Лабораторные исследования насыщенного подводного погружения. Разработки насыщенного погружения

Как и во многих областях техники, проблемы подводных погружений исследуются и в лабораториях. Вопросы, возникающие при испытаниях в открытом море, могут быть успешно решены в условиях лаборатории. Гибербарические камеры дают возможность имитировать погружения, в которых можно точно регулировать и измерять нужные параметры (глубину и газовый состав смеси), а также регистрировать физиологические показатели. Многие гипербарические камеры имеют «сухие» и «мокрые» отсеки, в которых представлена возможность изучать влияние температуры воды и газовой смеси на организм.

Исследования в области погружений начинаются в лабораторных камерах, имитирующих подводные условия (сначала в «сухих», затем в водных отсеках), и заканчиваются в открытом море.

За последние несколько лет, как будет показано в других главах книги, в ряде экспериментов, поставленных в гипербарических камерах, получены данные, чрезвычайно важные для развития глубоководных погружений.

Из наиболее известных участников исследований в гипербарических камерах можно назвать физиологическую лабораторию ВМС Великобритании (сейчас она называется Физиологической лабораторией адмиралтейского морского технологического ведомства) (Алверстоук), французскую фирму «СОМЕХ» (Марсель), Институт медицины и окружающей среды Пенсильванского университета, Центр экспериментальных водолазных исследований ВМС США, японский морской Центр по науке и технике, Университет г. Дьюка.

Разработки насыщенного погружения

Как отмечалось выше, имеется два подхода к осуществлению глубоководных погружений. Физиологический подход, кратко изложенный в этой главе и подробно в других главах, и инженерный подход, в соответствии с которым разработка снаряжения дает водолазу возможность совершить длительное глубоководное погружение.

Одним из важных достижений в развитии глубоводных погружений явилось усовершенствование системы, названной двухтактной и разработанной для решения фундаментальной биомедицинской проблемы глубоководного погружения. На большой глубиневследствие воздействия давления и высокой плотности газа акт дыхания затруднен. Усилия водолаза, затрачиваемые на дыхание, можно облегчить с помощью форсированной подачи к нему вдыхаемого воздуха иэкстракцией выдыхаемого. В качестве первой попытки облегчить водолазу акт дыхания была создана система «ARAWAK», представляющая собой шланговый аппарат, позволяющий передвигаться в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Газ подавали к водолазу при помощи насоса, расположенного в подводном доме, а двуокись углерода удаляли через второй шланг после экстракции из шлема. Такая система, примененная в эксперименте «Sealab-2» в 1965 г., явилась прототипом других двухтактных систем, работающих на принципе сжатия — разряжения. К ним относятся глубоководный аппарат «Mark — XIV» ВМС США и более современная модель «ARAWAK-V» (с закрытым контуром дыхания и двухтактной системой), обеспечивающая погружение водолаза при насыщении газами на глубину 60— 450 м. Система разработана в сотрудничестве с J. O`Neill в 1980 г. и включает достижения предыдущих вариантов.

Впервые ARAWAK-1 была применена в 1964 г. в эксперименте «Sealab-1» в районе Бермудского треугольника, а модель ARAWAK-2 в эксперименте «Sealab-2», о котором упоминалось выше.

Надводные комплексы, в которых водолазы живут в камере на палубе и доставляются к месту работы в транспортной капсуле, разработаны на базе более ранних конструкций, как, например, океаническая система «ADS-4». Последняя система является предшественником систем «Ma`rk-1» ВМС США и «Cachalot». Метод погружения с использованием этих систем наиболее часто, чаще чем метод подводного дома, применяют при проведении глубоководных работ в районах Северного моря. Существует еще один метод погружения — метод ненасыщенного погружения «прыжком». Водолаза доставляют к месту проведения работы в колоколе, который на обратном пути на глубине, как правило, ниже 50 м задраивается для последующей стыковки с декомпрессионной камерой.

Такой метод применяется для кратковременного погружения, не всегда проводимого с применением воздуха и требующего декомпрессии. Естественно, что для более длительного и глубокого погружения применяют метод насыщенного погружения.

Способом погружения, приобретающим все большее распространение, является погружение в автономном подводном передвижном аппарате, имеющем шлюз. В аппарате предусмотрепы два отсека — нормобарический, в котором поддерживается атмосферное давление, и гипербарический, выполняющий функцию транспортной капсулы для доставки водолазов к месту проводимых работ. Один из таких аппаратов «Johnson Sea-Link-11» способен опускаться на глубину 610 м.

Одна из самых ранних конструкций аппаратов такого типа была предложена С. Лейком в 1895 г. По сообщениям Davis (1962), подводная лодка Лейка имела шлюзовую камеру, через которую водолазы могли выходить в воду и возвращаться обратно. Камера была построена по принципу водолазного колокола или шлюзового воздушного отсека кессонной камеры. Компрессию можно было осуществить обычным методом, выравнивая давление внутри камеры с давлением забортной воды.

Источник: http://meduniver.com