Лабораторные исследования насыщенного подводного погружения. Разработки насыщенного погружения

Обновлено: 06.05.2024

сертифицированные ВНИИЖТ- "Фаворит К" и "Фаворит Щ", внутренняя и наружная замывка вагонов.

Условия размещения и площадки для размещения статей смотрите здесь

Глава 6. Технические средства для глубоководных погружений

6.2. Конструктивные принципы и схемы использования

Насыщенные погружений с дыхательными аппаратами новой конструкции

Если необходимы длительные работы на дне или погружения на большие глубины (200-400 м), то в большинстве случаев применяют метод насыщения организма искусственной газовой смесью под давлением (рис. 6.7). При этом водолазы несколько дней или даже недель живут в стационарной барокамере, периодически совершая спуски на заданную глубину в погружающихся камерах, из которых выходят в воду. Хотя водолазы могут пользоваться индивидуальными дыхательными системами открытого, полузамкнутого и замкнутого циклов, в данном случае применяются лишь системы, работающие в режиме большого замкнутого цикла.

Рис. 6.7. Схема "насыщенного" погружения с дыхательными аппаратами, работающими в режиме большого замкнутого цикла.

Рис. 6.8. Блок-схема системы, обеспечивающей глубоководные погружения 1 - якорь на конце направляющего троса; 2 - лебедка направляющего троса с постоянным натяжением; 3 - лебедка кабель-шлангов; 4 - лебедка с А-образной рамой; 5 - лебедка для спуска и подъема погружающейся камеры; 6 - кабель-шланг в режиме "наблюдательного" погружения; 7 - кабель-шланг в режиме погружения с выходом людей в воду; 8 - погружающаяся камера; 9 - водолазное снаряжение для погружения на глубину 300 м; 10 - водоподогреватель, рассчитанный на обогрев теплой водой погружающейся камеры и двух водолазов, находящихся в воде; 11 - изоляция погружающейся камеры; 12 - изоляция барокамеры; 13 - переходная (промежуточная) палубная камера; 14 - барокамера палубного декомпрессионного комплекса; 15 - пульт контроля состояния внутренней атмосферы; 16 - наружное оборудование системы контроля состояния внутренней атмосферы; 17 - водоподогреватель для переходного (шлюзового) отсека; 18 - изоляция шлюзового отсека; 19 - система подачи пресной воды в переходный (шлюзовой) отсек; 20 - санитарная система шлюзового отсека; 21 - противопожарная система; 22 - запасные части и оборудование; 23 - главный пульт управления; 24 - специальный контейнер для главного пульта управления; 25 - кабельная коробка; 26 - система хранения и распределения газов для дыхания; 27 - гелий (12 баллонов по 1000 л); 28 - дыхательная смесь (три баллона по 1000 л); 29 - воздух (три баллона по 1000 л); 30 - очищенный гелий (два баллона по 1000 л); 31 - кислород (12 баллонов по 50 л); 32 - пульт управления системой газоснабжения; 33 - насос; 34 - газосмеситель; 35 - воздушный компрессор; 36 - шестиметровый контейнер; 37- система восстановления гелия; 38 - приемная емкость для гелия; 39 - компрессор; 40 - регенера-ционное устройство; 41 - жидкий азот ("сосуд Дьюара"), Газы в баллонах находятся под давлением 20 МПа.

Перед предстоящей серией погружений водолазы входят в жилую барокамеру палубной декомпрессионной установки (рис. 6.7, а), где давление постепенно повышается до уровня, соответствующего заданной глубине. После этого все готово к погружению, и люди ждут команды, чтобы перейти в погружающуюся камеру (рис. 6.7, б). Если спуск совершается сразу, то наддув погружающейся камеры производится без промедления. После выравнивания давлений водолазы переходят в нее и закрывают днищевый люк. С этого момента камера не зависит от декомпрессионной установки. И в камере, и в декомпрессионной установке должны быть предусмотрены надежные средства герметизации. По достижении места подводных работ (рис. 6.7, в) производится более точное выравнивание давлений с окружающей средой. Затем открывается днищевый люк, водолазы подключают свои дыхательные аппараты к общей циркуляционной системе камеры и выходят в воду для работы.

