Текст книги "Подводный флот специального назначения"

Автор книги: Александр Новиков

Соавторы: Олег Прокофьев,Виталий Максимов
сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 6 страниц)

Максимов Виталий Иванович
Новиков Александр Алексеевич
Прокофьев Олег Павлович
ПОДВОДНЫЙ ФЛОТ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Средства освоения морских глубин

ВВЕДЕНИЕ

Бросив взгляд на карту мира, вы заметите, что большая ее часть окрашена в сине-голубой цвет, обозначающий воду. И действительно, из 510 млн. кв. км всей поверхности нашей планеты 361 млн. кв. км приходится на долю Мирового океана и только 149 млн. кв. км занято сушей.

Что же представляет собой Мировой океан?

Мировым океаном принято называть соединяющиеся друг с другом и рассматриваемые как единое целое океаны и моря земного шара. Глубина Мирового океана колеблется от нескольких метров до нескольких километров. Самой большой из известных людям глубин считается глубина Марианской впадины в Тихом океане, равная 11 022 м, которая была открыта советскими учеными во время экспедиции на океанографическом судне «Витязь» в августе 1957 г. Дно Мирового океана в зависимости от глубины принято подразделять на материковую отмель, материковый склон, ложе океана и глубоководные впадины.

Материковая отмель (распространено также название «материковый шельф») занимает около 8 % общей площади Мирового океана. Это ближайшая к суше часть океана, характеризуется небольшими уклонами дна (до 1°). Границей материковой отмели служит ее бровка (обычно следующая за очертаниями берега), за которой дно сразу же приобретает значительный уклон.

Глубина материковой отмели колеблется в пределах 200 м.

Материковый склон, занимающий 11 % общей площади Мирового океана, начинается сразу же за бровкой материковой отмели и простирается до глубин

2000–2400 м. Граница его – материковый цоколь – почти совпадает с очертаниями материков. Уклон дна этой части океана 4–7°.

Ложе океана, занимающее наибольшую площадь Мирового океана (до 81 %), имеет глубины, превышающие 2000 м. Следует заметить, что 78 % всей площади Мирового океана занимают районы со средней глубиной 5000 м.

В Мировом океане встречаются также глубоководные впадины с глубинами более 5000 м, однако их площадь не превышает 3 %.

С Мировым океаном связана жизнь многих миллионов людей. Одни используют животные и растительные ресурсы моря, другие – химические и топливные, третьи заняты в морском транспорте. Связь человека с морями и океанами все расширяется. В последние годы, помимо вовлечения в эксплуатацию географически отдаленных районов промысла, возникла проблема использования энергетических ресурсов морей и океанов, прежде всего энергии морских приливов, и извлечения рудных ископаемых с морского дна.

Мировой океан приковывает к себе внимание многих исследователей. И это не удивительно – ведь освоение даже части его несметных сокровищ позволило бы человечеству решить многие важнейшие экономические проблемы сегодняшнего дня.

В настоящее время людьми наиболее широко используются живые организмы Мирового океана. Их улов ныне приближается к 50 млн. т в год. Так, в 1962 г. было добыто всего около 45 млн. т живых организмов (без китов), в том числе 40 млн. т рыбы, более 2,5 млн. т моллюсков и 900 тыс. т ракообразных. Одних лишь китов добывают в год 50–60 тыс. экземпляров, а средний вес кита равен 50 т!

Кроме рыбных ресурсов, весьма важным сырьевым резервом Мирового океана являются морские водоросли, широкие полосы которых опоясывают побережья многих стран, в том числе и Советского Союза. Запасы морских водорослей в морях нашей страны исчисляются десятками миллионов тонн.

Ныне известно около ста различных видов водорослей, которые могут идти в пищу человеку и на корм скоту, перерабатываться для удобрения полей и служить ценнейшим сырьем для химической, пищевой и фармацевтической промышленности. Как показывают расчеты, из каждых 10 тыс. ц водорослей можно получить 1500 ц маннита, 2700 ц пищевого и технического натрия и 1900 ц солей калия.

В ряде стран бассейна Тихого океана имеются подвижные плантации морских водорослей, которые дают по 15 т зеленой массы с гектара. А какие великие возможности таит в себе, например, хлорелла – микроскопическая водоросль, растущая в виде рыхлой зеленой массы! С одного гектара площади, занятой хлореллой, можно собирать до 430 ц растительного вещества, белковое содержание которого достигает 50 %, т. е. в 4 раза больше, чем у пшеницы.

