Прежде чем приступить к изложению основ водолазного дела, необходимо хотя бы кратко ознакомиться с историей его развития.

Проникновение человека в подводный мир имеет многовековую историю. Сначала это были ныряльщики,добывающие на глубинах до 20 -30м. жемчуг, губку и другие дары моря. Чтобы продлить время пребывания под водой, человек придумывал различные приспособления и устройства: груз в виде камня, спусковой конец, затем стали применять дыхательные трубки из тросника, воздушный мешок, водолазный колокол (в XVI в.) и , наконец, с изобретением воздушного насоса — водолазный скафандр, надёжно обеспечивающий дыхание водолаза и полностью ограждающий его тело от воздействия вредных факторов окружающей среды. В 1719 г. русский изобретатель, крестьянин-самоучка Ефим Никонов изобрёл «потаённое судно» — подводную лодку — и тогда же выдвинул идею создания водолазного скафандра, состоящего из надеваемого на голову деревянного бочонка, обшитого кожей, кожаного костюма и грузов. Ценный вклад в развитие водолазной техники внесли и другие русские изобретатели: Гаузен, Вшивцев, Хотипский, Лодыгин и другие. В первой половине XIX столетия были созданы металлические жёсткие аппараты. Несмотря на то что они в далбнейшем совершенствовались, особого следа в водолазном деле не оставили, так как были сложны по устройству и неудобны для работы под водой. Русские и иностранные изобретатели приложили много усилий для создания автономных подводных аппаратов. Идея такого аппарата зародилась ещё в XV — XVI вв. В 1871 году русский изобретатель А. Лодыгин предложил проект автономного водолазного аппарата, применив для дыхания кислород и водород. Кислород вырабатывался из воды способом электролиза. А через два года другой русский изобретатель, морской офицер А Хотинский предложил остроумную конструкцию автономного аппарата. Состоял он из резервуара с кислородом и сжатым воздухом, дыхательных резиновых мешков и одежды из ткани, проклеенной резиной. Для очистки воздуха от углекислого газа Хотинский использовал устройство с химическим поглотителем. К сожалению, оба предложения из-за косности царских чиновников не были осуществлены. Ныряльщики — первые «водолазные люди» Древней Руси — использовались на рыбных речных промыслах и на добыче жемчуга в реках Севера Уже в XVII в. упоминаются водолазы как оформившаяся профессиональная группа. В эпоху Петра I водолазный колокол применялся для подъёма затонувших судов и выполнения гидротехнических работ. Большую роль в развитии русской водолазной техники и подготовке кадров сыграла открытая в 1882 году в Кронштадте водолазная школа морского ведомства «…для приготовления опытных в водолазном деле офицеров и нижних чинов для судовых надобностей и подводных минных работ. В 1892 г. ею были изданы первые водолазные правила, а в 1896 г. «Правила о водолазной службе»В 1885 г. преподователь школы капитан II ранга Кононов издал «Методику водолазного дела» Этот труд явился первым в мире учебным пособием и был переведён на ряд иностранных языков. Преподователями школы было усовершенствовано водолазное снаряжение, созданы водолазный телефон, водолазная помпа и подводный светильник, а также впервые проведены серьёзные научные работы в области водолазной медицины. Широкое развитие водолазное дело получило после Великой Октябрьской социалистической революции. В 1919 г. В.И. Ленин подписал декрет о национализации водолазных предприятий и имущества и концентрации из при Главводе ВСНХ. Этим важным документом было положенно начало организации водолазного дела в Советском государстве. Большую роль в развитии водолазного дела в нашей стране сыграла созданная на Черном море в 1923 г. по инициативе Ф.Э. Дзержинского специальная организация , получившая название ЭПРОН (Экспедиция подводных работ особого назначения). Организация проделала большую работу по судоподъёму , изготовлению и внедрению лучших образцов водолазной техники, а также подготовке высоко квалифицированных специалистов, и в первую очередь водолазов. Настоящий переворотв водолазном деле вызвали появившиеся в 20 — 30 годах прошлого столетия кислородные дыхательные аппараты, а затем акваланг («водяные лёгкие»), изобретённые французами Жак-Ив Кусто и Эмилем Гальяном. Эти аппараты в сочетании с гидрокомбинезонами, получившие название легководолазных, широко применяются (кроме кислородных) для выполнения различных подводных работ, на спасательных станциях и в подводном спорте В 1941 г., в самом начале войны, на базе ЭПРОНа была создана аварийно спасательная служба Военно-Морского Флота. После войны водолазы активно участвовали в очистке портов и фарватеров от мин, подъёме затонувших кораблей и боевой техники, восстаносвении разрушенных подводных сооружений и других подводных работах. В годы Великой Отечественной войны советские легководолазы, снабженные кислородными дыхательными аппаратами с гидрокомбинезонами, хорошо зарекомендовали себя на практической работе в армии и на флоте. Большую пользу в минувшей войне принесли водолазы -осводовцы. Современная техника вооружила водолазов разнообразным снаряжением и оборудованием, позволяющим преодолевать большие глубины. Так, например, ещё в 1956 г. водолазыв специальном снаряжении погружались на глубину 300 м. За рубежом спуски на такую глубину были произведены только в 1962 г .

ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОДОЛАЗНОГО ТРУДА

Организм человека приспособлен к существованию в воздушной среде при нормальном атмосферном давлении. При погружении от воздействия холодной воды, повышенного давления в организме водолаза происходят некоторые изменения: учащается пульс, увеличивается образование теплоты, изменяется ритм дыхания и т. д. Однако физиологические возможности человека позволяют ему находиться определённое время в таких условиях, адаптируясь (приспосабливаясь) к ним. Специфические условия работы требуют от водолазов твёрдых знаний своей профессии.

Атмосферный воздух и его состав

Воздушная оболочка, окружающая земной шар, называется атмосферой. Атмосферный воздух является механической смесью нескольких газов. Вблизи земной поверхности воздушная оболочка наиболее плотная. Чем выше, тем плотность воздуха уменьшается. Один литр воздуха весит 1,293 г. при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 0 гр. цельсия. Атмосферный воздух содержит по объёму: азот — 78,08 %, кислорода — 20,95 %, аргона — 0,01 %, углекислого газа 0,03 %. Кроме этого, 0,01 % составляют вместе водород, гелий, неон, криптон, ксенон и др. Помимо газов в воздухе имеются водяной пар, пыль и микроорганизмы. Количество водяного пара не постоянно и колеблется у поверхности земли от долей процента до 4 %. Чем выше температура воздуха, тем больше в нём водяного пара. Нормальным для дыхания человека считается воздух, в котором водяного пара содержится не более 1 — 1,5 %.

Азот — инертный газ без цвета и запаха и вкуса, он не горит и не поддерживает горения. 1 м3 азота весит 1,254 г. Азот- нейтральный для организма газ, не принимает участия в обмене веществ, но в больших количествах растворяется в крови и тканях. При нормальном давлении в 1 л. крови растворено около 9 см3 азота, в тканях — около 15 см3 на 1 кг. тканей.

Кислород — основной газ, принимающий участие в окислительном процессе, происходящем в организме. Во время дыхания кислород соединяется с гемоглобином крови и переносится ко всем тканям организма. Один литр его весит 1,429 г.

Углекислый газ — конечный продукт окислительных процессов. Он бесцветный со слабым кисловатым вкусом, из организма удаляется при выдохе. Углекислый газ наиболее тяжелый из всех газов. Один литр его весит 1,965 г.

Гелий — инертный газ, более чем в 6 раз легче азота. В атмосферном воздухе содержание его незначительно (0,0005%). Гелий в смесях с другими газами применяется при глубоководных погружениях.

Давление воздуха

Воздух оказывает определённое давление на поверхность земли (атмосферное давление). Атмосферное давление не всегда и не везде бывает одинаковым и зависит от географической широты, температуры воздуха и высоты над уровнем моря.

На широте 45*, не уровне моря при 0*С атмосферной давление уравновешивается в трубке с сечением 1 см2 барометра столбом ртути 760 мм, или столбом воды 10,33 м. Эта величина принимается за единицу давления и называется нормальной, или физической, атмосферой (атм). В технике и водолазной практике за единицу давления принимается техническая атмосфера кгс/см2 и обозначается ат (1ат = 1 кгс/см2), что соответствует давлению 10 м вод. ст. на горизонтальную площадь, равную 1 см2,или 735,6 мм рт. ст.

Давление сверх атмосферного называется избыточным. Сумма атмосферного и избыточного давления называется абсолютным. Если избыточное и абсолютное давление измеряется в технических атмосферах, то оно обозначается кгс/см2.

В обычных земных условиях на человека воздух давит равномерно со всех сторон. Если поверхность тела человека равна 1,5 — 2 м2 то сила от давления воздуха на него составит 15 — 20 т. Однако человек этого не ощущает, так как тело его на 70% состоит из жидкостей, которые практически не сжимаемы, а во внутренних полостях — лёгких, среднего уха и др. — оно уравновешивается противодавлением воздуха, которым человек дышит. На водолаза, погружающегося в воду, давит не только атмосферное давление, но и вес столба воды, находящегося над ним, называемого избыточным давлением. При изменении давления возникают болезненные явления, присущие не только водолазам, но и другим профессиям (лётчикам, кессонщикам, альпинистам).

Для предупреждения болезненного воздействия от избыточного давления водолазу необходимо подавать сжатый воздух для дыхания под давлением, равным давлению окружающей среды, т. е. под абсолютным давлением. Например на глубине 30 м на водолаза будет действовать абсолютное давление 3 кгс/см2 + 1 кгс/см2 = 4 кгс/см2.

Парциальное давление газов

имеет важное значение в водолазном деле. Известно, что общее давление атмосферного воздуха 760 мм рт. ст. Однако воздух состоит не из одного газа, а из смеси газов, причем каждый газ в отдельности оказывает давление, которое называется парциальным или частичным (от латинского слова pars — часть).

Следовательно, парциальным давлением называется та часть общего давления, производимого газовой смесью, которая приходится на долю данного газа.

Парциальное давление зависит от процентного содержания газа в газовой смеси и величины абсолютного давления, под которым находится эта смесь. Парциальное давление газа исчисляется в миллиметрах ртутного столба, в абсолютных атмосферах и в процентах к нормальному давлению. Парциальное давление можно определить по формуле: