

акванавт немеет и глохнет. Его лексикон ограничи­ вается дюжиной сигналов и жестов».

Работы по совершенствованию аппаратуры связи весьма интенсивно ведутся сейчас во многих странах мира. G переходом к объемным шлемам появилась возможность избавиться от мешающего разговаривать загубника. Уже созданы электронные корректоры «ге­ лиевой» речи, искусственно понижающие тон челове­ ческого голоса. Не вызывает более принципиальных затруднений дистанционная связь по ультразвуковому каналу на расстояниях в сотни метров. Короче, можно надеяться, что задача общения акванавтов-водолазов между собой и с подводным домом будут удовлетво­ рительно решена в ближайшее время.

Есть еще одна проблема, решение которой важно для обеспечения безопасности работающих вне лаборатории членов подводного экипажа. Покинув дом с автономным аппаратом, акванавт должен уметь быстро находить дорогу обратно. Если для дыхания используется шлан­ говый аппарат, опасности заблудиться, конечно, нет. Однако и в этом случае акванавт должен легко нахо­ дить дорогу, скажем, к своему рабочему месту, которое может располагаться вне пределов прямой видимости.

Прозрачность морской воды невелика. Даже в «кри­ стально чистой» воде ярко освещенный белый предмет виден на расстоянии не более 60 м. Во многих морях и океанах видимость значительно хуже и обычно не превышает 10—25 м. Если вода мутная (например, вблизи берега из-за волнения или же вследствие боль­ шого скопления живых организмов), видимость падает до 1,5—2 м, а это значит, что акванавт может про­ плыть в трех метрах от дома и не заметить его.

Для визуальной ориентации в сравнительно чистой воде ночью или же на большой глубине, где и днем царит сине-серый мрак, в подводных экспериментах использовались световые маяки, устанавливавшиеся на домах и других сооружениях, или же, как в первых опытах Кусто, весьма фотогеничные иллюминиро­ ванные аллеи. Если вода мутная или же расстояние слишком велико, световой маяк уже не поможет.

Самое простое устройство для надежной ориента­ ции — сигнальный линь, один конец которого кре­ пится у порога подводного дома, а другой — на поясе

.239