На долю океана приходится около 25 % мирового производства белковых продуктов животного происхождения. Потенциально океан – крупнейший источник пищевых ресурсов. Ведь из 200 000 КГЭС[1]1
  КГЭС – количество энергии, равное 10¹⁰ квт-ч, т. е годовой выработки энергии Куйбышевской ГЭС—10 млрд квт-ч.


[Закрыть] солнечной энергии, которые ежегодно связываются в процессе фотосинтеза, 160 000 КГЭС, или 80 %, приходится на моря и океаны и только 20 % на сушу.

И тем не менее удельный вес морей и океанов в мировом производстве белковой пищи крайне мал. Это объясняется прежде всего слабой освоенностью Мирового океана, рельеф которого, по мнению многих ученых, пока что изучен немногим лучше, чем поверхность далекой от нас Луны.

Наряду с рациональным использованием естественных сырьевых ресурсов морей и океанов необходимы перестройка их фауны и флоры, активное воздействие человека на живой и растительный мир таинственного голубого континента.

В морской воде содержатся, по-видимому, все элементы, входящие в таблицу Менделеева. Пока же их найдено 44. Но если вес живых и растительных организмов, скрытых толщей Мирового океана, составляет около 16 млрд. т, то общий вес минеральных веществ, ожидающих использования человеком, равен совершенно астрономической цифре – 4810¹⁵ т, или 48 000 000 млрд. т, в том числе хлористого натрия 38 000 000 млрд. т, сульфатов 3 000 000 млрд. т, магния 1 600 000 млрд. т, калия 480 000 млрд. т и брома 83 000 млрд. т.

Как известно, добыча поваренной соли из морской воды является одним из наиболее древних промыслов, освоенных человеком. Мировая потребность в поваренной соли достигает 22 млн. т в год. Примерно 1/3 этого количества приходится на соль, выпариваемую из морской воды. Так, в Великобритании «морской соли» добывается 4 млн. т, в США свыше 2 млн. т, в Индии 1,5 млн. т, в Испании 0,8 млн. т, в Италии 0,6 млн. т, во Франции 0,5 млн. т.

В последние годы большое значение получило производство магния. Если в 1916 г. в Англии была получена первая тонна магния из морской воды, то уже в 1943 г. из 250 000 т мировой добычи магния 82 000 т, или 33 %, было извлечено из воды. В настоящее же время добыча магния из морской воды достигает примерно 300 000 т в год.

Запасы магния в Мировом океане огромны. Так, содержание магния в 1 км³ морской воды составляет 1,3 млн. т, что достаточно для удовлетворения мировой потребности в магнии на много лет. Магниевый завод, например, можно построить в любом районе морского побережья. Особенно богат магнием Сиваш, где его содержится в единице воды в 22 раза больше, чем в любой другой точке Мирового океана.

Из других химических богатств Мирового океана следует отметить бром. Содержание брома в морской воде, по данным академика А. Е. Ферсмана, составляет 0,008 %, тогда как в земной коре его 0,001 %, т. е. в восемь раз меньше. Из минералов суши бром практически не извлекается, и поэтому единственным источником его получения остается морская вода или отложения солей высохших морей. В морях и океанах растворено 99 % мирового запаса брома.

Основной потребитель брома – автотранспорт, в частности двигатели внутреннего сгорания. Бромистые соединения, добавленные в моторное топливо, способствуют сохранению двигателей, предупреждают их быстрый износ. Кроме того, в последние годы бромистый метил стал широко использоваться для борьбы с сельскохозяйственными вредителями.

В морской воде растворено и огромное количество йода, однако извлечь его с помощью обычных химических методов практически невозможно. В то же время водоросли, особенно морской капусты, накапливают йода в десятки и сотни раз больше, чем его растворено в морской воде. Но трудоемкий и сравнительно малоэффективный способ получения йода из водорослей уже в 20-х годах вытеснен методом получения йода из буровых вод нефтяных скважин.

