Din cele mai vechi timpuri, omul a fost atras de adâncurile oceanului. Dar capacitățile umane nu au permis să pătrundă la o adâncime de peste 40 de metri. Prin urmare, oamenii au început să inventeze mijloace tehnice pentru a pătrunde și mai adânc. Primul inventator al unui costum de scafandru cu drepturi depline a fost Leonardo da Vinci, care l-a creat pentru scafandri pentru perle, pentru ca aceștia să poată „mergi sub apă și să extragă perle”. Dar adevărata descoperire în această direcție a venit în secolul al XIX-lea. Odată cu invențiile și îmbunătățirile costumelor de scafandru și submarinelor, adâncurile nevăzute ale oceanelor lumii s-au deschis omului.

Primul dispozitiv de scufundare la mare adâncime al astronomului, geofizicianului, matematicianului, meteorologului, fizicianului și demografului regal englez Edmund Halley, la sfârșitul secolului al XVII-lea.

„Clopotul s-a scufundat în fund. Apoi asistentul i-a pus un alt clopoțel, mic pe cap, și a putut să meargă puțin de-a lungul fundului - cât îi permitea tubul, prin care a respirat aerul rămas în clopotul mare. După aceea, butoaiele cu o sursă suplimentară de aer, cântărite cu încărcătură, au fost aruncate de sus. Asistentul i-a găsit și i-a târât la sonerie.”

Costum de imersiune al aristocratului francez Pierre Remy de Beauvais, 1715.

Unul dintre cele două furtunuri s-a întins la suprafață - prin el venea aer pentru respirație; celălalt servea la îndepărtarea aerului expirat.

Aparatul de imersiune al lui John Lethbridge, 1715.

Acest butoi de stejar etanș a fost conceput pentru a ridica obiecte de valoare de pe navele scufundate. În același an, un alt englez, Andrew Becker, a dezvoltat un sistem similar, care a fost echipat cu un sistem de tuburi de inhalare și expirație.

Aparat de scufundare de Carl Klingert, 1797.

Inventatorul a încercat-o în râul care curge prin orașul său natal, Breslau (acum Wroclaw, Polonia). Partea superioară a costumului este protejată de o structură cilindrică, ceea ce face posibilă mersul pe fundul râului.

Costumul Chauncey Hall, 1810.

Primul costum de mare adâncime cu cizme grele de August Siebe (Germania), 1819.

Inconvenientul era ca daca scafandru ar trebui sa mentina o pozitie verticala, altfel apa putea intra sub clopot. În 1937, clopotului a fost adăugată o haină impermeabilă, permițând scafandrului să devină mai agil.

Astfel de căști sunt folosite de peste o sută de ani.

Costum de scafandru cu 20 de hublouri mici de Alphonse și Theodore Carmagnol, Marsilia, Franța, 1878.

Aparatul lui Henry Fluss, 1878. O mască de cauciuc a fost conectată prin tuburi sigilate la un sac de respirație și o cutie cu o substanță care absoarbe dioxidul de carbon din aerul expirat.

Un scafandru coboară la fundul coastei Chile, unde nava britanică Cape Horn a naufragiat, pentru a ridica o încărcătură de cupru, 1900.

Una dintre primele costume de scafandru sub presiune, proiectată de M. de Pluvy, 1906.

Costum din aliaj de aluminiu al lui Chester MacDuffie, cântărind aproximativ 200 kg, 1911.

Trei generații de costume de scafandru ale companiei germane „Neufeld și Kunke”, 1917-1940.

Primul model (1917-1923)

Al doilea (1923-1929)

Costumul celei de-a treia generații (produs între 1929 și 1940) permitea scufundări la o adâncime de 160 m și era echipat cu un telefon încorporat.

Domnul Perez și noul său costum de scafandru din oțel, Londra, 1925

Un instructor verifică un elev întins într-o cameră de decompresie în timpul orelor la o școală de scufundări, Kent, Anglia, 1930.

Pagini dintr-o revistă cu instrucțiuni despre cum să-ți faci propriul costum de scuba din materiale vechi, cum ar fi un borcan pentru prăjituri sau un vas pentru încălzirea apei.

Costum gonflabil.

Mini-submarin pentru o persoană, 1933.

Operația de ridicare la suprafață a oaselor unui mastodon, 1933.

Costum metalic care a permis scafandrului să coboare la o adâncime de peste 350 m, 1938.

Primul costum automat cu regulator de presiune și rezervoare de aer comprimat Cousteau și Gagnan, 1943.

Un costum care permite scafandrului să lucreze un timp semnificativ la o adâncime de 300 de metri fără un proces lung de decompresie, 1974.

