Desde a antiguidade, o homem é atraído pelas profundezas do oceano. Mas as capacidades humanas não permitiram penetrar a uma profundidade superior a 40 metros. Portanto, as pessoas começaram a inventar meios técnicos para penetrar ainda mais fundo. O primeiro inventor de um traje de mergulho completo foi Leonardo da Vinci, que o criou para mergulhadores em busca de pérolas, para que pudessem "andar debaixo d'água e extrair pérolas". Mas um verdadeiro avanço nesta direção ocorreu no século XIX. Com as invenções e melhorias dos trajes de mergulho e dos submarinos, profundezas invisíveis dos oceanos do mundo se abriram para o homem.

O primeiro dispositivo para mergulho em grandes profundidades do astrônomo, geofísico, matemático, meteorologista, físico e demógrafo real inglês Edmund Halley, final do século XVII.

“O sino afundou. Em seguida, o ajudante colocou outro sininho na cabeça e pôde caminhar um pouco pelo fundo - até onde o tubo permitiu, por onde respirou o ar que restava no sino grande. Depois disso, barris com suprimento adicional de ar, carregados de carga, foram lançados de cima. O assistente os encontrou e os arrastou até a campainha.”

Traje de mergulho do aristocrata francês Pierre Remy de Beauvais, 1715.

Uma das duas mangueiras se estendia até a superfície - através dela vinha ar para respirar; o outro servia para retirar o ar exalado.

Aparelho de mergulho de John Lethbridge, 1715.

Este barril de carvalho hermético foi projetado para levantar objetos de valor de navios naufragados. No mesmo ano, outro inglês, Andrew Becker, desenvolveu um sistema semelhante, equipado com um sistema de tubos de inspiração e expiração.

Aparelho de mergulho de Karl Klingert, 1797.

O inventor experimentou isso no rio que atravessa sua cidade natal, Breslau (hoje Wroclaw, Polônia). A parte superior do traje é protegida por uma estrutura cilíndrica, possibilitando caminhar pelo fundo do rio.

Traje de Chauncey Hall, 1810.

O primeiro traje de alto mar com botas pesadas de August Siebe (Alemanha), 1819.

A desvantagem era que se o mergulhador tivesse que manter a posição vertical, caso contrário a água poderia entrar sob o sino. Em 1937, uma vestimenta impermeável foi adicionada ao sino, permitindo ao mergulhador ter mais mobilidade.

Esses capacetes são usados ​​há mais de cem anos.

Fato de mergulho com 20 pequenas vigias de Alphonse e Théodore Carmagnoll, Marselha, França, 1878.

Aparelho de Henry Fluss, 1878. A máscara emborrachada foi conectada por tubos lacrados a um balão respiratório e a uma caixa com uma substância que absorve dióxido de carbono do ar exalado.

Um mergulhador desce ao fundo do navio britânico Cabo Horn, na costa do Chile, para recuperar uma carga de cobre, 1900.

Um dos primeiros trajes de mergulho com manutenção de pressão, desenvolvido por M. de Pluvy, 1906.

Traje de liga de alumínio de Chester MacDuffie pesando cerca de 200 kg, 1911.

Três gerações de trajes de mergulho da empresa alemã Neufeld and Kuhnke, 1917-1940.

Primeiro modelo (1917-1923)

Segundo (1923-1929)

O traje de terceira geração (produzido entre 1929 e 1940) permitia mergulhar até 160 m de profundidade e estava equipado com telefone embutido.

Sr. Perez e seu novo traje de mergulho de aço, Londres, 1925

Um instrutor verifica a condição de um aluno deitado em uma câmara de descompressão durante treinamento em uma escola de mergulho, Kent, Inglaterra, 1930.

Páginas de uma revista com instruções sobre como fazer sua própria roupa de mergulho com materiais improvisados, como um pote de biscoitos ou um recipiente para aquecer água.

Traje inflável.

Mini-submarino para uma pessoa, 1933.

A operação para trazer os ossos de um mastodonte à superfície, 1933.

Traje de metal que permitiu a um mergulhador descer a uma profundidade de mais de 350 m, 1938.

O primeiro traje automático com regulador de pressão e cilindros de ar comprimido de Cousteau e Gagnan, 1943.

Traje de mergulho que permite ao mergulhador trabalhar por um período significativo de tempo a uma profundidade de 300 metros sem um longo processo de descompressão, 1974.

