Водолазное дело

Так как человек может пробыть под водою лишь очень короткое время, а именно столько, сколько он способен удерживать дыхание, то для различных подводных работ необходимы различные приспособления, которые позволяли бы водолазу дышать. В настоящее время существуют три рода таких приспособлений, употребляемых отдельно или совместно, сообразно цели работ, а именно: 1) скафандр — одежда водолаза, 2) водолазный колокол и 3) кессон для подводных работ. Здесь последовательно изложены: а) историческое развитие В. дела и b) техника водолазных аппаратов.

История. В истории встречаются некоторые указания и намеки на существование водолазных аппаратов в весьма отдаленные времена. Роберт Вальтурий (см. ниже литературу В. дела), писатель IV столетия, оставил чертеж, изображающий человека, защищенного от воды кожаным аппаратом. Юлий Цезарь посылал смельчаков водою с кожаными поясами, надутыми воздухом. Воин, будучи принят неприятелем за рыбу, удачно пробирался через неприятельский флот. Греческие — "Scaphas" и "Monoxilos", похожие (по описанию Плиния) на приспособления диких для переправы через быстрые реки, делались непромокаемыми пропитыванием аппаратов смолистыми веществами. В VIII в. писатель Готье Винисоф упоминает о водолазе, который погиб, перенося в шкуре выдры греческий огонь на выручку осажденным соотечественникам. По другим источникам рассказывается такой же случай гибели водолаза, несшего по дну 1000 золотых монет для подкупа осажденных. Общее в обоих рассказах заключается в том, что водолаз должен был иметь с собою запас воздуха для дыхания. Вообще же до открытия Колумбом Америки в истории почти нет сведений о деятельности водолазов. Рожеру Бэкону приписывают мысль об устройстве водолазного колокола, но первое практическое устройство его принадлежит немецкому ученому XVI стол. Штурму; он же пытался устроить подводную лодку (см. это сл.). Спуская под воду водолазов, Штурм заметил, что самые сильные из них не могли пробыть более получаса в колоколе, страдая от жары и духоты, чего никак не удавалось устранить. Тем не менее употребление колоколов с тех пор сделалось довольно частым. В 1690 г. Денис Папин возымел мысль, которая была осуществлена целым столетием позже, вгонять в водолазный колокол свежий воздух помощью большого и крепкого раздувательного меха. На фиг. 1 (таблица: "Историческое развитие водолазного дела") изображен водолазный колокол Галлея (1715); это есть усеченный деревянный конус, к которому прикреплены свинцовые листы и повешены 3 гири, служившие подставками колоколу и для погружения его.

I. — Историческое развитие водолазного дела.

Для выхода водолазов из-под колокола им надевался на голову шлем со шлангом сзади, которого другой конец укреплялся внутри колокола. Воздух под колоколом пополнялся из погружаемых на дно бочонков с воздухом, который, будучи сжимаем входившею в нижние отверстия водой, выпускался внутрь колокола через кран по мере надобности. При соблюдении всех предосторожностей сам Галлей с 4 рабочими пробыл около 1¹/₂ часов на глубине около 9 сажен. Впервые вентиляция воздуха под колоколом была достигнута в 1788 г. Смитоном и Ренни.

Все водолазные колокола имеют следующие общие недостатки: 1) воздух в них довольно скоро портится дыханием людей и горением ламп, 2) они очень тяжелы, трудно передвигаемы, и потому подводная работа ограничена весьма малым пространством, 3) для смены рабочих теряется очень много времени. Как видоизменение водолазного колокола см. далее аппарат Ганзена. Самое грандиозное видоизменение водолазного колокола как по величине, так и по важности применения — бесспорно составляют кессоны. В 1839 г. они были впервые применены изобретателем, инженером Триже, для выдавливания воды, просачивавшейся из Луары в каменноугольные копи в Challones. Только благодаря кессонам и удобству пребывания в них нескольким человекам многим врачам удалось произвести весьма интересные и важные наблюдения над действием сжатого воздуха, от 2-х до 4¹/₂ атмосфер давления, на организм человека; значение этого давления непосредственно применяется ко всем работающим в водолазных аппаратах, какой бы системы они ни были, хотя неравномерное давление в скафандре представляет особенности. В 1797 г. Карл Генрих Клингерт придумал одежду для водолазов, изображенную на фиг. 3. Она состояла из непромокаемой ткани, на плечах водолаза прикреплявшейся непосредственно к краю металлического колпака с двумя стеклами, который покрывал голову водолаза. Внутри двух дыхательных кожаных труб с распределительным клапаном для вдыхания и выдыхания вделана спиральная пружина для того, чтобы давлением воды не сплюснуло стенок этих труб. У пояса было 4 крючка для привешивания свинцовых грузов. При спуске водолазов они ощущали крайнее затруднение дыхания, а на глубине 6 фут. водолаз окончательно лишался возможности вдохнуть в себя наружный воздух через такую систему труб и клапанов вследствие того, что давление воды на грудь водолаза превосходит силу грудных мускулов. Для противодействия этому Клингерт прибавил к аппарату металлический цилиндр (кирасу), как видно на фиг. 3, с приделанным к нему небольшим насосом для выкачивания воды, попадающей в аппарат. Несмотря на полное несовершенство прибора для дыхания, аппарат Клингерта долгое время считался одним из лучших.

