(495) 234-36-61
На главную страницу блога Почта

Блог «Умные мелочи»

Акваланг

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 31-01-2014

Метки: , , , , ,

Для человека водная стихия – то же самое что для птицы стихия воздушная. Только в воде человек может свободно парить, двигаться в любом направлении, взлетать и опускаться, как ему вздумается.

Но есть одно существенное отличие – птица в воздухе может дышать, а человек в воде дышать не способен. Плавание же на борту подводной лодки можно сравнить с полетом на борту самолета. Вроде бы и летишь, но только по воле летчика. И полет на самом деле оказывается вовсе не свободным.

Первым индивидуальным дыхательным аппаратом для подводного плавания можно считать овечий бурдюк – мех из-под вина. Его изобретатель Леонардо да Винчи. Правда, практическое использование меха ограничивается минутами. Для длительного плавания объем меха должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить легкие ныряльщика кислородом. Больше воздуха – больше объем меха. Больше объем меха – больше положительная плавучесть, выталкивающая человека на поверхность воды. Следовательно, для спуска на большие глубины и для длительного погружения ныряльщик должен надеть на себя дополнительный груз, который компенсирует положительную плавучесть меха. Мех объемом в один кубический метр обеспечит ныряльщика воздухом минут на десять свободного плавания под водой. При этом пловцу придется надеть на себя компенсирующий выталкивающую силу груз весом… в одну тонну!

Проблема была решена с изобретением подводного дыхательного аппарата, в котором использовался металлический баллон со сжатым воздухом. Баллон обладал небольшой отрицательной плавучестью, поэтому дыхательный аппарат не мешал погружению, а будучи сброшенным – шел ко дну. Если учитывать то обстоятельство, что чаще всего дыхательный аппарат использовался для военной диверсионной деятельности, то обстоятельство весьма важное – всплывший дыхательный аппарат выдал бы присутствие ныряльщика.

Подводный дыхательный аппарат был изобретен в 1865 году французами – горным инженером Рукейролем и лейтенантом военно-морского флота Денейрузом. Заметим – это был первый дыхательный аппарат, позволявший свободно плавать под водой, но не первый подводный аппарат вообще. На флоте давно использовался древний колокол (перевернутая бочка) и тяжелый водолазный костюм. Воздух в этот костюм, который используется до сих пор, нагнетается по шлангу с поверхности. Излишек воздуха стравливается самим водолазом через клапан на медном шлеме. Костюм сшит из плотной водонепроницаемой ткани, что позволяет водолазу работать в шерстяной одежде, спасающей от переохлаждения. Внутри костюма всегда присутствует воздух, которым водолаз дышит. Для компенсации положительной плавучести костюм снабжен тяжелыми башмаками и поясным грузом.

Баллонный аппарат Рукейроля-Денейруза позволял обойтись как без  костюма (в холодной воде можно было надеть прорезиненный костюм «мокрого» типа), так и без шланга подачи воздуха с поверхности. Для уравнивания давления подаваемого из баллона воздуха и внешнего давления воды аппарат был снабжен регулирующим клапаном. Добавим, что спустя четыре года после изобретения дыхательного аппарата Жюль Верн описал подобную конструкцию в книге «20000 лье под водой». Читатели восприняли дыхательный аппарат капитана Немо как гениальное предсказание фантаста, а устройство, между тем, давно и с успехом использовалось ныряльщиками.

Дыхательный аппарат Рукейроля-Денейруза применялся до 1943 года, пока замечательный исследователь моря, а в то время офицер военно-морского флота Жак Ив Кусто (1910-1997) и его товарищ Эмиль Ганьян не изобрели акваланг. Причем конструкцию разработал Кусто, а главный узел – двухступенчатый редуктор – изготовил Ганьян.

Недостатков у традиционного дыхательного аппарата было два. Регулировочный клапан не работал с баллонами высокого давления. Предельное давление закачанного в баллон воздуха не превышало 10 атмосфер. То есть 12-литровый баллон содержал 120 литров воздуха, что хватало всего на несколько десятков минут подводного плавания.

Второй и главный недостаток заключался в том, что автоматический регулировочный клапан работал только в том случае, если располагался выше пловца. Стоило ныряльщику перевернуться на спину, как клапан прекращал подачу воздуха. Это обстоятельство приходилось учитывать и при изменении положения тела задерживать дыхание.

Кусто изменил конструкцию регулировочного клапана, разделив его на две части – понижающий давление редуктор и собственно регулировочный клапан (легочный автомат). Редуктор, как и в прежней конструкции, устанавливался непосредственно на баллон. В его задачу входило снижать давление сжатого воздуха до рабочего значения в 5-10 атмосфер. Это позволило поднять давление в баллоне до 150, 200, а затем и до 300 атмосфер. Стандартный 12-литровый баллон вмещал 3600 литров воздуха, которого хватало на четыре часа свободного плавания! Регулировочный клапан измененной конструкции был перенесен к загубнику. Благодаря этому подача воздуха не прерывалась при любом положении пловца.

Акваланг Кусто-Ганьяна полностью оправдал свое название (смешанное латино-английское слово «акваланг» в буквальном переводе означает «водяное легкое»). Его применение в вооруженных силах привело к созданию мобильных диверсионных групп, которые даже сегодня называются «морскими дьяволами», поскольку эффективной защиты от них не существует.

Ну, а в мирной жизни, и это гораздо существенней, акваланг открыл человеку подводный мир и создал интереснейший вид спорта – дайвинг. В сочетании с защитной маской, дыхательной трубкой (ее используют при плавании у поверхности лицом вниз для экономии воздуха в баллоне) и ластами акваланг позволяет путешествовать по подводному миру, фотографировать, снимать жизнь морских животных на видеопленку, наслаждаться свободным «полетом» в водной стихии. Все, что угодно, только не охотиться. Подводная охота с аквалангом запрещена во всем мире, поскольку ставит человека и морских животных в слишком неравные условия. Редкий (увы!) случай разумного обращения с живой природой.

Акваланг не единственное изобретение Жака Ива Кусто. После окончания войны Кусто задается целью – попытаться обжить морские глубины. Он решает построить под водой целый город, в котором могли бы жить люди. Представляете – свободно плавать, соприкасаться с обитателями моря. Затем отправляться в подводные дома и вести привычный для нас образ жизни – отдыхать, читать, смотреть телевизор. И у Кусто это получилось!

В 1950 году пивной магнат Гиннес приобретает для Кусто списанный минный тральщик и оплачивает работы по переоборудованию судна. Любопытная подробность – Гиннес потребовал, чтобы его имя осталось в тайне. И Кусто выполнил данное обещание, инкогнито  мецената было раскрыто только после смерти исследователя. После капитального ремонта корабль получил имя «Калипсо».

В конце 50-х – начале 60-х годов Кусто организует несколько экспедиций, в ходе которых возводит на дне Красного моря подводные поселения. Члены команды и сам капитан живут в подводных домах неделями. Они исследуют животный мир тропического моря, снимают серию интереснейших фильмов.

Надо сказать, что Кусто был очень разносторонним человеком. Он снял огромное количество прекрасных фильмов и написал много увлекательнейших книг о подводном мире. Причем первый фильм -  «Затонувшие суда» — снят Кусто еще в 1944 году. Книга «Мир безмолвия», написанная им в середине 50-х годов стал мировым бестселлером, а фильм, снятый по этой книге, в 1957 году удостоился «Золотой пальмовой ветви» – главного приза Каннского кинофестиваля.

Для подводных исследований Жак Ив Кусто создает множество оригинальных аппаратов и устройств. В их числе мягкие и жесткие подводные дома, миниатюрная подводная лодка «Дениз» (знаменитое «ныряющее блюдце»), декомпрессионная барокамера и, наконец, судно «Алкиона» с воздушным роторным движителем. Кусто занимает пост директора Монакского океанографического музея, занимается исследованием жизни китов, исследует животный мир Амазонки, Нила, Каспийского моря, Мадагаскара, Большого Барьерного Рифа, побережья Кубы.

Энергии, светлой голове, таланту и смелости этого человека можно только позавидовать. Последние годы жизни великий исследователь Мирового океана капитан Кусто посвятил борьбе за сохранение окружающей среды.




Оставить комментарий

 
По всем вопросам, связанным с работой сайта, обращайтесь по адресу: webmaster@elcode.ru