Cât timp se scufundă un submarin nuclear? Adâncimea de imersie a pompei în puț. Ca un submarin

Pompele submersibile sunt proiectate să funcționeze în coloana de apă. Condițiile de funcționare permise ale oricărui echipament sunt dictate de caracteristicile sale tehnice, iar acest lucru se referă în primul rând la pompe.

Nivelul de scufundare a acestora este reglementat de producător și, desigur, adâncimea puțului contează. Pentru a afla la ce punct este necesar să instalați pompe submersibile cu puțuri adânci - și, în general, cum să o faceți corect, veți învăța urmărind videoclipul din acest articol.

Cum să echipați corect o fântână

Instalarea unei pompe este o sarcină destul de minuțioasă, mai ales dacă puțul este adânc. Este foarte posibil să faceți acest lucru cu propriile mâini, numai înainte de a începe lucrul, ar trebui să vă familiarizați cu designul prizei de apă și cu tehnologia conductelor sale.

Asa de:

• Pompele de foraj au cel mai adesea un design cu șurub sau centrifugal. Prima opțiune este mai potrivită pentru fântânile de mică adâncime, cu un conținut destul de mare de nisip. mai rezistent la efectele abrazive ale impurităților conținute în apă.

• În condiții similare, eșuează mult mai repede - dar sunt capabili să dezvolte cea mai puternică presiune și să ridice apa de la adâncimi mari. Practic nu există nisip în fântânile arteziene, deoarece acestea sunt alimentate din acvifere de orizonturi calcaroase. Prin urmare, pompele centrifuge pentru astfel de prize de apă sunt cea mai bună opțiune.
• Desigur, cu cât caracteristicile de putere ale unității sunt mai mari, cu atât prețul acesteia este mai mare. Și dacă presiunea și debitul echipamentului de pompare sunt calculate pe baza nevoii de apă, a gamei de transport a acesteia, precum și a productivității puțului, atunci diametrul depinde în întregime de dimensiunea carcasei.

Regula numărul unu: atunci când cumpărați o pompă, rețineți că dimensiunea secțiunii transversale a acesteia ar trebui să fie puțin mai mică decât diametrul butoiului. Corpul unității nu trebuie să intre în contact cu pereții puțului!

La ce nivel se instalează pompa

În ceea ce privește adâncimea de scufundare, mult depinde de proiectarea prizei de apă subterană.

Fântânile alimentate din formațiuni nisipoase purtătoare de apă, în cea mai mare parte, au următoarea structură: gura, conductorul și apoi o serie de coloane - intermediare, producție și filtru. Acest lucru este clar vizibil în fotografia de mai jos.

La instalarea pompei, este foarte important ca aceasta să nu ajungă în coloana filtrului. În acest caz, în timpul aspirației, sedimentul se va ridica, iar apa tulbure va crește.

În plus, conținutul crescut de substanțe abrazive în apă va duce la uzura prematură a părților de lucru ale pompei și va eșua rapid.

Asa de:

• Echipamentul de pompare este instalat puțin mai sus - în șirul de producție. Această parte a butoiului conține apă curată, iar impuritățile se depun în secțiunea inferioară, oarbă a filtrului, numită bazin. Înălțimea coloanei de filtrare este calculată, în funcție de debitul acviferului, precum și de diametru.

• De exemplu, un puț cu un diametru de până la 150 mm este echipat cu un filtru lung de unul sau doi metri. Partea de filtru a admisiei de apă nu poate fi mai mică de un metru. Cu o înălțime mare a acviferului, precum și o structură de nisip prăfuită, lungimea filtrului poate fi de până la șase metri.
• Desigur, nimeni nu studiază calitatea nisipului în orizonturile subterane, în special pentru fântânile private - acest lucru este prea scump. Forătorii cu experiență îl determină vizual și acționează pe principiul: cu cât nisipul este mai fin, cu atât filtrul este mai lung. În consecință, pompa va fi mai departe de admisia de apă.
• În roci stabile, care includ calcar, se construiesc puțuri fără filtru. Nu există nisip în aceste orizonturi, iar tăieturile rămase după forare sunt îndepărtate în timpul procesului de spălare a forajului. Deci, în majoritatea fântânilor arteziene nu există filtru, iar pompa este instalată în ele, astfel încât să nu se sprijine de fund - la o distanță de 1,7-2 metri.