A situação com a criação de trajes espaciais rígidos foi um pouco diferente. Em 1715, cerca de 50 anos antes da máquina hidrostática de Freminet, com seus tubos resfriados a água para "regenerar" o ar, o inglês John Lesbridge inventou o primeiro traje de mergulho blindado, ou seja, rígido. O inventor acreditava que tal traje protegeria o mergulhador dos efeitos da pressão da água e permitiria que ele respirasse ar atmosférico... Como esperado, o traje não trouxe glória ao seu criador. Em primeiro lugar, a concha de madeira (183 cm de altura, 76 cm de diâmetro na cabeça e 28 cm nos pés) deixou as mãos do mergulhador desprotegidas. Além disso, foram utilizados foles para fornecer ar da superfície, completamente incapazes de criar qualquer pressão significativa. Para completar, o mergulhador ficou praticamente impossibilitado de se movimentar, pendurado de bruços nesta estrutura que, aliás, não era estanque.

Foi provavelmente uma das criações de Lesbridge que um certo Desagulier, um renomado especialista em trajes de mergulho da época, teve a sorte de ver. Em 1728, ele descreveu os resultados dos testes dos trajes espaciais que testemunhou da seguinte forma: “... Esses veículos blindados são completamente inúteis. O mergulhador, que sangrava pelo nariz, boca e orelhas, morreu logo após o término do teste.” Devemos assumir que foi exatamente isso que aconteceu.

Se muitos anos de esforços para inventar um traje de mergulho macio culminaram na criação do traje de mergulho Siebe em 1837, então os criadores do traje de mergulho rígido levaram quase mais cem anos para construir uma amostra adequada para uso prático, embora o inglês Taylor tenha inventado o primeiro traje de mergulho rígido com juntas articuladas um ano antes do aparecimento do traje Siebe. Infelizmente, as juntas das dobradiças foram protegidas da pressão da água por apenas uma camada de lona, ​​e as mãos do mergulhador ficaram novamente expostas. Como debaixo d’água ele tinha que respirar o ar atmosférico, ao mergulhar a qualquer profundidade significativa eles seriam inevitavelmente achatados pela pressão da água.

Em 1856, a americana Philips teve a sorte de antever as principais características daqueles poucos trajes espaciais rígidos de sucesso em design, já criados no século XX. O traje protegia não só o corpo, mas também os membros do mergulhador; As pinças de captura controladas por mergulhadores foram projetadas para realizar diversos trabalhos, passando por vedações à prova d'água, e as juntas giratórias resolveram de forma bastante satisfatória o problema de proteção contra a pressão da água. Infelizmente, Phillips não conseguiu prever tudo. Segundo o inventor, o movimento do mergulhador debaixo d'água era proporcionado por uma pequena hélice, que ficava aproximadamente no centro do traje - em frente ao umbigo do mergulhador - e era acionada manualmente. A flutuabilidade necessária foi criada por uma bola cheia de ar do tamanho de uma bola de basquete, fixada na parte superior do capacete. Tal flutuação dificilmente teria levantado à superfície até mesmo um mergulhador nu, para não mencionar um mergulhador vestido com uma armadura de metal pesando mais de cem quilos.

No final do século XIX. havia uma grande variedade de trajes rígidos de vários designs. No entanto, nenhum deles servia para nada - os seus inventores demonstraram um surpreendente desconhecimento sobre as reais condições de permanência de uma pessoa debaixo de água, embora nessa altura já tivessem sido acumulados alguns dados nesta área.

Em 1904, o italiano Restucci fez uma proposta extremamente difícil do ponto de vista da sua implementação técnica, mas cientificamente bem fundamentada. O traje espacial que ele desenvolveu previa o fornecimento simultâneo de ar à pressão atmosférica para o traje espacial e ar comprimido para as juntas articuladas. Isto eliminou a necessidade de descompressão e garantiu conexões estanques. Infelizmente, esta ideia tão atraente nunca foi posta em prática.

Alguns anos depois, em 1912, dois outros italianos, Leon Durand e Melchiorre Bambino, desenvolveram o que é sem dúvida o design de traje rígido mais original já inventado. Estava equipado com quatro rodas esféricas de carvalho, que permitiam o reboque do traje pelo fundo do mar. Além disso, no chassi dessa fantástica estrutura foram instalados faróis e volante. A única coisa que faltava eram assentos macios. Mas eles não eram obrigatórios. Como no traje de Lesbridge, o mergulhador teve que deitar de bruços. Nesta posição mais conveniente, o mártir, equipado com tudo o que é necessário, poderia viajar livremente por todas as estradas subaquáticas que teve a sorte de encontrar. Felizmente, não chegou ao ponto de construção.