Situația cu crearea costumelor spațiale rigide a fost oarecum diferită. În 1715, cu aproximativ 50 de ani înainte de mașina hidrostatică a lui Freminet, cu țevile sale răcite cu apă pentru „regenerarea” aerului, englezul John Lesbridge a inventat primul costum de scafandru blindat, adică dur. Inventatorul credea că un astfel de costum îl va proteja pe scafandru de efectele presiunii apei și îi va permite să respire aerul atmosferic.Așa cum era de așteptat, costumul nu a adus faimă creatorului său. În primul rând, carcasa de lemn (183 cm înălțime, 76 cm în diametru la cap și 28 cm la picioare) a lăsat mâinile scafandrului neprotejate. În plus, burdufurile au fost folosite pentru a furniza aer de la suprafață, complet incapabil să creeze vreo presiune semnificativă. În plus, scafandrul nu se putea mișca practic, atârnând cu fața în jos în această structură, care, de altfel, nu era etanșă.

Probabil, a fost unul dintre creierul lui Lesbridge care a avut norocul să-l vadă pe un anume Desaguliers, un specialist autorizat de atunci în costume de scafandru. În 1728, el a descris rezultatele testelor costumelor spațiale la care a fost martor astfel: „... Aceste vehicule blindate sunt complet inutile. Scafandrul, care sângera din nas, gură și urechi, a murit la scurt timp după încheierea testelor. Trebuie să presupunem că exact asta s-a întâmplat.

Dacă eforturile pe termen lung de a inventa un costum de scafandru moale au fost încununate în 1837 cu crearea costumului Siebe, atunci creatorii costumului dur au mai avut aproape o sută de ani pentru a proiecta un eșantion potrivit pentru utilizare practică, deși englezul Taylor a inventat primul costum rigid cu articulații cu un an înainte de apariția costumului Siebe . Din păcate, articulațiile au fost protejate de presiunea apei doar de un strat de pânză, iar brațele scafandrului au fost lăsate deschise. Deoarece trebuia să respire aerul atmosferic sub apă, atunci când se scufunda la orice adâncime semnificativă, acestea ar fi inevitabil aplatizate de presiunea apei.

În 1856, americanul Philips a avut norocul să prevadă principalele caracteristici ale acelor câteva costume spațiale rigide care au avut succes în design, care au fost deja create în secolul al XX-lea. Costumul a protejat nu numai corpul, ci și membrele scafandrului; Clestele-captura controlate de scafandru au fost concepute pentru a efectua diverse lucrări, trecând prin etanșări impermeabile, iar îmbinările pivotante au rezolvat destul de satisfăcător problema protecției împotriva presiunii apei. Din păcate, Philips nu putea prevedea totul. Potrivit inventatorului, mișcarea scafandrului sub apă era asigurată de o elice mică, care era situată aproximativ în centrul costumului - vizavi de buricul scafandrușului - și era pusă în mișcare manual. Flotabilitatea necesară a fost creată de o minge umplută cu aer de mărimea unei mingi de baschet, fixată în partea de sus a căștii. Un astfel de plutitor cu greu ar fi ridicat la suprafață nici măcar un scafandru gol, ca să nu mai vorbim de un scafandru îmbrăcat într-o armură metalică care cântărește mai mult de o sută de kilograme.

Până la sfârșitul secolului al XIX-lea. exista o mare varietate de costume dure de diferite modele. Cu toate acestea, niciunul dintre ei nu a fost bun de nimic - inventatorii lor au dat dovadă de o ignoranță surprinzătoare cu privire la condițiile reale ale șederii unei persoane sub apă, deși până atunci se acumulaseră deja unele date în acest domeniu.

În 1904, italianul Restucci a făcut o propunere extrem de dificilă din punct de vedere al implementării sale tehnice, dar întemeiată științific. Costumul spațial pe care l-a dezvoltat prevedea furnizarea simultană de aer la presiune atmosferică a costumului spațial și aer comprimat la articulațiile articulate. Acest lucru a eliminat necesitatea decompresiei și a asigurat conexiuni etanșe. Din păcate, această idee foarte atractivă nu a fost niciodată pusă în practică.

Câțiva ani mai târziu, în 1912, alți doi italieni, Leon Durand și Melchiorre Bambino, au dezvoltat ceea ce este, fără îndoială, cel mai original design de costum rigid inventat vreodată. Era echipat cu patru roți sferice din stejar, care permiteau remorcarea costumului de-a lungul fundului mării. Pe șasiul acestei structuri fantastice, în plus, au fost instalate faruri și un volan. Singurul lucru care lipsea erau scaunele moi. Dar nu au fost solicitate. Ca în costumul lui Lesbridge, scafandrul a trebuit să se întindă pe burtă. În această poziție cea mai convenabilă, martirul, dotat cu tot ce era necesar, putea călători în voie de-a lungul tuturor autostrăzilor subacvatice pe care a avut norocul să le găsească. Din fericire, nu s-a ajuns la construcție.

