Текст книги "От «Наутилуса» до батискафа"
Автор книги: Пьер Латиль
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 20 страниц)
От водолазного колокола…
К счастью, другие изобретатели предлагали – и успешно применяли на практике – водолазные колоколы различных конструкций.
Принцип устройства этих аппаратов весьма прост: возьмите пустой стакан, переверните его вверх дном и опустите в таз с водой. Если вы сделаете это аккуратно, следя за тем, чтобы стенки стакана были строго перпендикулярны к поверхности воды, воздух останется в стакане, только немного сожмется под давлением воды, которая заполнит снизу часть стакана. Перед вами – миниатюрная модель водолазного колокола. Если бы внутри стакана находилась муха, она могла бы прожить там некоторое время, дыша воздухом, который наполняет стакан.
Но, для того чтобы опустить стакан на дно таза, вам пришлось довольно сильно нажать на него рукой. А чтобы заставить водолазный колокол опуститься на дно моря или реки, нужно подвесить к нему достаточно тяжелый груз. Практически, начиная с XVII века, таким грузом служила железная перекладина, которая укреплялась поперек отверстия колокола и служила одновременно сидением для водолаза.
Водолазный колокол использовали обычно для всякого рода подводных работ, а иногда и для научных целей.
Водолазный колокол.
Но вот беда: по истечении одного или двух часов воздух под колоколом становился негодным для дыхания. Любой школьник в наше время знает, почему это происходило. «Потому, – скажет он, – что запас кислорода иссякал и воздух в колоколе насыщался углекислым газом, продуктом человеческого дыхания». Но в XVII и XVIII веках, до гениального открытия Лавуазье, самые крупные ученые не знали этой простой истины, да и не могли знать ее.
Поэтому тогдашние ученые давали непонятному для них явлению самые нелепые объяснения, которые в наше время заставили бы покраснеть от стыда даже ученика младших классов. «Потому что воздух нагревается», – говорили одни. «Потому что к воздуху примешиваются „грубые пары“ или „густые испарения“», – утверждали другие.
…до водолазного шлема
И вот в XVIII веке изобретателям пришла в голову чрезвычайно удачная мысль: опускать под воду резервуары со свежим воздухом, которые водолазам оставалось только «откупорить», чтобы освежить атмосферу внутри колокола. Но ведь можно сделать еще проще: накачивать в колокол свежий воздух с помощью резинового шланга и обыкновенного насоса. Превосходная идея! Можно считать, что с этого момента конструкция водолазного колокола достигла предела технического совершенства, а идея водолазного шлема уже готова была появиться на свет.
Ведь водолазный шлем, который нам так хорошо известен, – это, в сущности говоря, лишь усовершенствованный водолазный колокол или шлем в виде колокола. И действительно, водолазный шлем впервые был сконструирован, как колокол, внутри которого находилась голова водолаза.
Это произошло в 1819 году в Англии. Здесь саксонец-эмигрант, по имени Август Зиб, впервые создал так называемую «одежду для ныряния», или «водолазную одежду». Водолазный колокол превратился в водолазный шлем. Воздух в этот шлем нагнетался с помощью насоса, действующего на поверхности, а излишек его, равно как и выдыхаемый водолазом воздух, выходил крупными пузырями из-под нижнего края шлема.
Более тридцати лет после изобретения Зиба водолазы, работая в таком шлеме под водой, вынуждены были сохранять строго вертикальное положение, иначе шлем, свободно пристегнутый к их костюму или державшийся на ремнях, пропущенных под мышками, мог опрокинуться и выпустить воздух.
Очень неудобное снаряжение, не правда ли? Между тем именно в таком несовершенном и неустойчивом скафандре знаменитый французский ученый-натуралист Анри Мильн-Эдвардс спускался в 1844 году в прозрачные воды Средиземного моря близ острова Сицилии для сбора различных морских животных и наблюдений над ними.
