3) дать возможность обеспечивающим спуск контролировать дыхание водолаза по пузырям выдохнутого воздуха;
4) сократить объем подаваемого воздуха за счет того, что при использовании ранца отсутствует непрерывная вентиляция подшлемного пространства, а водолаз потребляет воздух только в количестве, необходимом для дыхания; при этом головной золотниковый клапан заглушается;
5) производить одновременную подачу воздуха двум находящимся на разных глубинах водолазам;
6) наконец, получить возможность проведения спуска водолаза без скафандра, с одним лишь ранцем за спиной и дыхательным шлангом во рту; но, естественно, с подачей воздуха с поверхности в ранец по шлангу.
Ранец состоял из:
- емкости для приема с поверхности и хранения сжатого воздуха среднего давления, выполненной в виде горизонтального цилиндра;
- камеры вдоха со штоком и перепускными клапанами (как бы мы назвали ее сейчас - легочного автомата), установленной на емкости со сжатым воздухом;
- шланга вдоха с клапанами вдоха и выдоха;
- ременной подвески.
Устройство работало следующим образом. Сжатый воздух с поверхности по шлангу подавался в воздушную емкость (баллон) под избыточным по отношению глубины, на которой находится водолаз, давлением, но не более 10 ати. При вдохе через шланг вдоха, проходящий сквозь стенку котелка с левой стороны через ранцевый воздуховвод (рожок) и оканчивающийся загубником, водолаз создавал в камере вдоха разряжение относительно давления окружающей среды. Гибкая мембрана под действием внешнего давления проседала и через шток открывала перепускной клапан в стенке между баллоном со сжатым воздухом и камерой вдоха. Воздух из емкости по шлангу вдоха поступал в легкие водолаза. Когда водолаз прекращал вдох, давление в камере вдоха повышалось, мембрана выпрямлялась, увлекала за собой шток и закрывала перепускной клапан.
Выдох водолаз производил по тому же шлангу, но выдохнутый воздух через лепестковый клапан выходил в воду. Таким образом, водолазу для дыхания все время поступал воздух под давлением окружающей воды.
Знакомая схема, не правда ли? Основной сложностью при обучении водолазов работе с ранцевой дыхательной системой была необходимость привить водолазу навык дыхания ртом. При практическом обучении поступали так: курсанту надевали на спину ранец с дыхательным шлангом, который он должен был правильно держать во рту, и, закрыв ему нос носовым зажимом, заставляли на воздухе, в классе, дышать ртом, получая воздух из ранца.
Однако, несмотря на несомненные положительные качества «ранцевой» системы дыхания, в том числе возможность легко и безопасно спускаться с ней на глубину до 20 метров, она имела и ряд недостатков.
Система была достаточно сложна и для безопасной эксплуатации требовала хороших практических навыков и тщательного технического обслуживания. Висящий на спине водолаза ранец создавал дополнительную угрозу зацепа в узких местах. При выполнении работ водолазу часто приходилось принимать горизонтальное положение, а ранец при этом создавал повышенное сопротивление дыханию.
Дыхание ртом через загубник для водолаза неестественно, утомительно и крайне неприятно тем, что слюна неизбежно попадает в загубник и шланг вдоха. Все это по совокупности за-ставляет неопытных водолазов бросать шланг и дышать воздухом из подшлемного пространства, что быстро приводит к отравлению углекислым газом. И наконец, из-за низкого избыточного давления воздуха в ранце (не более 10 ати), запаса его при прекращении подачи с поверхности хватало лишь на немного большее время, чем при дыхании из подшлемного объема в обычном вентилируемом режиме.
Но одним из наиболее важных моментов было то, что курсанты - водолазы при использовании ранцевой системы дыхания часто болели, у них бывали случаи кровотечения из носа и даже кашель кровью.
Все это, вместе взятое, заставило фирму Де-нейруза отказаться от использования под водой ранцевой системы дыхания. К концу XIX в. вообще в зарубежной практике, за исключением Германии, Италии и Японии, ранцы нигде не употреблялись, хотя в заказных каталогах выпускаемого в Германии вентилируемого снаряжения Денеируза ранец присутствовал, а само снаряжение допускало работу как с применением ранца, так и без него, с прямой подачей воздуха с поверхности в подшлемное пространство. Российские водолазы к этому времени также перестали использовать ранцевую систему дыхания, однако выпуск ранцев на Адмиралтейских Ижор-ских заводах в составе водолазного снаряжения Денеируза продолжался до конца XIX в. В целом неудачный опыт использования снаряжения «пятачок» в России в конце 1860-х гг. заставил фирму Денеируза произвести его кардинальную переработку, и в 1872 г. новый вариант снаряжения был представлен в России. В стандартный комплект поставки снаряжения входили: шлем, водолазная рубаха, ранец, дыхательный шланг, носовой зажим, сигнальный и спасательный лини, переговорная труба, грузы, в том числе боты, подводный фонарь, нож с поясом, шланги, манометр, воздушный насос.
На гравюре видно, что снаряжение уже практически полностью подобно современному, во всяком случае внешне, в его основных элементах. Благодаря своей простоте, надежности и удобству в работе оно быстро завоевало популярность в России.
Более того, российские заводы освоили производство этого снаряжения, а в записках преподавателей Кронштадтской водолазной школы, в отличие от не менее распространенного в России снаряжения Зибе-Гормана, снаряжение Денеируза называли «нашим». Преподаватель Кронштадтской водолазной школы, а затем и ее начальник дает следующее описание снаряжения Денеируза. «...Шлем Денеируза объемом больше других... и скрепляется с фланцем манишки тремя болтами. Шлем имеет три глухих иллюминатора и один передний - отвинчивающийся. Иллюминаторы толщиной 12,5 мм зажаты между двумя прокладками, причем прокладка между стеклом и нажимной гайкой кожаная, так как резина при завинчивании выдавливается.
В передней части шлема, под иллюминатором, видны 2 обушка с кольцами, сделанными для того, чтобы к ним прихватить шланг и сигнал, а также чтобы привешивать лампу во время работы; слева припаян кран для выпуска воздуха из-под шлема и рубахи по желанию рукой. На французских шлемах имеется слева, под боковым иллюминатором, рожок, который смотрит назад; он служит для привертывания к нему короткого дыхательного шланга от ранца. Когда водолаз идет без ранца, на этот рожок навинчивается глухая гайка, а воздухопроводный шланг привертывают к заднему рожку, против которого, внутри шлема, впаяна чашка с воздушными ходами, чтобы направить струю воздуха вдоль по шлему. Прежде в теменной части шлема приделывался невысокий навинтованный рожок для переговорного шланга; когда же шлангом этим не пользовались и не привертывали его, то на переговорный рожок навертывалась глухая гайка.