OTIMIZAÇÃO DE TECNOLOGIAS PARA OPERAÇÕES EM MAR PROFUNDO USANDO FATOS DE MERGULHO RÍGIDOS

Texto:
BA. Gaikovich, Ph.D., Diretor Geral Adjunto
CJSC NPP PT Okeanos

Os trajes de mergulho rígidos (trajes de mergulho atmosféricos) têm sido usados ​​constantemente pelas marinhas de vários países e organizações comerciais desde a década de 1980. As marinhas dos Estados Unidos, Itália, França, Japão e Turquia apreciaram as vantagens do VVS sobre os tradicionais complexos de mergulho em alto mar e complexos de veículos telecomandados da classe trabalhadora ao realizar operações de resgate e trabalhos técnicos subaquáticos.

As principais vantagens dos sistemas ZhVS:

• a possibilidade de transferência/entrega do complexo de líquidos e matérias-primas por qualquer tipo de transporte, inclusive aéreo;
• a capacidade de trabalhar em uma embarcação minimamente equipada (ou outra embarcação);
• implantação rápida (várias horas) e colapso (mobilização/desmobilização);
• a capacidade de fornecer trabalho quase 24 horas por dia (se houver pilotos de turno). A ausência da necessidade de descompressão permite que o traje seja elevado à superfície apenas para recarregar a bateria do sistema de suporte de vida, recarregar o absorvedor químico de CO 2 e trocar o piloto, o que, com uma equipe treinada de técnicos especialistas, pode ser feito em poucos minutos;
• a presença de uma pessoa diretamente no local de trabalho, o que permite avaliar a situação em tempo real e, se necessário, recorrer à improvisação.

Tendo avaliado as vantagens dos sistemas de suporte de vida, a liderança da Marinha Russa, durante o programa de restauração emergencial do serviço de resgate de emergência após a tragédia do submarino nuclear Kursk, adquiriu quatro conjuntos (oito trajes espaciais) do tipo Hardsuit, que , juntamente com os veículos subaquáticos controlados remotamente do trabalhador, que eram novos para a frota doméstica da época (RTPA), formavam a espinha dorsal das forças de resgate nas frotas russas.

ZhVS - roupa de mergulho resistente

A empresa JSC "NPP PT "Okeanos" é a única empresa na Europa que dispõe de técnicos altamente qualificados e pilotos Hardsuit certificados (incluindo a nova geração - Hardsuit Quantum), e há muitos anos que presta supervisão em nome do fabricante, realizando manutenção e reparos necessários, modernização e suporte técnico completo dos sistemas de abastecimento de água em alto mar em serviço.

O elevado nível de especialistas do JSC NPP PT Okeanos tem sido repetidamente confirmado e notado, inclusive por especialistas estrangeiros líderes nesta área.

Meios para fornecer operações de resgate em alto mar

Atualmente, as tarefas de realização de trabalhos técnicos de resgate e subaquáticos em profundidades superiores a 100 m são atribuídas aos seguintes sistemas:

1. Veículos subaquáticos tripulados (USV);
2. Veículos subaquáticos controlados remotamente (RTU) desabitados da classe trabalhadora;
3. Complexos de mergulho em alto mar e mergulhadores de alto mar (GVK);
4. Fatos de mergulho rígidos (RDS).

Descreveremos brevemente as especificidades, vantagens e desvantagens de cada sistema.

• Veículos subaquáticos tripulados (USV)

As vantagens do OPA incluem uma grande profundidade de trabalho (para a maioria dos dispositivos), autonomia bastante elevada, a presença direta de uma pessoa no local de trabalho para avaliar a situação (e às vezes para uma solução improvisada muito necessária para um problema inesperado). Rescue OPA (por exemplo, projetos ocidentais PRMS ou Remora, ou o Projeto 1855 “Priz” e o Projeto 1827 “Bester” criados na URSS e suas modificações) têm a capacidade (com atracação bem-sucedida) de transferir aqueles que estão sendo resgatados de um submarino em socorro a um aparelho de resgate “a seco”, sem a necessidade de entrar na água. Complexos manipuladores de dispositivos domésticos também garantem a execução de diversos trabalhos.

As desvantagens dos ROVs de resgate incluem a necessidade de utilização de uma poderosa embarcação de apoio (cuja mobilização oportuna é extremamente difícil), o alto custo da criação e operação de tais dispositivos, a necessidade de treinamento constante de pessoal, treinamento e treinamento avançado de pessoal (o que é muito difícil de fornecer em condições normais. rotação do pessoal da Marinha). As dimensões dos dispositivos e a visibilidade extremamente limitada impossibilitam a sua utilização em condições difíceis de baixa visibilidade, espaços estreitos, correntes fortes, etc. Também é necessário ter equipamentos adicionais de resgate em alto mar para garantir a segurança do próprio dispositivo (todos se lembram da história do dispositivo AS-28 e de uma série de situações semelhantes com UPA nacionais e estrangeiras).

