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

Не дождавшись начала подъема камеры, Андерсен вынужден был в конце концов выйти па поверхность, чтобы узнать, что произошло. Только тогда на палубе «Эврики» стало известно, что с Крисом стряслась беда, а неисправность камеры уже устранена, и можно про­ должать подъем. Водолазы Береговой охраны немед­ ленно отправились на поиски Уиттекера, по в 8 ч вечера, не добившись никакого успеха, были вынуждены отка­ заться от их продолжения.

Между тем «Атлаптнс» был извлечен из воды. Келлер вскоре пришел в сознание и принял на себя руководство. Следуя советам Бюльмана, он оказал посильную по­ мощь Смоллу, все еще находившемуся в очень тяжелом состоянии. «Эврика» полным ходом спешила к пирсу морской станции Лонг-Бич, где на пристани уже ожи­ дала карета скорой помощи. Однако помощь Питеру Смоллу так и не понадобилась. Не приходя в создание, он скончался еще до того момента, когда окончилось время декомпрессии и люк положенной па бок камеры был открыт, К этому времени Келлер уже полностью оправился. Он решительно отказался от госпитали­ зации.

Итак, операция «Атлаптис» закончилась трагедией. Выступая с заявлением для печати, Келлер выразил глубокое сожаление о гибели Смолла и Уиттекера. Он подчеркнул, что риск в подобного рода предприятиях неизбежен, «но вовсе не сам метод обманул паши ожи­ дания». Келлер сказал далее, что намерен повторить попытку после тщательной проверки снаряжения в Швейцарии.

Американская и английская печать в один голос об­ винили Келлера в грубом нарушении правил безопас­ ности водолазных погружений. Специально созданный комитет судебных экспертов по глубоководным работам после месячного расследования обстоятельств трагедии заявил, что эксперимент «явился очевидным насилием над водолазной безопасностью», но освободил Келлера от уголовной ответственности за смерть двух англичан. Вопреки высказываниям Келлера, предположившего, что Смолл погиб от перенапряжения организма и сер­ дечного приступа, проведенное вскрытие показало, что причина смерти Смолла — декомпрессионная болезнь: его органы были насыщены сотнями газовых пузырьков.

40

чрезвычайной секретности, которой швейцарцы окру­ жили проведение эксперимента. Многочисленные друзья и поклонники Питера Смолла, а также ряд водо­ лазных экспертов заявили, что никто из англичан не имел ни малейшего понятия о «келлеровском методе» и если бы Смолл знал что-либо о газовых смесях, которыми была заполнена камера, он, возможно, остался бы в живых.

Резко возросший интерес к «келлеровским» смесям нашел свое выражение в бурном потоке всевозможных предположений и догадок. Специалисты по водолазной физиологии сходились в основном в двух пунктах. Во-первых, они полагали, что в методе Келлера суще­ ственную роль играет длительное вдыхание чистого кислорода перед погружениями. Растворенный в орга­ низме азот и углекислый газ удаляются из организма почти полностью, а ткани насыщаются кислородом, создавая в организме как бы его резерв. В течение сравнительно кратковременного погружения это пред­ варительное насыщение служит дополнительным источ­ ником кислорода, вызывая дыхательную депрессию — сильное замедление потребного ритма дыхания и, следо­ вательно, уменьшение вентиляции легких. В самом деле, для всех погружений Келлера, как правило, характерен не только быстрый подъем на поверхность, по и малое время пребывания на глубине, исчисляемое немногими минутами. При более длительном спуске эффект пред­ варительного дыхания кислородом должен резко упасть, а это неизбежно удлинит время декомпрессии. Во-вто­ рых, важным элементом метода Келлера считали чере­ дование при погружении газовых смесей кислорода с различными инертными газами, что создает наилучшие условия для уменьшения их накопления в организме под давлением п быстрейшего выделения при подъеме.

И вот в 1964 г. опубликован английский патент Кел­ лера и Бюльмана. В нем раскрыты если не все, то наи­ более существенные секреты швейцарцев.

Как и предполагалось, во время пребывания водо­ лаза под водой состав «келлеровской» дыхательной смеси должен меняться по определенному строго выдер­ живаемому расписанию в соответствии с рассчитанным заранее графиком изменения давления. Дыхательные смеси составляются с использованием ряда газов-раз-

42

жижителей. Таким» газам», по миешио Келлера, могут быть водород, гелий, азот, »ео», арго», крппто» » ксе­ нон. Некоторые из них — водород, гелий, азот и нео» — уже использовались в дыхательных смесях не только Келлером, но и другими исследователями. Относительно возможности применения остальных газов данных пока нет.