В настоящее время в теменной части шлема делается отверстие для пропуска телефонных проводов внутрь шлема, в этом месте коробка штепселя закупоривается или резиновой пробкой с гайкою, или глухой крышкой. Сзади к шлему привернут и припаян воздухопроводный рожок с предохранительным клапаном внутри, закрытым направляющей воздух чашкой на винтиках. К рожку привертываются шланги. Для излишнего и отработанного воздуха вверху справа сделан головной клапан с пружиной. Если не нажимать на него головой, то воздух все-таки сам будет травиться, пересиливая давление спиральной пружинки и давление соответствующего водяного столба, ибо помпою воздух накачивается в избытке. Если нажать головой вправо на пуговку головного золотника, то по желанию можно выпустить очень много воздуху, почти весь.
Медная манишка, составляющая нижнюю часть шлема, имеет вверху три болта, на которые одета кольцевая резиновая прокладка, а затем и фланец воротника рубахи, который зажимается между манишкой и шлемом с помощью 3 гаек; таким образом достигается полная укупорка и герметичность соединения рубахи со шлемом.
По образцу шлема Денеируза на Адмиралтейских Ижорских заводах выделываются наши (российские. - П. Б.) шлема, которые, без заметного изменения внешнего вида, имеют существенные усовершенствования внутри...»
Про рубаху снаряжения Денеируза Кононов ничего специфического не пишет, указав лишь, что технология вклейки воротника (фланца) трехболтовой рубахи Денеируза отличается от технологии вклейки воротника двенадцатиболтовой рубахи Зи-бе-Гормана.
Опыт эксплуатации снаряжения Денеируза позволил офицерам Водолазной школы сформулировать ряд замечаний к нему. Соединение котелка шлема с манишкой с помощью трех шпилек, хотя и весьма надежно, но по ряду причин неудобно. Велико время одевания и снимания котелка, при наклоне бывали затруднения при снятии шлема со шпилек. При работе гаечным ключом с гайками крепления ключи стучали по котелку, раздражая водолаза, а при невнимательной работе была возможна деформация корпуса котелка внешним краем гаечного ключа вплоть до отрыва металла котелка от фланца. И наконец, было очень легко утопить гайку, выронив ее из руки при навинчивании или отвинчивании.
Пропускная способность нажимного золотникового клапана и крана ручного сброса воздуха была недостаточна, что не позволяло предотвратить аварийный выброс водолаза на поверхность, даже если водолаз своевременно принимал меры по сбросу излишков воздуха и полностью открывал оба клапана.
Воздухоприемный ввод (рожок), имея очень малую поверхность спайки с котелком, был укреплен ненадежно, что при нагрузках на шланг приводило к отрыву ввода от шлема; невозвратный клапан был размещен на внешнем конце ввода, и при отрыве ввода отрывался и клапан, давая воде свободный вход в подшлемное пространство. Предусмотренные в конструкции котелка узлы для использования переговорного шланга (штуцер снаружи котелка для подсоединения шланга и разделительная мембрана внутри котелка) и дыхательного ранца оказались ненужными после отказа от использования переговорного шланга и ранца.
И наконец, манишка шлема была слишком велика в плечах, не давая водолазу поднять руки, и в то же время тесна в груди, и при наклоне водолаза край манишки упирался ему в грудь, препятствуя наклону.
Водолазная рубаха снаряжения Денейруза, хотя и оценивалась водолазами выше рубахи Зибе-Гормана, также не избежала замечаний. К резиновому фланцу водолазы предъявляли противоречивые требования: жесткий фланец был более надежен, но трудно растягивался, и надеть рубаху человеку большого роста и в зимней одежде было крайне сложно, а мягкий фланец облегчал одевание, но легко изнашивался и рвался. Кроме того, процедура замены фланца в случае его повреждения была весьма замысловатой и трудновыполнимой в условиях водолазной станции.
И наконец, было рекомендовано изготавливать рубаху хотя бы двух размеров.
У водолазов-практиков оказались замечания и по комплектации снаряжения Денейруза. Стандартная поставка Адмиралтейских Ижорских заводов вплоть до начала XX в. предусматривала изготовление шлемов с учетом применения и переговорного шланга, и дыхательного ранца, хотя на самом деле эти приспособления не применялись уже не менее десятка лет, однако изменить конструкцию шлема и комплектность поставки было весьма сложно. Кроме того, состав инструмента, входящего в комплектацию снаряжения Денейруза, был также неудовлетворителен - не хватало гаечных ключей, отверток и пр. Не было также укладочного ящика для ЗИП (или, как ее называли водолазы в то время, рабочей шкатулки).
Мы уже отмечали, что российские водолазные офицеры вообще и преподаватели Кронштадтской водолазной школы в частности вовсе не ощущали священного трепета перед импортным водолазным снаряжением и при необходимости дорабатывали его конструкцию. Не избежало этой участи и снаряжение Денейруза. Специалисты Водолазной школы внесли ряд изменений в снаряжение Денейруза. В частности, ими было сделано:
- невозвратный клапан на патрубке («рожке» - как его называли) подачи воздуха в шлем был перенесен с наружной части патрубка в его корневую часть, в шлем, с тем чтобы при обрыве рожка, что иногда случалось, не повреждался сам клапан;
- диаметр фланца рубахи и соответственно сопрягаемых с ним деталей шлема и манишки был увеличен на 5 см. Это было вы
звано, в частности, и тем, что при зимних работах теплоодетому водолазу было трудно натягивать фланец рубахи;
- произведена доработка воздуховодов внутри шлема с целью снижения шума в подшлемном пространстве;
- изменена конструкция и место расположения автоматических травящих клапанов;
- и многое другое, о чем пойдет речь дальше.
Снаряжение Денейруза с незначительными доработками просуществовало вплоть до 1930-х гг. как базовое для работ на больших глубинах. До начала 30-х гг. в технической специальной литературе и учебных пособиях оно фигурировало как «снаряжение Денейруза» , а в конце 30-х гг. оно обезличилось, превратившись в «трехболтовое» снаряжение.
