Мой подводный мир

Мой подводный мир
Юрий Берков

Книга предназначена для любителей подводной экзотики, инженеров-конструкторов подводной техники для спасания и судоподъёма с больших глубин, транспортировки грузов под водой. В книге представлены разработки автора и перспективы дальнейшего развития этих направлений.Технические идеи в ней сопровождаются увлекательными рассказами из жизни водолазов-дайверов в недалёком будущем.Книга может быть полезна студентам технических вузов, профессиональным водолазам-спасателям и дайверам.

Мой подводный мир

Юрий Берков

© Юрий Берков, 2018

ISBN 978-5-4493-9910-6

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Юрий Берков

Мой подводный мир

2018 г.

Книга предназначена для любителей подводной экзотики (туризма, спорта, охоты), инженеров-конструкторов подводной техники для спасания и судоподъёма с больших глубин, транспортировки грузов под водой. В книге представлены разработки автора в указанных областях и перспективы дальнейшего развития этих направлений.

Технические идеи в ней сопровождаются увлекательными рассказами и повестями из жизни водолазов-дайверов в недалёком будущем.

Книга может быть полезна студентам технических ВУЗ-ов, профессиональным водолазам-спасателям и дайверам.

Предисловие

Зачем человек стремиться под воду, в эту враждебную ему, чуждую среду? Для этого есть несколько причин.

Во-первых, это любопытство, желание увидеть новый, незнакомый ему мир полный новых животных и растений, новых красок и подводных ландшафтов.

Во-вторых, это желание познать чувство невесомости, чувство полёта над земной поверхностью, чувство полной свободы передвижения во всех направлениях. Под водой человек чувствует себя в гидрокосмосе. Даже полный, тучный господин сможет почувствовать желанную свободу от своей земной тяжести.

Кроме того, это чисто спортивные водолазные погружения (дайвинг). Это желание укрепить своё здоровье, потренировать и закалить своё тело, занимаясь подводным плаванием, подводной охотой.

В-третьих, существуют и научные задачи в подводной среде по ихтиологии, геологии, ботанике, зоологии, археологии, экологии, спелеологии.

И, наконец, это народнохозяйственные задачи:

– поиск затонувших предметов;

– спасательные и судоподъёмные работы;

– подводные инженерные работы при строительстве мостов, пирсов, прокладке подводных кабелей и трубопроводов;

– транспортировка грузов.

А также задачи военные.

Впрочем, военные задачи выходят за рамки настоящей книги.

Как следствие изложенного, водолазное дело с каждым годом всё прочнее входит в нашу повседневную жизнь. Это требует развития и совершенствования, как самого водолазного снаряжения, так и средств передвижения человека под водой, средств поиска, спасания и судоподъёма, транспортировки грузов под водой.

За последние годы в мире немало сделано для развития средств освоения океана. Наша страна тоже имеет заслуги в этом направлении. Именно у нас в 1990 году впервые достигнута глубина погружения водолазов 500м. Именно наши акванавты жили и выполняли работы под водой на предельных глубинах в барокамерах в течение 32-х суток. Только у нас в России построено спасательное судно «Игорь Белоусов», обеспечивающее длительные работы водолазов на глубинах до 450м.

Но решены далеко ещё не все задачи. Именно на них я и хочу остановиться в своей книге.

Введение

Пытливый ум человека в течение многих столетий старался проникнуть в глубь моря и раскрыть его тайны. Еще Аристотель за 300 лет до нашей эры пытался увидеть, что делается в морской глубине. В XVII веке в море опустился немецкий физик Штурм. В XVIII веке совершил погружение в подводном колоколе английский физик и астроном Галлей. Однако до середины XIX века никому не удавалось узнать, что делается даже на такой небольшой глубине, как 50 метров.

Сотни лет человеческая фантазия населяла глубины морей различными мифическими существами и сказочными животными, гигантскими морскими драконами и змеями, громадными спрутами, обладавшими силой, достаточной, чтобы утащить в глубину парусное судно…

Вплоть до начала XX века ученым удавалось получать лишь самые незначительные и отрывочные сведения о наибольших глубинах океана Оценивая результаты этих ранних работ, следует учитывать, что в те времена изучение глубин морей и океанов еще не было связано с интересами промысла, а равным образом – и с запросами науки. Но главная причина, тормозившая покорение глубин, заключалась в том, что без целого арсенала всевозможных приспособлений, приборов и механизмов, которые принесла техника последних десятилетий, без специально приспособленных и оборудованных кораблей, снабженных сложной аппаратурой, человек был бессилен и не мог проникнуть в глубь океана, хотя с древнейших времен бороздил его поверхность на судах.

Море ревниво берегло тайны своих глубин.

Только с помощью современного водолазного снаряжения, батискафов, глубоководных самоходных подводных аппаратов, а также тралов, телекамер, эхолотов и гидролокаторов человек преодолел многие трудности и в настоящее время достиг значительных успехов в изучении глубоководного мира.

Благодаря новейшим достижениям науки человеку удалось достичь дна глубочайших океанских впадин.

Многочисленными морскими экспедициями сделано много выдающихся открытий: промерены глубины ряда районов океана, обнаружено, промерено и нанесено на карты большое число ранее неизвестных подводных гор и вулканов, а также подводных хребтов и глубоководных желобов. Дно океана заснято на сотнях фотографий, давших, например, возможность подсчитать количество железо-марганцевых конкреций и изучить условия их формирования. На больших океанских глубинах обнаружены сотни видов неизвестных науке животных. Обнаружена фауна самых больших глубин, названная ультраабиссальной, сохранившая черты древности и примитивности.