Необходимый нашей промышленности химикат– сульфат натрия (обезвоженный мирабилит) – это дар Каспийского моря. Залив Кара-Богаз-Гол, соленость воды в котором достигает 300%о, является крупнейшим солевым месторождением на земном шаре. Основные потребители сульфата натрия – стекольная, бумажно-целлюлозная, текстильная и некоторые другие отрасли промышленности. Следует заметить, что морские организмы концентрируют не только йод, но и редкие металлы. Если мелководные районы Мирового океана искусственно заселить организмами, поглощающими никель, кобальт, уран, молибден, радий, то это может представить огромный промышленный интерес.

Установлено, что основные месторождения нефти и газа находятся не на суше, а в море, под водой. Так, в Западном полушарии более 70 % запасов нефти сосредоточено в районе Мексиканского залива, а в Восточном полушарии более 85 % – вблизи Персидского залива и Каспийского моря.

США намечают довести добычу нефти в море к 1970 г. до 39 млн. т в год, что составит примерно 8 % общей добычи нефти в этой стране.

В Советском Союзе добыча нефти из-под воды ведется с 1925 г. на Каспийском море, весь шельф которого, по мнению специалистов, содержит исключительные по величине запасы нефти.

Мировой океан – громадный аккумулятор и преобразователь энергии Солнца, ветра и Луны. Человеческая мысль давно работает в направлении использования двух видов энергии – морских приливов и энергии, скрытой в разнице температуры между верхними и нижними слоями воды. За последние сто лет разработано более 300 проектов сооружения приливных электростанций.

Подсчитано, что мировая потребность в электроэнергии на ближайшие 20 лет (без СССР) определяется в 3000 млрд. квт-ч. Считается, что 2000 млрд. квт-ч обеспечат угольные и атомные электростанции, а 1000 млрд. квт-ч дадут приливные в комбинации с речными гидроэлектростанциями. По мнению специалистов, энергетика будущего будет представлять собой единство двух источников энергии – атома и морского прилива.

Кроме приливных электростанций, начато уже сооружение гидротермальных станций, основанных на разнице в температуре воды. Так, в тропических и субтропических районах разница в температуре воды на поверхности океана и на глубине 400–500 м составляет примерно 20°. Этой разницы в температуре оказывается достаточно для того, чтобы привести в действие двигатель. На этом принципе на Западном берегу Африки в Абиджане сооружена первая в мире термогидроэлектростанция мощностью 14 тыс. квт.

Недостаточно в наши дни используются отложения умерших морских организмов на дне Мирового океана. В середине XIX века на дне Атлантического океана были найдены конкреции[2]2
  Конкреции – минеральные образования округлой формы в осадочных горных породах. Ядром их обычно служат раковины, кости и другие предметы, способствующие концентрации определенных минералов.


[Закрыть], содержащие в своем составе железо, марганец, никель, кобальт, медь и другие редкие элементы.

Так, во время работ по программе Международного геофизического года на дне юго-восточной части Тихого океана обнаружили большое скопление рудных конкреций железа, никеля, марганца и кобальта. Площадь, занимаемая рудными конкрециями, исчисляется тысячами квадратных миль.

В Центральной части Индийского океана во время работ советского океанографического судна «Витязь» в 1960 г. были найдены на глубине 4–6,5 тыс. м крупные концентрации железно-марганцевых конкреций, часто покрывающих океан подобно булыжной мостовой.

Химический состав конкреций определялся неоднократно. В среднем в них обычно содержится: марганца– 20 %, железа—15 %, никеля – 0,5 %, кобальта – 0,5 %, меди – 0,5 %. В некоторых же конкрециях концентрация марганца достигает 45 %, кобальта до 1 %, никеля до 1,5 % и меди до 2 %. Кроме того, в конкрециях содержится большое количество радиоактивных, рассеянных и редких элементов. Можно указать, в частности, что содержание кобальта в конкрециях, устилающих дно Мирового океана, близко к 2 млрд. т, тогда как мировые запасы его на суше оцениваются всего лишь в 1 млрд. т.

По расчетам американских ученых, капитальные затраты на организацию добычи с морского дна 5000 т конкреций в сутки составляют около 70 млн. долларов. Срок окупаемости капиталовложений 3–4 года.

Ученые полагают, что если удастся выяснить условия образования марганцевых конкреций, то можно будет воссоздавать эти условия искусственным путем, в районах, где это удобно. Тогда процесс образования марганцевых конкреций можно будет ускорить, сделать его управляемым. А это позволит намного увеличить мировые запасы марганца и даст возможность людям распоряжаться этими запасами по своему усмотрению.