• Veículos subaquáticos desabitados controlados remotamente da classe trabalhadora (RTU)

Hoje, o RTPA é o sistema subaquático líder para resgate de emergência e trabalhos técnicos subaquáticos. Representando uma poderosa plataforma de potência (até 250 HP) com manipuladores industriais, câmeras de vídeo, sistemas de posicionamento, iluminação e capacidade de instalação de acessórios a pedido do cliente, as injetoras funcionais são capazes de realizar uma ampla gama de trabalhos. Por exemplo, um dos dispositivos mais avançados, o Schilling HD RTPA da FMC Technologies Schilling Robotics, possui as seguintes características:

• Profundidade de trabalho: até 4000 m
• Dimensões: 3 x 1,7 x 2 m
• Potência de acionamento principal: 150 cv.
• Potência de acionamento auxiliar (acionamento do acessório): 40–75 HP.
• Peso no ar: 3700 kg
• Manipuladores (padrão): 1 x 7 funcionais, 200 kgf; 1 x 5 funcionais, 250 kgf.

Por serem dispositivos muito grandes, os RTPA exigem a utilização de embarcações especializadas (porém de tamanho menor que no caso do OPA). Por outro lado, a maioria das embarcações de apoio a plataformas de perfuração tem capacidade para acomodar RTDs (ou já possuem RTDs a bordo), o que proporciona vantagens na rapidez de mobilização dos dispositivos em caso de acidente.

As desvantagens do RTPA incluem grandes dimensões (o que exclui o trabalho em condições restritas), a necessidade de um alto nível de treinamento prático do pessoal e visibilidade limitada. As vantagens incluem a presença de poderosos sistemas de energia que permitem o uso de ferramentas hidráulicas e outras, manipuladores poderosos, sistemas de iluminação, etc.

• Complexos de mergulho em alto mar (GVK)

Sendo a forma mais tradicional de realizar o trabalho de mergulho, o trabalho de mergulho continua a ser o mais arriscado e caro. Com o desenvolvimento da tecnologia subaquática, há cada vez menos tarefas que apenas um mergulhador pode realizar. Um exemplo disso é o desenvolvimento e operação de campos de petróleo e gás em águas profundas (1.500 m e mais), onde apenas a robótica é usada. A realização de operações de mergulho em alto mar é arriscada por si só, sem sequer considerar o risco a que o mergulhador está exposto no decorrer do trabalho direto. O impacto das altas pressões no corpo, a compressão e a descompressão, a vida em condições apertadas durante várias semanas, o desenvolvimento de doenças específicas do mergulho e outros factores prejudiciais levam ao desejo de prescindir do trabalho dos mergulhadores.

As vantagens da utilização de mergulhadores: a capacidade de trabalhar em condições apertadas e com pouca visibilidade (uma vez que estão disponíveis sensações táteis), a capacidade de analisar diretamente a situação no local de trabalho e tomar decisões oportunas. As desvantagens incluem os maiores custos dos sistemas em consideração para a construção do próprio GWC e a construção/reequipamento do navio transportador, a impossibilidade de mobilização rápida, elevados custos operacionais, a impossibilidade de operação contínua contínua e outros fatores associados com o facto de estarmos a lidar com trabalho físico pesado de pessoas num ambiente extremamente perigoso.

• Trajes de mergulho rígidos (RDS)

Inicialmente, os VVS foram criados como forma de aliar as vantagens do OVA (sem necessidade de descompressão, proteção contra fatores ambientais, mobilidade sem gasto de força física, presença de uma pessoa no local de trabalho) com as vantagens de um mergulhador de águas profundas (uso de qualquer ferramenta, alta visibilidade, alta mobilidade e destreza, capacidade de trabalhar em condições difíceis). O sistema resultante atende ao mais alto nível os requisitos para um sistema de resgate de emergência - é altamente móvel, não requer o uso de navios especiais designados para ele e tem alto desempenho econômico.