Как же сделать, чтобы водолазный шлем не опрокидывался и воздух не уходил из него? Может быть, соединить герметически шлем с водонепроницаемым резиновым костюмом? Действительно, почему бы нет? Но как будет тогда удаляться из шлема отработанный воздух? Очень просто: через специально устроенный в шлеме клапан, который будет открываться только тогда, когда давление воздуха изнутри будет сильнее давления воды снаружи.
И вот перед нами водолазный костюм уже в том самом виде, какой он имеет теперь. Сконструированный французом Жозефом Мартин-Кабиролем из Нарбонна, он демонстрировался впервые на Парижской выставке в 1855 году. Человеческий язык обогатился новым словом: «скафандр». Отныне люди могли чувствовать себя довольно непринужденно под морскими волнами.
Но – увы! – с самого начала этот громоздкий аппарат предназначался лишь для водолазов, занятых на тяжелых подводных работах. Никто не рассматривал его как снаряжение для нового вида туризма, для подводных прогулок.
Самый серьезный недостаток этого изобретения заключался в том, что водолаз, работая под водой в скафандре, был как бы привязан резиновым шлангом к вспомогательному судну, где помощники должны были непрерывно подавать ему свежий воздух, действуя насосом. Поэтому очень скоро – уже начиная с 1865 года – изобретатели начинают думать о том, чтобы снабдить водолаза резервуаром со сжатым воздухом. И вот появляется скафандр Руквейроля-Денейруза.
Водолаз в скафандре.
Конструкция его проста: баллон со сжатым воздухом на спине водолаза, отходящая от него резиновая трубка, конец которой водолаз берет в рот, зажим для носа, очки (если в них есть необходимость), вот и все! «Автономный» водолаз как будто уже появился на свет. Но практически запаса воздуха в баллоне ему хватает лишь на несколько минут, и он по-прежнему остается пленником вспомогательного судна, которое с поверхности снабжает воздухом резервуар за его спиной.
Обратите внимание на дату: 1865 год, – и вы поймете, почему Жюль Верн, которому понадобился скафандр для экипировки матросов «Наутилуса», сразу же подумал об аппарате Руквейроля-Денейруза. Неважно, что запас воздуха в нем незначителен! Опережая смелой мыслью развитие техники, писатель значительно увеличивает концентрацию воздуха внутри баллона.
И хотя глубина, на которую можно спускаться с аппаратом Руквейроля-Денейруза, слишком «мелка» для сюжетных целей романа, разве подобная «мелочь» способна остановить могучую фантазию Жюля Верна?
Шлем или кровососная банка?
Послушаем капитана Немо, объясняющего профессору Аронаксу, каким образом ему удалось усовершенствовать аппарат Руквейроля-Денейруза.
«…Но для того, чтобы выдерживать огромное давление на дне океана, – говорит Немо, – мне пришлось заменить обычную маску в аппарате Руквейроля-Денейруза полым медным шаром для головы и подвести к нему трубки для вдыхания и выдыхания воздуха».
Далее Аронакс, одеваясь, описывает свой подводный костюм, «способный выдержать значительное давление: куртку из цельного куска прорезиненной ткани, обшитую медными пластинками, которые, словно рыцарские доспехи, защищают грудь от давления воды и дают возможность легким свободно дышать».
Матрос с «Наутилуса».
Ах, эта маленькая фраза! Сколько в ней нагромождено научных ошибок! Облачившись в костюм, описанный Жюлем Верном, люди с «Наутилуса» наверняка погибли бы в первые же минуты погружения.
Но будем снисходительны к ошибкам великого романиста, ведь в его времена даже самые крупные ученые не имели четкого представления о том, что такое погружение под воду. Лучше рассмотрим подробно «усовершенствованное» капитаном Немо подводное снаряжение, и нам сразу станет ясно, при каких условиях человек может находиться под водой, не рискуя при этом жизнью.
Есть два способа выдерживать давление воды в глубинах моря: либо защитить себя от этого давления прочной оболочкой, внутри которой давление остается таким же, как на поверхности, либо «принять» давление на всю поверхность, тела, дыша сжатым воздухом, который находится под тем же давлением, что и окружающая ныряльщика вода.