В Атлантическом и Индийском океанах установлено наличие экваториального подповерхностного противо-течения типа течения Кромвелла В разных местах океана обнаружены глубинные течения большой скорости. Составлены карты количественного распределения в океане первичной продукции, планктона и бентоса

Проникновение в глубины океана – одна из наиболее увлекательных и многообещающих проблем современности. По научному и практическому значению она не только не уступает задаче овладения космосом, но и во многом ее превосходит.

Общее отставание науки об океане в прошлом и возникновение сегодня разнообразных научных и практических проблем обусловили необычайно быстрые темпы развитая современной океанографии. Такое стремительное развитие интереса к морям и океанам вызвано не только практическими потребностями. Многие современные науки – такие, как геология, геофизика, палеогеография, геохимия, палеоклиматология, биология – ищут в глубинах океана решение важнейших узловых проблем. Если, например, расшифровать особенности толщи отложений океанского дна, перед нами откроется вся история Земли за время существования океана.

Человека увлекает идея овладения минеральными, химическими и биологическими ресурсами океана и разумной их эксплуатации. В водах океана растворены огромные химические ресурсы. Они буквально баснословны! Достаточно сказать, что в водах морей и океанов растворено несколько миллиардов тонн золота в десять раз больше серебра тория и молибдена в тысячи раз больше йода. Как это богатство извлечь? Все эти вещества растворены в морской воде в малых концентрациях. Но примечательно, что многие обитатели моря обладают изумительной способностью поглощать и концентрировать в своем организме в огромных дозах определенные химические элементы, растворенные в морской воде в ничтожной концентрации. Так, йод, который почти невозможно обнаружить в морской воде обыкновенным химическим анализом, морские водоросли и некоторые животные накапливают в тысячи и сотни тысяч раз больше, чем его содержится в окружающей их воде. Другие организмы концентрируют радий, молибден, железо, медь, ванадий и иные элементы. Человеку предстоит раскрыть этот биохимический секрет морских растений и животных и воспользоваться им. Этому методу принадлежит будущее.

Дно океана – это также почти незатронутый тайник сокровищ в котором хранятся огромные запасы минерального сырья, очевидно, во много раз превышающие то, что дает суша. Под слоем донных осадков лежит тонкая подокеанская земная кора толщиной всего 5—6 километров (вместо 30—40 на суше). Именно здесь легче пробурить кору и добраться до верхней мантии Земли – этой первичной материнской основы большинства рудных ископаемых. Проблема верхней мантии – одна из важнейших проблем геологии. Решить ее – значит дать основу овладения человеком минеральными ресурсами, более мощными, чем имеющиеся в материковых массивах. Например, мировые запасы ценнейшего металла – кобальта – на суше определяются в один миллион тонн, а количество его, сосредоточенное только в железо-марганцевых конкрециях дна океана, составляет миллиарды тонн.

Морской рыбный промысел – одна из наиболее древних форм добывания пищи. В настоящее время промысловые суда бороздят не только прибрежные воды, они уходят все далее в открытые просторы морей и океанов, но до сих пор, как и в древности, рыбный промысел остается охотой. Перед угрозой истощения природных ресурсов возникла неотложная задача перехода от промысла к разумно построенному хозяйству. Необходимо создавать подводные фермы, направленные не только на сохранение морских ресурсов, но и на их увеличение. Проводить мероприятия по борьбе с хищническим использованием морепродуктов, по охране во время их размножения, по акклиматизации и рыборазведению. Имеется уже немало примеров перехода в отдельных случаях на культурные формы хозяйства. Все более широкий размах приобретает рыборазведение. В Китае и Японии искусственное разведение жемчуга и морских водорослей приняло характер хорошо поставленного хозяйства. Устричное хозяйство, а частично и мидиевое – теперь уже хорошо освоенная форма морского хозяйства. Достигнуты успехи и в акклиматизации морских животных: тихоокеанские лососи пересажены в южное полушарие, кормовые беспозвоночные – в Каспийское море, съедобные моллюски – из одних частей океана в другие и т. д.

Но не только рыбой богаты моря и океаны. Моря хранят неисчислимые запасы растительного и животного сырья в виде водорослей и различных беспозвоночных – моллюсков, ракообразных, червей и особенно планктона, способного очень быстро размножаться. Это неистощимый источник не только пищевого, но и технического, химического и медицинского сырья.

Но каковы бы ни были формы использования ресурсов океана, для овладения ими в будущем обязательно необходимо развитие подводной техники. Именно ей посвящено основное содержание этой книги.

Автор попытался совместить в ней свои технические идеи (изобретения) с рассказами об их применении в недалёком будущем. Однако для понимания этих идей, вначале необходимо познакомить читателя с физиологией водолазных спусков и устройством водолазного снаряжения.

Глава 1. Основы водолазного дела

Физиология водолазных спусков

Ткани человеческого организма состоят из мельчайших клеток с жидким содержимым, на 80% состоящим из воды. При давлении, соответствующем глубинам, доступным для водолаза в мягком скафандре, вода, а следовательно, и клетки тела, практически несжимаемы.

Известно, что давление измеряют в метрах водяного столба, причем с достаточной точностью можно считать, что давление, создаваемое столбом воды высотой 10 м, равно давлению в одну атмосферу – 1 атм (или 1 кг/см