Человек, познавший Мировой океан в самом далеком прошлом, на протяжении всей многовековой истории учился использовать его блага, вначале самыми примитивными способами, а затем все более и более усовершенствованными. В перспективе по мере развития прогресса роль Мирового океана в экономической жизни человечества будет все больше и больше возрастать.

Богатства Мирового океана неисчислимы и неисчерпаемы. Рассказ о них – предмет специальных научных исследований, но даже столь поверхностное описание, как приведенное выше, позволяет составить некоторое представление о той титанической работе, которую предстоит проделать ученым и специалистам-практикам многих отраслей науки и техники, чтобы заставить таинственный и могучий Мировой океан отдать свои бесценные сокровища людям.

Большое значение изучению Мирового океана придают многие видные специалисты ряда капиталистических стран. В американской прессе, например, неоднократно публиковались заявления о том, что интерес к изучению тайн Мирового океана объясняется не только возможностью экономического освоения его богатств, но в первую очередь необходимостью использования глубин в военных целях, учитывая все более широкое развитие подводного кораблестроения. Отмечается, что в связи с отставанием Соединенных Штатов Америки от Советского Союза в ряде областей науки и техники, и особенно в освоении космического пространства, США ставят задачу обогнать СССР в изучении и освоении глубин Мирового океана. Однако сами, же американские специалисты вынуждены признать, что наша страна превзошла США в деле изучения Мирового океана и продолжает делать большие успехи в этой области.

ВМС США совместно с национальной академией наук и другими специализированными организациями в 1960 г. разработали программу десятилетних океанографических исследований, получившую условное наименование «Тенок-61». Для выполнения этой программы выделено 900 млн. долларов, солидная часть из которых (245 млн. долларов) ассигнуется на решение военных проблем. Программой предусмотрено построить 70 океанографических судов и провести большой объем исследовательских работ, связанных с созданием точных карт рельефа дна и подводных течений в морях и океанах. Значительное внимание уделено изучению физических свойств, биологии больших глубин, а также созданию высокочувствительных измерительных приборов и телеметрического оборудования.

Стараются не отстать от США и другие капиталистические страны, входящие в империалистический агрессивный блок НАТО. Так, в составе НАТО созданы специальный подкомитет океанографических исследований и так называемый «Международный центр военных противолодочных исследований», в которые входят представители США, Англии, Франции, Италии, ФРГ, Канады, Нидерландов, Дании и Норвегии.

Особое значение в программе «Тенок-61», а также в иных программах и планах океанографических исследований за рубежом придается изучению и освоению Арктики, которая считается вероятным районом стартовых позиций подводных лодок-ракетоносцев.

Как известно, ВМС США с 1957 г. отрабатывают действия своих атомных подводных лодок в водах Арктики. Подо льдами арктических полярных морей за последние семь лет плавали четыре американские атомные подводные лодки «Наутилус», «Скэйт», «Сарго» и «Сидрагон». На этих подводных лодках устанавливалась специальная аппаратура и находились группы ученых для выполнения океанографических исследований и испытания новых типов гидроакустических станций и подводных телевизоров.

В ходе арктических походов атомных подводных лодок США непрерывно измерялась толщина ледяного покрова, исследовались подводная освещенность, прозрачность, температура, соленость, биологический состав воды на различных глубинах, наличие акустических рассеивающих слоев, а также производились тщательное топографическое исследование дна, обмер айсбергов и изучение нижнего профиля ледяного покрова.

Большая программа океанографических и геофизических исследований в военных целях выполнялась во время кругосветного плавания атомной подводной лодки ВМС США «Тритон».

Как сообщает зарубежная печать, в ходе этих исследований значительная роль отводилась изучению возможностей прогнозирования гидрологических и метеорологических условий в районах плавания подводных лодок, что необходимо для эффективного использования гидроакустических средств наблюдения и связи, самонаводящегося оружия, средств и способов гидроакустической маскировки.

Ни для кого не секрет, что все походы американских атомных подводных лодок проводятся с провокационной целью демонстрации возможности нанесения якобы безнаказанных ракетных ударов из районов Арктики по территории Советского Союза. Но всему миру известно также, что советские атомные подводные лодки давно уже успешно действуют подо льдами арктических вод.

