.
Меню сайта
|
Техника помогает изучать подводный мирТехника помогает изучать подводный мирС древнейших времен и до наших дней люди проявляют большой интерес к изучению морских глубин. Сначала на морское дно — не очень глубоко, разумеется, — спускались лишь искатели жемчуга и ловцы губок. Потом, уже в наше время, частыми гостями морских глубин стали моряки-водолазы, затем к ним присоединились морские охотники, спортсмены, геологи, археологи, океанографы. С развитием науки и техники менялись, совершенствовались способы спуска человека под воду. История исследования морского дна — это в значительной степени история развития техники спуска на глубины. Водолазный колокол — одно из самых древних приспособлений для спуска человека под воду. В прошлом это деревянный ящик без дна. При опускании такого ящика в воду в нем остается воздушный пузырь, в котором может находиться и дышать водолаз. Водолазный колокол дожил до наших дней. Он применяется для доставки водолаза к месту работы под водой. В отличие от прежних времен теперь из колокола можно выходить в водолазном костюме того или иного типа. Мягкий скафандр состоит из резиновой рубашки и медного шлема со стеклянным иллюминатором. Воздух для дыхания водолаза подается насосом с поверхности по резиновому шлангу. Удерживать вертикальное положение водолазу помогают тяжелые стальные «галоши» на ногах, а также дополнительные грузы на поясе. До изобретения акваланга (см. ниже) мягкий скафандр во всех странах мира служил основным средством для погружения в воду на глубину порядка 100 м. Однако на таких глубинах водолаз в мягком скафандре может находиться очень недолго и его работоспособность в условиях повышенного давления весьма ограниченна. Подъем водолаза в мягком скафандре с глубины на поверхность производится медленно из-за возможности появления кессонной болезни. Дело в том, что при дыхании водолаза на больших глубинах в его крови растворяется больше воздуха, чем на поверхности. При слишком быстром подъеме водолаза с глубины на поверхность пузырьки воздуха выделяются из крови и закупоривают кровеносные сосуды. Это и есть кессонная болезнь, грозящая водолазу смертью. Чтобы избавить водолаза от давления, от опасности кессонной болезни, был создан жесткий несущий костюм, или жесткий скафандр. Он состоит из стального цилиндрического корпуса и шарнирно связанных с ним «рук» и «ног». Жесткие скафандры позволяют человеку долго находиться на весьма больших глубинах. Однако большой вес такого костюма (несколько сот килограммов) лишает водолаза способности самостоятельно передвигаться на дне (передвижение его производят с судна). Поэтому жесткие несущие костюмы не получили широкого распространения. И мягкий и жесткий скафандры (их объединяют в одну группу под общим названием неавтономное вентилируемое снаряжение) имеют большой недостаток: они связывают водолаза с судном. Человек в подобных костюмах может удалиться от судна лишь на длину шланга для подачи воздуха. Людям хотелось получить большую свободу передвижения под водой. Были созданы приборы, которые позволили человеку брать воздух для дыхания с собой под воду. Но если взять в баллоны чистый кислород, то можно пробыть под водой значительно дольше. Так и поступили конструкторы автономного кислородного аппарата. Это маленький и легкий аппарат, позволяющий дышать под водой несколько часов. Оказалось, однако, что переход на дыхание чистым кислородом не всегда хорош. Может случиться кислородное отравление, при котором возникают судороги и возможна потеря сознания. А потеря сознания под водой очень и очень опасна. Кроме того, кислородный аппарат работает по замкнутому циклу: выдыхаемый водолазом газ проходит через химический поглотитель и снова используется для дыхания. Химический поглотитель удаляет из выдыхаемого газа углекислоту и водяные пары. Если он откажет, водолазу грозит отравление углекислотой. Возможно также кислородное голодание, приводящее к самым неприятным последствиям. Поэтому спускаться с ним под воду разрешается только специально подготовленным людям. Более удобен для широкого пользования акваланг («подводные легкие»). С помощью этого аппарата можно погружаться на глубину 20 м, после специальной тренировки — до 40 м, а отдельные рекордсмены опускаются на глубину более 100 м. Устройство акваланга довольно просто. Он состоит из баллона с запасом сжатого воздуха, редуктора, легочного автомата и загубника со шлангами для воздуха. Редуктор понижает давление воздуха, а легочный автомат выравнивает его с давлением окружающей среды. Во время погружения в воду аквалангист обычно надевает маску. Основные преимущества акваланга перед кислородным аппаратом заключаются в том, что в нем нельзя отравиться углекислым газом и кислородом, не может быть кислородного голодания. А недостатком акваланга по сравнению с кислородным аппаратом являются значительно больший вес и довольно ограниченное количество воздуха для дыхания. Для длительных и далеких путешествий под водой люди научились строить специальные суда — подводные лодки. Их устройство описано в статье «Суда», здесь же мы упомянем о подводной лодке «Северянка». Эта лодка используется в Советском Союзе для научных наблюдений за рыбами. У «Северянки» героическая биография — она воевала во время Великой Отечественной войны. Теперь судно специально переоборудовано: в носовой части сделаны иллюминаторы, через которые можно наблюдать за обитателями моря, смонтированы телевизионная установка и множество научных приборов. Недавно для научных исследований и туризма построены совсем маленькие двухместные и одноместные подводные лодочки. А известный французский подводный исследователь и изобретатель Ив Кусто создал особую подводную лодку, которая получила название «ныряющее блюдце». Это очень маленькое судно может погружаться на довольно большую глубину. Кроме того, «ныряющее блюдце» имеет механическую «руку», с помощью которой находящийся в лодке может выполнить некоторые работы в воде. Подводные лодки — не единственный экипаж для передвижения в глубинах моря. Существуют еще и подводные автомобили. В 30-х годах нашего века американский изобретатель Симон Лэк построил подводный автомобиль и совершил на нем увлекательное путешествие под водой вдоль побережья Америки. Подводный автомобиль Лэка передвигался по морскому дну на больших колесах, похожих на колеса трактора. Потом Лэк занялся подводными лодками, и о подводных автомобилях долго ничего не было слышно. Но вот в начале 1963 г. в газетах появилось сообщение об одном очень любопытном экспонате открывшейся в Лондоне Международной лодочной выставки — о новом подводном автомобиле. Этот аквамобиль весит около 200 кг, у него прозрачный корпус грушевидной формы. В нем можно опускаться на глубину до 60 л и передвигаться там со скоростью 5 км/час. Мотор работает от аккумулятора и приводит в движение два винта. Однако как обычные подводные лодки, так и подводные автомобили не могут погружаться глубоко. А человека издавна манили большие глубины — ведь именно там скрыто большинство тайн моря. Первоначально для глубоководных исследований была создана батисфера. Это прочная стальная камера в форме шара с герметическим люком. Запас воздуха хранится в баллонах. Для поглощения углекислоты и водяных паров имеются химические поглотители. Наблюдение производится через толстые иллюминаторы из стекла. В океан батисфера опускается с судна на прочном стальном тросе. Громадные глубины открылись взору исследователей в батисфере. Но вот беда: висит батисфера на тросе в одном месте. Хочется посмотреть, что находится чуть подальше вокруг — не видно. Можно, правда, попросить капитана судна дать малый ход и немного подвинуться назад или вперед. Но это довольно опасно при спуске на большие глубины. Все эти трудности были разрешены с изобретением батискафа — особой подводной лодки, предназначенной для плавания на больших глубинах океана. Корпус батискафа состоит из двух основных частей: легкого корпуса и прочного корпуса. Легкий корпус батискафа наполнен бензином. Но запас бензина нужен здесь не в качестве топлива. Бензин в батискафе играет ту же роль, что гелий или водороде воздушном шаре, — он создает подъемную силу. Выпуская часть бензина (как из аэростата — водород), батискаф заставляют опускаться. Для подъема на поверхность батискаф сбрасывает балласт — стальную дробь, которая удерживается с помощью электромагнита. В прочном корпусе батискафа — он напоминает батисферу — находится его экипаж. Под водой батискаф приводится в движение электродвигателями, получающими энергию от аккумуляторов. Для экономии места аккумуляторы находятся прямо в воде — они укреплены под легким корпусом батискафа. Громадное давление им не опасно: оно ведь действует на аккумулятор со всех сторон. А для того чтобы морская вода не проходила внутрь аккумуляторов и не портила электролит, они закрыты резиной. И все же запас электрической энергии у батискафа ограничен. К месту погружения батискаф обычно доставляется на буксире. С помощью батискафа человек достиг огромных глубин. Однако долго находиться там он не может: ведь малейшее повреждение батискафа грозит отважным исследователям неминуемой гибелью. А нельзя ли при опасных спусках обойтись без человека? И наука ответила на этот вопрос положительно. Сначала человека заменила в воде телевизионная камера. А соединение подводной телевизионной установки с механической «рукой» создало новый вид подводной техники. Если механическую «руку» сделать управляемой и вместе с передающей камерой смонтировать на маленькой танкетке, способной передвигаться по морскому дну, то получается настоящий робот, который может выполнять под водой различные работы. Подводные роботы — высшая ступень развития техники подводных исследований. Именно им принадлежит будущее в освоении средних и больших глубин океана. Неутомимые, не боящиеся кессонной болезни, кислородного отравления и азотного опьянения, способные выполнять любые работы на любых глубинах, они помогут человеку изучить и освоить дно океана. В заключение давайте покатаемся на подводном скутере. Да, да, на скутере, не удивляйтесь! Корпус скутера имеет хорошо обтекаемую форму. Внутри него находятся два автомобильных стартерных аккумулятора и электродвигатель. Гребной винт закрыт кольцевой насадкой, предохраняющей человека от ударов лопастями. Управление вынесено в ручки. Есть еще и подводный планер. Он идет на буксире за моторной лодкой. С его помощью можно сделать много интересных и полезных наблюдений под водой. Есть сведения и о появлении подводного самолета. Недавно известный французский ученый Огюст Пикар выдвинул идею создания подводного вертолета! |
ПОИСК
Block title
|