Газы-разжижители обладают существенно различной плотностью и скоростью растворения в тканях орга­ низма и обратной диффузии при изменении их парциаль­ ного давления в смеси. Эти обстоятельства учитываются

врасчетах. Вообще для метода Келлера характерна весьма высокая точность вычислений, которые прово­ дились с помощью быстродействующих машин. Это поз­ воляло использовать физиологические возможности организма человека в очень высокой степени.

Процесс декомпрессии по Келлеру выглядит, на­ пример, так. Водолаз в период пребывания на грунте дышит искусственной газовой смесыо, скажем, на ос­ нове гелия, причем процентное содержание кислорода

всмеси снижено во избежание кислородного отравле­ ния. Незадолго перед началом подъема водолаз пере­ ходит на дыхание смесыо с более тяжелым инертным ком­

понентом, например, неоном. Первый газ, будучи лег­ ким и обладая большей скоростью диффузии, покидает организм быстрее, чем в нем накапливается тяжелый газ. По истечении некоторого времени с начала подъема на определенной ступени давления водолазу начинают подавать смесь с третьим инертным компонентом, на­ пример, азотом — более тяжелым, чем первые два. При, этом продолжается декомпрессия по гелию и начинается декомпрессия по пеону.

Чередуя таким образом смеси, водолаз достигает глубины 15—10 м и переходит на дыхание чистым кисло­ родом. Его организм интенсивно освобождается от остатков гелия и от успевших раствориться в тканях неона и азота. Глубинные границы применения газовразжижителей выбраны как с учетом их токсичности под давлением, так и плотности, с тем чтобы избежать отравления организма и переутомления дыхательных мышц.

Безусловно выдающаяся работа Келлера и его группы на много лет опередила попытки штурма

43

глубин, предпринятые в ряде стран мира. Погружение на 300 м — большая заслуга Келлера и несомненный успех, хотя кустарное оборудование и налет «дилетантства» взяли свою дань — две человеческие жизни. Но главной заслугой Келлера было то, что он помог преодолеть психологический барьер в сознании водолазных спе­ циалистов и физиологов. Все вдруг увидели, что спуск за 200 м уже не призрачная перспектива, а реальность

и. . . ведущие страны Запада с азартом включились

вгонку.

ЛЕД ТРОНУЛСЯ

Последующие годы прошли в напряженной работе. На арене снова воцарились профессионалы и со свой­ ственной им обстоятельностью начали методично, шаг за шагом, изучать проблему сверхглубоководных спу­ сков. Границы свободного погружения, заявил Келлер, лежат где-то между 500 и 1000 м. Но так ли это и сможет ли человек продуктивно трудиться на такой глубине? На этот вопрос надо было ответить и как можно скорее.

Первой и единственной в то время водолазной ком­ панией, морально готовой приступить к практическому освоению глубин, превышающих 100 м, оказалась французская фирма «Сожетрам», специализировав­ шаяся на выполнении подводно-технических работ. В ответ на потребности морской нефтепромышленности она образовала в 1962 г. исследовательское отделение для изучения проблем глубоководных спусков. Это отделение, возглавлявшееся инженером и коммерсантом Анри Галлерном, вскоре после создания завершило выполнение первой части программы — освоение гелиокислородных смесей. Несколько водолазов провели в барокамере имитационное погружение на 100 м, оста­ ваясь тем в течение часа и затратив на декомпрессию около трех часов.

Получив подтверждение правильности расчетов га­ зовых смесей и декомпрессионных таблиц, исследова­ тельское отделение фирмы приступило к новой серии испытаний с целью достижения глубины 250 м.

Французские военные моряки, владельцы барока­ меры в Тулоне, заняли выжидательную позицию, по­

44

этому имитационные погружения водолазов «Сожетрам» проводились в Бад-Годесберге (ФРГ), в барокамере известной фирмы «Дрегер». В апреле 1963 г. состоялся успешный эксперимент. Шестеро водолазов в течение четырех минут достигли «глубины» 250 м, оставались там в течение одной минуты и вышли на «поверхность», затратив на декомпрессию около часа.

Тем временем в Англии, в Элверстоке, полным ходом шло строительство берегового компрессионного ком­ плекса, предназначенного для имитации погружений на глубину до 340 м. Британское Адмиралтейство всегда отличалось хорошими традициями в водолазном деле. Со времен выдающихся работ физиолога Джона Хол­ дейна, опубликовавшего в 1907 г. свои знаменитые де­ компрессионные таблицы, и до наших дней англичане сохраняли темп, находясь в числе лидеров в гонке за покорение глубин. Представители ВМС Англии одни из первых осознали новые перспективы и тенденции в деле проникновения человека под воду и выбрали пра­ вильный путь, приступив к созданию собственной экспериментальной базы.