С появлением шлемов LU-3 разработки и производства ЭП-РОНа снаряжение Денейруза было окончательно снято с производства, хотя отдельные основные его принципы - способ соединения шлема с манишкой и способ герметичного соединения шлема с водолазной рубахой - сохранились и по сей день. «Трехболтовое» снаряжение до сих пор находится в эксплуатации, рубахи серийно производятся, а шлемы выпускаются в единичных экземплярах.
Август Шредер прибыл в Нью-Йорк в 1840 г. из Гамбурга, Германия. Он был механиком, изготовителем фотоаппаратов - дагеротипов. В 1846 г. Шредер заинтересовался водолазным делом, однако уровень используемого для работ под водой оборудования его совершенно не удовлетворил. Он был уверен, что сможет разработать и изготовить водолазное снаряжение лучшего качества.
И действительно, к 1849 г. Шредер разработал и изготовил два шлема вентилируемого водолазного снаряжения нового типа, а к январю 1850 г. - воздушную помпу. Снаряжение Шредера «пришлось ко двору», и у него появились заказчики. В 1856 г. улучшенная конструкция воздушной помпы получила диплом Промышленной ярмарки в Нью-Йорке. В дипломе было написано: «Воздушная помпа, соединенная с водолазным снаряжением, мощная и хорошо изготовленная».
Снаряжение Шредера пришло в Россию с крейсерами американской постройки, и один комплект его поступил в Кронштадтскую водолазную школу.
дает следующее описание снаряжения Шредера: «.. .Шлем медный, с двумя глухими боковыми иллюминаторами, защищенными медной решеткой и одним отвертывающимся передним иллюминатором с кожаной прокладкой; под передним иллюминатором приделаны сбоку два ушка для привешивания лампы или же прикрепления к ним шланга и сигнала посредством бензеля. Головной золотник, пружинный, автоматический (самодействующий), имеет решетчатую крышку, которая нажимает спиральную коническую пружинку; а пружинка надавливается на конический золотниковый клапан; внутри шлема сделана сеточка. Воздухопроводный рожок для привертывания шланга - как у Зибе.
Манишка с 4 ушками, где укрепляются на шарнире 4 отдельных закидных болта с барашками. На манишке два обушка на груди для навешивания грузов. Нажимные планки (4) и 12 болтов с барашками служат для скрепления рубахи с манишкою. Рубаха и принадлежности весьма сходны с принадлежностями аппарата Зибе. Шланги такие же, как у Зибе; но навертываются прямо к рожку воздушнаго канала...»
В целом снаряжение Шредера являлось одним из вариантов снаряжения Зибе-Гормана, причем вариантом не самым удачным.
оценивает снаряжение Шредера весьма сдержанно. Шлем снаряжения Шредера был, по его мнению, тяжел и тесен. Три небольших иллюминатора, к тому же частично закрытых решетками, не обеспечивали водолазу достаточного обзора. Воздухоприемный рожок был не только не достаточно основательно закреплен на шлеме, но и не имел невозвратного клапана. Автоматический золотниковый клапан не давал водо лазу возможности регулировать количество воздуха в скафандре в необходимых пределах, а ручного клапана для сброса излишков воздуха в шлеме предусмотрено не было. Снаряжение Шредера не прижилось на флоте, и о нем, в отличие от снаряжений Денейруза и Зибе-Гормана, больше ничего слышно не было. Тем не менее в США снаряжение Шредера пользовалось успехом, и фирма Schrader Company просуществовала в США до 1950-х гг.
Эволюция российского вентилируемого водолазного снаряжения.
Что такое шлем, из чего он состоял и как изменялись составные элементы шлемов? Шлем - это воздухонепроницаемый котелок, одетый на голову водолаза и опирающийся на его плечи с помощью манишки. Шлем должен обеспечить водолазу возможность:
- дышать;
- смотреть вокруг себя;
- переговариваться с поверхностью;
- защищать голову от механических воздействий (ударов и пр.).
Все водолазные шлема вентилируемого снаряжения, начиная со шлема Гаузена (1830) и за исключением, пожалуй, лишь снаряжения Денейруза образца 1865 г. «пятачок», с той, или иной степенью совершенства выполняли указанные функции. Для этого шлем оборудовали:
- воздушным вводом с невозвратным клапаном для подключения воздушного шланга;
- головным золотниковым клапаном для выпуска отработанного воздуха;
- ручным пробковым краном аварийного сброса излишков воздуха;
- иллюминаторами;
- устройством ввода и вывода акустических сигналов (голоса);
- манишкой для переложения нагрузки от шлема на плечи водолаза;
- узлом стыковки манишки с водолазной рубахой;
- узлом стыковки котелка шлема с манишкой.
Первым типом шлемов, принятых в эксплуатацию в России, были шлема российского снаряжения Гаузена и английского снаряжения Дина, закупленные для нужд Черноморского флота в 1838 г. Эти шлема так называемого открытого типа обеспечивали водолазу возможность дышать, смотреть и говорить, т. е., несмотря на примитивность конструкции, функционально это были уже вполне полноценные водолазные шлема.
Следующими шлемами, появившимися в России в 1860-х гг., были шлема снаряжения Гейнке и позднее Зибе-Гормана. Они были настолько похожи, что, по одной из версий, разработчиком шлемов этого типа был Гейнке, а производство их организовал Зибе. Шлема Гейнке-Зибе уже имели полный комплект всех устройств, обеспечивающих их эффективную и безопасную работу. Эти шлема имели раздельные котелок и манишку, герметичное соединение с водолазной рубахой, а также указанные выше иллюминаторы, вводы и клапана.
К 1870-м гг. в России появилось снаряжение Денейруза образца 1872 г. Шлема этого снаряжения также отвечали всем приведенным выше требованиям: имели раздельные котелок и манишку, герметичное соединение с водолазной рубахой, иллюминаторы, воздушные вводы и клапана.
В обеих системах нагнетаемый воздух шел из помпы по воздухопроводному шлангу в шлем; из шлема воздух выходил через особый клапан, устроенный с правой стороны и открывающийся при нажимании на него головой, так называемый головной золотниковый клапан; таким образом воздух поступал к водолазу под давлением, соответствующим глубине погружения, а в костюме поддерживалась постоянная вентиляция. С течением времени к этим шлемам были присоединены подводные телефоны, английские - Зибе-Гормана, шведские - Эриксона и русские - Колбасьева и М. фон Шульца.