OPTIMIZAREA TEHNOLOGIILOR DE ADÂNCĂ ADÂNCĂ CU UTILIZARE COSTUME RIGIDE DE SFANDING

Text:
B.A. Gaikovich, Ph.D., Director general adjunct
CJSC NPP PT Okeanos

Costumele de scafandru rigide (ZhVS, Costumele de scafandru atmosferice) au fost folosite constant de marinele din diferite tari si organizatii comerciale inca din anii 1980. Marinele Statelor Unite, Italiei, Franței, Japoniei și Turciei au apreciat avantajele ZhVS față de sistemele tradiționale de scufundări de adâncime și sistemele de scufundări controlate de la distanță ale clasei muncitoare în efectuarea operațiunilor de salvare și a lucrărilor tehnice subacvatice.

Principalele avantaje ale sistemelor ZhVS:

• posibilitatea de transfer/livrare a complexului ZhVS prin orice mod de transport, inclusiv aviație;
• capacitatea de a lucra de pe o navă echipată minim (sau altă ambarcațiune);
• desfășurare și retragere rapidă (de câteva ore) (mobilizare/demobilizare);
• posibilitatea de a asigura muncă aproape 24 de ore (dacă există piloți interschimbabili). Absența necesității decompresiei permite scoaterea la suprafață a costumului doar pentru a reîncărca bateria de susținere a vieții, a reîncărca absorbantul de substanțe chimice CO 2 și a schimba pilotul, ceea ce, cu o echipă instruită de specialiști tehnici, se poate face într-un cateva minute;
• prezența unei persoane direct la locul de muncă, ceea ce face posibilă evaluarea situației în timp real și, dacă este necesar, recurgerea la improvizație.

După ce a evaluat avantajele sistemelor ZhVS, conducerea Marinei Ruse, în cursul programului de recuperare de urgență pentru serviciul de salvare după tragedia submarinului nuclear Kursk, a achiziționat patru seturi (opt costume spațiale) de tip Hardsuit, care , împreună cu vehiculele subacvatice controlate de la distanță ale clasei muncitoare (RTPA) au format coloana vertebrală a forțelor de salvare din flotele Federației Ruse.

ZhVS - costum de scafandru dur

CJSC NPP PT Okeanos este singura companie din Europa care are tehnicieni de înaltă clasă și piloți certificați ai ZhVS Hardsuit (inclusiv noua generație - Hardsuit Quantum) și de mulți ani supraveghează în numele producătorului, efectuând întreținere, reparațiile necesare, modernizarea și suportul tehnic complet al sistemelor de apă adâncă ale ZhVS în funcțiune.

Nivelul înalt al specialiștilor CJSC CNE PT Okeanos a fost confirmat și remarcat în mod repetat, inclusiv de specialiști străini de frunte în acest domeniu.

Mijloace pentru asigurarea operațiunilor de salvare la adâncime

În prezent, sarcinile de efectuare a lucrărilor tehnice de salvare și subacvatice la adâncimi mai mari de 100 m sunt atribuite următoarelor sisteme:

1. Vehicule subacvatice cu echipaj (OPA);
2. Vehicule subacvatice nelocuite telecomandate ale clasei muncitoare (RTPA);
3. Complexe de scufundări de adâncime și scafandri de adâncime (GVK);
4. Costume de scafandru rigide (ZhVS).

Să descriem pe scurt specificul, avantajele și dezavantajele fiecărui sistem.

• Vehicule submersibile cu echipaj (UUV)

Avantajele OPA includ o adâncime mare de lucru (pentru majoritatea dispozitivelor), o autonomie destul de mare, prezența directă a unei persoane la locul de muncă pentru a evalua situația (și uneori pentru soluția improvizată atât de necesară a unei probleme neașteptate) . OPA-uri de salvare (de exemplu, proiecte occidentale PRMS sau Remora, sau proiecte 1855 „Priz” create în URSS și pr. uscate", fără a fi nevoie să intre în apă. Complexele de manipulare ale dispozitivelor casnice asigură performanța unui număr de lucrări.

Dezavantajele ROV-urilor de salvare includ necesitatea de a folosi o navă de sprijin puternică (a cărei mobilizare la timp este extrem de dificilă), costul ridicat atât al creării, cât și al funcționării unor astfel de dispozitive, nevoia de pregătire constantă a personalului, instruire și pregătire avansată. a personalului (ceea ce este foarte greu de asigurat în condiţii normale). rotaţia personalului militar al Marinei). Dimensiunile aparatelor si vizibilitatea extrem de limitata fac imposibila utilizarea lor in conditii dificile de vizibilitate redusa, ingustime, curenti puternici etc. De asemenea, este necesar să existe un echipament suplimentar de salvare în apă adâncă de rezervă pentru a asigura siguranța aparatului în sine (toată lumea își amintește istoria aparatului AS-28 și o serie de situații similare cu ROV-urile interne și străine).

