Первые подводные аппараты

С древнейших времен человек стремился познать подводный мир. Еще Александр Македонский (356-323 гг. до н.э.) погружался в море в большом стеклянном сосуде, а в своих военных операциях прибегал к помощи ныряльщиков (например, при осаде Тира в 334 г. до н. э.).

Самые ранние упоминания о водолазных аппаратах относятся к XVI в. Это был лишенный дна колокол, в который по трубке поступал воздух. В 1663-1664 гг. подобный колокол был использован для подъема 53 пушек с затонувшего шведского галеона «Ваза». Первый колокол, вмещавший более одного водолаза (1), был построен в 1690 г. Эдмондом Галлеем (1656-1742); такого рода колокола применяются при строительстве портов и спасательных работах и в настоящее время.

Водолазный колокол Эдмонда Галлея имел вид усеченного конуса высотой 2,4 м и диаметром у основания 1,5 м. Он был сделан из дерева и обшит листами свинца наверху имелся стеклянный иллюминатор, а снизу крепился свинцовый груз. Воздух в колокол подавался из двух поочередно спускаемых на тросе бочек

Хорошо известный нам водолазный костюм с металлическим шлемом, сконструированный англичанином А. Зибе еще в 1837 г., широко используется при подводных работах на глубине не более 60 м. В 1943 г. Жак Ив Кусто и Эмиль Ганьян изобрели акваланг, который сделал водолаза значительно подвижнее. Воздух от помпы или баллонов должен поступать в акваланг под тем же давлением, что и окружающая его вода, иначе тело водолаза будет раздавлено.

На глубине менее 10м давление воды равно атмосферному (1,03 кг/см₂); с увеличением глубины давление через каждые 10 м возрастает на одну атмосферу. При вдыхании воздуха, давление которого превышает нормальное, азот, составляющий 80% объема воздуха, накапливается в крови и тканях организма.

При резком подъеме с глубины растворенный в крови и лимфе азот не выходит, как обычно, через легкие, а скапливается в виде пузырьков, нарушая нормальную циркуляцию жидкости в организме, что вызывает декомпрессионную, или кессонную, болезнь. Чтобы избежать кессонной болезни, водолаз должен подниматься постепенно, делая остановки на определенных глубинах, или его следует помещать в декомпрессионную камеру (5). В камере давление, испытываемое водолазом под водой, постепенно снижается до нормального уровня.

5. Подводную декомпрессионную камеру в случае необходимости можно использовать для оказания медицинской помощи раненым водолазам. Больного из передвижной камеры (слева) через воздушный шлюз перемещают в главную камеру. При этом скорость снижения давления тщательно контролируется

На глубине более 40 м растворенный азот действует подобно наркотику, так что водолаз может впасть в состояние эйфории и в возбуждении отключить воздушное питание. Наркотического действия азота можно избежать, применяя для дыхания смесь кислорода и гелия. Однако эта смесь изменяет голос водолаза, делая его речь почти неразборчивой, и способствует быстрой потере организмом тепла, что в холодной воде крайне опасно.

В 1968 г. человек с помощью подводного дыхательного аппарата погрузился на глубину 133 м. В специальных компрессионных камерах имитировались значительно более глубокие погружения. Так, в 1970 г. два водолаза английского военно-морского флота провели 10 ч в условиях, соответствующих глубине 475 м. «Погружение» и последующая декомпрессия заняли в этом случае 15 дней.

Обычный водолазный костюм состоит из тяжелого металлического шлема с нагрудником, плотного водонепроницаемого комбинезона, утяжеленных ботинок и гибкого шланга, по которому нагнетается воздух.

В этом атмосферном водолазном костюме можно погружаться и работать на глубине до 300 м. Членистые рукава ограничивают движения; инструменты крепятся к манипуляторам. Водолаз работает при атмосферном давлении, что исключает необходимость декомпрессии. Газоочиститель поглощает выдыхаемый углекислый газ, а кислород поступает из двух баллонов в заплечном ранце.