Как видоизменение водолазного колокола укажем еще на апп. мастера Гаузена (фиг. 2), известного у нас с 1840 г. Голова водолаза помещается под опрокинутым котлом, к нижнему свободному краю которого пристегивалась сначала изогнутая дугой железная шина, проходившая между ног водолаза, впоследствии замененная ремнем. Благодаря постоянному притоку свежего воздуха, свободно вырывающегося наружу из-под нижнего края этого шлема, водолаз в таком апп. может оставаться под водою довольно продолжительное время; но как только давление воздуха уменьшится под шлемом вследствие каких бы то ни было причин, вода тотчас вступает в шлем и даже подымается по воздухопроводной трубе до некоторой высоты (уравновешивающей последнее давление), что ведет к удушению водолаза. Так в 1873 г. и случилось с кронштадтским водолазом, который во время работ, вероятно, споткнулся, принял наклонное положение, о чем не успел дать знать сигналом; он был вытащен без признаков жизни. Старейший водолазный аппарат, или скафандр, принадлежит фирме Зибе, Горман и К°. Из патента, выданного им в Лондоне 1 авг. 1855 г. инженеру Августу Зибе, видно, что он изобрел и устроил оригинальный В. аппарат, который впервые был применен на практике в Англии в 1830 году. Этот скафандр имел открытый снизу шлем; а в 1837 году Зибе придумал соединить его с водолазною рубахою несколькими гайками герметически; кроме того, из устройства его видно, что в случае неисправности помпы, нагнетающей воздух, под шлемом и в рубахе останется еще столько воздуху, что можно дышать минут 10 без накачивания воздуха — время, достаточное для подъема его из воды и спасения. Г-н Зибе в 1850 году усовершенствовал свой аппарат, устроивши соединение шлема с манишкою посредством винтового французского замка, как мы видим это и теперь, что имеет значение, если надо спешно открыть голову водолазу и освежить ее. Что касается наибольшей глубины спусков, то г. Зибе утверждает: "разрешенная адмиралтейством глубина для спусков казенных водолазов не должна превосходить 20 сажен, но мы сами испытали спуски компанейских водолазов, искавших губки, жемчуг и кораллы, и считаем безвредным для здорового человека глубину в 150 фут., или 25 морск. саж. (по 6 фут.); некоторые же водолазы у нас опускались еще глубже; один из них был на глубине 204 фута, или 34 м. сажени, при громадном давлении глубины в 6 атмосфер. Но, конечно, рискованно переходить границу благоразумия и силы нашего организма". По исследованиям Поля Бэра ("Pression barométrique", par Paul Bert) над действием сжатого воздуха, человеку весьма вредно давление свыше 4-х атмосфер (сверх обычной), т. е. спуски на глубину большую 22 м. сажен (или 40 метров), так как помимо многого другого при высших давлениях — происходит начало отравления организма кислородом (intoxicatio oxygenio); в ограждение от этого Вэр советует в случае необходимости погружаться свыше 25 сажен (напр., при ловле жемчужных раковин, кораллов и т. д.), накачивать водолазу воздух, обедненный кислородом так, чтобы частное давление кислорода в воздухе, которым приходится дышать, — не превосходило 2-3-х атмосфер. Надо, однако, обратить внимание на то, что все данные о действии сжатого воздуха на организмы получались из опытов над животными, которые, как известно, весьма различно относятся как к избытку, так и к недостатку кислорода.

В 1865 г. лейтенант французского флота Денейруз (Denayrouze) и горный инженер укероль (Rouquayrol) получили патент на изобретенный ими водолазный аппарат, на парижских всемирных выставках в 1867 и 1878 гг. и антверпенской в 18S5 г. удостоенные высших наград; также в 1875 году им присуждена академией наук монтионовская премия (pour les Arts insalubres). До этого времени лучший водолазный аппарат — английский — все же имел много недостатков: 1) водолаз никогда не дышал чистым воздухом, а вдыхал его из-под шлема, т. е. оттуда же, куда и выдыхал; 2) приток воздуха регулировался особым краном на груди, что отрывало слишком часто руки от работы, а выходившие оттуда пузырьки отработанного воздуха подымались перед глазами водолаза и мешали ему смотреть, и 3) безопасность водолаза на глубине прямо зависела от прочности платья, шлангов, рожка и т. д., что всегда очень сомнительно. Французский аппарат устранял все эти несовершенства, во-первых: устройством автоматического распределителя воздуха, или ранца, помещенного за спиной водолаза, который через коротенькую трубку вдыхал из него свежий воздух и выдыхал испорченный через каучуковую пипетку; во-вторых — выдыхательный клапан открывался автоматически, не требуя забот и не отрывая рук от дела. При надлежащем устройстве он представляет ничтожное сопротивление проходу воздуха; в-третьих — при разрыве шланга или платья в резервуаре ранца имеется достаточный запас воздуха, чтобы остаться под водою даже ¹/₄ часа — время, достаточное для спасения водолаза. Первоначальный тип водолазного аппарата Денейруза, изображенный на фиг. 4, как он появился на парижской выставке 1867 г., служил у нас водолазам при постройке Литейного моста — ныне мост Александра II в Петербурге. Первый аппарат имел вид неуклюжий: металлическая маска его, защищая лицо, не гарантировала головы от ушибов, почему уже на выставке в С.-Петербурге (в 1872 г.) появился усовершенствованный тип костюма с полным шлемом и приспособлениями, которые почти целиком удержались до сих пор; хотя ныне повсеместно уже отказались от дыхания через трубку, которую надо держать в зубах, что весьма неприятно.

