История Дайвинга
Подробно об истории познания и использования океана, начало которой уходит в далекие 4500-3200гг. до н.э. (добыча жемчуга, кораллов, раковин, военные операции боевых пловцов) и которая связана с именем такого гения, как Леонардо да Винчи с его знаменитым «Атлантическим кодексом», именами ряда известным ученых, можно узнать из вышедшей в 2002г. (2-е издание, г. Харьков, издательство «Торсинг») интересно написанной, весьма информативной книги А.Ю. Утевского и соавторов «Книга для подводных пловцов. SCUBA -diving».
Мужчины и женщины с древности практиковали ныряние с задержкой дыхания. В древней Греции ныряльщики доставали из-под воды губку, а также участвовали в военных операциях. Самый известный исторический факт дошел до нас благодаря историку Геродоту. Во время морской кампании грек Силис был захвачен и взят на борт персидским королем Ксерксесом I. Когда Силис понял, что персидский король собирается напасть на греческую флотилию, он схватил нож и спрыгнул за борт. Персы не могли найти его за бортом и решили, что он утонул. Силис всплыл ночью и проплыл между всеми кораблями перской флотилии, обрезая якорные веревки кораблей. Чтобы быть под водой незамеченным, он использовал пустую тростинку. Затем он проплыл 13 километров и воссоединился с греческими силами.
Желание погрузиться под воду существовало всегда. Это — охота под водой для получения пищи, ремонт кораблей или потопление кораблей противника, и, возможно, для исследования морской жизни. До того, как люди нашли способ дышать под водой, каждое погружение было коротким и сложным.
Как остаться под водой на большее количество времени? Дыхание через тростинку позволяет человеку погрузиться, но, очевидно, если тростинка больше 0,5 м, дышать через неё будет сложно. Дыхание из мешка, наполненного воздухом и помещенного под воду, также использовалось, но не было эффективным, а в ряде случаев вообще не работало по причине вдоха углекислого газа. В XVI-ом веке люди начали спользовать колокола заполненные воздухом. Это было первым эффективным способом остаться под водой дольше. Тогда же во Франции и Англии были сделаны костюмы из кожи. В них подавался воздух с поверхности, что давало возможность погружаться до 18 метров. Скоро были разработаны шлемы, сделанные из металла, чтобы противостоять большому давлению, и дайверы, обладая этим снаряжением, начали более глубоководные погружения.
В 1830 г. воздух, подаваемый с поверхности в шлемы, являлся самым эффективным способом погружений, который позволял проводить интенсивные работы под водой. В XIX-м веке появились два основных направления в исследовании: одно научное, другое — технологическое. Научное исследование велось силами Поля Берта и Джона Скотта Халданэ, один был из Франции, другой из Шотландии.
Их работы помогли объяснить воздействие давления на организм, а также определить безопасные лимиты времени для погружений на сжатом воздухе. В тоже время, улучшения в технологическом направлении имели свои результаты. Например, появление насосов для сжатия воздуха и его подачи, поглотители СО2, регуляторы и т.д., сделали возможным для людей оставаться под водой более длительное время.
Переворот в истории дайвинга произошел в 1943 г. Жак Ив Кусто и Эмиль Ганьян изобрели первый рабочий аппарат открытого цикла дыхания.
Виды дайвинга
Существуют четыре основных вида или метода дайвинга в Истории человеческого желания исследовать морские глубины, среди которых ныряние с аквалангом является последним.
a) Дайвинг с задержкой дыхания (фри дайвинг, скин дайвинг)
Это самые ранние формы дайвинга до сих пор практикуются как для спортивных, так и для коммерческих целей (дайверы в Японии и Кореи, ныряльщики за жемчугом архипелаги Туамото.) Воздушные полости ныряльщика сдавливаются увеличивающимся давлением воды на протяжении всего погружения. Каждое погружение ограничивается несколькими факторами, такими как: время задержки дыхания и недостаток кислорода. Обычно это минута или меньше.
b) Дайвинг в какой либо камере.