Между тем люди с «Наутилуса» спускаются на глубину, где действует «значительное давление», защитив медными доспехами только голову и грудь и предоставив воде давить с огромной силой на их руки «в эластичных перчатках» и на всю нижнюю часть тела. Голова же и верхняя половина туловища этому давлению не подвергаются.
Что же должно произойти с человеком, облаченным в подобный костюм, если он погрузится под воду? Совершенно очевидно, что кровь со всего тела устремится к голове, «усовершенствованный» шлем капитана Немо в мгновение ока превратится в огромную кровососную банку, и ныряльщик подвергнется страшной опасности «кровяного удара», этого бича всех водолазов, работающих под водой в тяжелом снаряжении. Ведь достаточно давлению в шлеме стать немного меньше, чем во всем остальном костюме, как кровь немедленно прильет к голове водолаза, вызвав сильное кровотечение из носа, ушей, глаз. Даже при небольшой декомпрессии[2]2
Декомпрессия – болезненное состояние, возникающее от резкого понижения давления окружающей среды (воздуха, воды).
[Закрыть] такое кровотечение может оказаться смертельным.
Так мы убеждаемся еще раз, что не за свои научные заслуги Жюль Верн и в наше время остается любимым писателем молодежи. Многие научные теории, на основе которых он строил свои смелые фантазии, оказались неверными; многие из них давно превзойдены современной наукой. Но Жюль Верн прежде всего поэт, и, в конце концов, нам не так уж важно, как были устроены скафандры у матросов с «Наутилуса». Гораздо важнее то, что произведения великого фантаста до сих пор вызывают у юных читателей страстное желание отправиться, подобно его героям, на охоту в таинственные подводные леса на дне моря, куда капитан Немо еще сто лет назад приглашал профессора Аронакса.
Человек становится рыбой
Мечту Жюля Верна сделать подводные прогулки достоянием любого человека изобретатели долгое время игнорировали. Стремясь погружаться всё глубже и глубже, чтобы обследовать останки погибших, кораблей в поисках затонувших сокровищ и подводных кладов, они конструировали всё более и более громоздкое и тяжелое снаряжение. Это были настоящие железные чудовища полые металлические статуи, в которых водолаз хоть и чувствовал себя в безопасности от губительного действия глубинного давления, но зато почти начисто лишался подвижности. Его подвешивали на тросе и спускали и поднимали, словно гирю.
Тяжелый скафандр.
Нет, не этим несгибающимся доспехам суждено было подарить человечеству возможность легко и свободно передвигаться в жидкой стихии подобно рыбам.
Решить проблему удалось не специалистам-инженерам, руководившим разного рода подводными работами или поднятием затонувших судов. Ее решили так называемые «подводные охотники» – любители нового, необычайно увлекательного вида спорта, который возник перед самым началом второй мировой войны во Франции, на Лазурном берегу, в теплых водах Средиземного моря. Новый вид спорта позволял человеку проникнуть наконец хотя бы в верхнюю зону подводного мира.
«Подводный охотник» не нуждался в громоздком и сложном снаряжении. Простая маска со стеклами для глаз защищала лицо. Правда, в такой маске можно было погружаться лишь на небольшую глубину, доступную и не вооруженному маской ныряльщику. Но все же взору человека открылись теперь таинственные подводные леса, где морские течения тихо покачивают из стороны в сторону громадные водоросли, чудесные подводные пейзажи с их плотной, но удивительно прозрачной атмосферой, молчаливое царство рыб…
Несколько сказочных мгновений, отвоеванных с таким трудом у повседневного «земного» существования, естественно, могли лишь вызвать у людей страстное желание продлить свое пребывание в этом удивительном мире. Многие ныряльщики мечтали теперь о легком, автономном, не связанном с судном снаряжении, предназначенном не для подводных работ, а для подводных прогулок.
Проблему погружения поэтому стали теперь решать с другого конца, поскольку и техника со времен Руквейроля-Денейруза ушла далеко вперед. Перед самым началом второй мировой войны Ле-Прийеру удалось сконструировать автономный подводный костюм; в самый разгар войны появился на свет знаменитый акваланг Кусто-Ганьяна.