Английский завод фирмы Бэрнетт и Фостер в конце 70-х годов предложил аппарат, в котором водолаз может оставаться под водою изолированным, т. е. этот аппарат представляет собою попытку решить вопрос, до сих пор открытый, о самостоятельности водолаза под водой. Идея аппарата основана на том, что человек своим дыханием истребляет кислород, а выдыхает углекислый газ (СО₂) главным образом; азот же не изменяется ни количественно, ни качественно, он только сжимается сообразно с глубиной погружения водолаза, а, следовательно — стоит только, при достаточном объеме воздуха, пополнять в нем О и уничтожать CO₂, чтобы дыхание продолжалось безостановочно и без накачивания туда извне свежего воздуха; т. е. допускалось, что газовый обмен в крови при этих условиях совершается вполне удовлетворительно. Такой аппарат, известный под названием Флейса, изображен: первоначальный тип на фиг. 5, и последний — фиг. 6. Первый из них имеет большие усы — мягкие резиновые подвижные трубки, идущие изо рта водолаза к ранцу, состоящему из 2-х изолированных частей: нижней — прочного цилиндра, вмещающего 4 куб. фута чистого кислорода, нагнетаемого туда до 20 атмосфер давления, и верхней — фильтровального прибора; этот ящик с крышкой хорошо вылужен, покрыт внутри слоем каучука, наполняется губчатой резиной или паклей и ватой с 1-2 фунтами едкой щелочи. Выдыхаемый воздух, проходя через один ус в легкий выпускной клапан, пропускается через фильтр, поглощающий у него СО₂ и влагу, и вытягивается легкими из другого конца фильтра через другой ус с приемным клапаном, где этот воздух смешивается с кислородом, поступающим по очень тонкой медной трубке из нижнего резервуара; большее или меньшее количество кислорода регулируется самим водолазом помощью винтового крана, изображенного на рисунке. Давление под одеждой автоматически регулируется водою, т. е. наружным сжатием данного объема воздуха и пополнением из резервуара кислородом. Незащищенность головы на фиг. 5 и неудобство маски заставило изменить первый тип и приделать к нему обыкновенный шлем, к манишке которого сзади привинчиваются изогнутые металлические трубки, заменившие прежние усы, а также тоненькая трубка — для кислорода; в этом типе никакого мундштука держать во рту не надо, что уже большое удобство.

Бывают случаи, когда необходимо войти в места, наполненные атмосферой, не способной поддерживать дыхания, например, при пожарах в дымную атмосферу, в некоторых мастерских, в шахтах, колодцах и других местах. Обыкновенная водолазная одежда и вентиляция могли б с успехом помочь и этому, но она рассчитана на плавучесть, и части ее слишком тяжелы и обременительны, поэтому как Денейруз, так и фирма Бэрнетт и Фостер, Чарльз Абель, Вильям Август Горман и др. предлагали несколько типов таких аппаратов. Большинство из них состоит из: респиратора, носового зажима с очками, переносного резервуара с воздухом (ранец) и минной лампы; затем — шлангов, всегда прочных, и воздушного насоса, который помещается вне, на чистом воздухе; такой аппарат изображен на фигуре 7-ой. Фигура 8-ая должна изображать усовершенствованный способ одевания водолазного костюма, имеющий целью ускорить этот мешкотный процесс, продолжающийся обыкновенно не менее 8-12 минут. Кроме разреза костюма у пояса на две части, изобретатели стремятся парализовать громадное давление воды на глубине, окружая тело металлическими обручами, как бы латами, причем давление внутри шлема и одежды может быть гораздо меньше давления окружающей воды. Однако до сих пор еще нет практично выработанного аппарата для указанных целей. Современные типы водолазных аппаратов изображены на фиг. 9, 10 и 11. На первой из них водолаз в костюме В. школы освещает себе дорогу электрическою лампою, которая получает источник света из ящиков со вторичными элементами, которыми заменили свинцовые грузы на груди и на спине (изобретатель-поручик Золотухин при минном офицерском классе в Кронштадте 1885 г.). Водолаз тащит за собою водолазный аккумулятор, откуда получает для дыхания сжатый воздух, давление которого он может регулировать сам маховичком, изображенным на фиг. 9, наблюдая за показаниями обоих манометров (см. далее Водолазный аккумулятор). С этими приспособлениями спускались несколько раз в водолазной партии в Бьёрк-э; для возможности ориентироваться под водою понадобилось присоединить сюда еще компас, особенно укупоренный и с фосфоресцирующею картушкою. Испытания дали заключение, что практического значения это изобретение не имеет. Фиг. 10-ая изображает водолазов, переговаривающихся через шланг (обыкновенная труба с рупором) системы Денейруза. Неудобства этого способа переговоров изъяли этот шланг из практики и заставили искать возможности передачи речи по телефону; этот важный в водолазном деле вопрос усиленно разрабатывается в настоящее время при водолазной школе в Кронштадте. На фигуре 11-ой представлен опытный водолаз, готовый к спешному спуску в воду без шлема и резиновой рубахи — но с ранцем, который виден у него за спиною. Способ этот, предложенный изобретателем Денейрузом под названием: Tipe № 3 (appareil pour plonger à nu) и рекомендованный у нас для спасения утопающих, имеет за себя только быстроту одевания, но далеко не практичен и не безопасен по следующим причинам: кроме — 1) не выносимого долго холода в наших водах, спуск в воду даже небезопасен по нескольким субъективным причинам: вода проходит в уши, щекочет ноздри, открытым глазам, смоченным водою, неловко и больно, дыхание от непосредственного давления воды на грудь — стеснено: очевидно, что нервная система не может освоиться с необычным состоянием организма, сдавленного и смоченного водой. Во-2) дышать через пипку ртом с зажатым носом — неестественно, и к этому прибавляется еще то, что при переменах давления обыкновенно чувствуется то избыток воздуха, при чем надуваются щеки, то недостаток в нем — самое неприятное ощущение водолаза, — и этих перечисленных неудобств вполне достаточно, но к ним надо прибавить еще 3): если, например, при спасении утопающего он схватится за дыхательный шланг, который не очень прочно держится во рту, то легко вырвет его оттуда, тогда водолаз останется без воздуха и может погибнуть. Поэтому способ этот почти нигде уже не практикуется.

Фиг. 12 представляет половину поперечного разреза современного военного корабля, у трапа которого стоит большая шлюпка (барказ) с водолазами: один из них (старшина) держит сигнальную веревку, другой (подручный) управляется со шлангом, третий — следит за работой помпы; четвертый — фельдшер с медикаментами, остальные, уже не специалисты, качают на помпе, держатся у трапа, где стоит заведующий водолазами и аппаратом офицер или доктор; между главным килем (в самом низу) и боковым находится водолаз, осматривающий кингстон. Надо обратить внимание, что между килями бывает темно, особенно в солнечный день: — и тени резче, и самый переход водолаза от света к тени не дает ему возможности что-либо различать глазами, поэтому, кроме твердого знания всех отверстий своего корабля, водолаз должен уметь осветить их лампою и осмотреть внутри, за решеткою клапанов и кингстонов, будучи при этом в самом неудобном положении, как это видно на фиг. 12-й. — Дальнейшие рисунки изображают детали водолазных аппаратов, которые далее описаны подробнее. Три типа водолазных аппаратов, а именно: воздушный колокол, кессон и скафандр (одеяние водолаза) употребляются в различных случаях, смотря по обстоятельствам работ.

I. — Водолазный колокол употребляется для подводных сооружений и установки фундаментов на дне открытых рейдов, когда большие тяжести передвигаются под водою лишь на малые расстояния и когда надо долго работать на небольшом пространстве

II. — Кессон — видоизмененный водолазный колокол; первоначально это была чугунная, очень широкая труба, опущенная на дно и подымающаяся над поверхностью воды; он имеет круглую или овальную форму — в разрезе, с клетчатой системой внутри; большею частью склепывается из железных и стальных листов (наподобие паровых котлов), а иногда (в Америке) устраивается из дерева, вроде громадного тяжелого ящика. Рабочие проходят внутрь кессона сверху, через особые камеры, цель которых, не разрежая воздуха в самом кессоне, перевести рабочих от обыкновенного атмосферного давления к сжатому воздуху кессона, или наоборот. Кессон отличается от предыдущих приспособлений тем, что по мере раскапывания под ним дна он сам оседает, пока не упрется в твердый грунт; только тогда начинают делать каменную кладку, причем кессон из воды не подымают, а оставляют его там, где он был поставлен; в некоторых исключительных случаях один железный кессон служил для постройки нескольких быков; но это оказывалось неэкономичным.

III. — Скафандр — непромокаемое одеяние для водолаза, употребляется там, где достаточно силы одного человека и где требуются частые передвижения его под водою, как, напр., при осмотре и мелких исправлениях подводной части судов, доставании утопленных вещей, отыскании и подъеме мин, очистке фарватера, осмотре и хождении в затонувшем корабле, заделке в нем пробоин, приготовлениях к подъему судов и подведении под них цепей и воздушных мешков и различных портовых работах. В настоящее время водолазный аппарат, или скафандр, имеет самое широкое применение и распространен во всех приморских портах и на реках. Скафандр, или В. аппарат последнего типа, черт. 10, состоит из 7 главных частей: 1) Непромокаемая, резинковая водолазная рубаха, надеваемая водолазом через шейное отверстие, сшивается из тифтика, пропитанного резиновым раствором; между внутренней и наружной материями прокладывается слой листового чистого каучука; вверху В. рубаха оканчивается плотным резиновым воротником, или фланцем, из вулканизированного каучука, к которому и привинчивается медный шлем. Прочность рубахи испытывается нагнетанием в нее воздуха до 4-6 фунтов по манометру. В. рубаха должна быть настолько мягкою и эластичной, чтобы ничуть не стеснять движений водолаза. Облекая человека в этот костюм, мы тем ограждаем его от смачивания водой, случайных ударов и царапин; окружаем его достаточным слоем сжатого воздуха, как пуховиком, который к тому же и согревает его; вот почему возможно спускать водолаза в воду даже зимой. 2) Медный шлем со стеклами, ограждая голову водолаза от ушибов, достаточно просторен для свободного движения головою и позволяет видеть под водою. 3) Воздухопроводные резиновые шланги — состоят из плотных резиновых колен в 50 фут. каждое и медных соединительных рожков с гайкой; шланги делаются гибкими и очень прочными (внутри — латунная спираль толщиной в 1¹/₂ мм, шаг — в 1 см); в крайнем случае за шланг можно поднять водолаза из воды, и это не должно ему вредить (см. разрез их фиг. 14 таблицы II "Современный водолаз"). 4) Воздушный насос, или водолазная помпа — "качает воздух", т. е. сжимает его различными способами сообразно глубине погружения водолаза и посылает его по шлангам в шлем; все изобретатели стремились сделать помпу легкою, прочною, удобоподвижною и притом такою, чтобы посылаемый к водолазу воздух был пригоден для дыхания в достаточном количестве, без примеси вредных частей, запаха, пыли и других вредных ингредиентов (см. "Водолазные помпы", черт. 15, 16, 17 и 19).

II. — Современный водолаз и его аппараты.

5) Манометр водолазный показывает давление воздуха, посылаемого водолазу, или в фунтах и атмосферах (до 120 фун. и 8 атм.), или в метрах (до 70 м), т. е. прямо указывает, на какой глубине находится водолаз; большой русский манометр имеет циферблат более сложный, указывая — фунты, атмосферы, метры, футы и сажени (морские, 6-тифутовые). Манометр необходимо должен быть на каждой помпе для правильного суждения как о состоянии аппарата, так и о той глубине, на которой находится водолаз; без него небезопасно спускать водолаза на большие глубины, однако его часто вовсе не бывает у "вольных водолазов", но зато и несчастья у них не редкость. 6) Свинцовые грузы в 100 фунтов и водолазные галоши со свинцовыми подошвами весом в полпуда каждая служат для уменьшения плавучести раздутого воздухом костюма и погружения водолаза на дно с достаточным количеством воздуха и чтобы при этом его не выбросило на поверхность воды. 7) Переговорные средства: сигнальный конец (веревка в палец толщиной), разговорный шланг и телефоны; они употребляются согласно изданным по морскому ведомству правилам для переговоров с водолазом, спуска и подъема его со дна, а также, чтобы следить рукой — на ощущение — за движениями и самой жизнью водолаза. Там же объявлены основные сигналы, менять которые строго воспрещается во избежание печальных недоразумений (см. Водолаз).

Технические сведения об устройстве водолазных аппаратов. Здесь будут описаны: А) водолазные помпы; В) водолазный аккумулятор; С) водолазные грузы; D) резиновая рубаха, шланги и вообще употребление резины в водолазном деле.

А. Водолазные помпы, или насосы. Уже в конце XVII столетия ручной одноцилиндровый воздушный насос употреблялся наравне с большими мехами для вентиляции водолазного колокола. Со времени устройства первого скафандра (в 1830 году) стали выделывать для этого аппарата специальные помпы не только одноцилиндровые, но и двухцилиндровые двойного действия, а также трехцилиндровые и в водолазной школе — 4-цилиндровую, ординарного действия. Денейруз и Рукейроль для своего водолазного аппарата (фиг. 4) с регулятором дыхания, имевшим вид ранца (см. это сл.), помещаемого на спине водолаза, устроили различных систем насосы с особенными поршнями и клапанами, с гидравлическою укупоркою. Нагнетательный насос Рукейроля имеет два качающихся цилиндра разных диаметров: из них большой цилиндр — малого давления, а меньший — большого давления. Атмосферный воздух при качании помпы входит в большой цилиндр, в котором он (при обратном ходе цилиндра) сжимается до 4-х атмосфер, после чего переводится во второй, меньший цилиндр, в котором объем его уменьшается в 6 раз, а, следовательно, воздух при каждом качании помпы сжимается сразу до 24 атмосфер; этим достигнуто практическое средство наполнить аккумуляторы до 24 атмосфер сжатым воздухом без ощутительного нагревания и утека воздуха; при этом работа людей не утомительна. В 1878 г. на крейсерах, строившихся в Америке, привезены к нам американские помпы системы Шрадера, компактная и прочная трехцилиндровая помпочка с воздушной укупоркой поршней. Наконец, одноцилиндровая помпа английского аппарата Флейса, накачивающая кислород в спинной аккумулятор водолаза до 10 атмосфер; ее кожаная набивка поршня весьма скоро изнашивается, сгорая в сжатой атмосфере кислорода.

На фигурах 15, 16, 17 и 19 представлены в разрезе наиболее типичные водолазные помпы. Фундаменты и рамы всех помп делаются до сих пор из чугуна; образующаяся на них ржавчина, попадающая при действии насосов в нос водолазу вместе с сернистою пылью и пудрой резиновых шлангов засоряют гортань, нос и производят головную боль. Бронзовые цилиндры всех систем помп имеют 8,3 сант. в диаметре, высотой около 23 сант., при ходе поршня в 17,5 сант.; рабочий объем цилиндров около 950 к. сант., т. е. около литра; только двухцилиндровая помпа на фиг. 19 одна отличается от прочих: диаметр ее цилиндров = 10 сант.; длина = 26 сант., рабочий объем цилиндра = 1800 куб. сант. Первая помпа (фиг. 15) Зибе, Горман и К° имеет простейший поршень — кожаную набивку (около 12 кружков), сжатую между двух медных тарелок (оснований). Они смазываются салом, которое, разогреваясь при движении поршня, придает неприятный и вредный запах накачиваемому воздуху. Система клапанов и их расположение, далекое друг от друга, неудовлетворительны; вредное пространство у этой помпы наибольшее. Помпа (фиг. 16) Денейруза — удачнее скомбинирована; цилиндры, а с ними и воздух, в них сжимаемый, охлаждаются окружающей водой в холодильнике; поршни системы Жифарда, имеющие вместо прокладки эбонитовое кольцо, свободно передвигающееся в пазе (выемке) поршня, благодаря чему (когда поршень идет кверху и кольцо лежит на нижней тарелке поршня) в свободный промежуток легко проникает наружный воздух внутрь цилиндра, а при обратном движении эбонитовое кольцо прижимается к верхнему основанию, которое расширяется кверху конусом, и таким образом поршень выполняет роль клапана; расположение конического перепускного клапана в дне цилиндра, под самым поршнем, весьма практично; вредное пространство очень мало (показано на чертеже пунктирной линией), но и этот недоход поршня можно свести к нулю, подкладывая под цилиндр более толстую прокладку; несовершенство в этой помпе состоит в том, что воздушные пролеты под фундаментом идут к среднему цилиндру, разрез которого и представлен на чертеже, а оттуда к воздушной коробке, т. е. имеет неразобщенные ходы, а, следовательно, достаточно испортиться хоть одному клапану или туда попасть соринке, чтобы вся помпа перестала сжимать воздух; неудобство, очевидно, весьма существенное; кроме того, эбонитовые кольца имеют также много существенных возражений против себя; но в общем помпа все-таки хороша.