Грозным предостережением провокаторам из Пентагона звучат слова Министра обороны СССР Маршала Советского Союза Р. Я. Малиновского, произнесенные на XXII съезде КПСС, о том, что «наши ракетные подводные лодки научились хорошо ходить подо льдами Арктики и точно занимать позиции для пуска ракет, что очень важно для надежного поражения объектов на суше и на воде».

Неплохо напомнить тем, кто хотел бы развязать истребительную термоядерную войну, слова, записанные в Программе КПСС: «Советское государство будет заботиться о том, чтобы его Вооруженные Силы были мощными, располагали самыми современными средствами защиты Родины – атомным и термоядерным оружием, ракетами всех радиусов действия, поддерживали на должной высоте все виды военной техники и оружия».

Мировой океан велик, могуч и сказочно богат. Пройдут немногие годы, человек станет хозяином океанов. Их первородная целина ждет с нетерпением своих покорителей, мудрых и отважных, вооруженных лучшими достижениями самой передовой науки и техники. Несметные богатства морей и океанов должны служить великим целям, начертанным XXII съездом КПСС перед советским народом – народом творцом и созидателем.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ОСВОЕНИЯ ГЛУБИНЫ

Первым сведениям о морских глубинах мы обязаны прежде всего водолазам-ныряльщикам. Еще в древности отдельные ныряльщики могли погружаться на глубину 30–40 м и находиться под водой 1–3 мин. Их водолазным снаряжением были груз и веревка, соединяющая ныряльщика с поверхностью. Позже для увеличения времени пребывания под водой ныряльщики стали применять особые устройства: кожаные мешки с воздухом, трубки, сообщающиеся с поверхностью, и опрокинутые вверх дном сосуды. Эти устройства, безусловно, сыграли свою роль в развитии водолазного дела и послужили прообразами современного водолазного снаряжения. Так, трубки, сообщающиеся с наружным воздухом, превратились впоследствии в водолазные шланги, кожаные мешки с воздухом – в дыхательные мешки, а опрокинутые вверх дном сосуды – в современные водолазные колоколы.

Первые водолазы-ныряльщики использовались в основном для добывания пищи и ценных раковин со дна моря. Но уже в те далекие времена они нередко выполняли различные работы под водой в мирных и военных целях, что подтверждают многочисленные документы и надписи на древнейших памятниках старины. Строительство подводных сооружений, обрезание якорных канатов, подводные засады, незаметное подкрадывание к противнику и его кораблям, форсирование водных преград – таков далеко не полный перечень военной деятельности водолазов того времени.

Легенды, дошедшие до наших дней, рассказывают, что Александр Македонский опускался в море в хрустальном колоколе на веревке. Много сведений о первых водолазах встречается в литературных памятниках древнего мира: у Гомера, Фукидида, Аристотеля, Плутарха, а также в трудах других историков, ученых и литераторов. Так, древнеримский писатель Вегеций в своей книге «О правилах военных» дает любопытное описание водолазного снаряжения своего времени. Водолаз имел кожаную маску с прорезями для глаз, в которые вставлялся прозрачный материал, вероятно, стекло. Вдыхая воздух через трубку, соединенную с воздушным кожаным мешком, водолаз мог перемещаться по дну водоема на глубине до 3 м.

Толчком для развития средств проникновения человека в морские глубины явилось усовершенствование искусственного способа подачи воздуха с поверхности водолазу, получившему возможность находиться под водой довольно продолжительное время и передвигаться по дну на расстояние, ограниченное лишь длиной воздушного шланга. При этом увеличивающееся с глубиной давление воды преодолевалось давлением воздуха и объем воздушной подушки практически не менялся.

Прототипом современного вентилируемого водолазного снаряжения явилось снаряжение, предложенное в 1719 г. Ефимом Никоновым, уроженцем подмосковного села Покровское. Оно состояло из обшитого кожей деревянного шлема, прикрепляемых на груди и на ногах грузов и воздушного шланга, подводимого в верхнюю часть шлема. Только спустя 110 лет, в 1829 г., русским мастером Гаузеном было предложено усовершенствованное водолазное снаряжение, считавшееся по тому времени лучшим в мире.