Компрессоры, нагнетающие искусственную газовую смесь, и система очистных фильтров могут устанавливаться внутри погружающейся камеры, снаружи ее корпуса или на поверхности.

После возвращения в погружающуюся камеру водолазы снимают индивидуальные дыхательные аппараты и днищевый люк закрывается. Камеру поднимают на борт обеспечивающего судна (рис. 6.7, г), затем проводится ее стыковка с палубной жилой барокамерой. Далее в камере несколько понижается давление (до уровня, установившегося в жилой барокамере), его выравнивают, и днищевый люк можно открывать. После этого люди переходят в просторную стационарную жилую барокамеру палубной декомпрессионной установки для отдыха, а очередная группа водолазов занимает их место в погружающейся камере.

Таким образом, метод погружений позволяет провести большое количество подводных спусков, причем люди проходят декомпрессию только один раз после завершения всех, запланированных подводных работ. На рис. 6.8 показана блок-схема системы, обеспечивающей глубоководные погружения.

Герхард Хаукс. Подводная техника

Глава 1. Испытательные барокамеры

1.2. Основные виды испытаний

Из сказанного выше ясно, что вряд ли возможно исчерпать все виды испытаний, направленных на решение чрезвычайно многообразных задач подводных исследований. Поэтому остановимся на наиболее типичных примерах, уже подтвержденных практикой или имеющих реальные перспективы на будущее.

Эксперименты с животными.

Барокамеры для экспериментов с животными, как правило, применяются с целью изучения общефизиологических проблем и исследования механизмов дыхания с точки зрения медицины и физиологии подводных погружений. В зависимости от конкретных задач экспериментов в качестве объектов испытаний обычно используются следующие млекопитающие: мыши, морские свинки, обезьяны, собаки, козы, свиньи и дельфины.

Рис. 1.1. Основные приборы и оборудование, работающие под водой, подвергаемые испытаниям перед использованием их в море: а - дыхательные аппараты и их узлы; б - "периферийные" приборы; в - поглотитель углекислого газа; г - прочные оболочки малых емкостей; д - легочные автоматы; е - океанологические приборы; ж - оборудование для подводной резки, сварки, склеивания, окраски.

В последние годы выявился круг основных вопросов, изучаемых в экспериментах на животных. К их числу относятся:

- отработка и уточнение режимов компрессии - декомпрессии (составление таблиц декомпрессии);

- изучение приспособляемости (адаптации) организма к повышенному парциальному давлению кислорода в искусственных газовых смесях;

- исследование причин костного некроза и разрушения суставов в условиях повышенного давления;

- уточнение условий появления нервного синдрома высоких давлений и поиски путей его предотвращения или лечения;

- изучение влияния низких температур на организм;

- исследование возможности применения различных инертных газов в качестве "разжижителей" чистого кислорода в искусственных газовых смесях;

- оценка практической реализации "дыхания" жидкостью (водой или специальными растворами, насыщенными кислородом).

Испытания приборов и материалов.

Принципиально испытательные установки для приборов и материалов мало отличаются друг от друга и поэтому рассматриваются вместе. Большинство контрольно-измерительных устройств и приборов для подводных исследований, а также различное оборудование требуют основательной предварительной проверки перед использованием их на практике-(рис. 1.1). Приборы подводной навигации и их компоненты и "периферийные" приборы (телевизионные камеры, фотоаппаратура, водолазные часы и т. д.) испытываются по специальным программам, включающим тесты, имитирующие реальные условия работы.

Рис. 1.2. Наиболее распространенные формы конструкций барокамер для испытаний приборов и опытов с животными: а - цилиндрическая камера простейшей конструкции; б - цилиндрическая камера с байонетным затвором или затвором с раздельными кольцами; в - цилиндрическая камера с люком, открывающимся внутрь (применяется для опытов с крупными животными); г - сферическая барокамера с люком, открывающимся внутрь (применяется для опытов с крупными животными) ; д - вертикальная цилиндрическая камера с кулачковым запирающим устройством (рассчитана на высокие рабочие давления).

Принципиальные схемы барокамер.

Конструктивные формы малых испытательных барокамер не отличаются большим разнообразием вариантов (рис. 1.2). Даже для самых высоких рабочих давлений (а они достигают 100 МПа) применяются преимущественно цилиндрические испытательные камеры. Отступления от этого правила наблюдаются только в тех случаях, когда при высоких рабочих давлениях необходимо иметь большой объем камеры. Ясно, что наиболее экономичной для высоких давлений будет сферическая форма камеры.