К концу 1964 г. комплекс в Элверстоке вступил в строй. Новое оборудование широко использовалось группой физиологов флота, возглавлявшейся д-ром Тейлором. Их эксперименты доказали, что водолазы могут производительно работать на глубине 183 м в те­ чение четырех часов, а на глубине 244 м — по крайней мере в течение двух часов. Комментируя эти успехи, Тейлор заявил, что их не интересуют «погруженияуколы» на фантастические глубины; они хотят дать воз­ можность человеку достичь больших глубин и с пользой работать там.

Знаменательным шагом в исследованиях англичан явилась проверка полученных результатов в реальных морских условиях. В мае-июне 1965 г. группа из восьми водолазов-глубоководннков совершила с борта извест­ ного водолазного судна «Риклейм» в районе Тулона (Средиземное море) 18 погружений на глубину около 180 м. Водолазы группы оставались на дне во время каждого погружения не менее часа и выполняли разно­ образную работу: пилили металл, снимали кинофильм, фотографировали, измеряли температуру воды и вели другие наблюдения.

45

Водолазы попарно погружались в барокамере-коло­ коле в море, затем покидали свое убежище и свободно плавали, используя легководолазные костюмы и дыха­ тельную аппаратуру с гелиокислородной смесью. Как сообщалось в печати, эти погружения были первой в мире попыткой выполнить полезную работу на таких глубинах.

Так начался новый этап штурма глубин. Первые успехи убедительно доказали, что уже созданы дыха­ тельные смеси, пригодные и достаточно безопасные для дыхания под давлением,в 25—30 раз превышающем нор­ мальное, и что эти пределы, вероятно, скоро будут рас­ ширены. Как оказалось, у человека, находящегося под таким давлением, умственные способности не умень­ шаются, и он может выполнять физическую работу.

Полученные результаты окончательно убедили и в том, что с ростом глубины коэффициент полезного ис­ пользования рабочего времени водолаза катастрофиче­ ски приближается к нулю. Несмотря ни на какие ухищ­ рения с подбором состава смесей и чередованием их инертных компонентов, график погружений выглядел неудовлетворительно. Вот красноречивый пример, взя­ тый из декомпрессионных таблиц ВМС США: если пол­ часа пребывания на глубине 120 м требуют декомпрес­ сии в течение 3,5 ч, то после получаса работы на глу­ бине 150 м водолаза поднимают на поверхность 8,5 ч, а после 30 мин, проведенных на 180 м — целых 12 ч.

На победном пути в глубины все явственнее вырисо­ вывался тупик.

Глава 3. В МОРЕ КАК ДОМА

«Жить под водой!» Эта смелая идея была впервые высказана еще в начале нашего столе*- тия, но только в пятидесятых годах созрели предпо­ сылки для ее воплощения.

Воснове ее лежит следующее физическое явление:

вусловиях повышенного давления ткани человеческого

46

организма, как и любые жидкости, могут растворять инертный газ не безгранично, а только до определен­ ного предела, соответствующего полному насыщению при данном давлении. В случае длительного пребыва­ ния человека в таких условиях количество растворен­ ного в организме газа, достигнув в какой-то момент насыщения, уже не будет увеличиваться, и, следова­ тельно, время потребной декомпрессии с этого момента перестанет возрастать.

Успешное применение «эффекта насыщения» в во­ долазной практике означало бы полную и окончатель­ ную победу над барьером времени. Но чтобы убедиться в возможности использовать этот эффект, потребова­ лось провести тщательные физиологические исследова­ ния и экспериментально решить ряд новых проблем.

Главное — необходимо было доказать, что длитель­ ное активное пребывание человека в сжатой искусст­ венной атмосфере не приведет к недопустимому пере­ напряжению организма и не скажется на умственных и физических способностях человека ни во время по­ гружения «с насыщением», ни после возвращения его па поверхность, в нормальные условия обитания. Кроме того, нужно было определить, как быстро про­ исходит полное насыщение тканей организма, как долго будет продолжаться процесс последующей де­ компрессии; не окажется ли этот процесс чрезмерно длительным.

В конце пятидесятых годов физиологи американ­ ского военно-морского флота провели первую серию экспериментов. Пионерами испытания «эффекта насы­ щения» были белые мыши, морские свинки, обезьяны и козы. Можно смело сказать, что дорогу па океанское дно будущим «акванавтам» (так теперь называют жи­ телей подводных домов) проложили именно козы — животные, чья дыхательная система очень похожа на человеческую и чьи реакции на вдыхание воздуха и искусственных смесей под давлением близки к реакциям человека. Успех экспериментов с животными и после­ дующих опытов в барокамерах с людьми неопровер­ жимо доказал, что человек может жить и работать долгое время под большим давлением.

Новые перспективы открылись перед всеми, чья деятельность так или иначе связана с проникновением

47

в толщу морских глубин: учеными-океанологами, де­ ловыми кругами, занятыми эксплуатацией ресурсов океана, военными моряками.

Сложилось так, что три коллектива, представляв­ шие каждую из этих групп, практически одновре­ менно приступили к реализации своих многолетних исследовательских программ.

Общая направленность работ коллектива, воз­ главлявшегося Джорджем Бондом, начальником ла­ боратории медицинских исследований ВМС США, вы­ рисовывалась достаточно ясно: изучение возможностей использования «эффекта насыщения» в военном деле. Американские акванавты отрабатывали проведение аварийно-спасательных операций, испытывали новое снаряжение, подводную электронную аппаратуру спе­ циального назначения, транспортные средства, под­ водный инструмент и многое другое. Возможностям научного изучения океана также уделялось внимание.

Во главе другого коллектива стоял директор Монакского океанографического музея Жак-Ив Кусто. Дальновидный исследователь, тесно связанный с ши­ рокими научными кругами, Кусто сразу увидел в идее использования «эффекта насыщения» воплощение своих давнишних желаний. Он мечтал о том времени, когда человек сможет не только работать, но и жить в море, как в родном доме. Стремление к всестороннему науч­ ному исследованию океана с целью широкой эксплуа­ тации его ресурсов наложило отпечаток на всю его работу. Под водой стали жить и трудиться биологи, физики, геологи, инженеры. Их первоочередной за­ дачей было изучение новых возможностей, которые открывают для познания и хозяйственной деятельности подводные поселения.

Представителя деловых кругов США, известного изобретателя и авиационного промышленника Эдвина Линка привлекли прежде всего неоспоримые выгоды, которые сулило внедрение «эффекта насыщения» в во­ долазную практику. Линка интересовала не столько исследовательская сторона проблемы длительного пре­ бывания человека на больших глубинах, сколько воз­ можность промышленного использования накоплен­ ного опыта. Его программа была подчинена цели по­ лучить необходимую информацию и вслед за этим соз­

48

дать новую методику и разработать технические сред­ ства, которые обеспечили бы продолжительное и про­ дуктивное пребывание водолазов на глубинах до 150— 180 м, а в перспективе до 300 м и более.

Следует отметить особенность, свойственную всем исследовательским группам. Все работы, особенно на первых этапах, носили в значительной мере экспери­ ментальный характер. Существенную часть программ подводных опытов составляли физиологические иссле­ дования.

«МОРСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ» АМЕРИКАНСКОГО *ЛОТА

«Жить под водой!» Эта смелая идея настолько шла вразрез с установившимися представлениями о мето­ дах выполнения водолазных работ, что Бонду стоило немалых трудов получить согласие высшей администра­ ции ВМС на проведение серии физиологических экспе­ риментов. Бонд правильно оценил грандиозные пер­ спективы, которые могло бы открыть применение «эффекта насыщения» в водолазном деле. Его неоспо­ римая заслуга заключается в том, что он сумел привлечь внимание к этой проблеме.

В 1959 г. была утверждена программа эксперимен­ тов под условным названием «Генезис», рассчитанная на пять лет и состоявшая из нескольких последователь­ ных этапов (фаз). В случае успешного завершения опы­ тов с животными программа предусматривала про­ должение исследований с участием людей, но только

влабораторных условиях — в барокамерах. Эксперименты с белыми мышами, обезьянами и ко­

зами заняли много времени. На первых порах — фаза А — животные дышали в камерах под нормаль­ ным атмосферным давлением необычным «воздухом», содержавшим вместо азота гелий. Как выяснилось, продолжительное пребывание в такой искусственной атмосфере оказалось для них абсолютно безвредным.

В последующих опытах — фаза В — животных вы­ держивали длительное время (до двух недель) под давлением 7 кгс/см2, причем для дыхания использо­ вались как обычный воздух, так и искусственные смеси. В результате было установлено, что обычный сжатый

49