Powszechnie przyjmuje się, że zawód astronauty jest wyjątkowy. Wielkie ryzyko, obce siedlisko, zamknięta przestrzeń, brak zmiany dnia i nocy, izolacja i niemożność szybkiego powrotu do znanych warunków. Mało kto jednak wie, że w podobnych warunkach ludzie pracują na lądzie, a raczej pod wodą.
Ostateczne nurkowanie saturowane (nurkowanie nasycone) - być może najbardziej "ekstremalny" rodzaj aktywności podwodnej (po Rosyjskie eksperymenty w dziedzinie oddychania cieczą).
Aby zrozumieć, kim on jest, potrzebujesz, jak powiedział Iwan Wasiljewicz:
„przebić czas i przejść w przeszłość”.
Tło historyczne
Wraz z rozwojem poziomu technologicznego ludzkości wzrosła liczba zadań inżynieryjnych i instalacyjnych, w tym pod wodą. Poziom rozwoju robotyki w tamtym czasie sprawiał, że ludzka praca na głębokościach była niekwestionowana. I nawet dzisiaj nie wszystko można zrobić za pomocą roboty. A ludzkie ręce są często wydajniejsze od najbardziej zaawansowanych technologicznie manipulatorów.
Jednak praca pod wodą oznaczała aktywność fizyczną i duże zmęczenie, co uniemożliwiało długie zmiany w pracy. Jednocześnie wzrosła złożoność operacji i skala, co oczywiście wpłynęło na czas potrzebny na wykonanie typowych prac pod wodą.
Pierwszym problemem, z jakim borykali się entuzjaści nurkowania komercyjnego w tamtych latach, było to, że po długiej pracy wymagana była równie długa dekompresja, podczas której nurek musiałby być w wodzie ze wszystkimi towarzyszącymi jej zagrożeniami.
Dlatego w 1933 roku Max Nohl (w tamtych latach jeszcze student Massachusetts Institute of Technology) podjął się rozwiązania tego problemu.
Buduje dzwon nurkowy, któremu nadaje wymowną nazwę”piekło poniżej!” – trudny do uchwycenia kontekstu, ale dosłownie tłumaczy się jako
„piekło poniżej”.
Jednocześnie urządzenie nie było pierwszym w swoim rodzaju – na długo wcześniej, w 1892 roku, kulisty pojazd podwodny został wypuszczony na głębokość 165 metrów przez Włocha. balsamello (Felicja Balsamello i jego batysferaPalla nautica").
A do 1934 roku aparat innego amerykańskiego projektanta William Beebe (Williama Beebe'a) spadł do niewyobrażalnych wówczas 932 metrów (rekord ten trwał 15 lat).
Bibi batysfera „Wiek postępu”
Aparat Zero nie pozwalał na ustanawianie rekordów, jednak umożliwiał nurkowi poddanie się dekompresji w stosunkowo komfortowych warunkach (bardziej komfortowych niż w wodzie). Ponadto Zero był aktywnie zaangażowany w eksperymenty z mieszankami gazowymi i kombinezonem do nurkowania, co ostatecznie pozwoliło mu ustanowić kolejny rekord - nurkować w skafandrze na rekordowe w tym czasie 420 stóp (128 metrów).
Problem finansowania badań istniał od zawsze. Bardzo pomogła reklama. Plakat przedstawia Maxa Zero w zaprojektowanym przez siebie garniturze.
Kolejnym krokiem było przeprowadzenie serii eksperymentów, których celem było ustalenie, czy organizm ludzki jest w zasadzie zdolny do wytrzymania długich nurkowań.
A już 22 grudnia 1938 Maks. zero и Edgar Koniec przeprowadził pierwszą celową symulację „nurkowania saturowanego” w komorze hiperbarycznej. Całkowity czas, w którym oddychali powietrzem pod ciśnieniem 4 atm. (odpowiednik głębokości 30 metrów) wynosił 27 godzin. I pomimo tego, że późniejsza 5-godzinna dekompresja nie była całkowicie nieszkodliwa, to jednak stwierdzono, że osoba może pozostań na głębokości przez długi czas.
Eksperymentując dalej, naukowcy zdali sobie sprawę, że dana osoba ma tak zwany limit saturacji, gdy zostanie on osiągnięty, dalsze przebywanie na głębokości nie prowadzi do wydłużenia czasu dekompresji. Maksymalny czas dekompresji to 1 tydzień. I nie ma znaczenia, czy osoba spędziła na głębokości 10 godzin, dzień czy miesiąc - powrót do warunków normalnego ciśnienia atmosferycznego zajmie tydzień.
Od tego czasu rozpoczęła się era nurkowania komercyjnego z maksymalnym poziomem saturacji.
Powyżej podałam już link do mojego poprzedniego artykułu o podwodnych zajęciach. Zawierała część diagramu profilu dekompresyjnego nurkowania saturacyjnego:
„Stacje kosmiczne” na pokładzie statku
Istota metody jest dość prosta.
Na pokładzie statku pomocniczego powstaje rodzaj stacji kosmicznej, składającej się z przedziałów. Istnieje kilka modułów zakwaterowania, w których mieszkają nurkowie.