• Vehicule subacvatice nelocuite telecomandate ale clasei muncitoare (RTPA)

RTPA este astăzi cel mai important sistem subacvatic în producția de operațiuni tehnice subacvatice și de salvare. Reprezentând o platformă de putere puternică (până la 250 CP) cu manipulatoare industriale, camere video, sisteme de poziționare, iluminare și capacitatea de a monta atașamente la cererea clientului, ROV-urile funcționale sunt capabile să execute o gamă largă de lucrări. De exemplu, unul dintre cele mai avansate dispozitive, Schilling HD RTPA de la FMC Technologies Schilling Robotics, are următoarele caracteristici:

• Adâncime de lucru: până la 4000 m
• Dimensiuni: 3 x 1,7 x 2 m
• Putere principală: 150 CP
• Putere de antrenare auxiliară (acționare atașată): 40-75 CP
• Greutate în aer: 3700 kg
• Manipulatoare (standard): 1 x 7-functionale, 200 kgf; 1 x 5-funcțional, 250 kgf.

Fiind vehicule foarte mari, RTPA necesită utilizarea unor nave specializate (totuși, mai mici decât în ​​cazul ROV). Pe de altă parte, majoritatea navelor de sprijin pentru platforma de foraj au capacitatea de a desfășura ROV-uri (sau au deja ROV-uri la bord), ceea ce oferă avantaje în viteza de mobilizare a vehiculelor în cazul unui accident.

Dezavantajele RTPA includ dimensiuni mari (care exclude munca în condiții înghesuite), necesitatea unui nivel ridicat de pregătire practică a personalului, vizibilitate limitată. Avantajele sunt prezența unor sisteme puternice de alimentare care permit utilizarea de unelte hidraulice și de altă natură, manipulatoare puternice, sisteme de iluminat etc.

• Complexe de scufundări la adâncime (GVK)

Fiind cel mai tradițional mod de a efectua munca de scufundare, munca de scufundare rămâne cea mai riscantă și mai costisitoare. Odată cu dezvoltarea tehnologiei subacvatice, sunt din ce în ce mai puține sarcini pe care doar un scafandru le poate îndeplini. Un exemplu în acest sens este dezvoltarea și exploatarea zăcămintelor de petrol și gaze de adâncime (1500 m și mai mult), unde este folosită doar robotica. Efectuarea operațiunilor de scufundare la adâncime este riscantă în sine, fără a lua în considerare riscul la care este expus scafandul în timpul muncii directe. Impactul presiunilor ridicate asupra corpului, compresia și decompresia, trăirea în condiții înghesuite timp de câteva săptămâni, dezvoltarea unor boli specifice de scufundare și alți factori nocivi duc la dorința de a se descurca fără munca scafandrilor.

Avantajele utilizării scafandrilor: capacitatea de a lucra în condiții înghesuite și cu vizibilitate slabă (deoarece sunt disponibile senzații tactile), capacitatea de a analiza direct situația de la locul de muncă și de a lua decizii în timp util. Dezavantajele includ costurile cele mai mari pentru sistemele luate în considerare pentru construcția propriu-zisă a GWC și construcția/reechiparea navei de transport, imposibilitatea mobilizării rapide, costurile mari de exploatare, imposibilitatea funcționării continue continue și alți factori asociați. cu faptul că avem de-a face cu muncă fizică grea a oamenilor într-un mediu extrem de periculos.

• Costume de scafandru rigide (ZhVS)

Inițial, VVS au fost create ca un mijloc de combinare a avantajelor OVA (fără nevoie de decompresie, protecție împotriva factorilor de mediu, mobilitate fără cheltuirea forței fizice, prezența unei persoane la locul de muncă) cu avantajele unui scafandru de adâncime (folosirea oricărui instrument, vizibilitate ridicată, mobilitate și dexteritate ridicate, capacitatea de a lucra în condiții dificile). Sistemul rezultat îndeplinește cerințele pentru un sistem de salvare în caz de urgență în cel mai înalt grad - este foarte mobil, nu necesită utilizarea de nave speciale alocate acestuia și are performanțe economice ridicate.