В конце 1890-х гг. в России на Ораниенбаумском и Ижорском заводах было освоено производство водолазных шлемов, прототипом которых были шлема Денейруза и Зибе-Гормана доработанной специалистами Кронштадтской водолазной школы конструкции. В конце 1870-х гг. в России появились шлема американца Шредера, но они в российской водолазной практике не прижились в силу указанных ранее причин. Однако некоторые элементы их конструкции специалистами Кронштадтской водолазной школы были признаны интересными и перспективными.
До конца 40-х гг. уже XX в. в России по-прежнему использовалось вентилируемое снаряжение Денейруза (оно официально стало называться трехболтовым снаряжением) и Зибе-Гормана (называющееся двенадцатиболтовым снаряжением) в практически не измененном по отношению к началу XX в. виде. Строго говоря, утверждение, что шлема Зибе-Гормана - только лишь двенадцатиболтовые, а шлема Денейруза - трехболтовые не совсем корректно. И та, и другая фирма выпускали как трехболтовые, так и двенадцатиболтовые шлема, оставляя в них характерный для данной фирмы котелок. Более того, в конце 1890-х гг. производился комбинированный шлем, у которого на двенадцатиболтовой манишке был установлен трехболтовый фланец крепления котелка. Этот шлем, являясь, по сути, «трехболтовым», позволял использовать рубахи обоих типов, что в определенной мере облегчало эксплуатацию снаряжения.
Очередной всплеск модификаций вентилируемого снаряжения пришелся на конец 40-х-50-е гг., и к середине XX в. в России в эксплуатации находилось несколько вариантов шлемов классического вентилируемого водолазного снаряжения: трехболтовые шлема Ш-3 и унифицированные шлема УВС-50, УВС-50м, котелки которых поставлялись в варианте как трехболтового, так и двенадцатиболтового снаряжения.
Для полноты картины следует отметить, что за первую половину XX в., и особенно по окончании Великой Отечественной войны, в России побывало, правда в немногих экземплярах, американское, полученное по ленд-лизу во время войны, а также трофейное немецкое и японское вентилируемое снаряжение, которое эксплуатировалось в течение многих лет и по окончании войны.
Котелок является основной составляющей частью шлема и выполняет его основные функции: обеспечивает защиту головы водолаза от окружающей воды и от механических воздействий, подачу воздуха и отведение отработанного воздуха, позволяет водолазу видеть вокруг себя и поддерживать связь с поверхностью. В ранних образцах котелков были предусмотрены также крючья для навески грузов.
В котелки первых образцов были вмонтированы:
- иллюминаторы,
- воздуховвод с резиноотворотным невозвратным клапаном (снаряжение Денейруза образца 1872 г.) или без него (снаряжение Зибе-Гормана и Шредера),
- автоматический травящий клапан, совмещенный с нажимным золотниковым клапаном,
- ручной пробковый кран,
- узел ввода переговорного шланга с разделительной мембраной,
- крючья для навески грузов,
- узел стыковки с манишкой.
В процессе эксплуатации форма и размеры котелка изменялись незначительно, а все доработки его конструкции касались отдельных узлов, которые видоизменялись, исчезали, появлялись новые. В последнем образце котелка - котелке шлема УВС-50 - были смонтированы:
- иллюминаторы,
- воздуховвод с невозвратным клапаном,
- нажимной золотниковый клапан,
- кабельный ввод,
- узел стыковки с манишкой.
Рассмотрим эволюцию этих узлов более подробно. Котелки шлемов всех без исключения типов изготовлены из листовой меди толщиной около миллиметра, и до начала 1940-х гг. - методом ручной выколотки. Внутренняя поверхность котелка пролужена оловом. На первых образцах котелков все детали - узлы стыковки с манишкой, обоймы иллюминаторов, воздушные и кабельные вводы - припаивались к его стенке. На более поздних моделях эти детали сначала механически закреплялись на котелке, например с помощью клепки, а их стыки с котелком пропаивались.
Форма и размеры котелков выбирались, исходя из общих соображений изготовителя. Самые большие по объему котелки были на снаряжении Денейруза, самые маленькие - на снаряжении Шредера. Основным требованием к размеру котелка был свободный поворот головы водолаза без помех со стороны внутренних устройств в котелке. В принципе разработчики стремились уменьшить размеры котелков, стараясь тем самым снизить водоизме-щающий объем снаряжения, за счет чего уменьшить плавучесть снаряжения и соответственно вес носимых водолазом грузов. Разработчики Кронштадтской школы гордились своим шлемом уменьшенного объема настолько, что направили созданный ими шлем на Парижскую выставку.
Однако с появлением в водолазной практике телефонной связи размер котелков пришлось вновь увеличить, так как громоздкая в те времена водолазная гарнитура (диаметром до 10 см) и кнопка вызывного звонка занимали значительную часть внутреннего объема шлема.
Необходимость размещения в шлеме сравнительно громоздкой гарнитуры привела к тому, что в котелке шлема снаряжения УВС-50 пришлось сделать специальный карман для телефонно-микрофонного капсюля. Иллюминаторы шлемов вентилируемого снаряжения изначально разделялись по конструкции на два типа: основной и вспомогательные. Основной (передний) иллюминатор - круглой формы располагался перед лицом водолаза и был съемным на резьбе у шлема Денейруза и несъемным (или съемным в зависимости от модели) на котелке шлема Зибе-Гормана.
Вспомогательные иллюминаторы (боковые и верхний) были круглыми (на шлемах Денейруза) или овальными (на ранних шлемах Зибе-Гормана) и несъемными (их можно было демонтировать только для замены). На шлемах Зибе-Гормана ранней конструкции стекла в боковых иллюминаторах были выпуклыми, что в сочетании с овальной формой делали иллюминаторное стекло достаточно сложным изделием. В ранних образцах шлемов стекла иллюминаторов защищались специальными решетками однако они сильно мешали водолазам смотреть, и от решеток в конце концов отказались. В шлемах более поздних модификаций отсутствует верхний иллюминатор и решетки на боковых иллюминаторах.
