ВОЗДУХ С ПОВЕРХНОСТИ

Однако ни опыт обнаженных водолазов-ныряльщиков, ни потребности в новых средствах ведения войны не стали тем стимулом, который позволил превратить водолазное дело из рискованной, полной приключений профессии в важнейший элемент спасательных работ. Условием такого превращения было развитие прикладной физики.

Совершенно очевидно, что у водолаза есть два способа получить необходимый для дыхания воздух: он может взять некоторый запас его с собой либо получить воздух с поверхности по трубе или шлангу. Аристотель упоминает о греческих водолазах, которые брали с собой под воду некую заполненную воздухом емкость, сделанную, вероятно, из козьей шкуры. Однако это не решало проблемы — нужно было обеспечить водолазу непрерывное поступление воздуха с поверхности.

Как это часто случается, оказалось, что природа уже опередила человека в этом процессе. Снабженная похожим на кнут хвостом личинка Eristalis tenax размером с финиковую косточку живет в разложившихся останках различных животных. Хвост личинки довольно короткий, но стоит погрузить ее в воду на глубину до 15 см, как он начинает быстро вытягиваться и достигает поверхности. Там венчающее кончик хвоста утолщение сразу разворачивается, подобно крохотному листу кувшинки. Внутри, под прозрачной оболочкой, располагается пара воздушных трубочек, по которым личинка получает кислород и выделяет углекислый газ.

Первые попытки человека снабдить себя воздухом с поверхности были далеко не столь успешными. Некий Флавий Вегетиус, автор написанного в 375 г. н. в. второстепенного римского трактата о военном искусстве, впервые упоминает о водолазном костюме и даже приводит его изображение. На голове водолаза надет кожаный мешок, что делает его похожим на подводного куклуксклановца. От верхней части его капюшона отходит трубка, верхний конец которой удерживается на поверхности пузырем, надутым воздухом. В одной руке он держит алебарду, а другой сжимает полудохлую рыбу. Любой человек, отважившийся спуститься под воду в таком снаряжении, неизбежно задохнулся бы уже через несколько минут.

В записных книжках Леонардо да Винчи, датируемых примерно 1500 г., имеется несколько набросков гипотетических дыхательных аппаратов. Один из вариантов представляет собой целый водолазный костюм. В 1551 г. Никколо Фонтана изобрел водолазный костюм, напоминавший гигантское стекло от часов. Водолаз должен был стоять в нем, засунув голову в большой стеклянный шар. В 1609 г. другой итальянец, Бонаюто Лорини, в своих творческих исканиях возвратился к тому, что за тринадцать столетий до него описал Вегетиус; он «изобрел» водолазную маску с выведенной на поверхность кожаной дыхательной трубкой.

Затем настала очередь французов. Испытанная в 1774 г. «гидростатическая машина» Фремине состояла из медного шлема и небольшого воздушного резервуара. Соединявшие их трубки «охлаждались» водой, что, как предполагал изобретатель, должно было обеспечивать "регенерацию" воздуха. К сожалению, регенерации не получилось.

Десятью годами позже Форфе сконструировал напоминавшее бутерброд устройство, которое надевалось на грудь и спину водолаза. Пружины над плечами водолаза были призваны удерживать обе половины этих своеобразных мехов в раскрытом положении. Облаченный в такой костюм страдалец должен был то и дело сгибать и разгибать правую ногу, к большому пальцу которой была привязана соединенная с мехами веревка. По мысли изобретателя такая система обеспечивала в зависимости от требований момента погружение или всплытие водолаза. Нечего и говорить, что из этого тоже ничего не вышло.

В 1808 г. с весьма оригинальным изобретением выступил немец Фредерик Дриберг. Предложенный им водолазный костюм состоял из водонепроницаемого мешка, надеваемого на спину водолаза, и короны, украшавшей его голову. Никакой другой одежды бедняге не полагалось. В мешке размещались двойные мехи, которые с помощью сложной системы рычажно-шарнирных передач соединялись с задней частью короны. Чтобы заставлять мехи работать и таким образом обеспечивать себе возможность дышать, водолаз во время своего путешествия в морских глубинах должен был, как паралитик, непрерывно кивать головой.

ПРОБЛЕМЫ ДАВЛЕНИЯ

Ни один из этих изобретателей, несомненно, никогда сам не опускался под воду. Маловероятно, чтобы многие из них вообще когда-либо лично посетили берег моря. Правда, один шотландец Чарльз Сполдинг утонул в 1783 г., испытывая свое адское изобретение, но история создания водолазного костюма не слишком изобилует подобными отклонениями от установившейся практики. Обычно изобретатели посылали испытывать свои детища кого-нибудь другого. При этом они никогда не задумывались о том, что главная проблема заключалась не в подаче воздуха, как таковой, а в уравновешивании давления воды.

Тело человека рассчитано на давление окружающей среды, равное 1 кгс/см2 или одной атмосфере, что соответствует давлению воздуха на уровне моря. При погружении в воду на глубину 10 м давление, воздействующее на человека, возрастает на одну атмосферу, и если водолаз намерен остаться в живых, он должен располагать источником дыхательной смеси, содержащей кислород, сжатый под давлением, равным давлению окружающей водолаза воды.

Поэтому большинство первых водолазов, исчезнувших в океанских глубинах, на самом деле не задохнулись. Их тела были превращены в бесформенную массу давлением воды, поскольку уже на сравнительно небольшой глубине (40 м) в общей сложности оновозрастает на 60 т по сравнению с давлением, которое испытывает тело человека на уровне моря.

В 1802 г. эту проблему впервые попытался разрешить англичанин Вильям Фордер. Изобретенный им водолазный костюм состоял из медного ящика, надеваемого на голову и туловище водолаза. Ящик был снабжен кожаными рукавами и штанами, закрывавшими остальные части тела. Как и во многих других более ранних конструкциях, воздух подавался водолазу по шлангу от установленных на поверхности мехов, однако изобретатель, стремясь уравновесить давление воды, предусмотрел подачу воздуха в весь костюм. Фордер потерпел неудачу только потому, что его мехи годились лишь для раздувания огня в очаге и не могли обеспечить достаточного давления.

Август зибе

Спустя 17 лет, в 1819 г., англичанин Август Зибе сконструировал свой «открытый» водолазный костюм, в который с помощью специального насоса по шлангу непрерывно подавался воздух с поверхности. Сам костюм состоял из шлема, прикрепленного к водонепроницаемой рубахе, открытой у пояса, что обеспечивало удаление выдыхаемого водолазом воздуха. Изобретенный Зибе костюм нашел успешное применение во время первых попыток подъема трехпалубного 40-пушечного английского линейного корабля «Ройял Джордж», затонувшего вместе с 900 моряками в порту Спитхед в 1782 г. Водолазу, работавшему в костюме Зибе, приходилось, естественно, постоянно помнить о том, что стоит ему чересчур нагнуться, как его рубаха тут же заполнится водой.