Costum de scafandru rigid

Din punctul de vedere al utilizării ZhVS, este logic să ne referim la experiența companiilor lider din lume și la munca lor. Un rol special în astfel de lucrări îl joacă Phoenix International (SUA), care a început activitatea comercială folosind LHV în 2003 în toată lumea. În calitate de operator PTR de clasă mondială cu sisteme de scufundări în mare adâncime, ROV-uri, nave cu macara și șlepuri etc., Phoenix a fost selectat de guvernul SUA pentru a implementa principiul popular în America al muncii în comun a civililor și a structurilor militare - GOPO (Guvernul). Deținut, administrat privat - „Deținut de stat, funcționează în mod privat”). Esența principiului este că o companie civilă (în acest caz, Phoenix) primește la dispoziție sisteme tehnice complexe (în cazul nostru, sistemele ZhVS ale Marinei SUA) și se angajează să le mențină în stare de funcționare deplină, să efectueze întreținere, reparații. , upgrade-uri și instruire, personal etc. Firmei i se acordă dreptul de a utiliza echipamentul pentru lucrări comerciale, dar, în același timp, la primirea unei notificări din partea Marinei, este obligată să asigure într-un timp extrem de scurt (de exemplu, în cazul AC- 28 aparate această perioadă a fost de 12 ore) un complex complet pregătit de lucru și mobilizat, însoțit de un personal tehnic și de conducere. Astfel, statul este scutit de sarcina întreținerii și întreținerii echipamentelor și instruirii personalului (ceea ce este foarte important pentru o flotă care are o rotație firească de specialiști), în timp ce Marina este încrezătoare că, la momentul necesar, vor avea la sistemele lor de eliminare complet gata de funcționare cu personal care a primit cea mai mare pregătire și experiență posibilă în cursul a numeroase lucrări practice.

După cum arată experiența concretă cu utilizarea ZhVS, acest principiu funcționează cu mare succes. După ce a câștigat succes comercial cu utilizarea costumelor spațiale deținute de stat, compania a achiziționat acum (mai întâi prin închiriere, apoi a cumpărat) propriile două seturi de ZhVS (patru costume spațiale). De-a lungul anilor, Phoenix a finalizat peste 90 de operațiuni comerciale pe tot globul, de la Marea Mediterană și Golful Mexic până la Madagascar și Mările Africii de Sud, cu o durată de la săptămâni la luni și operând la adâncimi de la 30 de metri la peste 300 de metri. Odată cu acumularea de experiență, a devenit posibilă implicarea ZhVS în tipuri din ce în ce mai complexe și dificile de PTR, în special în domeniul construcțiilor subacvatice și al dezvoltării zăcămintelor de petrol și gaze.

Utilizarea în comun a ZhVS și RTPA

După cum a arătat experiența efectuării lucrărilor practice cu utilizarea ZhVS, cele mai bune rezultate sunt obținute cu utilizarea combinată a ZhVS și TPA (RTPA). În acest caz, RTPA rămâne rolul unei platforme de sprijin - dispozitivul oferă iluminat, documentare video și o vedere externă a locului de lucru, furnizează și primește unelte, este o acționare electrică pentru o unealtă hidraulică manuală, manipulează obiecte grele etc. . Pilotul ZhVS efectuează managementul general al lucrării, asigură manipulări „fine”, pătrunde în structurile spațiale și este capabil să lucreze în condiții mai dificile.

Platforma Schilling HD

Siguranța ZHVS este asigurată de echipajul RTPA, iar lipsa flexibilității și manevrabilității RTPA este compensată de manevrabilitatea ridicată și dimensiunea relativ mică a ZHVS. De exemplu, Phoenix a lucrat mult în această configurație și raportează o eficiență ridicată și o performanță ridicată de siguranță în timpul lucrului.

Modernizarea ZhVS

O astfel de utilizare practică intensivă a Hardsuit ZhVS a condus la o nevoie firească de a-și crește funcționalitatea. Producătorul de costume rigide OceanWorks International (Canada-SUA) a lansat pe piață o nouă generație de costume dure - Hardsuit Quantum. În cursul unei modernizări profunde, ZhVS a primit un nou sistem de propulsie - spre deosebire de vechile motoare cu frecvență constantă cu un mecanism complex de elice cu pas variabil, pe costum sunt instalate motoare fără perii de putere crescută cu elice cu pas fix. Această schimbare nu numai că a dublat aproape puterea costumului, dar a redus și durata de întreținere și reparație cu un ordin de mărime - întreținerea servomotorilor lamelor VISH a fost cea mai consumatoare de timp și cea mai dificilă etapă din punct de vedere tehnic. în întreținerea ZhVS.

concluzii

Hardsuit Hardsuit, mai ales cu ultimele upgrade-uri, s-a dovedit în practică atât pe piața comercială, cât și în domeniul salvarii în situații de urgență.

Potrivit companiei Phoenix, ei au reușit să obțină cele mai bune rezultate în munca lor, folosind ZhVS împreună cu o mașină de turnat prin injecție clasa muncitoare. În acest caz, pilotul ZhVS a preluat conducerea operațiunii la fața locului, efectuând lucrări delicate și complexe, folosind percepția vizuală și tactilă, capacitatea de a improviza, lăsând rolul ROV-ului ca „cal de bătaie” - un putere și platformă instrumentală de mare putere. Evident, lucrul în comun cu RTPA (care are o putere de 150–250 CP) necesită experiență mare, tehnică filigrană și coordonare perfectă a acțiunilor, care se realizează numai printr-o pregătire atentă și intensivă și o cantitate mare de muncă practică comună. Rezultate satisfăcătoare nu trebuie așteptate de la piloți și echipele de suport de suprafață care au doar posibilitatea de a efectua coborâri de practică în timpul exercițiilor și evenimentelor rare similare.