В конечном счете конструкция переднего иллюминатора котелков водолазных шлемов не изменилась - они представляют собой ввертную латунную обойму с закрепленным в ней стеклом толщиной 12 мм и диаметром 130 мм. Боковые иллюминаторы современных котелков - несъемные, круглые, толщиной 12 мм и диаметром 118 мм, закрепленные в стационарной обойме с помощью стопорной гайки.
Несмотря на простоту, узел ввода воздушного шланга («воздушный рожок») в шлем также претерпел определенные изменения. В России к этому процессу приложили руки специалисты Кронштадтской водолазной школы. Первые рожки представляли собой литое изделие, припаянное к оболочке котелка. Пайка изначально была слабым местом, и при сильном рывке за воздушный шланг рожок попросту отрывался от шлема. Эта сама по себе неприятная ситуация резко осложнялась тем, что у шлемов Денейруза невозвратный клапан находился на внешнем конце рожка и отлетал вместе с рожком, а в первых шлемах Зибе-Гормана невозвратных клапанов вовсе не было.
Специалисты Кронштадтской водолазной школы доработали узел ввода воздушного шланга в шлем (до середины 1930-х гг. этот узел назывался «воздушный рожок», современное его название - воздухопроводный ввод); и в варианте Кронштадтской водолазной школы невозвратный клапан помещен внутри шлема, под чашкой, направляющей воздух кверху, которую можно отвинтить для осмотра клапана. приводит эскиз одного из вариантов невозвратного клапана. Конструкция Кононова интересна тем, что
- рожок, помимо пайки, крепится к оболочке котелка внутренней гайкой;
- клапан расположен внутри шлема и защищен при обрыве рожка;
- клапан является тарельчатым клапаном и прижат к седлу плоской пружиной.
Конструкция Кононова не прижилась, по-видимому, по чисто технологическим причинам. Для нормальной работы клапана его было необходимо тщательно притирать к седлу для обеспечения герметичности, однако это было, во-первых, сложно и требовало определенных слесарных навыков, которыми водолазы, как правило, не владели, и, во-вторых, из-за неизбежной коррозии и износа самого клапана и его седла герметичность со временем нарушалась.
К идее тарельчатого клапана вернулись только через полвека, когда на шлемах УВС появились пружинно-тарельчатые невозвратные клапана. До того времени во всех конструкциях российских шлемов воздушные рожки, помимо пайки, крепились на заклепках, и с внутренней стороны рожка устанавливались невозвратные клапана резиноотворотного типа. Проведенная в 1930-х гг. при создании шлема Ш-3 модификация рожка сделала его более компактным, но не поменяла его суть. В таком виде воздухопроводный ввод, объединенный с резиноотворотным невозвратным клапаном дожил до 1950-х гг. В 1950-х гг. воздухопроводный ввод объединили с кабельным телефонным вводом и заменили резиноотворотный невозврат ный клапан на пружинно-тарельчатый. Этот комбинированный узел использовался во всех модификациях отечественных шлемов вентилируемого снаряжения. В ранних образцах шлемов вентилируемого снаряжения помимо золотникового клапана для сброса излишков воздуха из подшлемного и подрубашечного объемов использовался ручной пробковый кран (или, как его называли в то время, «кран-тик»). При чрезмерной подаче воздуха или при всплытии водолаз мог в достаточно широких пределах регулировать скорость сброса воздуха, управляя тем самым своей плавучестью или скоростью всплытия. Однако уже в начале 1900-х гг. эти «кран-тики» из употребления вышли, и на новых шлемах их перестали ставить, а на старых вырезали и на образовавшееся отверстие напаивали заплату.
Головной золотниковый клапан предназначен для принудительной вентиляции подшлемного пространства воздухом, подаваемым с поверхности по шлангу. Открытие клапана и соответственно выпуск отработанного воздуха в воду происходят, когда водолаз нажимает головой на шток клапана. Изначально эти клапана были пружинно-тарельчатого клапана, причем их конструкция обеспечивала выполнение сразу двух функций - регулируемого автоматического травящего клапана и нажимного золотникового. Функция автоматического срабатывания клапана при повышении давления воздуха в подшлемном объеме и под рубахой обеспечивалась поджатием клапана конической пружиной с переменным усилием, создаваемым положением наружной гайки клапана. При заворачивании гайки поджатие пружины увеличивалось, и клапан срабатывал при более высоком давлении воздуха, т. е. при большем заполнении рубахи воздухом, а при отворачивании ее пружина ослабевала, и воздух выходил в воду при меньшем заполнении рубахи. Таким образом, водолаз сам мог подобрать положение гайки и тем самым обеспечить необходимую ему отрицательную плавучесть на грунте. При необходимости откорректировать свою плавучесть водолаз мог принудительно открыть клапан, нажав головой на шток клапана. Клапана описанной конструкции, являясь неотъемлемой частью котелка, находились в эксплуатации до тех пор, пока эксплуатировался котелок, и вполне устраивали водолазов. Однако все время предпринимались отдельные попытки доработать конструкцию клапана, и предлагаемые идеи были не лишены определенного смысла.
В 1917 г. российский водолазный специалист Зилов предложил головной золотниковый клапан принципиально новой конструкции. Новизна заключалась в следующих особенностях конструкции:
- притертая коническая тарелка клапана заменена на резиновую прокладку, не требующую притирания;
- клапан снабжен тягой, с помощью которой страхующий водолаз мог при необходимости принудительно открыть золотниковый клапан и тем самым сбросить лишний воздух из скафандра аварийного водолаза.
Головной золотниковый клапан российского вентилируемого снаряжения до 50-х гг. практически не отличался от клапана снаряжения Зибе-Гормана, хотя эта конструкция имела принципиальные недостатки. Во-первых, головной клапан этой конструкции в отдельных случаях работы под водой при вытравливании воздуха из шлема пропускал воду в скафандр. Это бывало тогда, когда водолаз работал лежа, например во время промывки туннелей под корпусом затонувшего судна. Мелкие частицы ила, находящиеся во взмученной воде, попадали на рабочую поверхность клапана и нарушали его герметичность.