In principiu, pompa poate fi instalata la orice marcaj, de la cel indicat mai sus, si pana la.

Nivelul dinamic este înălțimea coloanei de apă la retragerea sa maximă în lunile de vară. Dar cel mai bine este dacă pompa este situată mai departe de zonele de graniță - acest lucru se aplică atât puțurilor de mică adâncime, cât și adânci.

Pregătirea pompei pentru scufundări

Am decis cu privire la nivelul de instalare a echipamentului de pompare, acum să vorbim despre cum să-l producem corect. În primul rând, trebuie să pregătiți unitatea pentru implementare în puț. Mult, dacă nu totul, va depinde de cât de responsabil este efectuată această operațiune.

Deci sa începem. În partea superioară a carcasei pompei există o ieșire cu filet interior.

Pe el este montată o supapă de reținere - cu excepția cazului în care, bineînțeles, modelul pe care l-ați ales este echipat cu o supapă integrată. Lângă unitate este conectat cablul de alimentare.

Modelele de marcă concepute pentru prize de apă adâncă sunt rareori furnizate cu ele, iar cumpărătorul trebuie să aleagă singur cablul. Este conectat imediat la un demaror sau un invertor - instrucțiunile producătorului conțin schemele de cablare necesare.

Conectarea conductei la pompă

În funcție de tipul puțului, la pompă se folosesc țevi de diferite tipuri. În prizele de apă de mică adâncime (10-15m) se folosesc cel mai des țevile HDPE - polietilenă de joasă presiune. În alte cazuri, acestea sunt țevi din polipropilenă sau oțel galvanizat.

• Pentru a conecta conducta la pompă, aveți nevoie de un cuplaj pliabil de diametrul corespunzător, acesta poate fi din plastic sau alamă. Cuplajul este format dintr-o unitate (carcasa interioară), un inel O și o carcasă exterioară.

• Racleta este înșurubată în orificiul de evacuare a pompei sau a supapei de reținere. Imediat este necesar să aveți grijă de etanșarea racordului filetat, folosind in sanitar cu pastă Unipack, sau bandă FUM, după care se strânge cu cheie.

Marginea conductei este tăiată clar la 90 de grade, după care este introdusă până la capăt în orificiul din corpul interior al cuplajului. Apoi, inelul de etanșare este mutat la conexiune, iar carcasa exterioară a conexiunii detașabile este înșurubată.

Fixare cu frânghie

Este foarte important să atârnați pompa în siguranță, iar în acest scop va fi necesar un fir de siguranță. Poate fi o opțiune scumpă din oțel inoxidabil sau poate fi un cablu de nailon mai ieftin într-o manta de polimer - depinde de tine.

Pe carcasa pompei, în partea superioară, există două urechi. Treceți cablul prin ele astfel încât să se învârtă în jurul corpului, iar capătul îndoit formează o buclă.

• Puteți face un singur nod - de parcă ați lega un șiret. Acum trebuie să reparați capătul buclei. În acest scop, se folosesc cleme metalice speciale, în care capetele cablului sunt introduse și presate cu o conexiune filetată.

• Dacă ați folosit asigurare într-o carcasă de polimer, atunci capătul acesteia trebuie sigilat. Pur și simplu, lipiciul încălzit este aplicat la capătul cablului - atunci când se întărește, formează un dop etanș, iar apa nu va intra sub carcasă. Pentru protecție suplimentară, puteți folosi bandă electrică, înfășurând în același timp capătul de ramura principală a cablului.
• Acum trebuie să vă gândiți cum să fixați corect atât cablul, cât și cablul de alimentare al pompei, pentru a evita suprapunerea acestora. Pentru a face acest lucru, există legături din plastic sau cleme. Fixarea se face de la nivelul locației clemelor pe bucla de cablu.

Sfat! Nu fixați atât cablul, cât și cablul cu o singură legătură. Mai întâi, după 30-40 cm, fixați cablul, mărind treptat această distanță la un metri și jumătate până la doi metri. Și abia după aceea, cu legături separate, fără efort, apucă asigurarea cu cleme.

• Este posibil să coborâți pompa în puț, dacă este puțin adânc, prin ținerea structurii de cablu. La legarea prizelor de apă adânci, pompa este coborâtă la adâncimea dorită cu ajutorul unui troliu, pe care se înfășoară un cablu de siguranță. În exterior, este atașat de capul puțului, care are o suspensie specială, sub forma unei bucle metalice - acest lucru se vede clar în fotografia de mai sus.

De asemenea, are ieșiri pentru cabluri și țevi. Un cap de foraj standard îndeplinește patru funcții principale: etanșarea puțului și a cablului, precum și fixarea țevii și a cablului. Deci, producătorii de capete s-au ocupat de totul pentru noi.

Când a devenit posibil să se scufunde în adâncuri, a existat și dorința de a deveni cel mai bun în această afacere. Există o luptă constantă pentru înregistrări, în ciuda impactului negativ pe care îl are profunzimea asupra unei persoane. De exemplu, presiunea apei provoacă dureri în urechi și există riscul ca timpanul să se spargă.

Deși scafandrii profesioniști se descurcă ușor cu această problemă. Principalul lucru este de a egaliza presiunea cu ajutorul mișcărilor de înghițire. În plus, cu fiecare metru de adâncime, presiunea apei crește, iar volumul de aer din plămâni scade.

Din această cauză, înotătorii apreciază adesea greșit rezervele de oxigen, ceea ce poate juca feste scafandrului mai târziu. Da, iar ascensiunea din adâncuri are propriile sale specificități și dificultăți. Dar, în ciuda acestui fapt, bătălia pentru recorduri continuă.

Adâncimea maximă de imersiune umană

Prima scufundare la o adâncime de o sută de metri nici nu a fost înscrisă în recordurile sportive. Dar numele scafandrilor care au făcut acest lucru sunt cunoscute de toți scafandrii. Ei sunt Enzo Mallorca și Jacques Mayol. Apropo, ei au devenit prototipurile personajelor principale ale celebrului film al lui Luc Besson „The Blue Abyss”.

Marca de 100 de metri a încetat de mult să mai fie un record. In a fost realizat de inotatorul austriac Herbert Nietzsch. Recordul său în 2001 a fost de 214 metri. Apropo, Nietzsche este numit o legendă a apneei.

De-a lungul vieții sale în acest tip de scufundări, a stabilit recorduri mondiale de 31 de ori. Printre femei, americanca Tanya Streeter a devenit deținătoarea recordului. În 2002, s-a scufundat la o adâncime de 160 m.

Construcția de nave subacvatice are mai multe obiective. Toate acestea, într-un fel sau altul, sunt asociate cu o scădere a posibilității de a detecta un submarin prin creșterea distanței dintre acesta și suprafața apei, precum și alți factori.

Desigur, complexul militar-industrial este în general o zonă specială, ale cărei scopuri sunt adesea foarte diferite de aspirațiile unui civil obișnuit. Cu toate acestea, în articolul propus, vom lua în considerare câteva date despre adâncimea de scufundare a submarinelor, precum și limitele în care această valoare variază.

Un pic de istorie: batiscaf

Materialul va fi, desigur, despre nave de război. Deși explorarea omului a spațiilor deschise ale mării include chiar și o vizită la adâncimea maximă a planetei - fundul șanțului Marianelor, care, după cum știți, se află la mai mult de 11 km de suprafața oceanelor. Cu toate acestea, scufundarea istorică, care a avut loc în 1960, a fost efectuată într-un batiscaf. Acesta este un aparat care nu are flotabilitate în sensul deplin, deoarece nu poate decât să se scufunde și apoi să se ridice datorită trucurilor geniului ingineresc. În general, în timpul funcționării batiscafului, nu se pune problema deplasării în plan orizontal pe distanțe serioase. Prin urmare, adâncimea de scufundare a submarinelor, care, după cum știți, poate acoperi distanțe uriașe, este mult mai mică decât recordul pentru un batiscaf, cel puțin deocamdată.

Cea mai importantă caracteristică

Apropo de recorduri în domeniul explorării oceanelor, nu trebuie să uităm de adevăratul scop al submarinelor. Țintele militare și sarcina utilă care sunt de obicei transportate pe astfel de nave nu implică doar cea mai mare mobilitate necesară pentru ele. În plus, trebuie să se ascundă cu pricepere în straturi de apă potrivite, să iasă la iveală la momentul potrivit și să coboare cât mai repede posibil până la adâncimea necesară supraviețuirii după o operațiune militară. De fapt, acesta din urmă determină nivelul capacității de luptă a navei. Astfel, adâncimea maximă de scufundare a unui submarin este una dintre cele mai importante caracteristici ale acestuia.

Creșteți factorii

În acest sens, există mai multe considerații. O creștere a adâncimii face posibilă îmbunătățirea manevrabilității unui submarin în plan vertical, deoarece lungimea unei nave de război este de obicei de cel puțin câteva zeci de metri. Astfel, dacă se află la 50 de metri sub apă și dimensiunile sale sunt de două ori mai mari, deplasarea în sus sau în jos este plină de o pierdere completă a deghizării.
În plus, în coloana de apă există „straturi termice”, care distorsionează foarte mult semnalul sonarului. Dacă mergeți sub ele, atunci submarinul devine practic „invizibil” pentru echipamentele de urmărire ale navelor de suprafață. Ca să nu mai vorbim de faptul că la adâncimi mari un astfel de dispozitiv este mult mai greu de distrus cu orice armă disponibilă pe planetă.

Cu cât adâncimea de scufundare a submarinelor este mai mare, cu atât coca trebuie să poată rezista la presiuni incredibile. Acest lucru, din nou, joacă în mâinile capacității generale de apărare a navei. În cele din urmă, dacă limita de adâncime vă permite să vă așezați pe fundul oceanului, acest lucru crește și invizibilitatea submarinului față de orice echipament de locație disponibil pentru sistemele moderne de urmărire.

Terminologie de bază

Există două caracteristici principale care arată capacitatea unui submarin de a se scufunda. Prima este așa-numita adâncime de lucru. În surse străine, apare și ca operațional. Această caracteristică arată care este adâncimea de scufundare a submarinelor, care poate fi coborâtă de un număr nelimitat de ori pe întreaga perioadă de funcționare. De exemplu, americanul „Thresher” a făcut în mod normal 40 de scufundări pe an în cadrul acestei valori, până când următoarea încercare de a o depăși a murit tragic împreună cu întregul echipaj în Atlantic. A doua caracteristică ca importantă este adâncimea calculată sau distructivă (în surse străine). Corespunde valorii sale la care presiunea hidrostatică depășește rezistența carenei, calculată în timpul proiectării dispozitivului.

Adâncimea de testare

Există o altă caracteristică care ar trebui menționată în context. Aceasta este adâncimea de scufundare a submarinului, care, conform calculelor, este sub care poate provoca distrugerea pielii în sine, a ramelor sau a altor echipamente externe. Se mai numește „test” în surse străine. În niciun caz nu trebuie depășit pentru un anumit dispozitiv.

Revenind la Thresher: cu o valoare de proiectare de 300 de metri, a mers la o adâncime de testare de 360 ​​de metri. Apropo, în Statele Unite, submarinul este trimis la această adâncime imediat după lansare din fabrică și, de fapt, „intră” pe el pentru un anumit timp înainte de a fi transferat la departamentul care îl comandă. Să terminăm povestea tristă a lui Thresher. Testele la 360 de metri s-au încheiat tragic pentru el și, deși acest lucru nu a fost cauzat de adâncimea în sine, ci de probleme tehnice cu motorul nuclear al submarinului, accidentele, aparent, nu sunt întâmplătoare.

Submarinul și-a pierdut cursul din cauza unei opriri a motorului, purjarea rezervoarelor de balast nu a funcționat, iar dispozitivul a mers la fund. Potrivit experților, distrugerea carenei submarinului s-a produs la o adâncime de aproximativ 700 de metri, așa că, după cum putem vedea, există încă o diferență decentă între valoarea testului și cea cu adevărat distructivă.