Nurkowie wchodzą do wnętrza stacji, gdzie są powoli „ściskani” na „głębokość”, na której mają pracować. Kiedy nadchodzi ich zmiana, wchodzą do dzwonu przez bramę, zamykają właz. I są opuszczane na z góry określoną głębokość, gdzie pracują. Później wszystko się powtarza w odwrotnym kierunku. W każdym razie lepiej raz zobaczyć niż 100 razy usłyszeć.
Przy nurkowaniu klasycznie jest mieć trzy osoby na zmianę – dwóch nurków pracuje, trzeci pomaga im się ubrać, monitoruje działanie systemów dzwonków, aw razie niebezpieczeństwa może zejść pod wodę, aby udzielić pomocy.
Nietrudno ocenić ryzyko związane z taką pracą – pomimo tego, że wokół stacji na statku przebywają fizycznie ludzie, nurkowie wewnątrz są odizolowani od świata zewnętrznego. Jeśli coś się stanie - nie można wyciągnąć osoby wcześniej niż po 7 dniach.
Pomimo tego, że na zmiany najczęściej biorą udział specjaliści z wykształceniem medycznym, ilość pomocy, na jaką może liczyć nurek, ogranicza się do prymitywnych manipulacji – pierwszej pomocy przy skaleczeniach, stłuczeniach, złamaniach, łagodzeniu ostrych stanów.
Statek asekuracyjny zejścia nurkowego, oprócz umieszczenia na pokładzie takiej stacji, musi posiadać systemy wolumetryczne do magazynowania gazu (hel), a także urządzenia do przygotowywania mieszanin gazowych. Wszystkie kluczowe elementy muszą zostać zduplikowane.
Ponieważ nurkowie oddychają gazem pod ciśnieniem 24/7, jego zużycie w skali nurkowania rekreacyjnego można określić jedynie jako „potworne”. Dlatego na pokładzie montuje się ogromne sekcje butli wysokociśnieniowych do przechowywania gazu.
Stosowanym gazem jest helioks, mieszanina helu i tlenu. Być może jest to najdroższe z istniejących rozwiązań, ale też najbezpieczniejsze. W nurkowaniu rekreacyjnym (lub technicznym) taka mieszanka jest również dostępna do użycia. Nie jest jednak powszechnie stosowany ze względu na cenę.
Należy zauważyć, że hel użyty w mieszaninie nie jest techniczny, ale „medyczny”. Różni się od stosowanego do nadmuchiwania balonów w parkach stopniem oczyszczenia, co naturalnie wpływa na cenę.
Zapas gazu na dzwonie to helioks i tlen. W razie zagrożenia pozwoli nurkom wytrzymać przez pewien czas wewnątrz dzwonu do czasu przybycia ratowników.
Ze względu na wysoki koszt gazu, nurkowie korzystają również z zamkniętych aparatów oddechowych - podczas wydechu gaz nie opuszcza obwodu, jak ma to miejsce w przypadku konwencjonalnego sprzętu nurkowego, lecz pozostaje wewnątrz systemu i jest ponownie wykorzystywany (po „recyklingu”).
Problem z niską temperaturą
Temperatura na głębokości jest znacznie niższa niż w górnych warstwach wody. Oznacza to, że nurkowie będą musieli przebywać do 6 godzin w wodzie, której temperatura ledwie sięga +5 °C.
Aby rozwiązać ten problem, zapożyczono również technologie „kosmiczne” (chociaż kto zapożyczył samą koncepcję od kogo, to inna kwestia). Mowa o wodnym skafandrze do wymiany ciepła – ciepła woda jest stale dostarczana „pępowiną” z dzwonka (oprócz gazu i prądu), która ogrzewa nurka.
Kombinezon do wymiany ciepła wody astronautów. Pomimo tego, że w kosmosie działa na chłodzenie, zasada działania jest podobna.
szkolenie
Tradycyjnie liderami w dziedzinie nurkowań głębinowych są szkoły amerykańskie i norweskie. Rosja jest pod tym względem daleko w tyle, zarówno pod względem technicznym, jak i koncepcyjnym. Chociaż ostatnio pojawiły się pewne pozytywne tendencje mające na celu zmniejszenie tej luki. W rzeczywistości te „trendy” sprowadzają się do rozwoju tego, co od dawna jest używane na Zachodzie na masową skalę.
Wśród wymagań stawianych kandydatom na szkolenie jest doskonały stan zdrowia, wykształcenie nie niższe niż średnie. I są pewne specyficzne testy na „wodność” - pływanie z wstrzymywaniem oddechu, wstrzymywanie oddechu w statyce itp.
Wśród operacji, które są nauczane na kursach podstawowych, są spawanie / cięcie metalu, montaż konstrukcji na połączeniach śrubowych.
Typowy konstruktor do ćwiczenia umiejętności pod wodą.
Umiejętności narzędziowe przez większość czasu są spędzane na płytkich głębokościach. Lub w specjalnych basenach, gdzie wszystkie działania nurków można kontrolować przez szkło.
Szczególne miejsce w przygotowaniu zajmuje badanie sytuacji awaryjnych - oddzielenie dzwonka lub pępowiny.
Jeśli cały dzwonek się załamie, nurkowie pozostaną na dnie do czasu przybycia pomocy. Jednocześnie ich sytuacja jest nieco lepsza niż w przypadku okrętów podwodnych na awaryjnej łodzi podwodnej - dzwonek można łatwo przymocować do kabla i wyciągnąć.
Ponieważ zasilanie jest odcięte, dzwonek bardzo szybko się ochładza. Dlatego najpierw cała zmiana zmienia się w specjalne kombinezony, które kształtem przypominają śpiwory. Zabierają ze sobą awaryjny zapas wody i jedzenia ze sobą w torbie. Zawarty w aparacie oddechowym z wymiennymi kasetami (umożliwiają regenerację gazu). I w takim „przepoczwarzanym” stanie czekają na pomoc.
To wygląda tak.
W przypadku zerwania „pępowiny” nurek ma przy sobie bardzo mało gazu – maksymalnie przez 10-15 minut. Rozumie się, że w tym czasie musi dostać się do dzwonu, nie ma innych opcji na dużą głębokość.
W celu zminimalizowania sytuacji awaryjnych i zwiększenia bezpieczeństwa pracy (o ile to słowo jest ogólnie właściwe w odniesieniu do takich prac), statki pomocnicze wyposażone są w specjalne systemy dynamicznego pozycjonowania.
Poniżej znajduje się schemat rozmieszczenia śmigieł.
Na takich statkach często używa się nie klasycznych śmigieł czy armatek wodnych, ale Śmigła Foyda-Schneidera lub azypody.
Pierwsza opcja to pionowo ułożone ostrza - "skrzydła" na obrotowej platformie. Gdy zmienia się kąt obrotu ostrzy, zmienia się również wektor ciągu.
Śmigła Feud-Schneider są wyraźnie widoczne. Ta opcja umożliwia znacznie szybszą i dokładniejszą zmianę wektora ciągu.
Niektórym taki ruch może wydawać się czymś nowym i egzotycznym, ale tak nie jest.
Zainteresowani mogą przeczytać o nim więcej w numerze magazynu.„Młody modelarz” nr 4 za rok 1963.
Drugie rozwiązanie to azipod.
Silnik elektryczny umieszczony na obrotowej konsoli - konsola obraca się i zmienia się kierunek wektora ciągu.
Sterowane komputerowo urządzenia napędowe, posiadające dane z bardzo precyzyjnego systemu GPS, pozwalają na zaimplementowanie trybu, w którym statek „unosi się” dokładnie nad miejscem nurkowania i utrzymuje niezmienioną pozycję i orientację, pomimo fal, prądu i wiatru . Istnieje jednak granica warunków, w których system ten może zagwarantować, że pozycja statku pozostanie niezmieniona. A jeśli określone parametry (fale morskie, prędkość wiatru) zostaną przekroczone, wszystkie prace muszą zostać pilnie zatrzymane.
Kwestie adaptacji do warunków pracy i kompatybilności psychicznej
Kiedy grupa ludzi jest przez długi czas zamknięta, aspekty psychologiczne zaczynają odgrywać szczególną rolę. Nie wszystko da się przewidzieć na wczesnych etapach edukacji poprzez wywiady i sporządzenie portretu psychologicznego osoby (choć jest pewna korzyść z takich metod). Zawsze istnieje ryzyko niewyjaśnionych czynników psychologicznych.
Interesujące eksperymenty w tej dziedzinie były i są przeprowadzane przez ZSRR/Rosję w kontekście lotów załogowych na inne planety.
Od listopada 1967 do listopada 1968 (dokładnie jeden rok) w Instytucie Problemów Biomedycznych (IMBP) przeprowadzono eksperyment, w którym trzech ochotników zostało zamkniętych w zamkniętej przestrzeni symulującej lot kosmiczny.
Podczas eksperymentu uzyskano wiele informacji. Wyciągnięto między innymi wnioski o znaczeniu psychologicznej zgodności ludzi w takich warunkach.
W takich warunkach nie da się przejść na emeryturę. Dlatego każdy stara się odwrócić uwagę najlepiej jak potrafi. Na szczęście pozwala na to nowoczesna technologia - słuchawki plus gadżety.
Jednak starsze pokolenie wciąż woli książki...
Film o nurkowaniu
Najczęściej 99% filmów nie można polecić w celu zapoznania się z rzeczywistym stanem rzeczy, ponieważ wiele jest w nich zniekształconych dla rozrywki, fabuły itp.
Są jednak wyjątki.
Jednym z takich dobrych wyjątków jest wyprodukowany w Wielkiej Brytanii dokument Last Breath. O rozwoju sytuacji awaryjnej z jednym z nurków głębinowych. Większość pamięci to nagrania wykonane przez zespół w momencie rozwoju samej sytuacji.
Samego filmu nie możesz opublikować tutaj (bez naruszenia praw autorskich), ale możesz zaprosić do obejrzenia zwiastuna.