Во-вторых, разность внутренней и наружной площадей тарелки клапана приводила к тому, что при увеличении глубины погружения сила прижима тарелки клапана наружным давлением воды (действующим на большую площадь) превышала силу, создаваемую внутренним давлением воздуха (действующую на меньшую площадь тарелки клапана). Таким образом, если клапан был отрегулирован на открытие при превышении внутреннего давления воздуха над наружным давлением воды на 600 мм вод. ст., то при увеличении глубины погружения перепад давления, необходимый для открытия клапана, увеличивается. Это, в свою очередь, вызывало увеличение объема воздуха внутри скафандра и соответствующее увеличение плавучести водолаза, что не только осложняло его работу, но и могло вызвать выбрасывание его на поверхность. Тем не менее в шлемах Ш-3, разработанных специалистами ЭПРОНа в конце 1930-х гг., от тарельчатого невозвратного клапана не отказались, хотя его конструкция была несколько изменена. В 1951 г. специалисты водолазного дела Швец и Орлов предложили более совершенную конструкцию головного клапана, которая была применена сначала в снаряжении УВС-50, а затем в шлемах снаряжения ВКС-57 и глубоководного снаряжения ГКС-Зм (имеющих в своей основе вентилируемое 3-болто-вое снаряжение). Новый головной клапан был уже сдвоенным - тарельчатый рабочий (аналогичный классическому) и резиноотворотный для предотвращения попадания в шлем воды при отказе пружинно-тарельчатого золотникового клапана. В первых разработках водолазного снаряжения для переговоров водолаза с поверхностью использовалась переговорная труба, один из концов которой подстыковывался к специальному патрубку, впаянному в котелок шлема, а другой конец находился на поверхности в руках у обеспечивающего. С внутренней стороны шлема патрубок герметично закрывался металлической мембраной с тем, чтобы в случае разрыва переговорной трубы вода не залилась в шлем. При отсутствии переговорного шланга патрубок герметично закрывался специальной гайкой-заглушкой. Когда в практику водолазных работ начала внедряться телефонная связь, патрубки переговорной трубы были модернизированы для использования в качестве гермоввода проводов телефонной связи.
В настоящее время в России не осталось ни одного шлема с сохранившимся в первоначальном виде патрубком для переговорной трубы Мы уже отмечали, что внимание командования военного флота к водолазным проблемам проявилось лишь после того, как на вооружение стало поступать дорогостоящее минно-торпедное вооружение. Существенным элементом этого оружия были подводные электрические кабели и герметичные вводы кабелей в корпуса. Таким образом, к моменту появления в водолазной практике телефонной связи определенная элементная база и конструкторский опыт по решению проблем герметизации электрических цепей в России уже имелся.
указывает, что в шлеме фирмы Зибе-Горман в начале 1900-х гг. для ввода телефонного кабеля в шлем уже использовался герморазъем: «...нижний конец (кабеля. - П. Б.) с двумя пинцетами (контактными штырями. - П. Б.), которые вкладываются в оба гнезда, имеющиеся в телефонном рожке на верху шлема, плотно дожимается до места ключом с помощью соединительной гайки, которая представляет собой контакт жилы, идущей от плюса батареи...»
Подобный принцип - ввод кабеля в шлем с помощью гермо-разъема - использовался и в шлемах Денейруза российского производства. В комплект водолазной телефонной станции разработки лейтенанта Е. Колбасьева входил четырехштырьковый гермоввод. Однако по мере накопления опыта эксплуатации гермовводов телефонных кабелей в водолазные шлема вентилируемого снаряжения выявилась нецелесообразность этого технического решения по следующей причине. В общепринятой водолазной практике, сложившейся в 1930-е гг., шлем снаряжения перестали отстыковывать от воздушного шланга и телефонного кабеля, и герморазъем в этой модели использования снаряжения потерял смысл, оставшись потенциально ненадежным элементом конструкции.
Как следствие этого, в водолазных шлемах исчез патрубок переговорной трубы, доработанный под герморазъем, и появился специальный узел герметичного ввода телефонного кабеля в шлем. Этот узел впервые появился в конструкции шлема Ш-3 разработки ЭПРОНа и практически не изменился до нашего времени. Единственное отличие кабельного ввода шлема Ш-3 от появившегося в 1950-е гг. котелка шлема УВС-50 заключается в том, что в шлеме УВС-50 кабельный ввод объединен в одном узле с воздушным вводом, но принципиально конструкция гермоввода кабеля в шлем не изменилась. Манишка, как составная часть водолазного шлема, несет двойную функцию. Во-первых, она перекладывает вес снаряжения на плечи водолаза и, во-вторых, обеспечивает герметичное соединение шлема с водолазной рубахой.
Первые шлема «открытого» типа - Дина и Гаузена, насколько можно судить из описаний и рисунков, - были цельными и не имели манишки как таковой. Манишка как самостоятельная конструктивная часть шлема появилась одновременно с созданием водонепроницаемой водолазной рубахи, герметично соединенной со шлемом.
Манишки изготавливались и по сей день изготавливаются методом холодной выколотки из отожженного медного листа. Внутренняя поверхность манишки лудилась оловом. Все ее детали механически закреплялись, и стыки их с манишкой пропаивались.
Первые же образцы манишек, появившиеся в 1840-х гг., имели ряд конструктивных элементов, два из которых вне зависимости от типа снаряжения сохранились до наших дней. Это:
- узел герметичной стыковки котелка шлема с манишкой;
- узел герметичной стыковки фланца водолазной рубахи с манишкой.
Кроме того, на манишках периодически и в разных видах появлялись различные обушки и крючья для подвески нагрудных и заспинных грузов, фонарей, удержания грузовых брасов на положенном месте, автоматические клапана для сброса излишков воздуха. Форма манишки в процессе ее эволюции претерпевала определенные изменения. Уже многократно цитированный доктор Кронштадтской водолазной школы Н. Есипов писал в 1898 г.: «...необходимо заказать для испытания... новую манишку к шлему Денейруза, сделав ее шире на 2 вершка и поместив на ней же прорезь для автоматического клапана. Это облегчит дыхательные движения водолаза, теперь же край манишки упирается при нагибании водолаза ему в грудь, сжимает ее и вызывает боль...»
Характер изменений формы манишки можно оценить, сравнив внешний вид манишки шлема Зибе-Гормана выпуска 1875 г. и манишки шлема УВС-50м в двенадцатиболтовом варианте. На первых манишках фирм Гейнке и Зибе-Горман в их нагрудной части были установлены автоматические травящие клапана, предназначенные для сброса излишков воздуха из внутреннего объема скафандра.