Обычно используются горизонтальные, реже - вертикальные Цилиндрические камеры с полусферическими концевыми переборками и со специальными запирающими устройствами. Объемы камер для мелких животных, таких как мыши и крысы, исчисляются литрами, а для коз, свиней и других более крупных животных - кубическими метрами.

Нервный синдром высоких давлений (HPNS - High Pressure Nervous Syndrom) был впервые обнаружен и исследован на себе американским физиологом Р. Брауэром и французскими учеными Фрюктюсом, Наксом и другими во время имитационного "погружения" в барокамере французского научного центра "Комекс" (Марсель) в июне 1968 г. (Примеч науч. ред.)

Рис. 1.3. Основные варианты конструкций запирающих устройств испытательных барокамер: а - затвор с торцевыми либо откидными болтами; б - откидная скоба для барокамер со сравнительно низкими рабочими давлениями; в - байонетный затвор или затвор с раздельными кольцами; г- кулачковый затвор для камер с высокими рабочими давлениями; д - затвор для камер больших! объемов, открывающийся внутрь; е - затвор с пилообразной уплотняющей поверхностью.

Для испытаний контрольно-измерительных приборов применяются очень длинные и узкие цилиндрические камеры, как правило, вертикального расположения. В очень редких случаях испытательные камеры имеют два отсека.

Интересны разнообразные специальные запирающие устройства, обеспечивающие необходимую герметичность камер. Особенности конструкций таких устройств определяются конкретными задачами испытаний, размерами камер, величиной рабочего давления, а также финансовыми возможностями.

Рис. 1.3 дает наглядное представление о наиболее часто используемых конструкциях запирающих устройств. Самая простая и недорогая конструкция - винтовой замок с торцевыми (либо откидными) болтами или с откидными скобами.

Так называемые "байонетные" замки получили особенно широкое распространение. Подобно зажимным затворам с раздельными U-образными запирающими элементами они применяются в барокамерах не слишком больших размеров для давлений до 10 МПа.

Большим спросом пользуются запирающие устройства кулачковой конструкции, пригодные для любых рабочих давлений и для больших диаметров люка.

Внутреннее оборудование испытательных барокамер, их насыщение приборами и обслуживающими системами отличаются большим разнообразием. Ясно, что оборудование и насыщение камер для опытов с животными будут иными, чем у камер для испытаний приборов и материалов. Эти отличия рассматриваются подробнее дальше при описании конструкций испытательных барокамер.

Лабораторные исследования насыщенного подводного погружения. Разработки насыщенного погружения

В статье представлена история развития и современное состояние подводных лабораторий, приведены примеры реализации.

1. Улицкий Ю.А. Океан надежд: Освоение и использование богатств Мирового океана. - М.: Просвещение, 1983. - 191 с.

2. Жизнь под давлением. Метод длительного пребывания под давлением - высокоэффективный метод выполнения водолазных работ / В.В. Смолин, Г.М. Соколов // DIVETEK 1[21] 2007. С.26-29

Подводные лаборатории позволяют решить многие задачи: выявить взаимосвязи биологических процессов и их зависимость от физических и химических параметров среды, создать высокопродуктивные морские фермы по разведению рыб, крабов и моллюсков, плантации пищевых водорослей [1].

Основное преимущество подводной лаборатории заключается в том, чтобы при проведении подводных работ исключить для водолазов необходимую при каждом подъёме на поверхность длительную декомпрессию. Например, десять минут работы на глубине 180 метров требует семи часов декомпрессии. Но в начале 60х годов удалось установить, что для каждой глубины существует предел насыщения азотом тканев организма и сколь бы долго после момента насыщения водолаз не находился под водой на данной глубине, время декомпрессии не увеличится [2].

