Почти космические скафандры. Военные моряки получили уникальные глубоководные скафандры

§ 8. ЖЕСТКИЙ КУРС НИКОЛАЯ I НОВЫЙ ИМПЕРАТОР. Третий сын Павла I, Николай, был почти на 20 лет моложе своего старшего брата Александра. Образование Николай Павлович получил обычное для великих князей: наследником его не считали и не готовили к обязанностям монарха, да и он сам автора Миронов Сергей Михайлович

И жесткий отпор, и «мягкая сила» Против нас действуют целенаправленно, вероломно и агрессивно. А значит первое, что необходимо сделать, – осознать, что речь идет об угрозе национальной безопасности. Нужна выработка четкой, продуманной и наступательной государственной

Водолазный костюм - от Леонардо да Винчи до наших дней.
Вся история водолазного дела, в фотографиях.

Водолазный костюм Леонардо да Винчи, воссозданный по его чертежам в наше время
Водолазный костюм был придуман Леонардо для венецианцев, которым постоянно приходилось отражать морские военные атаки. Водолазный костюм Леонардо был выполнен из кожи, шлем был оснащен стеклянными линзами, обувь водолаза утяжелена металлическим грузом. Человек в таком костюме мог дышать с помощью колокола с воздухом, опущенного под воду, от которого к шлему водолаза были подведены дыхательные трубки.
Ученый предложил концепцию водолазного костюма с целью отражения угрозы, исходящей от турецкого флота. Согласно задумке, водолазы должны были погрузиться на дно и дожидаться прибытия кораблей противника. Когда вражеские суда показались бы над водой, водолазы должны были совершить диверсию и пустить корабли на дно. Доказать правильность этой концепции было не суждено. Венеция смогла противостоять турецкому флоту без помощи диверсантов.

Первое устройство для погружения на большую глубину английского королевского астронома, геофизика, математика, метеоролога, физика и демографа Эдмунда Галлея, конец 17 века
Английский астроном Эдмонд Галлей (тот самый Галлей, предсказавший возвращение кометы Галлея) построил водолазный колокол, вентилируемый с помощью бочонков со сжатым воздухом, присылаемых с поверхности. Как ни странно, идея оказалась удачной, и сам Галлей с четырьмя рабочими пробыл свыше 11 часов на глубине около 9 сажен. Впервые вентиляция водолазного колокола с помощью помпы была достигнута в 1788 г. Смитоном и с этого момента многочасовое пребывание водолазов под водой перестало быть экстраординарным событием.

"Колокол опустился на дно. Затем ассистент одел на голову другой, маленький колокол, и смог немного походить по дну – насколько ему позволяла трубка, через которую он дышал оставшимся в большом колоколе воздухом. После этого сверху были сброшены бочки с дополнительным запасом воздуха, утяжелённые грузом. Ассистент отыскал их и подтащил к колоколу".

Россия. "Водолазы без вина в воду не лазят"
Профессиональное сословие водолазов в России появилось в начале XVII века вместе с развитием рыбного промысла на Волге и в устье Яика (Урала). Тогда же, кстати, и появился сам термин «водолаз». Водолазы занимались поддержанием в рабочем состоянии казённых и монастырских учугов (подводных свайных заграждений, куда загонялись рыбы).
Старец Иринарха из Спасо-Прилуцкого монастыря на изгибе реки Вологды в январе 1606 г. отметил: "Дал старцу Якиму Лузоре за водолазное и на горшки девять алтын". А в 1675 г. патриарх Иоаким жалуется царю Алексею Михайловичу: "А учюжному де их промыслу без вина быти невозможно некоторыми делы, потому что водолазы для окрепья учюжных забоев и водяной подмойки и дыр без вина в воду не лазят и от того де астраханскому их учужному промыслу чинитца мотчанье и поруха великая и многое нестроение".
Водолазы были заняты добычей речного жемчуга, а также строительством и поддержанием в исправности гидротехнических сооружений рыболовных промыслов Нижней Волги. Они погружались без использования какого-либо специального снаряжения, "на нырке", и серьезных работ под водой выполнять не могли.
В 1763 г. в Санкт-Петербурге были выпущены первые правила водолазной службы: «Известия о порядке, кои соблюдать должно при водолазании и вытаскивании товаров из воды».