Однако от установки автоматического травящего воздушного клапаны на манишке отказались довольно быстро, так как, во-первых, при горизонтальном положении водолаза эти клапана переставали выполнять свою функцию: из-за перепада давлений на грудь и на спину водолаза вода могла проникать в рубаху и, во-вторых, выходящие перед лицом водолаза пузыри воздуха из клапана мешали водолазу смотреть и работать. Основной задачей этого узла является прочное и герметичное соединение шлема с водолазной рубахой. В зависимости от типа снаряжения специальный элемент рубахи - ее фланец - зажимается между металлическими частями манишки в двенадцатиболтовом снаряжении или между манишкой и шлемом в трехболто-вом снаряжении. И если двенадцатиболтовое соединение манишки с рубахой в своем развитии прошло долгий путь, то трех-болтовое появилось сразу в конструктивно законченном виде.
Первый узел стыковки манишки с рубахой появился в снаряжении братьев Дин в начале 1830-х гг. Манишка Динов имела краевую перфорацию, к отверстиям которой, предположительно водонепроницаемо, провязывался ворот куртки. Позднее, уже в начале 1840-х гг., неоднократно упоминавшийся Гейнке создал конструкцию двенадцатиболтового узла соединения рубахи с манишкой на основе съемных планок, которые прижимали фланец рубахи к телу манишки. Необходимый прижим осуществлялся барашковыми гайками на стационарных, впаянных в тело манишки шпильках.
Отметим, что производство и шлемов Динов, и шлемов Гейнке было налажено в механических мастерских Зибе. Таким образом, Зибе без особых хлопот получил отработанный принцип герметичного соединения рубахи и шлема, который он и использовал в дальнейшем в своем снаряжении.
Хотя в принципе количество шпилек на манишке разных производителей менялось от шести до двенадцати, в России в конце концов прижился вариант с двенадцатью шпильками. Расположение шпилек на манишке практически не изменилось с момента поступления в Россию первых образцов снаряжения в 1860-х гг. и до сегодняшнего дня. Достоинство подобного типа соединения шлема с рубахой - большой проем для одевания рубахи. Недостаток - малая прочность фланца рубахи, из-за чего легко прорывались отверстия для шпилек. Второй недостаток - неудобство крепления внутреннего воротника рубахи вокруг шеи водолаза.
Офицеры Кронштадтской водолазной школы попытались внести изменения в конструкцию этого узла. Они предложили изготавливать фланец рубахи не плоским из листовой резины, а профилированным и прижимать его к телу манишки соответственно профилированными прижимными планками. Однако, насколько известно, дальше предложения эта идея не пошла. По существу, изменений в этом узле манишки за более чем сто лет его существования не было, и конструкция узла стыковки двенадцатиболтовой рубахи выпуска 2003 г. практически не отличается от узла крепления рубахи к манишке снаряжения Гейнке выпуска 1860-х гг.
Трехболтовое соединение манишки с рубахой, в отличие от двенадцатиболтового, появилось сразу и в определенной мере «против течения» общепринятой конструкторской мысли. Гейнке и Зибе в Англии, Кабироль во Франции, Морзе в США и многие другие использовали принцип Гейнке - принцип соединения и герметизации рубахи с манишкой с помощью прижимных планок и отдельно от узла стыковки котелка с манишкой. Денейруз, создав «трехболтовую» манишку, объединил узел соединения рубахи с манишкой и узел стыковки котелка с манишкой. Он сделал толстый фланец на рубахе и зажал его между манишкой и котелком. И все. Получилось простое и практически абсолютно надежное соединение. Правда, не слишком удобное для одевания и раздевания водолаза, но зато не создающее никаких проблем, тем более при аварийном выбросе водолаза с раздувшейся и соответственно имеющей повышенное внутреннее давление воздуха рубахой Этот узел в снаряжении Денейруза не изменился практически за все десятилетия, если не сказать - за более чем сто лет. Единственное изменение, которое внесли в конструкцию трехболтового соединения в России, - увеличение диаметра фланца рубахи и сопряженных с ним деталей шлема на 50 мм с целью облегчить одевание водолаза в зимних условиях.
Трехболтовый узел соединения рубахи со шлемом в варианте Денейруза выпускается до сих пор. Об узле стыковки котелка с манишкой двенадцатиболтового снаряжения можно сказать то же самое, что и про узел стыковки с рубахой. Вариант соединения котелка и манишки с помощью секторной резьбы был предложен армейским офицером Пасле-ем в 1840-х гг. на основе опыта использования водолазного снаряжения при аварийных работах на затонувшем «Royal George», но освоен в производстве этот вариант был в мастерских Зибе. Таким образом, точно сказать, кто же был создателем этого соединения, сегодня крайне сложно. Можно утверждать лишь, что сам принцип соединения – сектор ная резьба, прокладка между котелком и манишкой, стопорный винт - при всех его недостатках остался неизменным и по сей день. Узел стыковки котелка с манишкой в трехболтовом снаряжении предельно прост: толстый фланец со шпильками на маниш-ке, толстый фланец с отверстиями на котелке и три гайки, затягиваемые гаечным ключом. В процессе эксплуатации снаряжения верные российской страсти к улучшению офицеры Водолазной школы внесли свои предложения по доработке и этого узла снаряжения: они предложили ввести использованные ранее в снаряжении Шредера откидные шпильки и несъемные гайки-барашки, мотивируя это тем, что бывает трудно попасть отверстиями фланца котелка на шпильки манишки и часто теряются съемные гайки крепления котелка к манишке. Однако эти предложения, так же как и профилированные прижимные планки и край манишки двенадцатиболтового снаряжения, упомянутые выше, не прижились, и до сегодняшнего дня конструкция узла стыковки трехболтового снаряжения не изменилась.
Описанные ранее трех - и двенадцатиболтовые варианты шлемов в современной водолазной практике являются преобладающими. Однако иногда встречается вентилируемое водолазное снаряжение комбинированного типа, в котором объединены трех-и двенадцатиболтовые конструктивные решения. Впервые подобный комбинированный вариант появился в России в виде уже описанного раньше американского снаряжения Шредера. Напомним, что рубаха в этом снаряжении стыковалась с манишкой по двенадцатиболтовому варианту, а шлем подсоединялся к манишке с помощью четырех откидных болтов с гайками-барашками. Снаряжение Шредера в силу изложенных ранее причин в российской водолазной практике не прижилось, однако принцип построения шлема Шредера произвел на специалистов Кронштадтской школы впечатление настолько сильное, что именно этот принцип А. Кононов применил в своем проекте шлема.