Ив Ле-Прийер и Жак-Ив Кусто были офицерами французского военно-морского флота и страстными приверженцами нового вида подводного спорта. Их изобретение – настоящий подарок для всего человечества. Водолаз теперь уже не бронированное чудовище с огромной медной головой, а обнаженный ныряльщик с обычной маской подводного охотника на лице, баллоном сжатого воздуха за спиной и мундштуком от двойной резиновой трубки в зубах.
«Гвоздем» нового изобретения Кусто-Ганьяна была маленькая круглая коробочка, величиной с будильник, возвышавшаяся над баллоном со сжатым воздухом за плечами ныряльщика. В ней находился сконструированный инженером, специалистом по сжатым газам, Эмилем Ганьяном автоматический регулятор, маленькое чудо современной техники, мощный и точный механизм, подававший в трубку сжатый воздух под тем же давлением, что и окружавшая ныряльщика вода. Если на глубине 10 метров давление воды равно 2 килограммам на один квадратный сантиметр, автоматический регулятор подает в легкие воздух под давлением в 2 килограмма. А на глубине 23,5 метра, где давление достигает 3350 граммов на квадратный сантиметр, воздух подается точно под давлением в 3350 граммов. Таким образом, воздух внутри легких и вода вокруг грудной клетки всегда находятся под одним и тем же давлением, и тело ныряльщика не может быть раздавлено, поскольку между давлением внутри тела и давлением снаружи все время сохраняется равновесие.
Аквалангист.
Только в одном месте человеческого тела происходит при этом нарушение равновесия, и то временное: по обеим сторонам барабанной перепонки. С внешней стороны на нее давит вода, а с внутренней – воздух, которому с некоторым запозданием передается из легких изменение давления, особенно при быстром спуске или подъеме. Внутреннее ухо, как известно, соединено с горлом евстахиевой трубой, которая открывается только при глотательных движениях. Всем хорошо знакомо неприятное ощущение в ушах, которое возникает у человека при подъеме или спуске в скоростном лифте, а также при быстрой езде на автомобиле по горной дороге. И все знают, что достаточно несколько раз глотнуть, чтобы евстахиевы трубы открылись и неприятное ощущение исчезло.
Такое же явление происходит и при погружении в глубины моря, с той лишь разницей, что легкое болезненное ощущение может превратиться здесь в острую боль.
Фильм, снятый под водой
Капитан-лейтенанту Кусто, блестящему «подводному охотнику», уже приходилось прежде снимать фильмы под водой. Новое, автономное снаряжение, изобретенное им, открывало самые широкие перспективы для подводных киносъемок. В течение лета 1943 года был создан фильм «Затонувшие корабли», съемки которого явились своеобразным испытанием нового снаряжения.
Водолаз в тяжелом скафандре, связанный с поверхностью тонким резиновым шлангом, в громоздких башмаках на свинцовой подошве, вынужденный все время держаться вертикально, обычно ограничивался лишь поверхностным обследованием останков погибшего судна. Острые, изъеденные ржавчиной края железной обшивки ежеминутно грозили перерезать воздушный шланг или разорвать прорезиненную ткань водолазного костюма. Поэтому всякий резкий жест или потеря равновесия, не говоря уже о падении, могли стать для водолаза роковыми. Проникнуть же внутрь погибшего корабля для него практически не представлялось возможным.
Но вот появляется автономный ныряльщик с аквалангом. Он без всякого риска проплывает над самой палубой затонувшего судна, лавируя среди мачт и снастей, проникает внутрь корабля, пробирается по узким трапам и коридорам, исследует каюты и трюмы, вспугивая поселившихся там рыб и осьминогов.
Аппарат Кусто вышел победителем из испытаний, которым он подвергался летом 1943 года во время подводных киносъемок затонувших у берегов Прованса судов.