Американская помпа Шрадера (фиг. 17) устроена весьма практично и крепко; как и в предыдущей — приемный клапан помещен в самом поршне, который сделан пустотелым, как видно на чертеже; вместо прокладки — на поршень одевается кожаная штампованная чашка отверстием вниз; на чертеже она показана темною; такое устройство заставляет сжатый воздух проникать между кожаной чашкой и поршнем, и поэтому чем больше давление под поршнем, тем сильнее штампованная чашка прижимается к стенкам цилиндра. Такая воздушная укупорка весьма надежна. К недостаткам этой помпы надо отнести: сложность поршня, невозможность проверки укупорки приемного клапана, отсутствие воздушной коробки и манометра; но она имеет много хороших качеств.

Двухцилиндровая, или малая, помпа Денейруза дает весьма приятный воздух благодаря гидравлической укупорке поршней; Помпа эта, так сказать, перевернута вверх ногами, т. е. ее цилиндры прикреплены к коромыслу и качаются, а поршни соединены с фундаментом — шарнирами. Поршни оканчиваются сверху кожаной чашкой (они заштрихованы на черт. 19), наполняемой водою через лубрикаторы (сверху цилиндров), имеющие кранчики; вода, наполняющая чашку, смачивает цилиндр вместо смазки, а при увеличении давления надавливает края чашки к внутренней поверхности цилиндра и тем делает невозможным прорыв воздуха; приемные клапаны, видные в центре кожаных чашек, весьма просты, не имеют пружин и захлопываются своей тяжестью; если поддерживать правильно уровень воды на поршне, то это замечательно простая и не портящаяся помпа, хорошо работает, но не глубже 10-11 саж., дальше она дает слишком мало воздуха.

К ней обязательно нужно присоединить сепаратор — это стальной бочонок, к которому привинчиваются оба соединительных шланга (короткие), идущие от перепускных стаканов на цилиндрах; на сепараторе сверху помещается манометр, а снизу имеется кран для продувания; главный недостаток этой помпы — невозможность следить за уровнем воды на поршнях, а поэтому, если воды мало, то между поверхностью воды и дном цилиндра образуется слишком большое вредное пространство, а если воды много, то ее будет выплескивать в перепускной стакан, а оттуда по шлангам к водолазу. Устройство помп для доставления водолазу чистого воздуха в достаточном количестве есть вопрос первой важности в этом деле, так как уже одно неизбежное обстоятельство — чрезвычайно сильное сжатие воздуха и связанное с этим нагревание цилиндров и поршней с разложением смазывающих веществ с запахом кожи и резины достаточно вредно отзывается на организме работающего водолаза, а кроме того — неизбежное сильное падение вентиляции по мере погружения водолаза, делает пребывание человека на очень большой глубине слишком тягостным.

В) Водолазный аккумулятор с автоматическим регулятором. Так называются пустотелые, очень крепкие стальные цилиндры, в которых накапливают сильно сжатый воздух (до 25 атмосфер), и где он может храниться продолжительное время, и откуда он расходуется для дыхания водолаза. Воздух накачивается в водолазный аккумулятор или паровою помпой, или особо для этого приспособленным насосом Рукейроля. На фиг. 9 изображен водолаз, спущенный под воду вместе с водолазным аккумулятором, который он может перетаскивать с места на место, так как хотя тяжесть его на воздухе около 15 пуд., под водой же не более 30 фунтов. 3 цилиндра связаны между собою планками, и к передней паре приделана из пруткового железа дуга для тяги; воздух из одного цилиндра в другой свободно переходит по медным изогнутым трубкам, как это видно с одного бока; у всех цилиндров имеются в нижней части дна по отверстию для их продувания и выпуска воды, которая скопляется при разрежении воздуха. Сверху цилиндров приделан автоматический регулятор весьма остроумного устройства. В водолазный аккумулятор ввинчиваются 2 манометра; первый, на верхнем цилиндре, показывает давление сжатого в аккумуляторе воздуха и разделен на атмосферы; второй — в рожок, выходящий из воздушной коробки, где давление только немного превосходит глубину погружения аккумулятора, поэтому и деления на нем сделаны те же, что и у водолазного манометра, т. е. метры и сажени.

Разрез автоматического регулятора (в ¹/₄)

Цилиндр аккумулятора. О. — Отверстия в железном колпаке; а. — Резиновый колпак воздушной коробки, б. — Распределительный клапан, в. — Шарик резиновый, запирающий отверстие, г. — Стержень клапана с 2-мя утолщениями и желобками для прохода воздуха; д. — Муфта клапана.

Устройство автоматического регулятора основано на увеличивающемся по мере углубления давлении воды с одной стороны и противодействии этому давлению сжатого воздуха, заключенного с другой стороны; роль весов при этом исполняет резиновый колпак (а-а, на приложенном чертеже). Вода свободно проходит в отверстия (О, О), сделанные в железном предохранительном колпаке, и, следовательно, производит давление, пропорциональное столбу воды над резиновым колпаком, который от этого сожмется и тулья его (а-а) опустятся вместе со стержнем г, к ней привинченным, тогда штифт его упрется в запирающий клапан резиновый шарик (в), оттолкнет его вниз и таким способом откроет отверстие распределительного клапана (б); тогда сжатый воздух устремится из цилиндров в воздушную коробку под резиновый колпак, который станет раздуваться и выпучиваться кверху, приподымая за собой стержень, отчего резиновый шарик (в), освободившись от давления сверху, плотно зажмет отверстие.

Такими на самом деле незначительными колебаниями резинового колпака в зависимости от преобладания давления снаружи или внутри его достигается: 1) медленное разряжание водолазного аккумулятора и 2) давление в воздушной коробке, откуда водолаз питается воздухом, устанавливается соответственно глубине погружения водолазного аккумулятора и самого водолаза. Надо заметить, что воздух из водолазного аккумулятора не непосредственно идет на дыхание водолазу, а может проходить сначала в ранец (см. Ранец водолазный), где воздух должен быть сжат на 1-1¹/₂ атмосферы выше, чем это требуется глубиною спуска. Для этой цели сверху предохранительного колпака устроен маховичок (он виден на рисунке), вращая который, можно сжать находящуюся внутри пружину, которая, в свою очередь, нажав на резиновый колпак, тем откроет впуск воздуха из цилиндра в воздушную коробку, где благодаря этому увеличится давление воздуха на 1-2 атмосферы сверх давления воды — по желанию водолаза, который о величине давления судит по второму манометру от воздушной коробки.

Благодаря устройству автоматического регулятора можно, как изображено на рисунке, обойтись и без ранца. Тогда шланг, привинченный одним своим концом ко второму рожку воздушной коробки, другим концом идет слева к поясу, где разветвляется так: прямой ход воздуха направлен к шлему, а отросток привинчивается к крану под поясом впереди. Здесь штанины выше колен и грудная часть рубахи сделаны двойными для того, чтобы при необходимости быстро подняться на поверхность воды можно открыть кран и раздуть рубаху, что сделает водолаза легче воды и он вылетает на поверхность, где его должны заметить со шлюпки, выпустить излишний воздух, спустить ему лестницу, по которой он сам подымется, и затем уже раздеть его. На рисунке видно, что водолаз в руке держит электрическую лампу (см. Освещение под водою). В статье Водолаз описаны переговорные средства, употребляемый для сообщения с водолазом людей, остающихся над поверхностью воды. Система обучения водолазов описана в статье: Водолазная школа.

С) Водолазные грузы. Для погружения водолаза в воду ему надевают свинцовые грузы, которые размещаются в 4 местах: на спине, на груди и на двух ногах. Давление и тяжесть грузов и всей одежды (до 7 пуд.) ощущается им только на воздухе, но как только водолаз спустился в воду, он сейчас же чувствует полное облегчение; вода выгоняет из штанин водолазной рубахи кверху воздух (ноги при этом несколько сдавлены), раздувает рубаху вокруг груди пузырем, и грузы вместе с манишкою и шлемом всплывают; это всплывание и заставляет прихватывать грудной и спинной груз, а, следовательно, и шлем, с которым они связаны, особым шкертом (веревкою), пропущенным между ног, и этим не дать шлему с грузом подняться так высоко, чтобы головой нельзя было бы достать пуговки (шляпки) головного золотника (клапана), из которого водолаз по своему желанию выпускает излишний воздух, уменьшая тем свою плывучесть, напр., тогда, когда ему надо наклониться в воде. Грузы бывают трех сортов: 1) большие, около 105 фунтов, и 2) 80-фунтовые — одеваются по желанию водолаза, привычке его и по величине рубахи, и, наконец, 3) ранцевые грузы, самые малые, употребляемые вместе с ранцем или регулятором дыхания.

D) Резиновые рубахи, шланги и проч. Открытие возможности достигать вулканизацией каучука значительной упругости, прочности, почти уничтожения гигроскопичности каучука и неизменяемости его при различных температурах и других качеств, дало возможность сделать водолазу резиновую рубаху и прочные шланги (резиновая труба), что составляет эпоху в водолазном деле; с этого времени замечается резкий переход от колоколов к скафандрам; человек облекся в непроницаемую для воды одежду и чувствует себя лучше, безопаснее и свободнее в воде, чем прежде — в колоколе. Теперь, можно сказать, водолазное дело тесно связано с резиновым производством; поэтому водолазный офицер сделался экспертом и в резиновом деле: при приемках, определении качеств, достоинства вещей, установлении правил хранения и сбережения резиновых принадлежностей водолазного дела в интересах казны и безопасности самого водолаза, зависящей часто от качеств этой резины, кройки и шитья водолазной рубахи, соединения и прочности шлангов и от других, на первый взгляд, мелочей. Резина в водолазном деле употребляется в самых разнообразных видах и всяких сортов: вулканизированная, чистая, в пластинах и в растворе. Резиновые водолазные рубахи разных систем в общем мало разнятся друг от друга; так, напр., фланец резиновый (воротник) у Зибе, Шрадера, Флейса и друг. сделан ниже и шириной больше плеч, у Денейруза этот фланец гораздо больше, но сильно суживается у шеи; толщина фланца от 1/8″ до 1/4″; незначительная разница в кройке, материале и др. подробностях. Чтобы водолазу можно было пролезть в водолазную рубаху, он пропускает ноги в шейное отверстие, затем подручные (3-4 человека) сильно растягивают упругий фланец и встряхивают, приподымая водолаза. Рубаха делается из 3-х слоев: наружный и внутренний — из плотной бумажной материи (тифтика), прорезиненной с одной стороны, а между ними для большей непроницаемости вкладывают слой чистой резины. Водолазная рубаха выкраивается целиком из двух кусков, которые сшиваются: от ворота, по животу, между ног и по спине одним швом (парусный шов); зимняя рубаха, которая исключительно употребляется в наших холодных водах, имеет закрытые рукава — рукавицею с одним большим пальцем, и летняя (для теплых вод и в случае необходимости недолго работать пальцами) с резиновыми манжетами, которые плотно обхватывают руку у самой кисти и затем еще более сжимаются браслетами или резиновыми завязками; впрочем, в летней рубахе вообще очень отекают руки. От правильности хранения водолазной рубахи зависит срок ее службы и прочность. Ее никогда не должно складывать мокрою и даже влажною во избежание ее прелости и порчи в складках, а непременно тщательно просушить на воздухе, но не на солнце и не при высокой температуре. На рубахе выбивается ее № и год начала службы, что весьма важно для контроля доброкачественности, которая определяется надуванием рубахи воздухом от 3 до 5 фун. давл. по манометру. Прочность водолазной рубахи играет видную роль в безопасности глубоко спустившегося водолаза. Сообразуясь с причиною порчи, водолазы должны уметь починить ее соответствующим образом, для чего существуют мастерские при Кронштадтском и Владивостокском портах.