Fato de mergulho duro

Do ponto de vista da utilização da água líquida, faz sentido recorrer à experiência das principais empresas mundiais e ao trabalho que realizam. Um papel especial nesse trabalho é desempenhado pela Phoenix International (EUA), que iniciou o trabalho comercial com misturas reforçadas com líquido em 2003 em todo o mundo. Como operador de M&D de classe mundial com sistemas de mergulho em águas profundas, RTDs, navios guindaste e barcaças, etc., a Phoenix foi selecionada pelo governo dos EUA para implementar o popular princípio americano de trabalhar em conjunto entre especialistas civis e barcaças. (Propriedade governamental, operação privada - “Pertencente ao Estado, opera de forma privada”). A essência do princípio é que uma empresa civil (neste caso, Phoenix) receba à sua disposição sistemas técnicos complexos (no nosso caso, sistemas de abastecimento de água pertencentes à Marinha dos EUA) e se comprometa a mantê-los em plena condição operacional, realizar manutenção, reparos, atualizações e treinamento de pessoal, etc. A empresa tem o direito de utilizar o equipamento para trabalhos comerciais, mas ao receber notificação da Marinha, fica obrigada a fornecê-lo em um prazo extremamente curto (por exemplo, no caso do aparelho AS-28, este período foi de 12 horas) um complexo totalmente operacional e mobilizado, acompanhado por pessoal técnico e de gestão. Assim, o Estado fica desobrigado da manutenção e manutenção de equipamentos e formação de pessoal (o que é muito importante para a frota, que tem uma rotatividade natural de especialistas), enquanto a Marinha está confiante de que, quando necessário, terá à sua disposição sistemas totalmente prontos para operação com pessoal que recebeu o máximo treinamento e experiência possível através de numerosos trabalhos práticos.

Como mostra a experiência concreta no uso de ZhVS, este princípio funciona com muito sucesso. Tendo alcançado sucesso comercial usando trajes espaciais emitidos pelo governo, a empresa adquiriu (primeiro alugou e depois comprou) seus próprios dois conjuntos de equipamentos de suporte à vida (quatro trajes espaciais). Ao longo dos anos, a Phoenix concluiu mais de 90 trabalhos comerciais em todo o mundo, desde o Mediterrâneo e Golfo do México até Madagáscar e os mares da África do Sul, com durações que variam de semanas a meses e profundidades de operação que variam de 30 a mais de 300 metros. À medida que a experiência foi acumulada, tornou-se possível envolver especialistas em água e abastecimento de água em tipos de PTR cada vez mais complexos e difíceis, especialmente na área de construção subaquática e desenvolvimento de campos de petróleo e gás.

Uso conjunto de ZhVS e RTPA

Como mostra a experiência de realização de trabalhos práticos utilizando ZhVS, os melhores resultados são alcançados quando se utiliza ZhVS e ROV (RTPA) juntos. Nesse caso, o RTPA mantém o papel de plataforma de apoio - o dispositivo fornece iluminação, videodocumentação e visão externa do canteiro de obras, fornece e recebe ferramentas, atua como acionamento de ferramentas hidráulicas manuais, manipula objetos pesados , etc. O piloto HVS fornece gerenciamento geral da obra, realiza manipulações “finas”, penetra em estruturas espaciais e é capaz de trabalhar em condições mais complexas.

Plataforma Schilling HD

A segurança do RVV é garantida pela tripulação do RTPA, e a flexibilidade e manobrabilidade que falta ao RVV são compensadas pelas altas propriedades de manobrabilidade e pelo tamanho relativamente pequeno do RVV. Por exemplo, a empresa Phoenix realizou uma série de trabalhos nesta configuração específica e reporta alta eficiência e altos indicadores de segurança durante o trabalho.

Modernização dos sistemas de abastecimento de água

Esse uso prático intensivo do Hardsuit levou a uma necessidade natural de aumentar sua funcionalidade. A fabricante de Hardsuit, a empresa internacional OceanWorks International (Canadá-EUA), lançou no mercado uma nova geração de hard suit - Hardsuit Quantum. Durante a profunda modernização, o ZhVS recebeu um novo sistema de propulsão - ao contrário dos antigos motores de frequência constante com um mecanismo complexo de hélices de passo variável, motores sem escova de maior potência com hélices de passo fixo são instalados no traje. Essa mudança não apenas quase dobrou a potência do traje espacial, mas também reduziu a duração da manutenção e reparo em uma ordem de grandeza - foi a manutenção dos servoacionamentos das pás VVS que foi a mais trabalhosa e tecnicamente difícil etapa durante a manutenção do VVS.

conclusões

O Hardsuit, especialmente com atualizações recentes, tem se mostrado comprovado na prática tanto no mercado comercial quanto na área de resgate de emergência.

De acordo com a empresa Phoenix, eles conseguiram obter os melhores resultados em seu trabalho usando ZhVS em conjunto com máquinas injetoras de classe trabalhadora. Neste caso, o piloto do RV assumiu a gestão da operação no local, realizando trabalhos delicados e complexos, utilizando a percepção visual e tátil, e a capacidade de improvisação, cabendo ao ROV desempenhar o papel de “burro de carga” - um potência de alta potência e plataforma instrumental. É óbvio que o trabalho conjunto com o RTPA (cuja potência é de 150–250 CV) requer muita experiência, técnica meticulosa e coordenação ideal de ações, o que se consegue exclusivamente através de um treino cuidadoso e intensivo e de uma grande quantidade de trabalho prático conjunto. trabalhar. Não se deve esperar desempenho satisfatório de pilotos e equipes de apoio de superfície que só são capazes de realizar descidas de treinamento durante exercícios e eventos raros semelhantes.