Костюм для погружения французского аристократа Пьера Реми де Бова, 1715

Один из двух шлангов тянулся к поверхности – через него поступал воздух для дыхания; другой служил для отвода выдыхаемого воздуха.

Аппарат для погружения Джона Летбриджа, 1715

Герметичная дубовая бочка
Эта бочка предназначалась для поднятия ценностей с затонувших судов.
В том же году англичанин Эндрю Бекер разработал похожую систему, которая была снабжена системой трубок для вдоха и выдоха.

Аппарат для погружения Карла Клингерта, 1797
В 1797 г. немцем А. Клингертом была предложена первая "одежда для водолазов", в которой действительно можно было работать под водой дольше трёх минут. Она состояла из непромокаемой ткани, на плечах водолаза прикреплявшейся к краю металлического колпака, который покрывал голову водолаза. Внутрь двух дыхательных кожаных труб с распределительным клапаном для вдоха и выдоха была вделана спиральная пружина для того, чтобы давлением воды не сплюснуло стенки.
Помпа для вентиляции костюма не предусматривалась ибо предполагалось, водолаз сможет дышать в воде самостоятельно. В 1798 г. изобретение Клингерта было испытано на реке Одер под Врацлавом. Уже при незначительном погружении у водолаза возникали затруднения дыхания, а на глубине 6 футов дышать стало невозможно, вследствие того, что давление воды на грудь водолаза превзошло силу дыхательной мускулатуры.
Впоследствии Клингерт усовершенствовал свой костюм, придав ему окончательно монструозный вид. Для противодействия давлению воды на грудную клетку водолаза Клингерт превратил аппарат в металлическую кирасу с приделанными к ней штанинами. Поскольку герметичность этого сооружения была сомнительна, к кирасе крепился насос для выкачивания воды, попадающей в аппарат.

"Он состоял из куртки, штанов из непромокаемой кожи и шлема с иллюминатором. Шлем соединялся с башенкой, в которой находился резервуар с запасом воздуха. Резервуар не пополнялся, так что время пребывания под водой было ограничено".

Костюм Чонси Холл, 1810

Первый глубоководный скафандр с тяжёлыми башмаками Августа Зибе (Германия), 1819
Неудобство состояло в том, что водолазу приходилось удерживать вертикальную позицию, иначе под колокол могла попасть вода. В 1937 году к колоколу было добавлено водонепроницаемое облачение, что позволило водолазу стать более подвижным.

Снаряжение Рукеройля-Денейруза образца 1865
…"Пользуясь прибором Рукеройля-Денейруза, изобретённым вашим соотечественником и усовершенствованным мною, вы можете безо всякого ущерба для здоровья погрузиться в среду с совершенно иными физиологическими условиями. Прибор этот представляет собою резервуар из толстого листового железа, в который нагнетается воздух под давлением в пятьдесят атмосфер. Резервуар укрепляется на спине ремнями, как солдатский ранец. Верхняя часть резервуара заключает в себе некое подобие кузнечных мехов, регулирующих давление воздуха, доводя его до нормального…". Жюль Верн, «Двадцать тысяч лье под водой"…
В своем романе Жюль Верн описал реально существовавший тогда аппарат Рукеройля-Денейруза.