В первые дни и даже недели Кусто и его товарищи не опускались ниже 20–30 метров, считая подобную глубину рекордным достижением. Ведь до изобретения акваланга они, занимаясь подводной охотой, никогда не решались забираться ниже 18 метров. Когда же им приходилось испытывать другие образцы подводного снаряжения, в частности аппарат английского изобретателя Дэвиса, работающий на сжатом кислороде, то бывали случаи интоксикации и тяжелых конвульсий, ибо чистый кислород, поступающий в организм под большим давлением, вскоре становится ядом для ныряльщика.
Кусто и его команда не думали, что их легкое снаряжение сможет заменить на больших глубинах тяжелый водолазный костюм с медным шлемом. Можно ли отважиться на спуск в подобные глубины с незащищенным лицом, в то время как все многолетние традиции и вся «подводная» научная литература в один голос доказывают необходимость защищать от глубинного давления голову с помощью медного скафандра?
Но вот в конце лета 1943 года Кусто и его команда приступили к съемкам английского грузового парохода «Дальтон», затонувшего у самого входа в Марсельский порт. Этот пароход, груженный свинцом, вышел из Марселя в сочельник 1928 года и у выхода из порта налетел на подводные скалы и сразу затонул.
«Дальтон» лежал на дне, у самого подножия маяка, на глубине более 40 метров. На такую глубину Кусто и его товарищам еще не приходилось опускаться.
На затонувшем корабле
Здесь мы предоставим слово самому Кусто, который рассказывает об этом случае в своей знаменитой книге «В мире безмолвия» – книге, поведавшей всему миру о чудесных свойствах акваланга и новом увлекательном виде спорта, родившемся на Лазурном берегу. Вот что увидели Кусто и его товарищи, опустившись на глубину нескольких метров:
«Пароход лежит на песчаном откосе, который в тридцати метрах от нас круто уходит вниз, в сине-зеленую глубину. Мы останавливаемся в нерешительности, так как различаем глубоко под нами, в нереальной дали, кормовую часть „Дальтона“, словно срезанную в уровень с трюмом. Она возвышается прямо, совершенно целая, увенчанная двумя грузовыми стрелами. Как это далеко от нас! Как глубоко! Осмелимся ли мы опуститься на подобную глубину? Не сговариваясь, мы быстро поднимаемся на поверхность, чтобы хорошенько отдохнуть и обсудить этот вопрос на свежую голову.
Назавтра последние наши колебания рассеиваются, и мы решаем спуститься к кормовой части „Дальтона“. Скользя вдоль огромного остова затонувшего судна, в кристально чистой и прозрачной воде, мы скоро достигаем глубины 35 метров. Освещение здесь совершенно фантастическое: ни один предмет не отбрасывает тени. Мачты, железные листы, люди и рыбы кажутся сотканными из света, который струится со всех сторон сразу.
Мы нерешительно подплываем к кормовому закруглению и ступаем на палубу. Перегнувшись через борт, мы видим унылую песчаную равнину, исчезающую в смутной дали. Я чувствую себя так же хорошо, как и на глубине 15 метров, а между тем мы уже начинаем приобретать новое, неведомое нам прежде чувство: ощущение достигнутой глубины.
Мы перелезаем через бортовое ограждение, но, прежде чем броситься в светлую пустоту, невольно ощупываем рукой воду, как бы желая удостовериться, что она действительно тут, что она поддержит нас. Затем мы позволяем воде увлечь нас на дно. Вот пароходный винт, наполовину зарывшийся в песок, который он избороздил в своих предсмертных конвульсиях. Мы еще ни разу не опускались так глубоко и, однако, никогда еще не чувствовали себя такими бодрыми».
40 метров скоро стали привычной глубиной для ныряльщиков с аквалангом. А почему бы не попробовать спуститься еще глубже? Может быть, предел глубины для обнаженного ныряльщика с маской на лице и мундштуком от дыхательной трубки во рту тот же, что и для водолаза в тяжелом снаряжении с медным шлемом: 80 или даже 100 метров?
Глубинное опьянение
Давление воды на большой глубине само по себе не так уж опасно для ныряльщика, поскольку воздух, поступающий в его легкие, находится под тем же давлением, что и окружающая вода. Беда в том, что при этом видоизменяются некоторые химические реакции, происходящие в человеческом организме; в частности, азот начинает усиленно растворяться в крови.
