Человека всегда тянуло покорять новые просторы — будь то вдаль, ввысь или вглубь. Не стал исключением и мировой океан. С древнейших времен люди погружались в морские пучины, чтобы найти там пропитание, собрать жемчуг, кораллы или ценности с затонувших кораблей. Кое-где, например, в Японии профессия ныряльщика становилась семейной, со своими ритуалами и профессиональными секретами, которые передавались от поколения к поколению. Разумеется, человек — существо сухопутное и под водой находиться может очень и очень недолго. Но человек не был бы человеком, если бы не компенсировал свои природные слабости силой ума и технической смекалкой. Уже в 4 веке до н. э. Аристотель упоминает о ныряльщиках, которые погружались, удерживая над головой перевернутый котелок с запасом воздуха. Он же рассказывает о первом применении батискафа — погружении Александра Македонского в огромном стеклянном сосуде. Правда это или нет, сейчас спорить бессмысленно, но если погружение было кратким и неглубоким — ничего технически невыполнимого в этом не было.
Средневековая иллюстрация по мотивам:
Прогресс не стоял на месте и постепенно, с помощью различных технических приспособлений, человечество всё дальше погружалось в глубины моря. И в какой-то момент уперлось в новую неодолимую преграду. Чем глубже погружался водолаз, тем сильнее на него действовало давление воды. На глубине свыше 300 метров оно очень быстро становилось несовместимым с жизнью (текущий абсолютный рекорд погружения с современным аквалангом — 332 метра). Водолазный костюм для глубоководных погружений требовался, с одной стороны, достаточно жесткий для защиты от давления воды, с другой стороны — достаточно гибкий для сохранения подвижности. Ну и разумеется — герметичным. Сочетать в одной конструкции три этих сложносовместимых качества долгое время считалось невыполнимым. Хотя многие пытались, находя порой довольно необычные решения.
Так, в 1715 году британец Джон Летбридж предложил нечто среднее между скафандром и батискафом, а по сути просто дубовую бочку с отверстиями для рук и смотровым оконцем.
Подводный аппарат Летбриджа:
Аппарат в горизонтальном положении опускался к подводному объекту (например, затонувшему кораблю), перемещение осуществлялось силами надводного экипажа по условным сигналам от водолаза. Руки в отверстиях предполагалось перетягивать кожаными манжетами. Слабое место конструкции вполне очевидно: для надежной герметизации руки пришлось бы перетянуть на грани ампутации.
Только в 1878 году французские изобретатели Альфонс и Теодор Карманьоль представили первый рабочий вариант подводного скафандра. Он представлял собой подобие средневекового доспеха с подвижными сочленениями во всех анатомически нужных местах. Всего скафандр насчитывал 22 сустава: по четыре на каждой ноге, шесть на руке и два на теле костюма. Стыки пластин герметизировались прорезиненными прокладками.
Подводный костюм Карманьолей:
Шлем представлял собой сваренную из 4 частей сферу с 20 мини-иллюминаторами, забранными стеклом толщиной 14 мм. Таким образом удалось добиться приличного обзора без риска разрушения стекла давлением воды. В затылке шлема имеется отдельный лючок, который можно было снять, давая водолазу возможность дышать свежим воздухом во время длительного процесса сборки/разборки скафандра. Своеобразные поручни, идущие от шлема к поясу предназначались для крепления тросов, которые опускали и поднимали скафандр при погружениях.
Костюм получился более 380 кг весом, и первые же пробные погружения выявили катастрофические проблемы с герметичностью. Даже на небольшой глубине вода начинала просачиваться через многочисленные соединения, в считанные минуты заливая костюм изнутри. Проблему решить не удалось и костюм братьев Карманьоль так и остался хоть и первым, но неудачным образцом глубоководного скафандра. Только в 2006 году группа энтузиастов изготовила латунную копию шлема и опробовала ее в комплекте с мягким водолазным костюмом, подтвердив работоспособность по крайней мере этой части снаряжения.
Любители компьютерных игр наверняка узнали характерную форму шлема Большого Папочки из серии Bioshock. Да, создатели проекта вдохновлялись вполне реальными примерами.
Но процесс уже запущен и его было не остановить. В 1910 году американский изобретатель Честер Макдаффи создает свой вариант глубоководного скафандра с учетом наработок и ошибок предшественников.
Скафандр Макдаффи:
Он сократил количество подвижных соединений и применил шарикоподшипниковые элементы. За счет упрощения конструкции удалось выиграть в весе (всего 210 кг) и надежности. Герметичность суставов всё так же обеспечивалась резиновыми вкладышами, но за 30 лет химическая промышленность уже научилась создавать более прочные и устойчивые соединения. К шлему были подведены шланг для обеспечения воздухом, провода для электропитания фонаря или иного оборудования, а также телефонный кабель. При обычной эксплуатации скафандр разбирался на две части в области пояса. Вот так:
Одна рука костюма по умолчанию оснащалась мощным электрическим фонарем, а вторая механической клешней-захватом, которой водолаз управлял изнутри скафандра через передаточный механизм. Вот так:
Первые погружения выявили, что с герметичностью дела у скафандра Макдаффи обстоят сильно лучше, чем у французского предшественника, но всё же не идеально. Вода всё равно просачивалась через подвижные сочленения и скапливалась внутри костюма. Тогда конструктор придумал прекрасное в своей простоте решение — установил на скафандр помпу и подвел всасывающие шланги так, чтобы они выкачивали скапливающуюся внизу воду. Чертов гений!
Но несмотря на все ухищрения, особой популярности скафандр Макдаффи не завоевал. Он несколько раз применялся в различных работах на глубине до 100 метров, но общая сложность и несовершенство конструкции вкупе со спорной герметичностью в итоге заставили вывести его из эксплуатации.
Тем более, как уже сказано выше, прогресс не стоял на месте. В 1914 году немецкая фирма Neufeldt & Kuhnke начала производство глубоководного скафандра Tiefseetaucher (переводится, как ни банально, «глубоководный ныряльщик») разработки инженера Фридриха Галла.
Немецкий гений, как всегда, сумрачен, но очень практичен:
В основу подвижных сочленений легло модернизированное шарикоподшипниковое соединение, прочие элементы конструкции в той или иной степени развивали идеи предшественников. Пожалуй самым важным нововведением стала балластная емкость в верхней части костюма, которая могла заполняться воздухом для частичной компенсации веса скафандра.
27 сентября 1914 года скафандр успешно прошел испытания, погружаясь на глубину свыше 100 метров сначала с грузом, а потом и с самим конструктором внутри. Последний более получаса пробыл на глубине 114 метров, после чего продемонстрировал полное отсутствие протечек внутрь скафандра. Глубоководный костюм Neufeldt & Kuhnke стал первым серийным экземпляром и активно применялся по всему миру. В частности участвовал в подъеме золотых и серебряных слитков из обломков британского корабля «Египет», затонувшего в мае 1922 года на глубине 170 метров.
Постепенно и прочие ведущие страны обзавелись своими моделями глубоководных скафандров и вскоре спуск и работы на недостижимой ранее глубине из прорыва и подвига превратились в скучную рутину.
Современный глубоководный скафандр ADS 2000 позволяет работать на глубине 610 метров:
