Водолазная медицина и спецфизиология и в Кронштадской водолазной школе, и во времена ЭПРОНа, и в «годы застоя» были на высоте. И когда сейчас говорят о «большом заделе» в отечественном водолазном деле, имеют в виду именно пионерские разработки наших медиков и физиологов.
Впервые на необходимость изучения физиологических явлений, связанных с погружением человека под воду, обратила внимание газета «Санкт-Петербургские ведомости» в 1729 г. [52]. В 1761 г. врач Гуммерт выпустил в России книгу «Рассуждения о спасении утопших», а в 1820 г. работавший в России врач Гомель собрал сведения о заболеваниях водолазов и кессонных рабочих и обнаружил у них невралгию при выходе из воды. Это было первое описание кессонной болезни.
В конце XVIII — начале XIX веков всемирную известность получили работы врачей Кронштадской водолазной школы М.Н. Храбростина, Н.А. Есипова, Ф.И. Шидловского, ВП. Анина и других. Внесли свой вклад в развитие понимания физиологии человека под водой знаменитые российские ученые Н.И. Пирогов и И.М. Сеченов. Эстафету времени перехватили в ЭПРОНе К.А. Павловский и Е.М. Крепс, вошедшие в уже упоминавшуюся нами Комиссию по аварийно-спасательному делу во главе с Л.А. Орбели. В 1940 г. была создана специальная баролаборатория на кафедре физиологии Военно-медицинской академии и начата подготовка водолазных врачей, а в 1945 г. образован Научно-исследовательский институт аварийно-спасательной службы ВМФ, ныне известный как 40-й Государственный научно-исследовательский институт МО РФ. Именно он стал центром исследований в области подводной физиологии и водолазных технологий. Об успехах и достижениях наших медиков и физиологов мы расскажем ниже.
Подводные аппараты
Многие изобретатели пытались защитить водолаза от агрессивной внешней среды, оградить его от гидростатического давления, неограниченно увеличив глубину погружения. Впервые это удалось англичанину Лесбриджу 285 лет назад он построил машину «для спасания вещей, погибших в море» (рис. 50). Это был первый в мире «жесткий» скафандр, рассчитанный на атмосферное давление внутри. По его заказу бондарь изготовил бочку с двумя отверстиями для рук и одного для стекла — иллюминатора. Когда руки продевались в дыры и герметизировались манжетами, надевалась головная часть, привинчивающаяся к бочке винтами.
Лесбридж «лежа в машине, все время на груди, много раз проводил под водой до шести часов (что весьма сомнительно прим. авт.), возвращаясь на поверхность только за получением свежего воздуха, накачиваемого при помощи мехов, и оставаясь потом под водой до 34 мин на глубинах до 20–24 метров».
За три года использования своей машины Лесбридж произвел несколько сотен спусков «осматривая затонувшие суда и спасая с них ценные вещи».
Много лет спустя известный водолаз Роберт Стенюи создал копию скафандра Лесбриджа и успешно опускался на небольшие глубины.
«Машина Лесбриджа» стала прототипом всех устройств для водолаза, имеющих прочный корпус. С 1882 г. братья Корманьоль, итальянец Рестуччи, американец Ливитт и, наконец, Нефельд и Кунке создали множество неуклюжих, но работоспособных конструкций (рис. 51, 52). Они стали предшественниками современных нормобарических скафандров.
В 1911 г. американец Ганс Гартман решил, что для выполнения поиска и осмотра под водой водолазу не нужны неуклюжие стальные руки и ноги, и создал первый в мире аппарат, названный гидростатом, — стальной клепаный цилиндр с иллюминаторами и люком с прочной крышкой. Как и всякий гидростат, он опускался под воду на прочном стальном канате, имел замкнутую систему обеспечения и светильники на аккумуляторах. Впоследствии гидростаты снабдили кабель-тросами для передачи энергии и связи. Балластная цистерна и отделяющийся груз обеспечили гидростатам возможность самостоятельно всплывать при запутывании кабель-троса.
Близ Монако Гартман погрузился на глубину 640 м, открыв эру привязных аппаратов. Подобная глубина в то время никем не была достигнута.
Идею Гартмана развил российский инженер Е.Г. Даниленко. В 1923 г., по заданию ЭПРОНа он сконструировал и построил на одном из московских заводов гидростат на трех человек (рис. 53). Аппарат был рассчитан на глубину 120 м и имел систему жизнеобеспечения, телефон, светильники и выдвигающиеся манипуляторы для работ за бортом. С помощью гидростата Даниленко был найден легендарный «Принц» (названный в народе «Черным принцем»), был накоплен уникальный опыт применения подобных аппаратов для поиска и осмотра затонувших объектов. Именно из этого гидростата основоположник геологии моря Мария Васильевна Кленова впервые наблюдала дно моря и работу дистанционной трубки для взятия проб грунта, положив начало регулярным исследованиям из подводных аппаратов.
При всех своих достоинствах гидростат Даниленко имел большой недостаток — был слишком тяжел и требовал специального спуско-подъемного устройства. Поэтому одному из инженеров ЭПРОНа А.З. Каплановскому поручили изготовить новый аппарат, пригодный для размещения на обычных судах и рассчитанный на большие глубины. Талантливый конструктор блестяще справился с поставленной задачей. В 1927 г. под его руководством был построен гидростат, рассчитанный на одного наблюдателя (рис. 54). С его помощью ЭПРОНом были найдены и обследованы затонувшие суда на Балтийском и Черном морях.
В 1944 г. Каплановский усовершенствовал свою конструкцию. Его новый гидростат ГКС-В (рис. 55) для погружений на глубину до 400 м был создан по заказу аварийно-спасательной службы флота, но использовался и учеными. С помощью ГКС-В были собраны уникальные сведения о жизни рыб, строении и форме косяков. Из ГКС-В были сняты первые в стране научно-популярные кинофильмы об обитателях моря.
Оригинальной последней конструкцией гидростата стал «Север-1», разработанный и построенный в 1960 г. специально для подводных исследований (рис. 56). Аппарат успешно эксплуатировался 20 лет Полярным институтом рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО). На «Севере-1» отработаны методы исследования морей и океанов, он стал предвестником новой науки — гидронавтики [16, 20, 25].
Целую серию гидростатов построили в нашей стране для аварийно-спасательной службы флота. Маленькие и удобные наблюдательные камеры «ПК» и сейчас используются на флоте.
Российские гидростаты, появившиеся как модификация жесткого скафандра для водолаза, положили начало новому направлению подводной техники — подводным аппаратам (ПА).
Истощение органических и минеральных ресурсов на суше потребовало активно искать их в море. Это породило всплеск строительства подводных аппаратов. До 1960 г. это были так или иначе заимствованные у ВМФ и переделанные подводные лодки и гидростаты.
С 1960 г. в нашей стране начинается активное строительство специализированных подводных аппаратов. Военно-морской флот, Академия наук СССР и Министерство рыбного хозяйства проектируют и эксплуатируют их. Военные очень болезненно относятся к информации об их деятельности в этом направлении, а аппараты, построенные для ВМФ, предназначены для выполнения узких, специфических функций. Поэтому мы расскажем об их гражданских аналогах.
Итак, малые подводные лодки, а также подводные автоматы, выполняющие под водой их функции или функции водолазов, называемые в России подводными аппаратами подразделяются на обитаемые и необитаемые, привязные и автономные, по глубине погружения — на подводные аппараты для прибрежных работ (или малых глубин до 100 м), подводные аппараты средних глубин (до 1000 м) и глубоководные (свыше 1000 м).