Камеры позволяют соблюдать и поддерживать атмосферное давление, предотвращая воздействие давления воды на членов экипажа. Существует несколько типов таких камер: пустой металлический шар опускающийся с корабля c помощью металлического кабеля; шар с контролем плавучести (в этом случаи не нужен кабель для спуска и подъема); подводная лодка, которая способна передвигать на большие расстояния в любом направлении с помощью своих сил. Все эти камеры нуждаются в системах обеспечения свежим воздухом и удаления углекислого газа. Современная форма подводной лодки или подводного аппарата — это жесткий костюм, обладающий гибкостью, способный выдерживать давление на глубине: на самом деле дайвер становится субмариной (submarine — подводная лодка в переводе.) В этом костюме дайвер способен работать на глубине до сотен метров.
c) Дайвинг со сжатым воздухом, подаваемым с поверхности.
Воздух подается дайверу через шланг, воздух поступает в регулятор. В более развитых системах воздух поступает прямо в костюм. Устройства этой категории включают кессоны (большие пространства, снабжающиеся сжатым воздухом и используемые чаще всего для работы с мостами и в туннелях). Во всех этих аппаратах дайвер дышит воздухом под давлением равным окружающему давлению воды, поэтому существует риск возникновения декомпрессии. Специальные смеси используются для глубоководных погружений. Это гелиево-кислородные смеси или гелиево-азотно-кислородные.
d) Дайвинг со сжатым воздухом или другой газовой смесью, находящейся в баллонах, носимых и используемых самим дайвером (скуба дайвинг).
Принципиально существуют два типа аквалангов: с открытым и закрытым циклом дыхания. Системы с открытым циклом дыхания, выбрасывающие весь воздух во внешнюю среду, популярны в дайвинге для развлечения. Системы с закрытым циклом дыхания, в которых вдыхаемый воздух поступает обратно в дыхательный контур, а после поглощения углекислого газа и добавления кислорода, вновь используется для дахания. Эти системы широко использовались перед появлением систем с открытым циклом дыхания, и использовались в основном военными дайверами, которые старались избежать появления пузырьков на поверхности воды.
Мы коснемся “знаковых “ достижений ХХ века, прежде всего технологий, связанных с длительным пребыванием человека под водой и истории этого направления подводных технологий – акванавтики в Украине. Речь пойдет о погружениях в научных, военных целях, при проведении профессиональных подводно-технических, строительных, эксплуатационных, ремонтных, аварийно-спасательных работ..
Технологии глубоководных погружений всегда относились во всех странах, и особенно в СССР, к закрытой тематике. Причем скрывались как высокие достижения,- а они, безусловно, были, так и отставание от возможных противников. До сих пор абсолютно достоверная история событий по содержанию и хронологии не опубликована.
Л. Берне писал:”Без многого человек может обойтись, но только не без человека”. Рассказывая о проникновении человека в Океан мы будем обязательно говорить и о конкретных личностях, которые посвятили, а многие отдали свою жизнь, совершая очередной шаг в глубины подводного мира. Ниже будет много имен и фамилий. Они это заслужили!
Рекорд свободного погружения без дыхательного аппарата в ХХ веке – 163 м, установлен Пипином Фераро (Куба).
В 1923г. Крыму с поиска корабля «Черный принц» начала свою деятельность экспедиция подводных работ особого назначения ЭПРОН, которая в целях обеспечения судоподъема, аварийно-спасательных работ, решения военных задач объединила выдающихся организаторов, инженеров, физиологов: Ф.И.Крылова, академиков А.Н. Крылова, Л.А Орбели, Е.М.Крепса и др. ЭПРОН стал организацией, равной которой в то время не было в мире.
В конце 20-х годов в Великобритании, России, США в действующих руководствах спуски водолазов на глубину 91,5 м (300 футов) считались практически выполнимыми.
В 1930-40гг. военные водолазы И Чертан, В.Хмелик, П.Спаи, В.Медведев, Н Максимец совершают рекордные погружения, на сжатом воздухе, достигнув глубины 137 м, которая не превзойдена.
В 1937г. американский инженер М. Нол проводит погружение с гелиево-кислородной дыхательной смесью на глубину 126 м.
В 1943г. Ж.И.Кусто и Э.Ганьян, удачно объединив предыдущие разработки, создают и испытывают акваланг (автономный аппарат с открытой схемой дыхания воздухом под давлением, соответствующим глубине погружения), который приводит впоследствии в подводный мир десятки миллионов человек.
В период Второй мировой войны в Италии (группа офицера-подводника князя В. Боргезе), Японии, Германии, Англии эффективно действуют боевые пловцы на подводных носителях-торпедах, доставляемых к месту операций подводными лодками. Подводный спецназ сейчас входит в состав многих армий мира.
В 1956г. водолазы ЭПРОНА-а Ф. Шпакович и К. Павловский достигают глубины 305м.
Профессор Ж.Пикар в сконструированном им батискафе “Триест” вместе с Д.Уолшем опустились в 1960г. в котловине Челенджер Марианской впадины на предельную на Земле глубину 11км.
В 1959г. итальянцы Э.Фалько, Ц.Ольджетти, А.Новелли , достигнув глубины 131,5 м, устанавливают рекорд погружения с аквалангом на сжатом воздухе.
1959г. Капитан I ранга медицинской службы США Д.Бонд экспериментально разработал и обосновал метод “сатурационных” (“насыщенных погружений”). В 1962 г. Р.Воркман, Д.Бонд, В.Маццоне публикуют обоснование метода.
Первая реализация в 1962г. идеи подводного дома: эксперимент “Генезис” под руководством Р.Воркмана и Э.Линка (экспериментальный водолазный центр ВМС США), — в капсуле диаметром 90 см бельгийский аквалангист-любитель Р.Стенюи провел вблизи порта Вильфранш (Франция) на глубине 61м 26 часов с последующей 5-суточной декомпрессией.
С 1962г. в 12 странах проведено погружение более 30 подводныых домов-лабораторий на глубинах 8-132 м с экспозицией 1-60 суток (золотое десятилетие эпохи романтизма в освоении океана). К сожалению, после гибели акванавта “ Б.Кэннона накануне заселения дома-лаборатории был прекращен эксперимент Силаб-3” (США) на максимальной для подводных домов глубине 180м и дальнейшие эксперименты постепенно были свернуты.
Погружение в августе 1966г. берегов полуострова Тарханкут (Крым) на глубине 11м первого в СССР подводного дома“Ихтиандр-66”.
В начале 1966г. глубоководные аппараты с экипажами “Алвин” и “Алюминаут” ведут поиск, обнаруживают и поднимают (“Алвин”) водородную бомбу, потерянную при аварии бомбардировщика США у берегов Испании.
Проведенные, эксперименты: в 1944г., шведа А Зеттерстрома (погиб из-за ошибок персонала); в 1956г. Н.К Кривошеенко, В.В.Смолина, С.Е Буленкована и других в Каспийском море на глубинах до 305 м; в 1962г. Г.Келлера и А. Бюльмана (Швейцария) – погибли журналист П.Смолл и водолаз-спасатель К. Уитткер (по мнению комиссии, из-за “насилия над водолазной безопасностью” и чрезмерной секретности эксперимента); фирм ИАК и “Оушен системс”(США); фирмы “COMEX” (Франция) под руководством А.Делоза, Х.Фрюктюза и Р.Брауэра, Ж.Шуто и др. позволили обосновать применение ступенчатой смены дыхательных смесей по мере компрессии (например, гелиевая, азотная, водородная), изменение скорости компрессии, что обеспечило достижение в 1992г. фирмой “COMEX” в эксперименте “Гидра-10” глубины погружения 701м, что считается физиологическим пределом;
Исследования Южного отделения института океанологии АН СССР им.П.П.Ширшова (г. Геленджик, руководители В.П. Николаев, В.А. Гриневич, О.Н. Скалацкий), Института физиологии им. А.А. Богомольца НАН Украины (руководитель С.А. Гуляр), Института медико-биологических проблем МЗ СССР (руководитель И.П. Полещук) дали медико-физиологический фундамент глубоководных погружений в СССР и позволили в неоно-кислородной среде достичь глубины 450 м, что по плотности эквивалентно гелио-кислородной на глубине 2500 м!
В 1982 г. водолазный специалист 40 ГосНИИ МО В.И.Ионов, выйдя из подводной лодки –лаборатории, в течение 2 ч выполнял работы на глубине 306м.
Исследования Института аварийно-спасательной службы ВМФ СССР (последнее название 40 ГосНИИ МО) в 1976-77гг. позволили осуществить пребывание человека в гелиоксе на глубинах 100-300 м в течение 40-30 дней(руководители А.П.Фокин, Г.М.Соколов, В.В. Семко).
Конец 80-х – начало 90-х гг. в СССР также был отмечен реальными спусками на шельфе Баренцова моря на глубины до 300 м (руководители А.И. Дмитрук, С.А. Гуляр).