Кононова состоял из трехболтового котелка, соединяющегося с соответствующим фланцем манишки с помощью трех откидных болтов с гайками-барашками. Рубаха же соединялась с манишкой по двенадцатиболтовому варианту, т. е. по краю манишки с помощью прижимных планок и гаек-барашков. Подобная конструкция, по мнению А. Кононова, обеспечивала большее удобство эксплуатации, поскольку, во-первых, широкий ворот двенадцатиболтовой рубахи облегчал ее одевание, а трех-болтовое крепление котелка к манишке вместо секторной резьбы обеспечивало их надежное соединение.
Данных о том, сумел ли А. Кононов изготовить подобный шлем и тем более каков он оказался на практике, нет, однако известно, что близкие по идее варианты конструкции шлемов изготавливались в России. В Центральном военно-морском музее хранится шлем комбинированного типа производства «Кронштадтской опытной механической и водолазной мастерской братьев Е. В. и -евых», изготовленный в 1893 г. под заводским № 7. Шлем, как это видно из рисунка, имеет котелок от снаряжения Денейруза, а манишку комбинированного типа - периферийная часть, для крепления рубахи - двенадцатиболтовая, верхняя для крепления котелка - трехболтовая. В этом шлеме идея А. Кононова воплощена за тем лишь исключением, что шпильки крепления котелка к манишке сделаны традиционно фиксированными, а не откидными. По-видимому, это связано с желанием использовать стандартный котелок Денейруза без каких-либо доработок. Следует отметить, что в это время телефонная связь с водолазом уже считалась обязательным элементом в организации водолазных работ, и внутри шлема уже стационарно размещены кронштейны для крепления головного телефона и микрофона.
Подобные комбинированные шлема изготавливались в небольших количествах на российских предприятиях вплоть до 1970-х гг. В послевоенных комбинированных шлемах использовался котелок от шлема УВС-50м. Строго говоря, первые рубахи для работы человека в воде появились задолго до создания водолазного снаряжения как такового. Их использовали в водолазных колоколах при неизбежных, особенно при работе на затонувших судах, кратковременных выходах в воду на задержке дыхания. Первые водолазные рубахи для вентилируемого снаряжения появились, по-видимому, в начале XIX в. (около 1830 г.). На начальном этапе это были куртки с воротником, герметично состыкованным со шлемом, и открытым низом, как это было сделано в снаряжениях Дина и Гаузена. Позднее куртку заменила водонепроницаемая рубаха, ворот которой был герметично соединен со шлемом. Впервые подобная рубаха появилась, по-видимому, с разницей в несколько лет в снаряжении Динов в начале 1830-х гг. и по предложению инженера Эдвардса в снаряжении производства Зибе-Гормана в 1839 г. Идея водолазного скафандра, состоящего из металлического объемного шлема и соединенной с ним герметично водонепроницаемой рубахи была гениально простой и вплоть до наших дней, за прошедшие более чем полтора века, она по сути своей не изменилась, оставаясь в основе практически любого профессионального водолазного снаряжения во всем мире.
Многократно упоминавшийся А. Кононов в учебнике для водолазов писал: «...резиновая водолазная рубаха предназначается для защиты водолаза от смачивания водою; укупоривая в соединении со шлемом герметически водолаза, она облегчает давление на него воды, благодаря воздушному слою, представляющему из себя род эластичной прокладки между водолазом и ею; окружающий водолаза воздушный слой в то же время служит предохранителем от потери водолазом его теплоты во внешнюю среду, т. е. воздушный слой как бы греет водолаза; вот почему является возможность производить зимой спуски водолазов без вреда для их здоровья под лед, даже при сильном морозе...»
При всей своей корявости и некоторых неточностях (с позиций современной манеры выражения мысли) определение дано исчерпывающе, и добавить к нему нечего.
Достоверно можно утверждать, что в России водолазные рубахи появились в 1830-х гг. Сначала в виде курток (снаряжения Гаузена и Динов), затем, в 1850-х гг., - в составе закупаемого водолазного снаряжения Гейнке (и позднее Зибе-Гормана) и в 1860-х гг. - в снаряжениях Денейруза.
В конце 1860-х гг. производство водолазных рубах было налажено и в России, а к 1880-м гг. водолазные рубахи изготавливались серийно на русских резиновых фабриках: С.-Петербургской Русско-Американской резиновой мануфактуре и рижской фабрике «Проводник» и штучно - в качестве производственной практики курсантов - в мастерских Кронштадтской водолазной школы. Надо отметить, что качество рубах российского производства было по крайней мере не хуже импортных.
А. Кононов писал: «...все, что касается резиновых частей водолазных аппаратов, то предъявляемые к ним требования общи, независимо от систем, и надо сказать, что, несмотря на многие спорные пункты, теперь уже достигнуты результаты вполне утешительные. Так, например, последний тип водолазной рубахи сделан из лучшего тифтика, одинаково с обеих сторон, с двойным швом, тягучим прокладочным слоем тонкой резины, благодаря чему рубаха получилась замечательно мягкою, прочною и при накачивании в нее воздуха легко выдержала давление в 5-51/2 фунт (имеется в виду - на кв. дюйм, т. е. 0,35-0,39 ати. - П. Б.), тогда как прежния рубахи редко не лопались при 2 или 274 фунтах (0,14 - 0,16 ати. - П. Б.) по манометру.
Это может считаться значительным шагом вперед...» К сожалению, водолазная рубаха имеет ограниченный срок не только эксплуатации, но и хранения, и поэтому в отличие от шлемов водолазного снаряжения водолазные рубахи конца XIX — начала XX в. до нас не дошли. Тем не менее в специальных печатных изданиях того времени рубахам уделялось достаточное внимание, и кое-что про эти рубахи известно.
Три основных аспекта водолазной рубахи определяют ее совершенство и безопасность: материал рубахи, ее крой и травяще-предохранительные клапана. Первые рубахи - конец XVIII - начало XIX в. делались из просаленной кожи и не были герметичными.
|
Из за большого объема эта статья размещена на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |



