Страница 17 из 24
Среди факторов окружающей среды, влияющих на ориентацию водолазов и на их работоспособность, большую роль играют световые условия. Велико значение светового поля и для подводной фотографии. Спектральный состав света в воде сильно меняется. Минимальное поглощение излучение претерпевает в коротковолновой синей области спектра, зато в длинноволновой красной области оно в 100 раз больше. Инфракрасное излучение почти целиком «проглатывается» верхним полуметровым слоем воды, глубже сильно поглощаются красная, а затем и желтая области спектра. Поэтому цвета на сделанных под водой фотоснимках с увеличением глубины все более и более смещаются к сине-зеленым. Глубже 30 м преобладают сине-серые сумерки. На глубине около 120 м в океанических условиях без искусственного освещения человеческий глаз распознает только тени, а глубже 250 м царит густая синеватая темнота.
В прозрачной океанской воде на глубине 100 м интенсивность света составляет всего около 1,5 % от излучения, проникающего через водную поверхность. В то же время, если в воде много планктона или мельчайших неорганических частиц, то распространяющийся в море свет ослабляется еще больше. Так, например, в Балтийском море уже на глубине 15 м поглощается примерно 95 % всего падающего на поверхность моря света. Значительное ухудшение условий видимости вызывает также рассеяние света на этих частицах. Так как состав и концентрация рассеивающих частиц колеблются в широких пределах, закономерности рассеяния изучению поддаются с трудом. У водолаза создается впечатление, будто бы в его поле зрения перед предметами лежит дымка, уменьшающая контрастность.
Условия видимости под водой сильно изменяются в зависимости от времени года (колебания интенсивности излучения, различное развитие планктона), а также от местных факторов. Видимость от 30 до 40 м встречается только в прозрачных тропических водах, тогда как, например, в Балтийском море дальность видимости от 6 до 12 м считается хорошей. Часто условия бывают еще хуже, и водолаз в некоторых случаях полагается только на свое осязание. В сильно замутненной воде даже искусственное освещение не улучшает условий видимости, так как здесь источник света уподобляется автомобильной фаре в густом тумане. Водолаз видит только непроницаемую молочную стену.
Поэтому предъявляются высокие требования к способности водолазов ориентироваться, в особенности на больших глубинах и там, где речь идет об обследовании определенного района. В этих случаях должно быть надежно обеспечено возвращение водолаза в начальный пункт и возможность легко определять местонахождение технических устройств и приборов на морском дне.
В этом помогают подводные компасы различных конструкций.
В районах подводных работ в качестве ориентиров служат, например, направляющие тросы. В не слишком замутненной воде условия видимости улучшают сильные подводные прожекторы. Кроме того, водолазы снабжаются портативными лампами. Чтобы руки водолазов были свободными, разработаны питаемые от батарей налобные лампы. Водолаз, подобно горняку, укрепляет их на маске или шлеме.
В последнее время применяют также портативные сонарные аппараты, которые посылают звуковые импульсы, а затем улавливают и усиливают звуковые волны, отражаемые каким-либо предметом. Сейчас с помощью таких аппаратов, размером примерно с футбольный мяч, можно определять местонахождение предметов под водой на расстоянии до 200 м. Другой тип аппаратов, причем меньшего размера, принимает сигналы от подводных источников звука, что делает возможным пассивное определение их местоположения. Звуковой источник может устанавливаться как на каких-либо аппаратах, так и на подводных станциях.
При плохих условиях видимости большое значение приобретают технические возможности связи водолазов друг с другом — с помощью командных пунктов на поверхности моря или с помощью подводной станции. В отличие от телефонов в скафандрах вес и габариты этих аппаратов у легких водолазов должны быть гораздо меньше. Водолазы носят маски, закрывающие все лицо, с вмонтированными в них микрофонами. Все большее значение имеют беспроволочные средства связи. На коротких дистанциях используются специальные подводные громкоговорители; для больших дистанций были разработаны подводные радиотелефонные установки с ультразвуком в качестве несущей частоты. Пока достигнуты расстояния примерно до 1000 м.
Гелий, содержащийся в искусственных газовых смесях, влияет не только на теплопроводность, но и на человеческую речь. Из-за высокой скорости звука в гелии при разговоре происходит сдвиг частоты, человеческий голос производит впечатление писка и становится непонятным. Поэтому для ведения нормальных переговоров нужны дополнительные приборы, преобразующие частоту.
Несколько лет назад применение самоуправляемых водолазных аппаратов для погружения на глубины порядка 50–60 м казалось утопией. Однако знание физиологических процессов и надлежащие технические вспомогательные средства сделали возможным достижение больших глубин, причем не только при отдельных рекордных погружениях, но и во время регулярных работ. Еще несколько лет назад 95 % всех работ производилось на глубинах менее 50 м. Сегодня погружение на глубину от 100 до 150 м стало почти обычным делом, и скоро станут обычными рабочие спуски на глубину до 200 м.
При этом на первом месте стоят задачи океанографии. Добыча сырья на континентальном шельфе теперь немыслима без участия водолазов. Добыча нефти в «открытых»[9] районах у американского побережья, работы по обслуживанию и ремонту технических устройств относятся к компетенции повседневной работы водолазов. В Каспийском море легкие водолазы, работая на подъемных установках, оказывают ценную техническую помощь. Наоборот, научные исследования с помощью водолазов на этих глубинах до сих пор проводятся в незначительном объеме и ограничиваются чаще всего расстановкой измерительных приборов. Расширению исследований научными сотрудниками океанографических институтов препятствовали большие технические затраты и необходимость их специальной подготовки.
Технической предпосылкой увеличения радиуса действия на глубине послужила разработка аквалангов, работающих на газовых смесях. Они позволяют довести период работы примерно до 30 мин даже на глубине 200 м. Разумеется, водолаз не может свободно погружаться на эти глубины с водной поверхности. В большинстве случаев он доставляется к своему рабочему месту с помощью погружаемой камеры. Погружаемую камеру часто используют для обеспечения водолаза дыхательным газом по шлангу, что увеличивает рабочее время до 2–3 ч. Для длительных работ применяют описанный выше способ погружения насыщением в барокамере на поверхности и доставку водолаза к месту работы в погружаемой камере или в подводном доме. Однако для работ продолжительностью менее 2 ч большая затрата времени на насыщение и последующую декомпрессию является неэкономичной. Простые погружаемые камеры позволяют опускать водолаза непосредственно с поверхности воды. После завершения работ их поднимают лебедками в закрытом состоянии. В этом случае декомпрессия осуществляется на поверхности. Новые водолазные аппараты с газовой смесью работают с полузамкнутой циркуляцией, т. е. дыхательный газ регенерируется при одновременном поглощении углекислого газа. Благодаря этому потребление газа даже на глубине 200 м составляет всего около 50 л/мин. При высокой стоимости гелия это имеет существенное значение. В зависимости от рабочей глубины (до 60 м) применяются готовые газовые смеси с различными долями гелия и кислорода. При этом парциальное давление кислорода поддерживается без применения дорогостоящего регулировочного механизма. Имеются приборы, которые автоматически, в зависимости от глубины, вырабатывают требуемые газовые смеси или работают с полностью замкнутой циркуляцией. Однако для повседневного применения они еще слишком сложны и дороги.
Успехи водолазной техники натолкнули на мысль о возможности акклиматизации людей в море в течение длительного времени. До сих пор водолазы, опускавшиеся в море или непосредственно с его поверхности или в погружаемых камерах, совершали туда лишь кратковременные визиты.
9
«Открытые» районы — районы, не закрытые какими-либо бухтами, а также значительно удаленные от берега.