Программа "человек в море"

Исследовательская группа, возглавляемая авиационным инженером Эдвином Линком, пришла к изучению проблемы длительного пребывания человека на больших глубинах в какой-то мере окольным путем. Отойдя от дел в конце пятидесятых годов, Линк переключился на решение вопросов, связанных с подводной археологией - его давнишним увлечением.

Особенностью труда археолога являются неторопливость и методичность, однако водолаз, способный находиться на глубине считанные минуты, вынужден очень спешить.

Первое время Линк занимался созданием специального глубоководного снаряжения и проведением экспериментов лишь с целью расширить возможности подводного археолога, но вскоре понял, что проблема увеличения глубин и продолжительности работы водолаза сложна и сама по себе представляет значительный интерес. Талантливый инженер и опытный делец, Линк быстро осознал экономическую перспективность зарождавшейся методики и примерно с 1961 г., оставив увлечение археологией, углубился в изучение промышленных возможностей "эффекта насыщения".

Погружаемая барокамера-лифт - первое сооружение водолазного комплекса Линка. По кабелям и шлангам, прикрепленным к верхнему днищу цилиндра, в лифт подается электроэнергия для освещения и обогрева и производится вентиляция камеры свежей дыхательной смесью (по замкнутому циклу). Груз, подвешенный на цепи к ободу входного люка, придает камере вертикальное положение в воде и компенсирует ее положительную плавучесть

Начав свою работу со сбора и тщательного анализа материалов исследований ученых-физиологов ВМС США (в частности, ознакомившись с ходом и текущими результатами программы "Генезис"), Линк уже в 1962 г. приступил к практической проверке своих предположений. Он работал самостоятельно и на первом этапе за свой счет, поэтому мог действовать гораздо более решительно, чем Бонд и Кусто. В соответствии с программой исследований, названной "Человек в море", предполагалось разработать методику проведения глубоководных водолазных работ с использованием "эффекта насыщения", которую можно будет применять для промышленных целей.

Комплекс специального оборудования, необходимого для экспериментов, по замыслу Линка, должен был состоять из трех частей. На морском дне устанавливается подводный дом, выполненный не в виде металлической цистерны, а легкий надувной - сшитый из прорезиненного нейлона. Дом служит убежищем для двух акванавтов. В нем они могут отдыхать после работы в открытой воде. Между обеспечивающим судом и домом курсирует привязная барокамера-лифт, в которой акванавты опускаются на дно и поднимаются на поверхность. Лифт имеет прочный корпус и герметичные люки и может сохранять высокое внутреннее давление. Компрессия и декомпрессия акванавтов происходят в палубной барокамере, к которой лифт пристыковывается с помощью фланца.

Первым построенным сооружением из комплекса Линка была погружаемая барокамера. Используя ее одновременно в качестве лифта, подводного убежища и палубной декомпрессиониой камеры, Линк сразу же приступил к проведению подводных экспериментов. В этом лифте в сентябре 1962 г. бельгийский водолаз Роберт Стенюи провел рекордно длительное глубоководное погружение, прожив 26 ч на глубине 61 м.

Лифт выполнен из алюминия и по форме представляет собой удлиненный цилиндр. Когда водолаз проходит в нем декомпрессию после погружения, лифт лежит горизонтально на палубе судна на специальной подставке. Во время погружения лифт вертикально плавает в воде, удерживаясь на глубине с помощью смонтированной на нем каретки с электромотором, через которую пропущен трос специального якоря, отданного с борта обеспечивающего судна. Благодаря такому устройству глубина погружения лифта может регулироваться акванавтом самостоятельно.

Внутреннее помещение состоит из двух секций, разделенных прочной переборкой. Водолаз сидит на откидном стуле в верхней, основной секции; люк под его ногами, открывающийся внутрь, ведет в нижний отсек, в котором хранится необходимое для работы на дне водолазное снаряжение. В полу нижнего отсека находится также открывающийся внутрь люк, а на расстоянии 20 см от него в днище лифта врезан третий люк, открывающийся наружу. Такая система люков обеспечивает герметичность камеры при любом соотношении давления внутри и снаружи; кроме того, когда лифт находится на поверхности, нижний отсек может служить шлюзовой камерой.

Несмотря на тесноту, бытовые условия в лифте весьма приличные: предусмотрены кондиционирование воздуха, отопление, электрическое освещение и телефон. Поэтому даже длительное пребывание водолаза внутри него оказывается сносным. Состав газовой смеси, которая подается в лифт по шлангу, и ее давление регулируются на борту надводного судна. Обзор из камеры обеспечивается с помощью трех направленных вниз иллюминаторов в боковых стенках цилиндра.

Местом для первого испытания лифта Линк выбрал район французского порта Вильфранш на Средиземном море. Этот порт служил главной базой шестого американского флота, командование которого проявило интерес к опытам и оказало Линку значительную помощь. Спуски производились с борта экспедиционного судна Линка "Си Дайвер", специально построенного для проведения подводных археологических работ.

Погружения начались 10 августа 1962 г. Неподалеку от Вильфранша "Си Дайвер" встал на якорь на глубине 20 м, и лифт был опущен в воду. Первым под- водным жильцом камеры стал ее создатель. Пятидесятивосьмилетний энтузиаст никому не доверил испытание своего детища и лично проверил работу всех систем оригинального подводного устройства. Одетый в резиновый гидрокостюм, в ластах и маске, Линк за-нырнул под камеру и вошел в открытый люк. По переговорному устройству донеслось: "Я внутри и задраиваю люки".

"Три метра, шесть, девять", - отсчитывал Линк, перемещая лифт вдоль троса с помощью лебедки. "Глубина 11 м. Готовлюсь к выходу". Во время этого первого погружения Линк дышал сжатым воздухом, нагнетавшимся в камеру с палубы судна, а для выхода в воду использовал обычный акваланг. Спуск длился свыше двух часов, и предельная глубина на этот раз была 20 м.

Вслед за успешным окончанием первого испытания последовало еще несколько погружений. Наконец 27 августа Линк принял решение провести генеральную репетицию будущего рекорда - он собирался прожить 8 ч на глубине 18 м, дыша гелиокислородной смесью. На такой глубине нет необходимости устранять из смеси азот, но Линк хотел проверить исправность систем, по которым должен был циркулировать гелий.

На следующее утро спущенная на воду камера была продута смесью из 79% гелия и 21% кислорода, Линк вошел в нее и задраил люки. Через 20 мин лифт достиг глубины 18 м, и давление в нем было поднято до 2,8 кгс/см². Линк открыл люки и вышел в воду, дыша из шлангового аппарата с подачей смеси из камеры. Днем на "Си Дайвер" привезли почту. Водолазы переправили письма в лифт; Линк вернулся в камеру и продиктовал ответы по телефону. Немного вздремнув после завтрака, он снова отправился "освежиться" в воду. Незаметно пролетели 8 ч. Наверху было жарко, и Линк предпочел провести декомпрессию в прохладной воде. Лифт медленно поднимался в течение 3,5 ч. Затем Линк закрыл люки. Камеру быстро извлекли на поверхность и уложили на подставку. Линк прекрасно выспался за оставшиеся 2,5 ч декомпрессии и, выйдя на свободу полным сил и энергии, приступил к обработке данных опыта.

Через несколько дней на борту "Си Дайвера" появился Роберт Стенюи. Очень опытный водолаз, Стенюи много лет работал вместе с Линком на подводных раскопках. Теперь же ему предстояло совершить рекордный спуск в новом водолазном устройстве своего шефа. Стенюи с головой ушел в работу. За два дня он изучил устройство камеры и уже 4 сентября совершил первые пробные погружения, достигнув в одном из них глубины 20 м. Все шло нормально, и Линк назначил день "большого погружения" - 6 сентября.

Утром Стенюи занырнул в камеру, подготовленную к погружению и плававшую у борта "Си Дайвера". Давление в камере было поднято сразу. По мере его повышения состав газовой смеси менялся. Количество кислорода, составлявшее при нормальном давлении 21%, стало уменьшаться, и под давлением 7 кгс/см² Стенюи дышал уже смесью, в которой было всего 3% кислорода, а 97% приходилось на долю гелия. Камера ушла на глубину 60 м.

В течение первых 20 ч все шло по плану. Стенюи должен был провести под водой сутки, а если опыт будет проходить благополучно, то и больше. Такой эксперимент в море был очень смелым для своего времени. В то время первые акванавты Кусто только готовились прожить в "Диогене" неделю всего на 10-метровой глубине, а американцы еще выполняли лабораторные испытания по программе "Генезис".

Стенюи несколько раз покидал лифт и плавал вокруг него. Единственным неудобством был холод, сильно досаждавший ему, в остальном же эти вылазки проходили нормально.

Переговоры с поверхностью были затруднены искажением голоса в гелиевой атмосфере. Речь Стенюи стала настолько неразборчивой, что наверху не могли отличить "да" от "нет", и Линк посоветовал ему заменить "йес" на "о'кей", а для длинных сообщений использовать азбуку Морзе.

Шли часы. Стенюи поел и неплохо выспался, хотя спать ему приходилось в полулежачем положении. Проснувшись, он отстучал азбукой Морзе наверх, что у него все в порядке и что он сможет пробыть под водой еще сутки.

Примерно в это время на "Си Дайвере" обнаружили утечку гелия в цепи дыхательной системы. На борту оставалось только 15 неизрасходованных баллонов, каждый из которых мог обеспечить нормальную работу системы в течение 90 мин. А декомпрессия в гелиевой атмосфере потребовала бы как минимум 17 ч.

Но все же особых оснований для беспокойства пока не было: на берегу находился резерв баллонов, и катер с "Си Дайвера" срочно отправился за ними. Однако неожиданно налетевший шквал сыграл с ним злую шутку. Когда катер уже подходил к борту "Си Дайвера", тяжело нагруженный 15 баллонами, внезапный порыв ветра встряхнул маленькое суденышко, баллоны покатились на корму, катер накренился и ... весь резерв гелия вместе с катером ушел на дно на глубину 68 м. Обстановка сразу стала аварийной. Гелия могло хватить на всю декомпрессию только в том случае, если течь не усилится, и подъем камеры начнется немедленно. Стенюи был весьма удивлен, получив распоряжение об окончании эксперимента, так как в душе надеялся прожить внизу по меньшей мере еще пару дней.

Непрекращавшиеся шквалы сильно разболтали море, и подъем лифта сразу на борт стал слишком опасным. Поэтому после того, как Стенюи закрыл люки, камеру подняли на глубину 30 м и по заранее рассчитанному графику начали снижать в ней давление. К вечеру 7 сентября волнение немного улеглось, и кипаж "Си Дайвера", воспользовавшись затишьем, быстро поднял камеру на борт.

Режим декомпрессии был рассчитан Линком специально для этого эксперимента, поскольку никаких таблиц и стандартных режимов для столь длительных глубоководных погружений в то время не существовало. Утром 8 сентября, когда давление в камере было эквивалентно глубине 16 м, Стенюи сообщил, что ощущает зуд в кисти правой руки. Это могло быть симптомом декомпрессионного заболевания, хотя Стенюи предположил, что у него просто затекла рука от долгой неподвижности. Была ли это страшная "кессонка" или нет, осталось неизвестным, но так или иначе график декомпрессии был сорван. Давление в камере подняли до "глубины" 21 м. После выдержки в течение 12 ч декомпрессия была возобновлена. Наконец в 6 ч 20 мин 10 сентября Стенюи покинул камеру, проведя в ней в общей сложности трое суток, 20 ч и 30 мин.

Но Линк не собирался останавливаться на достигнутом. Этот сам по себе выдающийся результат - сутки на глубине 60 м - рассматривался им как начало, как первое подтверждение правильности его идей. В дальнейшем работы были значительно расширены и стали вестись по двум главным направлениям: решение вопросов, связанных с физиологией длительных погружений, и создание новой техники.

Используя барокамеры, сотрудники Линка "погружали" группы подопытных животных на глубину 120 м и выдерживали их там в течение 12 ч. Как выяснилось, декомпрессия белых мышей занимала всего 8 ч. Однако коза - животное, наиболее пригодное для моделирования работы органов дыхания человека, - после 8-часового режима стала проявлять признаки декомпрессионной болезни. Претерпев дополнительную выдержку в течение 4 ч на "глубине" 120 м, коза прошла затем, во избежание риска, декомпрессию по 24-часовому режиму. Никаких повторных болезненных симптомов обнаружено не было.

Параллельно с проведением физиологических исследований разрабатывались новые технические устройства и прежде всего была изготовлена вторая часть комплекса Линка - подводный дом. Оригинальное сооружение, не имевшее себе подобных, было выполнено из прорезиненного нейлона в виде мягкой надувной цистерны длиной около 2 м и диаметром 1,2 м. Домик с помощью накинутой на него сетки прикреплялся к металлической платформе-основанию и был оборудован входным люком, располагавшимся в нижней стенке цистерны. Места в домике хватало только-только для размещения двух человек и установки необходимой аппаратуры. Внутри находилась подвесная койка, в которой акванавты могли по очереди спать. Питание компонентами дыхательной смеси могло производиться автономно из баллонов, уложенных под платформой; система поглощения углекислого газа была смонтирована в переносном контейнере. Электроэнергия, подводимая в домик по кабелю, использовалась для освещения и обогрева. Все сооружение получилось легким, компактным и транспортабельным.

Кроме домика, группе пришлось также создавать новое водолазное снаряжение, пригодное для работы в холодной воде при больших давлениях, - новые гидрокостюмы и дыхательные аппараты. Линк остановил свой выбор на шланговом снаряжении. Дыхательная смесь должна была подаваться акванавту из домика и затем отсасываться обратно для регенерации. Линк считал, что для производительной работы на дне свободы перемещения, которой располагает водолаз в шланговом аппарате, вполне достаточно, а кроме того, если привязать акванавта шлангом к дому, он будет в большей безопасности.

Второй подводный эксперимент Линка имел гораздо более трудновыполнимую цель: два водолаза должны были прожить 48 ч в домике, установленном на глубине 132 м. Напарником "подводного старожила" Роберта Стенюи был избран Джон Линдберг, сын знаменитого летчика, первым перелетевшего через Атлантику. Джон был весьма опытным водолазом и пользовался большой популярностью среди подводников США. В 1953 г., еще будучи студентом, он в числе первых в Америке начал исследовать подводные пещеры, проявив ловкость и спокойствие в самых сложных ситуациях.

В этом миниатюрном надувном домике длиной 2 м и диаметром 1,2 м, наполненном гелио-азотно-кислородной смесью, Роберт Стенюи и Джон Линдберг прожили 48 ч на глубине 132 м

Эксперимент начался 30 июня 1964 г. в районе Багамских островов в 140 милях от берегов Флориды. Кроме судна Линка "Си Дайвер" в проведении эксперимента принимал участие корабль обеспечения ВМС США "Нахант": он ставил якоря и буи и выполнял другие вспомогательные работы.

Резиновый домик был спущен на воду и установлен на дне без особых хлопот. Стенюи и Линдберг приготовились к погружению. По замыслу, им предстояло дойти до грунта в камере-лифте, в которой двумя годами раньше Стенюи уже провел 26 ч на глубине 61 м. Достигнув дна, акванавты должны были перейти из камеры в дом, чтобы прожить в нем двое суток, периодически выходя в воду для испытания аппаратуры и проведения разных работ, а затем снова вернуться в лифт и подняться на поверхность. Здесь, на палубе "Си Дай-вера", лифт будет состыкован со стационарной декомпрессионной камерой, внутри которой акванавтам придется провести еще четверо суток.