O soluție rentabilă la această problemă poate și ar trebui să fie formarea echipajelor în complexe de antrenament multifuncționale, care vă permit să rezolvați interacțiunile complexe ale echipamentelor subacvatice în condiții complet controlate, cu simularea curenților, vizibilitate limitată și simularea subacvatică. situația la locul lucrării propuse.

CJSC CNE PT OKEANOS
194295, Rusia, Sankt Petersburg,
Sf. Yesenina, 19/2
tel. +7 812 292 37 16
www.oceanos.ru

Un costum rigid este folosit pentru lucru la adâncimi mari. Este format dintr-un corp și membre din oțel, care ar trebui să permită libertatea de mișcare a brațelor și picioarelor; pentru aceasta, toate articulațiile membrelor sunt realizate pe balamale, care sunt cel mai slab punct al costumelor dure.

Nu a existat nicio preocupare specială cu privire la etanșeitatea costumelor moi: nu a existat nicio diferență (diferență) între presiunea exterioară a apei și presiunea aerului din costum. Cu totul diferit într-un costum dur. Aici scafandrul respiră aer la presiunea atmosferică, astfel încât presiunea exterioară a apei nu este echilibrată de presiunea aerului din interiorul costumului. Este suficient să apară o scurgere sau o mică gaură în costumul spațial, deoarece acesta va fi umplut instantaneu cu apă, iar persoana va muri.

Cantitatea de apă care intră în deschiderea oricărui vas scufundat poate fi determinată prin formula V=μ F√ 2gH
V - cantitatea de apă care intră, m³ / s;
F - suprafața găurii, m²;
H - adâncimea de scufundare, m;
μ =0,6 - coeficient de curgere;
g \u003d 9,81 m / s² - accelerația gravitației.
De exemplu, să luăm F \u003d 1 cm² și H \u003d 200 m; Apoi
Y \u003d 0,0001-0,6 √ 2 * 9,81 * 200 \u003d 0,0038 m³ / s \u003d 230 l / min.

Aceasta înseamnă că, cu o zonă de deschidere de numai 1 cm², un costum la o adâncime de 200 m (ar fi umplut cu apă în mult mai puțin de un minut.

Cea mai ușoară cale prin care apa să intre în costum este la foci. Costumul spațial are conexiuni fixe, care sunt sigilate fie cu garnituri de cauciuc, piele sau plastic (de exemplu, în capacul trapei și hublo), fie cu presetupe (de exemplu, în locul unde trece cablul telefonic). Îmbinările mobile - balamalele sunt deosebit de dificil de etanșat: la urma urmei, pentru ca două părți să se miște (rotite) una față de cealaltă, trebuie să existe un spațiu între ele, iar apa poate izbucni prin acest gol la adâncime.

Cele mai bune etanșări pentru îmbinările mobile sunt manșetele auto-etanșe din materiale plastice (cauciuc sau plastic). Inițial, manșeta este presată strâns pe spațiu cu un inel distanțier special. La scufundare, rolul inelului este jucat de apă: cu cât adâncimea și presiunea sunt mai mari, cu atât manșeta este presată mai strâns, asigurând astfel etanșeitatea la apă a conexiunii. Cu toate acestea, la adâncimi mari, manșeta strânge conexiunile atât de strâns încât scafandrul nu își mai poate mișca brațele sau picioarele. Acesta este principalul motiv care limitează adâncimea scufundării într-un costum dur la 200-250 m.

Luați în considerare un costum de scafandru blindat rigid al sistemului Neifeldt și Kunke, conceput pentru a funcționa la o adâncime de până la 150 m și format dintr-un corp de oțel și membre articulate.

Corpul are o trapă pentru scafandru, hublouri și corpuri de iluminat. În exterior, pe corp sunt atașate patru butelii de oxigen (fiecare cu o capacitate de 2 litri la o presiune de oxigen de 150 atm), din care oxigenul este furnizat costumului spațial prin conducte speciale. Cantitatea de oxigen furnizată este reglată manual de către scafandru însuși prin intermediul unor supape situate în interiorul costumului. Există, de asemenea, un absorbant chimic de dioxid de carbon.

În ciuda greutății uriașe a costumului (450 kg în aer), scafandrul se mișcă cu ușurință de-a lungul fundului în el, deoarece din cauza pierderii în greutate în apă, greutatea costumului sub apă este de numai 60 kg.

Pentru producerea diferitelor manevre, pe corpul costumului spațial sunt instalate două rezervoare de balast în spate și față, umplute cu apă atunci când sunt scufundate. Un scafandru poate îndepărta apa din rezervoare cu aer (suflă rezervoarele), iar apoi greutatea costumului va scădea la 10 kg. Prin suflarea și umplerea rezervoarelor cu apă, scafandrul se poate scufunda independent, se poate culca pe fund etc. Deși costumul spațial este suspendat de navă pe o frânghie, în cazul ruperii frânghiei, scafandrul poate ieși singur. . În timpul unei ascensiuni de urgență, este dat și un cablu telefonic electric pentru a reduce greutatea costumului spațial.