Cifre medii Odată cu trecerea timpului, desigur, valorile adâncimilor cresc. Dacă submarinele celui de-al Doilea Război Mondial au fost proiectate pentru valori de 100-150 de metri, atunci generațiile ulterioare au ridicat aceste limite. Odată cu inventarea posibilității de a folosi fisiunea nucleară pentru a crea motoare, adâncimea de scufundare a submarinelor nucleare a crescut și ea. La începutul anilor 60, era deja aproximativ 300-350 de metri. Submarinele moderne au limite de ordinul a 400-500 de metri. Deși există o stagnare clară pe acest front, se pare că chestiunea este pentru evoluții viitoare, deși trebuie menționat un proiect extraordinar creat în Uniunea Sovietică în anii 80.

Record absolut

Vorbim despre submarinul Komsomolets, care, din păcate, s-a scufundat tragic, dar încă deține vârful necucerit în dezvoltarea adâncimii mării de către submarinele moderne. Acest proiect unic nu are încă analogi în lume. Faptul este că pentru fabricarea carcasei sale a fost folosit un material foarte durabil, scump și extrem de incomod în procesare - titan. Adâncimea maximă de scufundare a unui submarin din lume aparține încă Komsomolets. Acest record a fost stabilit în 1985, când un submarin sovietic a ajuns la 1027 de metri sub suprafața mării.
Apropo, valoarea de lucru a fost de 1000 m, iar valoarea estimată a fost de 1250. Drept urmare, Komsomolets s-a scufundat în 1989 din cauza unui incendiu puternic care a început la o adâncime de aproximativ 300 de metri. Și deși el, spre deosebire de același Thresher, a reușit să iasă la suprafață, povestea s-a dovedit totuși a fi foarte tragică. Incendiul a avariat atât de mult submarinul încât s-a scufundat aproape imediat. Mai multe persoane au murit în incendiu, iar aproximativ jumătate din echipaj s-au înecat în apă înghețată, în timp ce soseau ajutorului.

Concluzie

Adâncimea de scufundare a submarinelor moderne este de 400-500 de metri, maxima având de obicei valori ceva mai mari. Recordul de 1027 de metri stabilit de Komsomolets nu este încă sub forța niciunuia dintre submarinele aflate în serviciu cu toate țările. Cuvânt pentru viitor

Adancime submersibila

distanța de la suprafața apei până la locul de instalare a manometrului de adâncime al stâlpului central Distingeți adâncimea de imersie a periscopului; limită, la care carena puternică a submarinului nu suferă deformații reziduale în timpul scufundării și navigației sale; functioneaza (80-85% din limita), cu navigatie pe termen lung pe care este garantata functionarea normala a tuturor sistemelor si dispozitivelor; valoare calculată (1,5-2,2 ori mai mare decât limita), care este utilizată pentru a calcula rezistența unei carene puternice în timpul proiectării.

• - tranziția sa urgentă de la o poziție scufundată la una de suprafață...

  Dicţionar de termeni militari

• - trecerea submarinului din pozitia subacvatica la suprafata. Pentru aceasta, tancurile de balast sunt parțial sau complet suflate ...

  Dicţionar de termeni militari

• - aducerea sarcinii submarinului la valorile specificate de trim și flotabilitate. Este produs pentru a pregăti submarinul pentru scufundări și înot sub apă...

  Dicţionar de termeni militari

• - magnitudinea modificării adâncimii submarinului care se scufundă pe unitatea de timp. Distingeți între S. p. de la suprafața mării și într-o poziție scufundată ...

  Dicţionar de termeni militari

• - tancuri speciale pentru scufundări, controlul flotabilitatii și așezarea submarinelor, depozitarea încărcăturii și alte ...

  Dicţionar de termeni militari

• - trecerea unui submarin de la o poziție scufundată la una de suprafață în cazul unui accident...

  Vocabular marin

• - scufundarea unui submarin pentru a stabili suficiența balastului și distribuția corectă a balastului portabil pe ambarcațiune...

  Vocabular marin

• - distanța de la suprafața apei până la locul de instalare a manometrului de adâncime al stâlpului central Există o adâncime de imersare a periscopului ...