Водолазное снаряжение Гаузена состояло из водонепроницаемой одежды, металлического шлема и грузов. Воздух с поверхности подавался в верхнюю часть шлема по шлангу. В таком снаряжении водолаз мог довольно свободно передвигаться по дну и выполнять отдельные несложные работы.

Можно сказать, что вентилируемое водолазное снаряжение Гаузена применяется и по сей день. Конечно, за время, прошедшее с 1829 г., в водолазное снаряжение Гаузена внесено много усовершенствований, но принцип его действия и назначение отдельных частей остались неизменными.

Как известно, наличие воздушного шланга ограничивает свободу передвижения водолаза по грунту. В связи с этим в 1871 г. русский изобретатель Александр Николаевич Лодыгин разработал проект первого автономного водолазного снаряжения. Водолаз, работавший в этом снаряжении, не зависел от подачи воздуха с поверхности, так как необходимый для дыхания запас воздуха носил на себе. Воздух, использованный водолазом, очищался пропусканием через специальный химический поглотитель. Одновременно было предложено автономное водолазное снаряжение, снабженное запасом кислорода (вместо воздуха) и химического вещества для поглощения углекислого газа, выдыхаемого водолазом (рис. 1).

Рис. 1. Подводный пловец в акваланге.

В наши дни глубина погружения водолаза ограничивается 60—100 м. Что же мешает человеку погружаться на большие глубины? Для выяснения этого вопроса рассмотрим механическое и биологическое воздействие давления воды, оказываемое на организм человека при погружении.

Известно, что столб воды высотой 10 м создает давление, равное одной атмосфере. Так, на глубине 100 м на человека будет действовать давление в 10 атмосфер, вызванное давлением воды, плюс давление в 1 атмосферу, вызванное давлением воздуха. Однако это суммарное давление тканями человека воспринимается сравнительно легко, так как последние включают около 90 % воды, которая, как известно, практически несжимаема.

Особенно опасно, когда появляется разница в давлении, например, разница между наружным давлением и давлением воздуха внутри организма человека (в легких, в полости среднего уха). Вот почему в легкие человека должен подаваться сжатый воздух, давление которого соответствует наружному давлению.

Таким образом, одно лишь механическое воздействие воды не вызывает затруднений для проникновения человека в морские глубины, равные даже 3–4 км, начиная с которых механическое воздействие давления воды приводит к расстройству жизнедеятельности клеток организма (в связи с заметной сжимаемостью воды при давлении 300–400 атмосфер).

Многочисленные исследования показывают, что основным препятствием для проникновения человека на большие глубины является биологическое воздействие повышенного давления на организм, сказывающееся прежде всего в функциональных изменениях деятельности организма.

Известно, что действие любого газа на организм зависит не только от его содержания в атмосфере, но и от его давления. Заметим, что газ, находящийся в составе газовой смеси, производит давление независимо от других газов. Это давление, называющееся парциальным, зависит от процентного содержания газа и величины общего давления газовой смеси.

Вдыхаемый человеком воздух состоит из азота, кислорода, аргона, неона, криптона, гелия, углекислого газа и других газов. Однако, в то время как на долю азота приходится 78,13 %, кислорода 20,9 %, аргона и других газов 0,94 % вдыхаемой человеком смеси, на долю углекислого газа приходится всего лишь 0,03 %.

Рассмотрим влияние каждого газа на организм человека при повышении давления воздуха.

Физиологами установлено, что действие любого газа на организм человека зависит от величины его парциального давления, но не от процентного содержания. Так, на организм водолаза при увеличении парциального давления азот действует наркотически, хотя процентное содержание его в сжатом воздухе остается таким же, как и на поверхности.

При нормальном давлении воздуха парциальное давление азота, равное 608 мм рт. ст., практически не оказывает никакого влияния на организм человека. Однако с повышением парциального давления азота человеком овладевает возбужденное состояние, похожее на опьянение. Так, уже при 6 атмосферах давления воздуха водолаз нередко начинает петь песни, возбужденно разговаривать, беспричинно смеяться. При увеличении давления воздуха опьяняющее действие азота усиливается и у водолаза пропадает память, наступает расстройство движений рук и пальцев, появляются галлюцинации. С дальнейшим нарастанием давления воздуха водолаз, как правило, теряет сознание.