Девять часов утра. Море штилевое, почти такое же голубое, как и небо, Линк пожимает акванавтам руки - "удачи обоим". Медленно уходит в глубину лифт. Давление нарастает и вместе с тем меняется состай дыхательной смеси. 12.00. Камера достигла дна на глубине 132 м. Теперь в ее атмосфере 3,6% кислорода, 5,6% азота и 90,8% гелия. Открыты люки. Акванавты проныривают 4,5 м, отделяющие их от входа в дом, в котором им предстоит прожить двое долгих суток. Проходит всего 20 мин и неожиданно гаснет свет - прекратилась подача энергии. Акванавты вскрывают алюминиевый баллон с автономной системой очистки смеси и ... обнаруживают в нем воду. Между тем количество углекислоты в доме растет и достигает уже 0,1%. Высокое давление усугубляет отравляющее воздействие углекислого газа. Стенюи снова ныряет в лифт и приносит оттуда запасной контейнер с системой регенерации, но никакими усилиями акванавтам не удается даже сдвинуть его герметическую крышку. По небрежности на контейнере забыли установить клапан, позволяющий уравнять давление внутри него с давлением в доме, которое в 14 раз превышает давление в контейнере. Содержание углекислого газа тем временем поднялось до 0,2%.

Стенюи оценивает положение: света нет, обогрева нет, очистки смеси нет. Он пишет на стене дома: "В любом случае мы выдержим 24 ч!" и сообщает на поверхность о создавшейся ситуации. В ответ им предлагают привязать контейнер к спущенному сверху линю и ждать в камере-лифте. В шесть часов вечера прибыл новый контейнер. На этот раз все было в порядке, и количество углекислоты быстро снизилось до нормы. Ужин был скудным - давление раздавило банки с консервами.

Наутро жизнь в подводном домике вошла в свою колею. Акванавты несколько раз покидали его пределы и выходили в воду для испытания снаряжения и фотографирования. Днем они провели эксперимент с речью в искусственной атмосфере. Линдберг сделал несколько глубоких вдохов из баллона со смесью 25% гелия и 75% обычного воздуха, а затем произнес в микрофон длинную фразу. Голос его прозвучал вполне разборчиво, а симптомов глубинного опьянения не было. После него Стенюи вдохнул обычный воздух и тут же стал жертвой азотного наркоза.

Роберт Стенюи отдыхает в подвесной кой ке внутри подводного домика. Малые размеры помещения и насыщенность разнообразным оборудованием создавали большую тесноту. Акванавты чувствовали себя в нем "как сардины в консервной банке".

Без происшествий проходит еще одна ночь. Утром акванавты снова покидают дом и плавают вокруг него в течение трех часов, занимаясь фотосъемкой. Наконец в час дня с поверхности приходит сообщение: "Вы провели два дня и две ночи на глубине 132 м. Браво! Приготовьтесь к возвращению..." Дневник Стенюи, который он вел в течение этих двух глубоководных суток, оканчивается фразой: "Мы пробыли, Джон и я, дольше и глубже, чем кто бы то ни было до нас. Мы поставили новый рекорд". И это действительно так. До сих пор их результат является выдающимся.

Это был последний спуск, проведенный Линком в осуществление задуманной им программы "жизни под водой". Линк понял, что теперь важнее научиться дешево работать на уже освоенных глубинах, чем стремиться дальше вниз. Приняв деятельное участие в создании новой компании "Оушн Системе" и войдя в состав ее руководства, Линк целиком переключился на освоение "палубного" варианта реализации погружений "с насыщением" и разработку оригинальных технических средств - водолазных комплексов "длительного пребывания". Но об этом - речь впереди.