Воздухопроводные резиновые шланги — или прочные резиновые трубки, цель которых проводить к водолазу сжатый воздух. Ради удобства их выделывают отдельными кусками около 50 фут длиной (15 метров), которые называются коленами; они соединяются между собой вделанными в них медными соединительными трубками помощью гайки, как это видно на черт. 14 (в ¹/₂ натуральной величины). Безвредная для шланга заводская проба его доводится до 12 пудов тяги — на разрыв и до 15 атмосфер внутреннего давления (а на судах до максимального давления помпы), при этом шланг, опущенный в воду, не должен пропускать пузырей; снаружи без всякого повреждения шланг должен выдержать сжатие в каждом месте не менее 4 пудов на 1 кв. д. Для сбережения их требуется: обшивать их парусиной, хранить согласно правилами если внутрь шлангов попала вода по какой-либо причине, то необходимо их высушить сильною прокачкою (воздухом), после чего все колена разобщаются друг от друга и вешаются вдоль мачты на горденях, чтобы концы их не касались палубы, но ни в каком случае не на солнце и т. д. Устройство их следующее: если разрезать шланг, как на фиг. 14, то он представляется состоящим из 3 слоев резины, из которых внутренний, коричневый, заключает в себе металлическую спираль и отделен двумя парусинными прокладками. Проволока внутри шланга необходима для придания ему крепости и устранения возможности скручиваться и сжиматься, что могло бы повлечь задушение водолаза; проволоку вделывают латунную; теперь ее стали лудить, так как замечено, что свободная сера соединяется с медью (образуя хрупкую сернистую медь), а железная проволока ржавеет от гигроскопичности резины. Шаг спирали принят и считается достаточным в 1 см.

Резиновые прокладки (вулканизированные) употребляются в аппарате всюду, где требуется герметическая укупорка; в виде кольца она одевается на передний ввинчивающийся иллюминатор, между шлемом и манишкою, под клапаны, под цилиндры, воздушную коробку и т. д.

Эбонитовые или роговые кольца составляют особенность поршней в аппарате Денейруза; иначе они зовутся приемными клапанами Жифарда. Кольцо состоит из наружной части — твердого каучука и внутренней — мягкого слоя вулканизированного каучука; слои одинаковой толщины (по 4 мм); диаметр кольца должен быть такой, чтобы руками нельзя было бы протолкнуть его в цилиндр.

Литература. В тесном значении этого слова — литература почти не существует, но отрывочных сведений по водолазному делу разбросано довольно много, и они иногда появлялись в сочинениях ученых и медиков даже с самых отдаленных времен, чуть не с мифологии, в которой греческая фантазия все приспособления и профессию ныряльщиков-водолазов преобразила в тритонов; в сочинении Лейярда ("Ниневия и ее памятники") в описаниях раскопок, им произведенных в окрестностях Нимврода, приведено несколько барельефов с изображением воинов, которые могли с помощью особых мешков (шкур) с воздухом опускаться под воду, скрываясь от неприятеля; Roberti Walturii, "De re militari" (1803, кн. XI, стр. 316 — описаны приспособления и чертежи мифических водолазов); он же в кн. VI описал древние Scaphas et Monoxilos; Brizé Fradin, "La chimie pneumatique" (1808, оказывается на сочинение о водолазах); "Technica curiosa 1664 an. De motu celerrimo Taisuier" — эпизод о погружении 2-х греков-водолазов в присутствии Карла V); Sturmius, переводчик Архимеда, "О колоколах и подводных лодках"; Trouhaissart, "Rapport sur les puits à air comprimé de M. Triger" (1845); "N. M. Museum der Wunder in Natur und Kunst" (колокол Галлея); Ant. Ed. Foley, "Du travail dans l'air comprimé, étude médicale, nygiénique et biologique, faite au pont d'Argenteuil" (Париж, 1863); Karl Heinrich Klingert, "Beschreibung einer in allen Flüssen braubaren Tauchermaschine" (Бреславль, 1797); Alfonse Gale, "Des dangers du travail dans l'air comprimé et des moyens de les prévenir" (1872); Paul-Bert, "Recherches expérimentales sur l'influence que les changements dans la pression barométrique exercent sur les phénomènes de la vie" ("Comptes rendues de l'Académie des sciences", 1872); H. Siebe, "The conquest of the sea" (A book about divers and diving operations", Лондон, 1873); Siebe, Gorman and C°, "Submarine engineers to the Royal Navy Manual for divers and diving operations" (Лонд., S. E. "Neptune Works"); "Manuel du Scaphandrier" (Париж, 1887); Servizio da Palombaro — "Istruzioni military per la Real Marina compilati dalla Nave-Scuola dei torpedinieri" (Генуа, 1885); "Instruktion für Taucher" (Берлин, 1885). В "Морском Сборнике", часто тщательно следившем за всеми новостями, касающимися морского дела вообще, появлялись заметки и о водолазном деле, и с ним связанном — поднятии затонувших судов, начиная с 1848 года, — в книжке 8 описаны мешки для подъема затонувших судов; затем до 1892 года было напечатано свыше 50 статей. См. также "Медицинские прибавления к Морскому Сборнику" за 1888 год (кн. 1-5).

А. Кононов.