Водолаз с аппаратом Рукеройля-Денейруза, готовый к экстренному спуску
В аварийной ситуации, когда требовался экстренный спуск водолаза, снаряжение Рукеройля-Денейруза можно было использовать без водолазной рубахи и маски:

Такие шлемы без существенных изменений использовались сто лет

Водолазный костюм с 20 маленькими иллюминаторами Альфонса и Теодора Кармагноль, Марсель, Франция, 1878

Аппарат Генри Флюсса, 1878
Прорезиненная маска соединялась герметичными трубками с дыхательным мешком и коробкой с веществом, поглощающим углекислый газ из выдыхаемого воздуха.

Водолаз спускается на дно у берегов Чили,
где произошло крушение британского судна Cape Horn, чтобы поднять груз меди, 1900

Один из первых водолазных костюмов с поддержанием давления, разработан М. де Плюви, 1906

Костюм Честера Макдаффи, вес 250 кг. 1911.
Знаменитая ретро-фотография.

Три поколения водолазных костюмов немецкой фирмы «Нойфельд и Кунке», 1917-1940
Первая модель (1917-1923)

Вторая (1923-1929)

Костюм третьего поколения (произведён между 1929 и 1940 годами)
Позволял погружаться на глубину 160 м. и был снабжён встроенным телефоном.

Мистер Перес и его новый стальной водолазный костюм, Лондон, 1925

Инструктор проверяет состояние студента, лежащего в декомпрессионной камере
во время занятий в школе водолазов, Кент, Англия, 1930

Почти Мини-подводная лодка на одного человека, 1933

Металлический костюм, позволявший водолазу спускаться на глубину более 350 м, 1938

Скафандр, позволяющий водолазу значительное время работать на глубине 300 метров без долгого процесса декомпрессии, 1974

Современный нормобарический скафандр. Слева.

Внешне нормобарический скафандр, несмотря на свое название, напоминает скорее миниатюрный батискаф. При длине 2,5 м и ширине 1,5 м одноместный АС весит 1,5 т. В верхней части аппарата размещен обзорный купол, а по бокам корпуса крепятся металлические руки-манипуляторы. За счет использования четырех электродвигателей одноместные скафандры могут развивать под водой скорость до трех узлов, а система погружения позволяет опускаться на глубину до 600 м.

Существует также двухместная версия - это два соединенных друг с другом одноместных скафандра. Один оператор отвечает за передвижение самого аппарата, а второй управляет работой рук-манипуляторов. Такой вариант скафандра весит чуть более 3 т.
Все.
Основа материала - публикация с сайта "Водный мир", 2015. Дополненная автором.

Несколько иначе обстояло дело с созданием жестких скафандров. Еще в 1715 г., примерно за 50 лет до гидростатической машины Фремине с ее охлаждавшимися водой трубами для «регенерации» воздуха, англичанин Джон Лесбридж изобрел первый бронированный, т. е. жесткий, водолазный костюм. Изобретатель полагал, что такой скафандр защитит водолаза от воздействия давления воды и позволит ему дышать атмосферным воздухом Как и следовало ожидать, скафандр не принес славы его создателю. Во‑первых, деревянный панцирь (высотой 183 см, диаметром 76 см у головы и 28 см у ног) оставлял незащищенными руки водолаза. Кроме того, для подачи воздуха с поверхности служили мехи, совершенно неспособные создать сколько‑нибудь значительное давление. В довершение всего водолаз практически был лишен возможности пошевелиться, вися лицом вниз в этом сооружении, к тому же не отличавшемся водонепроницаемостью.

Вероятно, именно одно из детищ Лесбриджа посчастливилось увидеть некоему Дезагюлье, авторитетному специалисту того времени по водолазным костюмам. В 1728 г. он следующим образом описал результаты испытаний скафандра, свидетелем которых явился: «… Эти бронированные машины совершенно бесполезны. Водолаз, у которого из носа, рта и ушей текла кровь, умер вскоре после окончания испытаний». Надо полагать, что именно так и было.

Если многолетние старания изобрести мягкий водолазный скафандр увенчались в 1837 г. созданием костюма Зибе, то творцам жесткого скафандра потребовалось еще почти сто лет, чтобы сконструировать пригодный для практического применения образец, хотя англичанин Тейлор изобрел первый жесткий скафандр с шарнирными соединениями за год до появления костюма Зибе. К несчастью, шарнирные соединения были защищены от давления воды всего лишь слоем парусины, а руки водолаза опять‑таки оставались открытыми. Поскольку под водой он должен был дышать атмосферным воздухом, при погружении на любую сколько‑нибудь значительную глубину их неизбежно расплющило бы давлением воды.

В 1856 г. американцу Филипсу посчастливилось предугадать основные особенности тех немногих удачных по конструкции жестких скафандров, которые были созданы уже в XX веке. Скафандр защищал не только тело, но и конечности водолаза; для выполнения различных работ предназначались управляемые водолазом клещи‑захваты, проходившие через водонепроницаемые сальники, а шарнирные соединения вполне удовлетворительно решали проблему защиты от давления воды. К сожалению, всего Филипс предусмотреть не мог. Перемещение водолаза под водой обеспечивалось по мысли изобретателя небольшим гребным винтом, который располагался примерно в центре скафандра – напротив пупка водолаза – и приводился в движение вручную. Необходимую плавучесть создавал наполненный воздухом шар размером с баскетбольный мяч, закрепленный в верхней части шлема. Такой поплавок вряд ли поднял бы на поверхность даже обнаженного ныряльщика, не говоря уже о водолазе, облаченном в металлические доспехи, весившие не одну сотню килограммов.

К концу XIX в. появилось великое множество жестких скафандров самых разнообразных конструкций. Однако ни один из них ни на что не годился – их изобретатели обнаружили удивительное невежество в отношении реальных условий пребывания человека под водой, хотя к тому времени в данной области уже были накоплены некоторые данные.

В 1904 г. итальянец Рестуччи выступил с предложением, чрезвычайно сложным с точки зрения его технического осуществления, но научно вполне обоснованным. В разработанном им скафандре предусматривалась одновременная подача воздуха при атмосферном давлении в скафандр и сжатого – в шарнирные соединения. В результате отпадала необходимость в декомпрессии и обеспечивалась водонепроницаемость соединений. К сожалению, эта весьма привлекательная идея так никогда и не была осуществлена на практике.

Спустя несколько лет, в 1912 г., два других итальянца Леон Дюран и Мельчиорре Бамбино разработали, несомненно, наиболее оригинальную из всех ранее изобретенных конструкций жесткого скафандра. Он был снабжен четырьмя шарообразными колесами, изготовленными из дуба, которые позволяли буксировать скафандр по морскому дну. На шасси этого фантастического сооружения, кроме того, устанавливались фары и рулевое колесо. Не хватало только мягких сидений. Но они и не требовались. Как и в скафандре Лесбриджа, водолаз должен был лежать на животе. В этом удобнейшем положении снабженный всем необходимым мученик мог беспрепятственно разъезжать по всем подводным шоссе, которые ему посчастливилось бы найти. К счастью, до постройки дело не дошло.

Прыгали за борт лодки, чтобы принести, обработать и продать оную веточку. Вначале они долго и активно вдыхали и выдыхали воздух, потом прыгали с камнем за борт, достигали дна, хватали, до чего удавалось дотянуться — и сразу же всплывали, возвращаясь к чистому воздуху. На детальный выбор, что схватить, во время нырка времени не было.

Это с одной стороны. А с другой стороны… Еще в романе «20000 лье под водой» у Жюля Верна герои часами ходили по дну в водолазных костюмах, снабженных дыхательными аппаратами Рукейроля-Денейруза, усовершенствованных лично … А что там было совершенствовать?

Бенуа Рукейроль, французский горный инженер, в 1866 году изобрел и запатентовал прибор, регулирующий подачу воздуха с поверхности для горняков, находящихся в сильно загазованной атмосфере. Этот прибор был частью специального костюма для спуска в загазованные шахты с целью проведения там спасательных работ.

Лейтенант французского флота Огюст Денейруз узнал об изобретении и предложил усовершенствовать его для работы под водой. Аппарат содержал мембранный механизм, понижавший давление до нужного — в зависимости от силы давления воды на глубине.

Прибор Рукейлоля-Денейруза был пращуром акваланга и обладал кучей недостатков, главным из которых было фактическое отсутствие автономности. Мембранный механизм регулирования давления воздуха, поступавшего к водолазу, не позволял работать со сжатым воздухом давлением более чем 10−12 атмосфер. К тому же техника того времени не позволяла достаточно сильно сжимать воздух, посему реальной автономности в аппарате было всего несколько минут.

Все прочее время прогулки под водой водолаз дышал воздухом, подаваемым по шлангу с поверхности. И надо было обладать воображением Жюля Верна и его верой в разум человека, чтобы из этого «гадкого утенка» произвести руками капитана Немо практически будущий акваланг.

Давайте попробуем разобраться — в чем, собственно, проблема у водолаза? Сделал трубку подлиннее — и гуляй по дну, дыша воздухом с поверхности! Беда в том, что, скажем, на глубине 10 м давление по сравнению с атмосферным удваивается. И если попробовать, погрузившись даже на метр, сделать вдох через дыхательную трубку в метр длиной, то человек почувствует, что давление воды сделать вдох не позволяет.

Дело в том, что одна атмосфера соответствует давлению примерно 1 кг/см 2 . Площадь грудной клетки человека составляет примерно 600 см 2 . Это означает, что при погружении всего на метр при попытке дышать обычным атмосферным воздухом следует преодолеть противодействие давления воды примерно в 60 килограммов. А каково пытаться дышать атмосферным воздухом, если погрузиться еще глубже?

В XIX и первой половине XX века для подводных работ широко использовались водолазные костюмы. Англичанин Чарльз Энтони Дин еще в 1823 году запатентовал «шлем для пожарных». Когда через 5 лет, в 1828 году, Чарльз и его брат Джон объединили шлем и непромокаемый подводный костюм для водолаза — появился первый водолазный костюм, или скафандр.

Металлический герметичный шлем, окошки из толстого прочного стекла, шланг, по которому с поверхности подается воздух — и клапан, надавливая на который, водолаз стравливает лишнее давление. Зазевался стравить воздух — раздувшийся костюм выбросит на поверхность. Если ты работаешь в акватории порта на маленькой глубине, то это не страшно. А вот если опустился слишком глубоко, то можно заболеть кессонной болезнью, что весьма опасно.

Генри Флюсс в 1878 году изобрёл с замкнутой схемой дыхания (он был не первым — но зато более высокая надежность сделала его относительно безопасным), использующий чистый кислород (ребризер). Вскоре после начала применения аппарата стало известно, что чистый кислород, вдыхаемый под давлением, на глубине более 20 м становится токсичным, и время его вдыхания должно быть ограничено. То есть вроде бы — и можно опуститься под воду, но ненадолго. Если хочется жить.

С самого начала попыток создать прибор для дыхания под водой стало ясно, что воздух надо сжимать. Сжимать очень сильно. А потом придумать прибор, позволяющий понизить давление точно до того давления, которое соответствует глубине, на которой находится водолаз.

Первый мембранный механизм был придуман Рукейролем. А первый «легочный аппарат», сердце акваланга, был придуман Ж.-И. Кусто и Э. Ганьяном. Его хитрость была в сочетании регулятора, похожего на редуктор аппарата Рукейроля, и второго редуктора, снижавшего давление с 200−300 атмосфер в баллоне до примерно 10, поступавших на мембранный редуктор.

А с наступлением эры аквалангов при штурме глубин у водолазов появились новые проблемы. Об этом — в следующей статье.