Первые спуски под воду «методом длительного пребывания» или «методом насыщенных погружений» проводились в различных странах с использованием подводных домов - лабораторий. Дж.Бонд по программе «Генезис», Эдвин А. Линк программа «Человек в море», Жак-Ив Кусто программа «Преконтинент». В частности, в качестве водолазного колокола и жилища-убежища на морском дне на глубине 61 м использовалась погружаемая барокамера-лифт из алюминия - «цилиндр Линка». В рамках программы «Человек в море» Роберт П. Стенюи пробыл 26 часов на глубине 61 м в кислородно-гелиевой среде с содержанием кислорода 6 % и гелия 94 %, осуществляя выходы в водную среду, после чего декомпрессия составила 65,5 часов.

Подводные лаборатории разработаны в двух принципиально отличных конструкций:

Давление в среде обитания равняется подводному давлению на той же глубине. Это делает вход и выход легкими, при этом декомпрессия при входе в лабораторию не требуется.

Изготовление полностью автономных подводных стационарных комплексов, не зависящих от обеспечения с поверхности, связано со значительными затратами и техническими сложностями, поэтому такие комплексы изготавливали только в единичных случаях.

Более распространенными являются стационарные комплексы, для непрерывного функционирования которых может осуществляться с обеспечивающего судна, специального буя или берега. Однако успешность обеспечения судном зависит от состояния погоды и таким образом делает использование стационарных подводных комплексов опасным в районах с неустойчивой погодой. Замена обеспечивающего судна специальным энергетическим буем решает задачу безопасности только частично, так как в свежую погоду обеспечение полностью зависит от устойчивости работы автоматических систем буя.

Во второй половине 1960-х - начале 1970-х годов в различных странах (Великобритании, США, СССР, Чехословакии, Кубе, Польше, Болгарии, ФРГ, ГДР, Италии и др.) было проведено большое количество экспериментов в подводных лабораториях, обычно на глубине до 10-12 м с использованием для дыхания воздуха.

Характерными примерами являются:

Жак-Ив Кусто в 1962 году создал первый подводный дом «Преконтинент-1» (Precontinent), расположенный на глубине 10 метров. В состав проекта «Преконтинент-2» входило несколько подводных сооружений: основной дом-звезда на глубине 11 метров и расположенный, на глубине 27,5 метров дом «Ракета». «Преконтинент-3», был уже на 100-метровой глубине.

В 1964-1965 годах, под руководством Джорджа Бонда в США также проводили эксперименты по программе «Человек в море». «Силаб-1» (Sealab) был расположен на глубине 58,5 метров и рассчитан на четверых акванавтов. «Силаб-2» был установлен на глубине 61 метр и был рассчитан на 10 человек.

В 1969 году корпорацией «General Electric» по заданию Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) США и министерства природных ресурсов США была изготовлена подводная лаборатория «Tektite».

Эксперимент «Иджер» (США, 1971 г.) был проведен на рекордной глубине 177 м. Используемый при эксперименте комплекс был сделан автономным и достаточно мореходным для того, чтобы его буксировать при волнении моря до 6 баллов [3].

Подводный комплекс «Гельголанд» (ФРГ, 1969) был рассчитан для работ на глубинах до 30 м. Поскольку он предназначен для работ в открытых частях Северного моря, при его создании была принята система обеспечения не с судов, а со специального энергобуя. Жилой отсек занимает менее трети длины корпуса, прочность его такова, что он способен выдерживать наружное давление 0,98 МПа. Эта особенность конструкции отсека позволяет водолазам проходить декомпрессию на дне, а по ее завершении всплывать на поверхность в водолазном снаряжении.

Подводный комплекс «La Chalupa Research Lab» также был построен вместе с энергетическим буем. Рассчитан он на обеспечение работы 4 водолазов на глубинах до 33 м. Обеспечение комплекса электроэнергией, пресной водой и сжатым воздухом осуществляется с надводного буя, который представляет собой корпус катера из стеклопластика длиной 11 м. В отсеках этого корпуса размещены дизель-генераторы (основной и резервный), дизель-компрессора, радиостанция, соединенная кабелем с переговорным устройством подводного комплекса и др.

MarineLab был разработан и построен как часть океанской программы в Военно-морской академии США под руководством доктора Нила Т. Монни. В 1983 была пожертвована Морскому Фонду развития Ресурсов (MRDF), и в 1984 была развернута на ложе океана в Национальном парке Джона Пеннекампа Корэл Риф, Ки-Ларго, Флорида. MarineLab также используется в качестве подводного отеля для туристов, если не в использовании для научных экспериментов.

В СССР также проводились подобные эксперименты [4 - 7]:

В 1966 Анатолий Майер, Всеволод Джус, Анатолий Игнатьев, Вениамин Мерлин и Владимир Бурнашев, при поддержке Ленинградского гидрометеорологического института и филиала Акустического института АН СССР в Сухуми, создали свой подводный дом «Садко»

Лабораторию «Ихтиандр» создали группа энтузиастов во главе с Александром Хаесом и Юрием Барацем при поддержке специалистов Института физиологии им. И.П. Павлова и Института эволюционной физиологии и биохимии им И.М. Сеченова.

Группа ученых во главе с Вячеславом Ястребовым и Павлом Боровиковым подготовила техническое задание на подводный дом-лабораторию «Черномор» для Института океанологии АН СССР. В 1968 году начались испытания и работа лаборатории в море.

Отдельно можно отметить подводный надувной дом-гидростат «Спрут». Оболочка гидростата состояла из трех слоев брезента и слоя прорезиненной алюминиевой ткани. При поддуве верхняя часть принимала сферическую форму, средняя - цилиндрическую, оканчивавшуюся плоским полом. Гидростат заключался в подкрепляющую сеть из пеньковой веревки, в оболочки были врезаны два иллюминатора [8].

«Спрут» в ряде случаев оказался экономически более выгодным, а зачастую единственно возможным вариантом подводной лаборатории, он оказался удобен для транспортировки и пригоден для многократной установки, в том числе и автоматической. Был подготовлен один из «Спрутов» для работы на дрейфующей станции «Северный полюс-23». Для проверки возможности эксплуатации «Спрута» в тропических зонах океана он был установлен на глубине 12 м в Индийском океане. Монтаж дома двумя водолазами с водолазного бота был выполнен за один час работы под водой.

Спрут-У участвовал в экспериментах с подводным домом «Черномор», в котором «Спруту» отводилась роль базы-убежища. Спрут-У имел две оболочки, между которыми подавался воздух, регенерационную установку, иллюминаторы-блистеры, обеспечивавшие обзор на 180°. От «улавливающей» сетки отказались, были применены стропы.

Также были разработаны и другие «мягкие» аппараты разнообразной конструкции: сферические аппараты, каркасно-вантовые с компенсатором плавучести, и цельномягкие шитые, например, секторный вертикальный трехотсечный гидропневматическим гидростат, который был окружен мягкими тороидами, наполняемые водой, причем внешние тороидальные баллоны могли быть использованы для хранения пресной воды.

Технические параметры подводных лабораторий

Глубина установки, м

Форма корпуса, расположение отсеков

Горизонтальный цилиндр, с проходными отсеками

Преконтинент 2 (звезда)

Четырех лучевая звезда, 3 отсека не проходных

Преконтинент 2 (ракета)

Вертикальный цилиндр, двухэтажное

Горизонтальный цилиндр, 3 отсека

Вертикальный цилиндр, 3 отсека

Воздух, азотно-кислородные смеси

Мощность обогревательной установки, Силаб 1 - 10кВт, Силаб 2 - 25 кВт., Преконтинент 3 - 11 кВт.

Подводные дома не смогли найти широкого применения при выполнении практических подводных работ в силу ряда серьезных недостатков. Стационарное размещение подводного дома на грунте не позволяет в случае необходимости быстро перенести дом с одного места на другое без участия специальных плавсредств (мощных плавкранов, буксиров и др.). Возникают проблемы оказания помощи акванавтам при заболеваниях и несчастных случаях, проблемы удаления мусора и продуктов жизнедеятельности.

Большое внимание уделяется теплообмену между домом и водой, из-за высокого давления и физических свойств искусственной атмосферы теплоизоляция быстро насыщается гелием и теряет свои свойства. С целью улучшения теплоизоляции применяют двойные стенки, между которыми циркулирует горячая вода. Опыты показали, что живущий в атмосфере с гелием человек сильно мерзнет. Гелий имеет гораздо большую теплопроводность, чем азот, и, чтобы человек не ощущал холод, температура в доме должна быть от 28 до 38° С. Работая в холодной воде водолаз замерзает и по возвращении требуются энергичные меры для его согревания. С этой целью широко используются пресные горячие души и инфракрасные печи. Кроме того необходим подогрев гелиевых дыхательных смесей для работающих снаружи водолазов.

Но самое главное - это точное регулирование состава атмосферы дома и надежная работа систем удаления примесей. При выходе их из строя акванавты могут погибнуть и от кислородного отравления, и от кислородного голодания, и от отравления вредными примесями. Сложность поддержания заданного состава смеси заключается в том, что расход кислорода в доме изменяется довольно значительно в зависимости от того, сколько человек в данный момент находится в доме, работают они или отдыхают и т. д. Система должна измерять количество кислорода в смеси и пополнять его по мере необходимости.

Параллельно со стационарными подводными лабораториями разрабатывались мобильные варианты, например: научно-исследовательская подводная лодка «Северянка» и подводная база-лаборатория пр.1840, спасательная подводная лодка пр. 940; комплекс «Архипелаг» и «Селигер», состоящий из погружаемой капсулы и ПЛ-носителя; лаборатория «Бентос-300» и др.

В настоящее время наиболее известна лаборатория «AQUARIUS», которая используется для подготовки астронавтов NASA США [9 - 10]. Она находится состоит из трех частей: поддерживающий буй - Life Support Buoy (LSB), балластная плита, и непосредственно лаборатория. Сама лаборатория это стальной цилиндр диаметром 2,7 м, почти 13 м в длину, внутри жилые помещения и лаборатории, для работы шестерых обитателей. Недалеко от лаборатории две вспомогательные станции - Pinnacle и Gazebo, которые содержат карманы воздуха. Обычно давление внутри «AQUARIUS» поддерживается на уровне в 2,5 атм - это эквивалентно погружению на глубину 15 метров. Декомпрессия проводится прямо в лаборатории, всплытие имитируется изменением давления, которое постепенно понижается, в течение приблизительно 17 часов до тех пор, пока не будет достигнуто давление в одну атмосферу.

Назначение лаборатории - проведение экспедиций в условиях экстремальной окружающей среды, имитирующую работу с использованием системы подвесок (симулирование лунной и марсианской гравитации). Чтобы исследовать границы расположения центра тяжести для будущих конструкций, специалисты из проекта NASA по исследованию физиологии, систем и механизмов выхода в открытый космос (EVA Physiology, Systems and Performance Project), работающие вместе с экипажем и инженерами по тепловым системам, разработали трансформируемую заспинную подвеску со сменным центром тяжести.

В России в Ленинградской области построен подводный дом для дайверов. Он позволяет отрабатывать такие навыки, как вход и выход в подводные сооружения, тренировка для работ на промышленных подводных объектах, тренировка по остропке для подъема затонувших судов, осмотр опор мостов, трубопроводов и другие.

Архангельские конструкторы разрабатывают первый в стране подводный отель для дайверов. Снабжение погружаемой барокамеры сжатым воздухом, электроэнергией, пресной водой, продуктами питания, питьевой водой, баллонами со сжатым воздухом будет осуществляться с берега или с баржи. Предполагаемое место установки- вблизи коралловых рифов, недалеко от курортных городов. Бизнес-проект предусматривает как сдачу в аренду подводного дома для научных исследований, так и организацию экскурсий с подводными фото- и видеосъемками в течение одного или двух дней.

Заключение

Сложность эксплуатации и большие материальные затраты явились причиной сокращения строительства подводных стационарных комплексов. Их используют перспективно для тех работ и исследований, которые ведутся на ограниченных участках.

В настоящее время стационарные подводные дома находят применение лишь на малых глубинах с использованием в качестве газовой среды воздуха при выполнении локальных океанологических исследований, изучении биоресурсов в прибрежной зоне, для подготовки и тренировки космонавтов, а также в коммерческих целях для туристического бизнеса.

Однако продолжают разрабатываться проекты станций военного и коммерческого применения, например: подводные ракетные шахты и базы-башни из гидропневматических тороидов для сбора конкреций, добычи газа, нефти.

Медицинская исследовательская лаборатория морских подводных лодок - Naval Submarine Medical Research Laboratory

Морская лаборатория медицинских исследований подводных лодок (NSMRL ) расположена на New Лондонская база подводных лодок в Гротоне, Коннектикут. Миссия лаборатории - защита здоровья американских моряков, специализирующаяся на подводных лодках и подводном плавании с аквалангом. Это подчиненная команда Морского медицинского исследовательского центра.

