Арсенал современного водолаза

Профессия водолаза – одна из самых древних профессий на Земле. История водолазного дела очень интересна. Ей посвящено много ярких описаний. Рубен Абгарович Орбели и Жак Ив Кусто, Ганс Хасс, Джеймс Даган и Патрик Прингл – книги этих замечательных энтузиастов хорошо знакомы российскому читателю. Для лучшего понимания изложенного ниже материала необходимо поэтому лишь вкратце остановиться на некоторых ключевых вопросах физиологии человека под водой и описать тот арсенал технических средств, которым располагает современный водолаз.

Водолазное снаряжение можно разделить на автономное и неавтономное. Неавтономному водолазу газовую смесь для дыхания подают по шлангу с обеспечивающего судна или с берега. Шланг накрепко связывает его с источником дыхательной смеси. Водолаз же, работающий в автономном снаряжении, несет на себе кассету баллонов, содержащих некоторое количество сильно сжатой смеси или ее компонентов. Автономному водолазу не требуется обеспечения с поверхности; он может перемещаться в воде совершенно свободно.

Наиболее широко применяется неавтономное снаряжение, называемое «вентилируемым». Водолаз, облаченный в прочную резиновую рубаху и в герметично присоединяемый к ней шарообразный медный шлем, полностью изолирован от воды. В пространство под шлемом водолазная помпа, установленная на обеспечивающем судне, непрерывно нагнетает свежий воздух, а его излишки, смешанные с выдыхаемым воздухом, стравливаются в воду. Благодаря этому осуществляется постоянная «вентиляция» скафандра: удаляются углекислый газ и другие продукты дыхания и восстанавливается нормальное содержание кислорода.

Для компенсации большой положительной плавучести скафандра водолаз вынужден надевать тяжелые грузы и галоши со свинцовыми подошвами. Это позволяет ему прочно стоять на грунте и передвигаться по дну, хотя тянущиеся за водолазом воздушный шланг и сигнальный конец сильно стесняют его движения, а неизбежная муть, поднимаемая со дна, ограничивает видимость.

Шланг и сигнальный конец – предмет постоянных забот водолаза. Заклинить или пережать шланг – значит лишиться воздуха, запутать шланг или сигнальный конец – возникнут серьезные затруднения при подъеме. Иногда водолаз не может освободиться и вынужден, перерезав застрявший шланг, всплывать на поверхность. При этом он использует остатки воздуха в скафандре.

Вентилируемое снаряжение, конечно, имеет и много достоинств. Водолазу в нем тепло и сухо, голова его находится внутри просторного шлема с достаточно хорошим обзором, ничто не стесняет его в движениях, а главное, он может дышать неограниченно долго: ведь воздух все время подают сверху. В вентилируемом снаряжении водолаз может находиться под водой часами и выполнять разного рода трудоемкие и сложные работы. В большинстве случаев подводные работы выполняются именно в вентилируемом снаряжении. Из всех типов водолазного снаряжения оно в наибольшей степени обеспечивает человеку нормальную работоспособность под водой. Но все же возможности его ограничены, и это заставляло людей искать пути создания снаряжения принципиально иного типа – автономного.

Изобретение акваланга позволило перерубить «пуповину», связывавшую водолаза с поверхностью. Избавившись от обременяющего шланга и тяжелого неуклюжего скафандра, человек почувствовал себя поистине как рыба в воде. Простой и надежный в эксплуатации, акваланг открыл дорогу в подводный мир миллионам людей.

Подводники в аквалангах погружаются на глубины в десятки метров, соперничая с водолазами в вентилируемом снаряжении. Запас воздуха, необходимого для дыхания, аквалангист несет на себе, в баллонах, укрепленных у него за спиной. Легочный автомат – «сердце» акваланга – снижает давление воздуха с 150-200 атмосфер до давления окружающей среды и подает его водолазу в момент вдоха в необходимом количестве. Акваланги многих типов снабжены, кроме того, различными сигнализаторами для контроля за расходованием воздуха из баллонов.

Акваланг относят к автономному снаряжению с открытым, или разомкнутым циклом дыхания, потому что выдох производится прямо в воду. Именно в этом кроется причина одного очень существенного недостатка акваланга – его неэкономичности. При выдохе теряется много неиспользованного кислорода. В воздухе его содержится около 21%, а гемоглобин крови успевает связывать лишь 1/5 этого количества. При повышении давления количество кислорода во вдыхаемом воздухе увеличивается пропорционально глубине, а количество усваиваемого кислорода (точнее, его масса) остается прежним, поэтому процент бесполезно утрачиваемого кислорода еще более возрастает. Азот, который в процессе дыхания не участвует, просто перекачивается легкими из баллонов в воду. Поскольку легочная вентиляция (приведенный к нормальному давлению объем воздуха, проходящий через легкие в единицу времени) на глубине 10 м удваивается, а на глубине 20 м утраивается и т. д., запас воздуха, скажем, в отечественном акваланге АВМ-1М обеспечивает возможность дыхания у поверхности в течение часа, а на глубине 40 м – только в течение 6-8 мин. (с учетом времени на спуск и подъем).