Рыцари глубин

Человека всегда тянуло покорять новые просторы — будь то вдаль, ввысь или вглубь. Не стал исключением и мировой океан. С древнейших времен люди погружались в морские пучины, чтобы найти там пропитание, собрать жемчуг, кораллы или ценности с затонувших кораблей. Кое-где, например, в Японии профессия ныряльщика становилась семейной, со своими ритуалами и профессиональными секретами, которые передавались от поколения к поколению. Разумеется, человек — существо сухопутное и под водой находиться может очень и очень недолго. Но человек не был бы человеком, если бы не компенсировал свои природные слабости силой ума и технической смекалкой. Уже в 4 веке до н. э. Аристотель упоминает о ныряльщиках, которые погружались, удерживая над головой перевернутый котелок с запасом воздуха. Он же рассказывает о первом применении батискафа — погружении Александра Македонского в огромном стеклянном сосуде. Правда это или нет, сейчас спорить бессмысленно, но если погружение было кратким и неглубоким — ничего технически невыполнимого в этом не было.

Средневековая иллюстрация по мотивам:

Прогресс не стоял на месте и постепенно, с помощью различных технических приспособлений, человечество всё дальше погружалось в глубины моря. И в какой-то момент уперлось в новую неодолимую преграду. Чем глубже погружался водолаз, тем сильнее на него действовало давление воды. На глубине свыше 300 метров оно очень быстро становилось несовместимым с жизнью (текущий абсолютный рекорд погружения с современным аквалангом — 332 метра). Водолазный костюм для глубоководных погружений требовался, с одной стороны, достаточно жесткий для защиты от давления воды, с другой стороны — достаточно гибкий для сохранения подвижности. Ну и разумеется — герметичным. Сочетать в одной конструкции три этих сложносовместимых качества долгое время считалось невыполнимым. Хотя многие пытались, находя порой довольно необычные решения.

Так, в 1715 году британец Джон Летбридж предложил нечто среднее между скафандром и батискафом, а по сути просто дубовую бочку с отверстиями для рук и смотровым оконцем.

Подводный аппарат Летбриджа:

Аппарат в горизонтальном положении опускался к подводному объекту (например, затонувшему кораблю), перемещение осуществлялось силами надводного экипажа по условным сигналам от водолаза. Руки в отверстиях предполагалось перетягивать кожаными манжетами. Слабое место конструкции вполне очевидно: для надежной герметизации руки пришлось бы перетянуть на грани ампутации.

Только в 1878 году французские изобретатели Альфонс и Теодор Карманьоль представили первый рабочий вариант подводного скафандра. Он представлял собой подобие средневекового доспеха с подвижными сочленениями во всех анатомически нужных местах. Всего скафандр насчитывал 22 сустава: по четыре на каждой ноге, шесть на руке и два на теле костюма. Стыки пластин герметизировались прорезиненными прокладками.

Подводный костюм Карманьолей:

Шлем представлял собой сваренную из 4 частей сферу с 20 мини-иллюминаторами, забранными стеклом толщиной 14 мм. Таким образом удалось добиться приличного обзора без риска разрушения стекла давлением воды. В затылке шлема имеется отдельный лючок, который можно было снять, давая водолазу возможность дышать свежим воздухом во время длительного процесса сборки/разборки скафандра. Своеобразные поручни, идущие от шлема к поясу предназначались для крепления тросов, которые опускали и поднимали скафандр при погружениях.

Костюм получился более 380 кг весом, и первые же пробные погружения выявили катастрофические проблемы с герметичностью. Даже на небольшой глубине вода начинала просачиваться через многочисленные соединения, в считанные минуты заливая костюм изнутри. Проблему решить не удалось и костюм братьев Карманьоль так и остался хоть и первым, но неудачным образцом глубоководного скафандра. Только в 2006 году группа энтузиастов изготовила латунную копию шлема и опробовала ее в комплекте с мягким водолазным костюмом, подтвердив работоспособность по крайней мере этой части снаряжения.

Любители компьютерных игр наверняка узнали характерную форму шлема Большого Папочки из серии Bioshock ^[1]. Да, создатели проекта вдохновлялись вполне реальными примерами.

Но процесс уже запущен и его было не остановить. В 1910 году американский изобретатель Честер Макдаффи создает свой вариант глубоководного скафандра с учетом наработок и ошибок предшественников.

Скафандр Макдаффи:

Он сократил количество подвижных соединений и применил шарикоподшипниковые элементы. За счет упрощения конструкции удалось выиграть в весе (всего 210 кг) и надежности. Герметичность суставов всё так же обеспечивалась резиновыми вкладышами, но за 30 лет химическая промышленность уже научилась создавать более прочные и устойчивые соединения. К шлему были подведены шланг для обеспечения воздухом, провода для электропитания фонаря или иного оборудования, а также телефонный кабель. При обычной эксплуатации скафандр разбирался на две части в области пояса. Вот так:

Одна рука костюма по умолчанию оснащалась мощным электрическим фонарем, а вторая механической клешней-захватом, которой водолаз управлял изнутри скафандра через передаточный механизм. Вот так:

Первые погружения выявили, что с герметичностью дела у скафандра Макдаффи обстоят сильно лучше, чем у французского предшественника, но всё же не идеально. Вода всё равно просачивалась через подвижные сочленения и скапливалась внутри костюма. Тогда конструктор придумал прекрасное в своей простоте решение — установил на скафандр помпу и подвел всасывающие шланги так, чтобы они выкачивали скапливающуюся внизу воду. Чертов гений!

Но несмотря на все ухищрения, особой популярности скафандр Макдаффи не завоевал. Он несколько раз применялся в различных работах на глубине до 100 метров, но общая сложность и несовершенство конструкции вкупе со спорной герметичностью в итоге заставили вывести его из эксплуатации.

Тем более, как уже сказано выше, прогресс не стоял на месте. В 1914 году немецкая фирма Neufeldt & Kuhnke начала производство глубоководного скафандра Tiefseetaucher (переводится, как ни банально, «глубоководный ныряльщик») разработки инженера Фридриха Галла.

Немецкий гений, как всегда, сумрачен, но очень практичен:

В основу подвижных сочленений легло модернизированное шарикоподшипниковое соединение, прочие элементы конструкции в той или иной степени развивали идеи предшественников. Пожалуй самым важным нововведением стала балластная емкость в верхней части костюма, которая могла заполняться воздухом для частичной компенсации веса скафандра.

27 сентября 1914 года скафандр успешно прошел испытания, погружаясь на глубину свыше 100 метров сначала с грузом, а потом и с самим конструктором внутри. Последний более получаса пробыл на глубине 114 метров, после чего продемонстрировал полное отсутствие протечек внутрь скафандра. Глубоководный костюм Neufeldt & Kuhnke стал первым серийным экземпляром и активно применялся по всему миру. В частности участвовал в подъеме золотых и серебряных слитков из обломков британского корабля «Египет», затонувшего в мае 1922 года на глубине 170 метров.

Постепенно и прочие ведущие страны обзавелись своими моделями глубоководных скафандров и вскоре спуск и работы на недостижимой ранее глубине из прорыва и подвига превратились в скучную рутину.

Современный глубоководный скафандр ADS 2000 позволяет работать на глубине 610 метров:

^[2]