Содержание

1 История и обзор
2 Помещения
3 Библиотека
4 См. Также
5 Ссылки
6 Другие внешние ссылки

История и обзор

Лаборатория была создана во время Второй мировой войны для изучения ночного видения, гидролокатора распознавания звука и отбора персонала. Сегодня это продолжается в области подводного человеческого фактора, сенсорного анализа и оперативной медицины. Его достижения включают:

Проект эвакуации и спасения инвалидов с подводной лодки
Просмотр «Rig-for-red»
Разработка International Orange цвет (Air-Sea Rescue Red)
Исследования гипербарического азотного наркоза
Разработка насыщенных погружений и таблиц декомпрессии
Проверка цветового зрения
на основе характеристик и оценка персонала для закрытых сред
Влияние атмосферных условий на здоровье и работоспособность в закрытых средах
Распознавание подводных акустических сигналов и классификация
Биоэффекты подводного звука
Поиск и спасение

NSMRL находится в Гротоне, Коннектикут, недалеко от устья реки Темзы и пролива Лонг-Айленд.. Лаборатория работает совместно со школой подводных лодок в Нью-Лондоне и проводит ходовые испытания на базе подводных лодок в Нью-Лондоне и Военно-морском центре подводных боевых действий в Ньюпорте, Род-Айленд.

Объекты

Два барокамеры, насыщение и гипобарические вместимость
1000 м3 безэховая камера
145 м3 реверберационная камера
Десять звукоизоляционных аудиосистем испытательные кабины
Наборы для исследования зрения и слуха
Техническая библиотека и студия графики
Доступ к набережной (подводные лодки и дайвинг)
Водолазное рабочее судно

Слуховая лаборатория NSMRL включает большую безэховую камеру объемом 1000 м3. Подвешенный кабельный пол и клинья из стекловолокна обеспечивают «безэхогенную» среду, которая необходима для работы по пространственным слуховым дисплеям и оценке датчиков. Кроме того, есть десять звукоизолированных кабин с инструментами и комната реверберации. Эти средства являются неотъемлемой частью работы над интерфейсами человек-машина, дисплеями боевых систем, сохранением слуха, улучшением звукового сигнала, методами снижения шума и слухом дайверов.

Лаборатория имеет 142 м3 закрытой атмосферы и оборудование для оценки сердечно-легочной и метаболической нагрузки. Он также поддерживал тесное сотрудничество с Королевским флотом и его объектами в Алверстоке, Англия, по нескольким проектам. Программа исследований подводного плавания NSMRL поддерживается камерой для погружения с насыщением, сертифицированной для давления, имитирующим 350 fsw, и полностью оборудованной камерой с гипербарической обработкой. Обе камеры могут обслуживать группы водолазов и соответствующее медицинское, физиологическое оборудование и оборудование для тренировок. В лаборатории также имеется закрытый 25-футовый Boston Whaler, оборудованный GPS и радаром для поддержки исследований в области дайвинга.

Библиотека

Многие публикации NSMRL были отсканированы и доступны в Интернете в Rubicon Research Repository. Другие статьи можно найти в Архиве DUMC из коллекции библиотеки Общества подводной и гипербарической медицины.

Спустя четверть века насыщенные погружения возвращаются в ВМФ

В рамках заводских ходовых испытаний спасательного судна «Игорь Белоусов» впервые за последние 25 лет ВМФ были осуществлены водолазные спуски в морских условиях на глубину 100 метров в режиме длительного пребывания (ДП) под повышенным давлением.

В ходе испытаний шесть водолазов прошли компрессию в жилых отсеках барокамер глубоководного водолазного комплекса ГВК-450, размещенного в центральной части судна, и находились под повышенным давлением газовой среды, соответствующем давлению на глубине 100 м.

Для выполнения подводно-технических работ группа водолазов была разбита на две тройки, которые по очереди доставлялись в сухом водолазном колоколе на грунт на рабочую глубину 100 метров. В соответствии с программой в ходе работ была испытана погружная гидравлическая станция, подводный инструмент и глубоководное водолазное снаряжение. Для обеспечения спусков и помощи водолазам использовался телеуправляемый подводный аппарат «Пантера Плюс» с рабочей глубиной до 1000 м.