Особенно сильное воздействие азота на организм проявляется при давлении, превышающем 6–8 атмосфер. Следовательно, можно сказать, что глубина погружения человека в вентилируемом сжатым воздухом водолазном снаряжении из-за воздействия азота на организм ограничивается 60 м. В настоящее время для дыхания водолаза при спусках на глубины 60 м и более используется не оказывающий на организм человека заметного наркотического действия гелий в смеси с кислородом.

Парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе составляет 160 мм рт. ст. (0,209 кг/см²). Практически установлено, что при парциальном давлении кислорода, равном 3 атмосферам и более, водолаз заболевает так называемым «кислородным отравлением».

Различают две формы кислородного отравления: легочную и судорожную. Легочная форма кислородного отравления развивается при длительном (более 10 ч) вдыхании сжатого воздуха, т. е. воздуха, в котором парциальное давление кислорода несколько повышено (до 2 атмосфер). Наиболее опасна судорожная форма кислородного отравления, наступающая при парциальном давлении кислорода, превышающем 3 атмосферы.

Парциальное давление кислорода в 3 атмосферы наступает на глубине около 140 м, значит, и глубина погружения человека в водолазном снаряжении, вентилируемом сжатым воздухом, ограничивается 140 м.

Несколько слов о насыщении организма водолаза индифферентными газами, в основном азотом. Индифферентные газы не участвуют в жизненных процессах и находятся в крови и тканях человека в растворенном состоянии. Количество растворенного в организме человека индифферентного газа пропорционально его парциальному давлению. С увеличением парциального давления индифферентного газа растворимость его в крови человека увеличивается. Растворенный газ разносится с кровью по всему организму, переходит в ткани и растворяется также и в них. Возвращаясь в легкие, кровь вновь насыщается газами и разносит их по всему организму. Так происходит до полного насыщения тканей индифферентными газами.

При понижении парциального давления газа описанный процесс идет в обратном порядке. Однако скорость насыщения и рассыщения неодинакова. Если насыщение организма газами происходит безболезненно, то при понижении давления (особенно при быстром понижении) газ из тканей выделяется так интенсивно, что кровь не успевает выносить его в легкие, и он задерживается в ней в виде мелких газовых пузырьков, которые, двигаясь вместе с током крови, закупоривают кровеносные сосуды, в результате чего может наступить паралич и даже смерть. Эту болезнь, называющуюся кессонной, можно предотвратить, совершая подъем водолаза с глубины постепенно, с остановками, во время которых газовые пузырьки растворяются в крови, и последняя успевает выносить газ в легкие. Постепенное снижение давления на организм водолаза называется декомпрессией.

Из приведенного выше анализа видно, что возможности спуска водолаза на большие глубины ограничены. Усиленные исследования, которые проводятся в США и в других капиталистических странах, показывают, что, применяя для дыхания различные смеси, человек может погружаться лишь на глубину до 200 м.

Правда, в последние годы отдельные исследователи погружались и на большие глубины. В связи с этим следует упомянуть о погружениях Ганса Келлера – молодого швейцарского математика, который совместно с известным врачом-физиологом Альбертом Бюльманом разработал новую теорию азотного наркоза. В противоположность общепринятой теории, согласно которой наркоз вызывается чрезмерным насыщением крови азотом, Келлер и Бюльман полагают, что причиной его является соединение кислорода высокого давления с большим количеством углекислого газа в крови. Основываясь на этом предположении, Келлер и Бюльман разработали теорию применения новых газовых смесей, а также некоторые технические приемы спусков и подъемов водолаза, благодаря которым Келлеру удалось сделать ряд погружений на глубину до 300 м; причем подъем с этих глубин производился в рекордно быстрое время. Так, подъем с глубины 155 м занял у Келлера всего 45 мин, в то время как по классической схеме декомпрессии он должен был длиться около 7 ч.

Исследования последних лет позволяют надеяться, что существуют неизведанные еще пути, следуя которыми, человек может проникать все дальше и дальше в глубь подводного мира.

Итак, глубина погружения в водолазном снаряжении ограничена вследствие физиологического воздействия давления воды на организм человека. Стало быть, достигнуть больших глубин можно лишь в жестких замкнутых камерах, способных выдерживать огромные давления. Поэтому подлинные глубоководные погружения стали возможны только в начале двадцатого столетия, когда человек сумел спроектировать и построить замкнутые, достаточно прочные камеры.