Costumul este echipat cu instrumente: un manometru, un manometru, un termometru și un telefon. Orice instrument necesar poate fi introdus în „mâinile” costumului, în funcție de tipul de muncă efectuată.

În total, în lume sunt operate 39 de costume spațiale cu o adâncime de imersiune de lucru de 300-365 m și 5 costume cu o adâncime de lucru de până la 605 m (modelul HS2000)

Sunt în serviciu cu serviciile de salvare ale Marinei Franceze (de la 1 la 300 m), Marinei Italiene (de la 3 la 300 m), Marinei Japoneze (de la 4 la 365 m), Marinei SUA (de la 1 la 300 m). m, de la 4 la 605 m), Marina Rusă (de la 8 la 365 m)

După tragedia submarinului nuclear „Kursk” din 2002, Direcția Operațiuni de Căutare și Salvare a Marinei Ruse a achiziționat de la compania americano-canadiană OceanWorks Int. Corp. opt costume spațiale normobarice Newsuit HS1200 (figura indică adâncimea de lucru în picioare - 365 m)

În fruntea explorării profunde se află batiscafele și roboții subacvatici. Sunt de recunoaștere, sunt destinate în principal pentru observație, deși manipulatorii lor vă permit să prelevați mostre și mostre (amintiți-vă cum James Cameron și-a filmat faimosul Titanic cu ajutorul submersibililor ruși de adâncime Mir). Cu toate acestea, din ce în ce mai des este nevoie de a lucra la adâncimi de sute de metri și doar o persoană o poate face. Principalii clienți sunt companiile petroliere, care au nevoie să construiască platforme de foraj subacvatice, și armata, care trebuie să aibă planuri în vigoare în cazul lucrărilor de salvare sau de recuperare (cazul Kursk-ului este destul de revelator).

Sub apa

Când se lucrează la adâncimi mari (de la 60 m), se folosesc două metode principale de lucru subacvatic. Prima este metoda scufundarii cu saturație. În acest caz, scafandrii se scufundă în costume moi, dar nu respiră aer (este toxic la astfel de adâncimi), ci amestecuri speciale de gaze (heliu + oxigen + azot). Înainte de a se scufunda, scafandrii petrec câteva zile într-o cameră de presiune pentru a se adapta la presiunea la adâncimea dorită, locuiesc acolo și în pauze și îi coboară sub apă și îi ridică la navă într-un clopot de scufundare. După terminarea lucrărilor, este necesară o decompresie lungă (zeci de zile). Funcționarea complexelor de presiune complexe (camera de presiune, clopot de scufundare, dispozitiv de ridicare, sistem de preparare a amestecului respirator) este costisitoare și necesită personal tehnic și medical numeros. Prin urmare, astfel de sisteme sunt dificil de utilizat, de exemplu, pentru operațiuni de salvare: nu pot fi implementate rapid.

O metodă mai modernă de lucru subacvatic este scufundarea în costume normobarice. Cuvântul „normobaric” înseamnă că în interiorul unui astfel de costum spațial există o presiune atmosferică normală, iar scafandrul respiră aer obișnuit. Compresia și decompresia în timpul unor astfel de scufundări nu sunt necesare, nu este necesară o cameră de presiune, rata de scufundare și ascensiune nu este limitată de cadrele de decompresie. Setul de costum spațial, dispozitiv de ridicare și echipament de punte cântărește puțin și poate fi transportat rapid cu aer la locul de muncă. Timpul de desfășurare este calculat în ore, ceea ce este critic pentru operațiunile de salvare, unde viteza înseamnă linia dintre viața și moartea oamenilor.

Armura este puternică

De fapt, un costum spațial normobaric este o cutie mare de conserve, doar că persoana nu este afară, ci înăuntru, ca un șprot într-o roșie. Pereții acestei „conserve” au o grosime de peste un centimetru și sunt turnați din aluminiu (în modelul HS1200), în timp ce în versiunea mai adâncă a lui HS2000 sunt forjați (și măcinați), precum armura cavalerilor medievali - doar mai gros.

Deoarece carcasa preia o presiune uriașă la adâncimi mari (de la 30 la 60 de atmosfere), este complet rigidă. Iar un scafandru, nu numai pentru a vedea peștele printr-un hublo emisferic, ci și pentru a efectua, de exemplu, tăiere, sudare, detectarea defectelor sau lucrări de salvare, trebuie să își poată îndoi brațele și picioarele. Pentru a face acest lucru, membrele sunt făcute „articulare” - sunt împărțite în segmente prin rulmenți etanșați cu un design special, amplasați unul față de celălalt la unghiuri strict calculate: brațele și picioarele sunt îndoite din cauza rotației segmentelor. O astfel de schemă asigură mobilitatea unei „cochilii” rigide sub o presiune externă enormă.

Pentru a nu complica designul cu numeroase articulații ale degetelor, în locul mănușilor se folosesc manipulatoare cu cleme interschimbabile, asemănătoare cu clești sau clești. Lângă manipulator pot fi instalate diverse instrumente (de exemplu, o cheie, burghiu sau dispozitive de detectare a defectelor).

elicopter subacvatic

Este clar că, cu acest design al costumului, mersul pe jos nu este cel mai bun mod de a vă deplasa (deși piloții experimentați folosesc mobilitatea „picioarelor” pentru ușurință în operare). Prin urmare, Newtsuit este echipat cu două motoare, fiecare dintre ele rotind două elice. Ele sunt controlate de pedale - pedala stângă controlează mișcarea verticală, cea dreaptă - orizontală și rotația. „Modul în care se mișcă Newtsuit seamănă mai mult cu un elicopter decât cu un pieton. Când specialiștii marinei ruse au fost pregătiți, scafandrii au fost nevoiți să dezvețe obiceiul de a se deplasa în mod obișnuit. Nu degeaba acești oameni se numesc piloți”, râde Boris Gaikovich, inginer pentru operarea costumelor Newtsuit de la compania Divetechnoservice. Ca un elicopter, elicele costumului se rotesc pe toată durata scufundării cu o viteză constantă și se schimbă doar pasul lor (unghiul de atac al palelor). Această metodă vă permite să controlați rapid și cu precizie mișcarea (în prezența curentului subteran, acest lucru este foarte important). Dar „scaunul” pilotului nu este deloc un elicopter - este mai degrabă ca o șa de bicicletă.

Putem vedea totul de sus

Newsuit este de fapt un mic submarin. Dar, în ciuda autonomiei sale, este legat de nava de aprovizionare cu o „lesă” puternică - un cablu-cablu. Și deloc pentru a nu vă pierde - puterea este furnizată de la suprafață printr-un cablu de cablu către motoare, iluminat și sistemul de curățare a gazelor. Ruperea cablului este aproape imposibilă: este proiectat pentru o sarcină de lucru de 907 kg (în modificarea HS1200 pentru Marina Rusă - 1200 kg) și pentru rupere la o sarcină mai mare de 6 tone. Singurul care poate face acest lucru este pilotul însuși. Dacă cablul este încurcat, acesta poate fi tăiat folosind un mecanism special (după aceasta, pilotul resetează motoarele, plutește la suprafață și așteaptă să fie ridicat, având semnale VHF detectate, un far intermitent sau hidroacustic). Cablul servește nu numai pentru alimentarea cu energie, ci și pentru comunicarea în două sensuri. Operatorul de pe vasul de sprijin îl aude pe pilot și vede situația datorită unei camere video color (o poate controla singur). Pentru navigație (mai ales în ape tulburi), se folosește un sonar, ecranul acestuia este situat în fața operatorului, care „îndreptă” pilotul. Toate datele (video camerei, conversații, sonar și date de susținere a vieții) sunt înregistrate pentru utilizare ulterioară (de exemplu, pentru Lloyd's Register of Marine). Operatorul (ca și pilotul) controlează un alt aspect vital: citirile sistemului de susținere a vieții (oxigen, dioxid de carbon, presiune, temperatură, adâncime, presiune în cilindri). Și, în sfârșit, ca un inspector de poliție rutieră care oprește un intrus cu un val al ștafei, dacă există pericolul unei coliziuni, operatorul poate interveni și poate opri motoarele de la telecomandă prin apăsarea unui singur buton. Pilotul poate face și acest lucru, dar puteți porni din nou puterea doar de la suprafață - acesta este algoritmul pentru asigurarea siguranței muncii.

Ascensor aer condiționat

Dacă iarna, pe frig, trebuia să stai o oră sau două într-o mașină cu motorul blocat, poți să-ți imaginezi cam cum stau lucrurile cu clima din interiorul unui costum spațial integral din metal. Apa de la adâncimile unde se desfășoară lucrările (mai ales în mările Rusiei) este destul de rece, așa că piloții își îmbracă salopete calde și chiar iau cu ei și încălzitoare catalitice. Scruberul cu gaz, atunci când absoarbe dioxidul de carbon, eliberează și căldură, care asigură o încălzire suplimentară.

Dar, din păcate, în costumul spațial nu există aer condiționat: dacă apa este caldă, trebuie să inventezi modalități de răcire. De exemplu, piloții americani care lucrează în Golful Mexic pe platforme petroliere subacvatice la adâncimi mici (30-40 m), după o oră de muncă, cer permisiunea de a „scăpa” cu câteva zeci de metri mai adânc, unde apa are o mare adâncime. temperatură mai scăzută. Și după ce s-au răcit, se ridică din nou și se apucă de treabă.