Такое состояние опасно по двум причинам. Во-первых, азот – это наркотик, вызывающий у ныряльщика неудержимое блаженное желание уснуть; желание, надо признаться, восхитительное, но совершенно неуместное у человека, находящегося глубоко под водой. А во-вторых, когда ныряльщик возвращается на поверхность, растворившийся в его крови азот под действием декомпрессии собирается в пузырьки, как углекислый газ в бутылке лимонада или минеральной воды, когда ее откупорят. Ныряльщик при этом испытывает во всем теле покалывание и зуд, а порой ломоту. В тяжелых случаях может наступить даже временный паралич или закупорка пузырьками газа кровеносных сосудов со смертельным исходом.
Эта последняя опасность более страшна для водолазов в тяжелом снаряжении, которым приходится работать на дне долгие часы. Кровь их к концу пребывания под водой сильно насыщается азотом. Но они могут избегнуть опасности, поднимаясь на поверхность очень медленно, с долгими остановками, чтобы азот постепенно выделялся из организма в виде микроскопических, уже безвредных пузырьков.
Ныряльщикам с аквалангом, у которых время пребывания под водой лимитируется запасом воздуха в их аппаратах (от 15 минут до одного часа, в зависимости от емкости баллонов со сжатым воздухом, глубины погружения и выполняемой работы), такая-опасность почти не угрожает. Зато риск заснуть под наркотическим действием азота для них просто ужасен. Ведь, если сон овладеет водолазом в тяжелом снаряжении, его всегда успеют вытащить за трос, которым он связан с поверхностью; даже потеряв сознание, он будет по-прежнему дышать воздухом, поступающим в его скафандр по резиновому шлангу. А ныряльщику с аквалангом, ставшему жертвой так называемого «глубинного опьянения», достаточно выпустить изо рта мундштук дыхательной трубки, чтобы уснуть навсегда.
Но в 1943 году никто еще не знал толком, как будет чувствовать себя на большой глубине обнаженный ныряльщик с аквалангом. Мы были свидетелями рекордного погружения на 60 метров Фредерика Дюма, «аса» команды Кусто, знаменитого ныряльщика, который еще до изобретения акваланга прославился тем, что выиграл пари, обязавшись добыть на подводной охоте сто килограммов рыбы за одно утро.
…Это произошло в пасмурный и ветреный день октября 1943 года, близ Марселя. Море было холодным и неспокойным. Но, поскольку приглашенные заранее представители местных властей и даже судебный пристав прибыли к месту погружения, об отступлении не приходилось думать. В мутную воду спустили веревку с узлами через каждый метр; уходя отвесно в воду, она достигала дна на глубине 75 метров. Условия для погружения были настолько неблагоприятны, что Кусто совершенно выбился из сил, пока опустился вдоль веревки на 30 метров, где он должен был ждать своего друга Дюма и страховать его.
Вот как описывает сам Дюма это рискованное погружение:
«Меня охватывает странное ощущение блаженства и ужаса одновременно. Скоро я чувствую себя совершенно пьяным: в ушах гудит, появился противный вкус во рту, словно он набит бронзовыми монетами. Я барахтаюсь, увлекаемый течением, словно спотыкающийся пьяница; я совершенно забыл обо всем на свете. Несколько раз взмахиваю руками, стараясь держать глаза открытыми, несмотря на неприглядную картину, которая представляется моим взорам. Чувствую, что приближаюсь к максимальной стадии опьянения, которую может перенести человек, не впадая в полное бесчувствие. Хотя вокруг меня еще достаточно светло, я почти ощупью нахожу следующий узел на веревке и привязываю к нему свой пояс… Кошмар окончен. Не помня себя от радости, я взлетаю наверх, словно пробка…»
Дюма удалось достигнуть глубины 62 метров, зафиксировал судебный пристав, когда веревка с узлами была вытащена из воды. Все предыдущие рекорды погружения оказались намного превзойденными.