Первая тройка водолазов осуществляла работы, используя гидравлический инструмент: различные сверла для дерева и металла, бурильный молоток, шлифовальную машинку и т.д. По завершении рабочей смены первая тройка возвращалась в барокамеры, и ее место занимала следующая.

Вторая тройка работала на макете выгородки аварийно-спасательных устройств подводной лодки (АСУ ПЛ): устанавливали штуцеры шлангов для подачи воздуха высокого давления и вентиляции отсеков ПЛ. Кроме этого осуществлялись подводно-технические работы с использованием кислородной резки.

В процессе спуска был отработан аварийный режим работы глубоководного водолазного снаряжения, при котором водолаз отключается от подачи дыхательной смеси по шлангу, переходит на дыхание из аварийного аппарата и возвращается в колокол.

Все поставленные задачи были успешно выполнены. Общая продолжительность ДП составила 4 суток, время выполнения каждой тройкой подводно-технических работ в водной среде - около 3 часов.

По результатам пройденных испытаний фактически подтверждена работоспособность глубоководного водолазного комплекса ГВК-450 спасательного судна «Игорь Белоусов» проекта 21300С.

Из истории

Еще во второй половине 20 века специалистами было установлено, что погружения методом ДП, или, так называемые, «saturation dives» - насыщенные погружения, значительно превосходят кратковременные по полезному времени работы: в 10 раз при глубине 100 метров, при 150 м - в 30 раз, при 300 м - в сотни раз и на больших глубинах практически не имеют альтернативы. Таким образом, время пребывания водолаза на глубине обуславливается объемом работ и ограничено только его физическими силами.

Однако в нашей стране многие годы считалось, что военному водолазу для выполнения поставленных задач на аварийной подводной лодке достаточно нескольких минут, что и обеспечивалось использованием режимов кратковременных погружений (КП). Трагедия «Курска» показала, что для выполнения сложных спасательных операций под водой может потребоваться длительное время. Когда на кону жизни людей - каждая минута на счету - аварийно-спасательные работы должны вестись непрерывно. Такую работу может обеспечить только режим ДП.

Значительный вклад в развитие методик водолазных спусков в режиме длительного пребывания внесли в советские годы специалисты 40 Государственного научно-исследовательского института Министерства обороны РФ.

В 1968 году было проведено первое экспериментальное погружение в гидробарокамере ГРК-30 на глубину 100 м, продолжавшееся в течение 30 суток. В 1970-м сотрудники института осуществили первое в мире экспериментальное погружение методом ДП с 30-суточным пребыванием на глубине 100 м: акванавты жили в условиях водолазного комплекса, расположенного на экспериментальной спасательной подводной лодке, ежедневно работая на грунте по 4 часа.

В последующие годы работы над совершенствованием метода ДП продолжались. В 1988 - 1994 гг. в гидробарокомплексе ГБК-50 были проведены три серии имитационных спусков на различные глубины до 500 метров с многосуточным пребыванием под давлением.* В результате проведенных исследований были разработаны режимы и методы обеспечения глубоководных водолазных спусков.

В конце 90-х - начале 2000-х работы по проведению водолазных спусков методом ДП были приостановлены, и более 20 лет в стране это направление не развивалось. А последние спуски в морских условиях осуществлялись в далеком 1991-м году.

Наконец, спустя 25 лет наступает переломный момент в развитии водолазного дела России. Со вступлением в ряды ВМФ судна «Игорь Белоусов» флот получит не только уникальный спасатель, но и площадку для развития техники и методик глубоководных погружений методом длительного пребывания.

Справка:

ГВК-450 для судна-спасателя «Игорь Белоусов» - уникальный проект, реализуемый совместно компанией «Тетис Про» и шотландской фирмой «Divex».

Глубоководный водолазный комплекс является водолазно-спасательным и предназначен для обеспечения работы 12 водолазов сменами по 3 человека на глубинах до 450 м по 6 часов в сутки в течение 3-х недель с последующей однократной декомпрессией, а также для реабилитация подводников, эвакуированных с аварийной подводной лодки с помощью находящегося на борту спасательного аппарата «Бестер», или покинувших лодку самостоятельно (во всплывающей рубке или свободным всплытием).

Читайте также: