Можно развить в себе способность очень долго оставаться без воздуха, но все же человек не может превзойти определенной глубины погружения — правда, очень большой, метров 40-50. Его легкие при нырянии представляют собой упругий, надутый воздухом пузырь. Грудные мускулы человека очень слабы и не в силах выдержать даже небольшой разницы между давлением снаружи на грудь и давлением в легких. От превышения наружного давления грудь ныряльщика начинает обжиматься сама, против его воли и усилий. При полном вздохе средний человек набирает воздуха литров шесть с лишним.
Выдохнуть же он может приблизительно три четверти этого объема, а дальше не пускает самое устройство тела.
К наружному давлению воздуха мы привыкли, хотя оно очень велико и превышает 10 тонн на тело. Мы его не замечаем, потому что внутри, в легких, оно такое же, как и давление на грудь снаружи. Но ныряльщик набрал в легкие воздух при атмосферном давлении, когда же он добрался до глубины в 10 метров, то к нему прибавилось еще и давление воды, и таким образом общее давление увеличилось вдвое против атмосферного. От этого грудь обожмется так, что объем воздуха внутри легких станет вдвое меньше.
На 30 метрах давление учетверится против атмосферного, воздух в легких обожмется вчетверо. В конце-концов у нормального человека наступает предел, дальше которого грудь с забранным полным запасом воздуха уже не может обжиматься. Тогда давление воды передается на кровь, внутри легких она начинает просачиваться через стенки тонких сосудов в воздушное пространство и заполняет легкие, пока не обожмет воздух до давления окружающей ныряльщика воды. Кровь в легких может убить водолаза. Поэтому прежде всего надо дать водолазу сжатый воздух, чтобы он мог дышать и поэтому дольше оставаться под водой и опускаться глубже.
Подводный колокол и открытый шлем
Лет двести тому назад устроили камеру наподобие громадного опрокинутого стакана и погрузили ее в воду открытым концом вниз. Воздух под давлением воды обжался, занял верхнюю часть камеры и позволил поместиться там человеку. Затем стали подкачивать помпой воздух, но помпы того времени могли подавать воздух на глубину всего лишь метра в три. На большую глубину приходилось подавать воздух в боченках, тоже опрокинутых открытым концом вниз и снабженных грузами для опускания их под воду. Так впервые пытались дать водолазу сжатый воздух.
Конечно сейчас этот способ кажется смешным, но он дал возможность выполнить такие подводные работы, о которых раньше и не мечтали. Надо сказать, что такая камера применяется в некоторых случаях и в настоящее время и носит название «водолазного колокола». Таким же образом устраиваются и кессоны при постройке устоев для моста.
Одновременно с водолазным колоколом был устроен так называемый «открытый шлем» для воздуха. Человек одевал шлем на голову по плечи, в шлем качали воздух, человек мог смотреть вперед через переднее отверстие со стеклом. Таким образом получалась возможность дышать и производить некоторые работы. Чем сильнее были помпы, тем глубже можно было опускаться под воду. Это было большим шагом вперед. Но это не исключало крупнейших недостатков открытого шлема (см. рис.){5}.
Один из старых проектов водолазного костюма
Прежде всего шлем должен быть привязан к телу водолаза, иначе он выплывет из-за находящегося в ним воздуха. С другой стороны, водолаз должен одеть на себя грузы, чтобы шлем не поднял его на поверхность воды. В шлеме нельзя наклоняться, потому что вода подступит ко рту и к носу. Падать в открытом шлеме нельзя без большого риска захлебнуться. Наконец малейшее отверстие в шлеме опасно, потому что при перерыве действия помпы вода заполнит шлем по уровень отверстия.
Несмотря на все эти неудобства, таким шлемом пользуются и в настоящее время некоторые водолазы в теплых морях, так как все его устройство просто и сравнительно очень дешево.
Однако в холодной воде ныряльщик и водолазы в открытом шлеме работать не могут. Поэтому стали прибавлять рубаху. Сначала делали ее открытой снизу, а затем, лет сто тому назад, появились рубахи, соединенные в одно целое со штанами, сапогами и рукавицами. Этот костюм постоянно совершенствовали и приняли наконец для огромного большинства водолазных работ во всех странах.
Современный водолазный костюм состоит из рубахи, закрывающей все тело водолаза за исключением головы и кистей рук. К рубахе добавляется широкий медный воротник, называющийся манишкой и имеющий закраину (фланец), на которую садится своей закраиной шлем. Воздух вдувается в шлем помпой по длинному, гибкому резиновому рукаву, или шлангу. Длина такого шланга доходит до 180 метров, и таким образом водолаз может работать в значительном удалении от судна, с которого его опустили в воду. Испорченный дыханием воздух выходит или через клапаны, расположенные на груди и спине рубахи, или через клапаны, немного нажатые пружиной и находящиеся на шлеме. Расчет их таков, что воздух заполняет рубаху до половины груди, чем значительно облегчает дыхание водолаза. Таким образом в верхней части рубахи образуется воздушный пузырь.
Чтобы водолаз мог погрузиться, нужны грузы, одеваемые в виде плиток на грудь и спину и в виде калош со свинцовой подошвой на ноги. Общий вес водолаза в полном снаряжении подходит к 150-160 килограммам, но когда он погрузится в воду, вес уменьшится до 10-15 килограммов. Требуется большое искусство для того, чтобы удерживать такой вес под водой. Тут большое значение имеет воздух внутри рубахи. Достаточно водолазу немного больше зажать пружину на клапане, через который выходит воздух, как воздух при стесненном выходе сильнее раздует рубаху, объем ее получится больше, и водолаз, как поплавок, будет выброшен наверх. Этот быстрый подъем может стать роковым для водолаза.
Калоши водолаза со свинцовой подошвой.
С другой стороны, если водолаз держит мало воздуха, шлем садится на плечи,причиняет боль и мешает работать.
Так водолаз защищается от воды. От холода же он защищен шерстяным бельем и феской. Кости рук выступают из рубахи в воду только при теплой воде. Когда же вода холоднее 12° Цельсия, одевается «зимняя» рубаха, рукава которой кончаются такими же прорезиненными рукавицами. В «зимней» рубахе все тело и конечности совершенно закрыты.
Шлем достаточно просторен, снабжен «иллюминаторами», или отверстиями со стеклами, телефоном, по которому водолазу передается сверху команда, и микрофоном, передающим слова водолаза наверх. Кругом талии обвязан сигнальный конец и одет пояс с подвешенным к нему ножом.
Шланг от шлема проходит подмышкой и привязан к переднему грузу.
Водолаз, выброшенный на поверхность с раздутой рубашкой.
Грузы прочно закреплены и сместиться не могут.
Водолаза одевают на специально оборудованной шлюпке, называемой водолазным ботом.
Работа водолаза под водой сложна и разнообразна. Представьте себе, что во время шторма у стоящего на якоре судна лопнул якорный канат и надо найти и поднять якорь. Место его нахождении приблизительно известно. Тогда ставят в этом месте водолазный бот и устраивают с него «спусковой конец» — дорогу для водолаза. Один конец этой прочной веревки привязан к достаточно солидному грузу — баластине — и опущен на дно, а другой обтянут и привязан к боту. По нему спускается водолаз, попадая в середину намеченной для поисков площади.
К спусковому концу у самой баластины привязана «оттяжка» — веревка, длиной метров 10. Став на дно («на грунт»), водолаз берет оттяжку в руки и отходит от баластины на полную длину оттяжки. Тот, кто думает, что под водой можно искать с таким же успехом, как и на воздухе, сильно ошибается.
«На глубине 60 метров, — пишет человек, погружавшийся в Мексиканском заливе, — вода была очень прозрачна и имела темноголубую окраску. Проникавший свет напоминал сияние, излучаемое звездами. На глубине около 30 метров свет приобретал характер лунного, при чем видимость доходила до 7½-15 метров. При приближении к поверхности освещение постепенно переходило в солнечное».
Так говорит человек, погружавшийся в очень прозрачной воде при ослепительном свете солнца под тропками. Вода же Невы например такова, что на глубине 10 метров — полный мрак. Мало заметной на глаз мути уже достаточно, чтобы яркий свет солнца не проник далеко в воду.
Не надо думать, что стоит только взять в руки хорошую лампу, чтобы под водой стало сразу светло. Вот что рассказывает по этому поводу руководитель работ по подъему американской подводной лодки «S 51» в 1926 г. у берегов Соединенных штатов в Атлантическом океане. Он послал водолаза Фрезера в машинное отделение подлодки.