Uma solução rentável para este problema pode e deve ser a formação de tripulações em complexos de treino multifuncionais, que lhes permitam trabalhar as complexas interacções de equipamentos subaquáticos em condições totalmente controladas, com simulação de correntes, visibilidade limitada e simulação do ambiente subaquático em o local do trabalho proposto.

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Um traje rígido é usado para trabalhar em grandes profundidades. É composto por corpo e membros de aço, que devem proporcionar liberdade de movimento dos braços e pernas; Para tanto, todas as conexões dos membros são feitas em dobradiças, que representam o ponto mais fraco dos trajes espaciais rígidos.

Não havia necessidade especial de se preocupar com o aperto dos trajes espaciais macios: não havia diferença (diferença) entre a pressão externa da água e a pressão do ar no traje espacial. É completamente diferente em um traje espacial rígido. Aqui o mergulhador respira ar à pressão atmosférica, de modo que a pressão externa da água não é equilibrada pela pressão do ar dentro do traje. Basta que apareça um vazamento ou um pequeno buraco no traje, e ele se encherá instantaneamente de água e a pessoa morrerá.

A quantidade de água que entra no buraco de qualquer recipiente imerso pode ser determinada pela fórmula V=μ F√ 2gH
V - quantidade de água recebida, m³/seg;
F - área do furo, m²;
H - profundidade de imersão, m;
μ =0,6 - coeficiente de fluxo;
g = 9,81 m/seg² - aceleração da gravidade.
Por exemplo, tomemos F = 1 cm² e H = 200 m; Então
Y = 0,0001-0,6√ 2*9,81*200 =0,0038 m³/seg = 230 l/min.

Isso significa que com uma área de abertura de apenas 1 cm², um traje espacial a 200 m de profundidade (se encheria de água em muito menos de um minuto).

O local mais fácil para a água penetrar na roupa é nas vedações. O traje possui juntas fixas que são vedadas com gaxetas de borracha, couro ou plástico (por exemplo, na tampa de uma escotilha e vigia) ou com vedações (por exemplo, no local por onde passa um cabo telefônico). As juntas móveis - dobradiças - são especialmente difíceis de vedar: para que duas partes se movam (gire) uma em relação à outra, deve haver uma lacuna entre elas, e através dessa lacuna a água pode penetrar profundamente.

As melhores vedações para juntas móveis são manguitos autovedantes feitos de materiais plásticos (borracha ou plástico). Inicialmente, o manguito é pressionado firmemente contra a abertura com um anel espaçador especial. Quando imerso, o papel do anel é desempenhado pela água: quanto maior a profundidade e a pressão, mais apertado o manguito é pressionado, garantindo assim a impermeabilidade da conexão. No entanto, em grandes profundidades, o manguito prende as articulações com tanta força que o mergulhador não consegue mais mover os braços ou as pernas. Esta é a principal razão que limita a profundidade de mergulho em um traje rígido a 200-250 m.

Consideremos um traje de mergulho blindado rígido do sistema Neufeldt e Kuhnke, projetado para trabalhos em profundidades de até 150 m e composto por corpo de aço e membros articulados.

O casco possui escotilha de mergulhador, vigias e luminárias. Quatro cilindros de oxigênio são fixados na parte externa do corpo (cada um com capacidade de 2 litros a uma pressão de oxigênio de 150 atm), a partir dos quais o oxigênio é fornecido ao traje espacial por meio de tubulações especiais. A quantidade de oxigênio fornecida é regulada manualmente pelo próprio mergulhador por meio de válvulas localizadas dentro da roupa. Existe também um absorvedor químico de dióxido de carbono.

Apesar do enorme peso do traje (450 kg no ar), o mergulhador nele se movimenta facilmente pelo fundo, pois devido à perda de peso na água, o peso do traje debaixo d'água é de apenas 60 kg.

Para realizar diversas manobras, dois tanques de lastro são instalados nas costas e na frente do corpo do traje, que são abastecidos com água durante a imersão. Um mergulhador pode deslocar a água dos tanques com ar (explodir os tanques) e então o peso do traje diminuirá para 10 kg. Ao soprar e encher os tanques com água, o mergulhador pode mergulhar de forma independente, deitar no fundo, etc. Embora o traje espacial esteja suspenso na embarcação por uma corda, se a corda quebrar, o mergulhador pode emergir sozinho. Durante uma subida de emergência, um cabo telefônico elétrico também é fornecido para reduzir o peso do traje espacial.

O traje está equipado com instrumentos: medidor de profundidade, manômetro, termômetro e telefone. Qualquer ferramenta necessária pode ser inserida nas “mãos” do traje espacial, dependendo do tipo de trabalho que está sendo realizado.

No total, 39 trajes espaciais com profundidade de mergulho de trabalho de 300 a 365 m e 5 trajes espaciais com profundidade de trabalho de até 605 m (modelo HS2000) estão em uso no mundo.

Estão em serviço nos serviços de emergência da Marinha Francesa (de 1 a 300 m), da Marinha Italiana (de 3 a 300 m), da Marinha Japonesa (de 4 a 365 m), da Marinha dos EUA (de 1 a 300 m). m, de 4 a 605 m), Marinha Russa (de 8 a 365 m)

Após a tragédia do submarino nuclear Kursk, a Diretoria de Busca e Resgate da Marinha Russa adquiriu a OceanWorks Int. da empresa americano-canadense em 2002. Corp. oito trajes espaciais normobáricos Newsuit HS1200 (o número indica a profundidade de trabalho em pés - 365 m)

Na vanguarda da exploração profunda estão os batiscafos e os robôs subaquáticos. São batedores, destinados principalmente à observação, embora seus manipuladores lhes permitam coletar amostras e amostras (lembre-se de como James Cameron filmou seu famoso Titanic usando os submersíveis russos de alto mar Mir). Porém, cada vez mais há necessidade de trabalhar em profundidades de centenas de metros, e somente uma pessoa pode fazê-lo. Os principais clientes são as empresas petrolíferas que necessitam de construir plataformas de perfuração subaquáticas, e os militares, que necessitam de ter planos em caso de operações de resgate ou recuperação (o caso do Kursk é muito indicativo).

Sob a água

Ao trabalhar em grandes profundidades (a partir de 60 m), são utilizados dois métodos principais de trabalho subaquático. O primeiro é o método de mergulho de saturação. Nesse caso, os mergulhadores mergulham em trajes espaciais macios, mas não respiram ar (é tóxico nessas profundidades), mas sim misturas especiais de gases (hélio + oxigênio + nitrogênio). Antes do mergulho, os mergulhadores passam vários dias em uma câmara de pressão para se adaptarem à pressão na profundidade necessária, onde vivem durante os intervalos, e são baixados para a água e elevados ao navio em um sino de mergulho. Após a conclusão do trabalho, é necessária uma descompressão prolongada (dezenas de dias). A operação de complexos de pressão complexos (câmara de pressão, sino de mergulho, dispositivo de descida, sistema de preparação de mistura respiratória) é cara e requer grande número de pessoal técnico e médico. Portanto, tais sistemas são difíceis de utilizar, por exemplo, para operações de resgate: não podem ser implantados rapidamente.

Um método mais moderno de trabalho subaquático é o mergulho em trajes de pressão normobárica. A palavra “normobárico” significa que dentro desse traje há pressão atmosférica normal e o mergulhador respira ar normal. A compressão e a descompressão não são necessárias durante esses mergulhos, não é necessária uma câmara de pressão e a velocidade de descida e subida não é limitada pelos limites de descompressão. Um conjunto de traje espacial, dispositivo de elevação e equipamento de convés pesa pouco e pode ser rapidamente transportado até o local de trabalho por via aérea. O tempo de implantação é calculado em horas, o que é fundamental para operações de resgate onde a velocidade significa a diferença entre a vida e a morte.

A armadura é forte

Em essência, um traje espacial normobárico é uma lata grande, só que a pessoa não está fora, mas dentro, como uma espadilha em um tomate. As paredes desta “lata” têm mais de um centímetro de espessura e são fundidas em alumínio (no modelo HS1200), enquanto na versão mais profunda HS2000 são forjadas (e fresadas) como a armadura dos cavaleiros medievais - só que mais grossas.

Como o projétil assume uma pressão monstruosa em grandes profundidades (de 30 a 60 atmosferas), ele é completamente rígido. E para que um mergulhador não apenas olhe os peixes através de uma vigia hemisférica, mas também realize, por exemplo, trabalhos de corte, soldagem, detecção de falhas ou resgate, ele precisa ser capaz de dobrar braços e pernas. Para tanto, os membros são tornados “articulares” - são divididos em segmentos por rolamentos selados de desenho especial, localizados entre si em ângulos estritamente calculados: os braços e as pernas dobram-se devido à rotação dos segmentos. Este esquema garante a mobilidade da “concha” rígida sob enorme pressão externa.

Para não complicar o design com inúmeras juntas de dedos, em vez de luvas, são utilizados manipuladores com empunhaduras substituíveis, que lembram pinças ou garras. Várias ferramentas podem ser instaladas perto do manipulador (por exemplo, uma chave inglesa, uma furadeira ou dispositivos de detecção de falhas).

Helicóptero subaquático

É claro que, com esse design de traje espacial, caminhar não é a melhor maneira de se mover (embora pilotos experientes usem a mobilidade de suas “pernas” para facilitar a operação). Portanto, o Newtsuit está equipado com dois motores, cada um dos quais gira duas hélices. Eles são controlados por pedais - o pedal esquerdo controla o movimento vertical, o pedal direito controla o movimento horizontal e a rotação. “A maneira como Newtsuit se move é mais parecida com um helicóptero do que com um pedestre. Quando os especialistas da Marinha Russa estavam sendo treinados, os mergulhadores tiveram que desaprender o hábito de se movimentar da maneira habitual. Não é à toa que essas pessoas são chamadas de pilotos”, ri Boris Gaikovich, engenheiro de operação de trajes espaciais Newtsuit da Divetechnoservice. Como um helicóptero, as hélices do traje espacial giram a uma velocidade constante durante todo o mergulho, e apenas seu passo (o ângulo de ataque das pás) muda. Este método permite controlar o movimento com mais rapidez e precisão (na presença de correntes subaquáticas isso é muito importante). Mas o “assento” do piloto não é um helicóptero - é mais como um selim de bicicleta.

Podemos ver tudo de cima

O Newsuit é na verdade um pequeno submarino. Mas, apesar de sua autonomia, está amarrado ao navio de abastecimento com uma forte “trela” - um cabo. E de forma alguma para não se perder - a energia é fornecida da superfície por meio de um cabo aos motores, iluminação e sistema de purificação de gás. É quase impossível quebrar o cabo: ele foi projetado para uma carga de trabalho de 907 kg (na modificação HS1200 para a Marinha Russa - 1200 kg) e para quebrar com uma carga de mais de 6 toneladas. O único que pode fazer isso é o próprio piloto. Se o cabo ficar emaranhado, ele pode ser cortado por meio de um mecanismo especial (após o qual o piloto reinicia os motores, flutua até a superfície e espera ser apanhado detectando sinais de VHF, flashes ou sonar). O cabo serve não apenas para fornecer energia, mas também para comunicação bidirecional. O operador da embarcação de apoio ouve o piloto e vê a situação graças a uma câmera de vídeo colorida (ele pode controlá-la de forma independente). Para navegação (principalmente em águas lamacentas), é utilizado um sonar, cuja tela fica localizada na frente do operador, que “orienta” o piloto. Todos os dados (vídeo da câmera, comunicações, sonar e dados do sistema de suporte à vida) são registrados para uso futuro (por exemplo, para o Lloyd's Maritime Register). O operador (assim como o piloto) controla outro aspecto vital: as leituras do sistema de suporte à vida (conteúdo de oxigênio, dióxido de carbono, pressão, temperatura, profundidade, pressão nos cilindros). E por fim, como um fiscal da polícia de trânsito parando um infrator com um aceno de bastão, se houver perigo de colisão, o operador pode intervir e desligar a energia dos motores de seu controle remoto pressionando um botão. O piloto também pode fazer isso, mas a energia só pode ser religada na superfície - esse é o algoritmo para garantir a segurança operacional.

Ar condicionado de elevador

Se no inverno, no frio, você tivesse que ficar sentado por uma ou duas horas em um carro com o motor parado, pode imaginar aproximadamente como são as coisas com o clima dentro de um traje espacial todo em metal. A água nas profundezas onde o trabalho é realizado (especialmente nos mares russos) é bastante fria, por isso os pilotos usam macacões quentes e até levam consigo almofadas térmicas catalíticas. Ao absorver o dióxido de carbono, o purificador de gás também gera calor, o que proporciona aquecimento adicional.

Mas, infelizmente, não há ar condicionado no traje espacial: se a água estiver quente, é preciso inventar formas de se refrescar. Por exemplo, os pilotos americanos que trabalham no Golfo do México em plataformas de petróleo submarinas em profundidades rasas (30-40 m), após uma hora de trabalho, pedem permissão para “correr” várias dezenas de metros mais fundo, onde a água tem uma profundidade muito maior. temperatura mais baixa. E depois de esfriar, eles se levantam novamente e começam a trabalhar.