  Vocabular marin

• - o grindă sudată sau nituită sudată pe fundul carenei submarinului pentru a crește rezistența longitudinală, a proteja corpul de deteriorare atunci când este așezat pe o stâncă ...

  Vocabular marin

• - constă dintr-o carenă puternică și una ușoară, precum și suprastructuri și un ruf. Coca robustă constă dintr-o placare din oțel întărită din interior cu un set de rame...

  Vocabular marin

• - cabină puternică în partea de mijloc a bărcii, învelită cu o carcasă ușoară pentru raționalizare; platforma sa superioară servește drept punte în poziția de suprafață ...

  Vocabular marin

• - containere speciale pentru schimbarea flotabilității unui submarin, schimbarea ornamentelor, depozitarea combustibilului, încărcăturii lichide și în alte scopuri ...

  Vocabular marin

• - procesul de trecere a unui submarin dintr-o pozitie scufundata la una de suprafata. Ascensiunea unei nave scufundate - în timpul lucrărilor de ridicare a navei ...

  Vocabular marin

• - aducerea la anumite valori a flotabilitatii, ruliului si trimului submarinului. Produs pentru a pregăti submarinul pentru scufundări și înot sub apă...

  Vocabular marin

• - părți ale carenei ușoare care se extind de la pereții de capăt ai carenei de presiune până la tijă și, respectiv, pupa. Acestea servesc la fluidizarea contururilor prova și pupa ...

  Vocabular marin

• - un set de mecanisme auxiliare, conducte cu fitinguri, rezervoare, instrumente, comenzi și alte dispozitive destinate ...

  Vocabular marin

„Submarine Diving Depth” în cărți

CEAS DE SUBMARIN

Din carte nu aș fi servit în Marina... [colecție] autor Boyko Vladimir Nikolaevici

SUBMARINE HATCH Combat Service - denumirea oficială. Autonomia - la fel ca BS, dar în viața noastră de zi cu zi. Ce este BS, ce este autonom, toate acestea sunt navigarea autonomă a unui submarin pentru o lungă perioadă de timp pentru a îndeplini sarcinile de antrenament de luptă. Imaginează-ți un subacvatic

comandant de submarin

Din cartea Foc în ocean autor Iosseliani Yaroslav

comandant de submarin

Din cartea Foc în ocean autor Iosseliani Yaroslav

Comandantul de submarin Lyfar, fără suflare, a intrat grăbit în cabină.- Asta îmi place! - și-a întins mâinile, trântind ușa.- Ce? - Am împins cartea departe de mine și m-am întors către prietenul meu. - Ei te caută peste tot, iar tu... - Cine caută? - Ei caută pe barcă, - Lyfar ridică mâna dreaptă și

7. Ca un submarin

Din cartea Pentru tinerii fizicieni [Experiențe și divertisment] autor Perelman Yakov Isidorovici

7. Ca un submarin Un ou proaspăt se scufundă în apă - orice gospodină cu experiență știe acest lucru și, atunci când vrea să se asigure că ouăle sunt proaspete, le testează în acest fel. Fizicianul deduce din această observație că un ou proaspăt cântărește mai mult decât același volum de apă pură.

Ca un submarin

Din cartea Fizica la fiecare pas autor Perelman Yakov Isidorovici

Ca un submarin Dorind să se asigure că oul este proaspăt, gazda îl testează adesea în acest fel: dacă oul se scufundă în apă, este proaspăt; dacă plutește, nu este potrivit pentru mâncare. Fizicianul deduce din această observație că un ou proaspăt cântărește mai mult decât același volum al unui ou curat.

1.3. Dispozitiv submarin

Din cartea Handbook of Maritime Practice autor autor necunoscut

1.3. Structura submarinelor Submarinele sunt o clasă specială de nave de război, care, pe lângă toate calitățile navelor de război, au capacitatea de a înota sub apă, manevrând de-a lungul cursului și adâncimii. Conform proiectării (Fig. 1.20), submarinele sunt: ​​- câte unul

Bătălia submarinului „U-29”

autor

Luptă submarină M-36

Din cartea Bătălii navale autor Hvorostuhina Svetlana Alexandrovna

Bătălia submarinului M-32

Din cartea Bătălii navale autor Hvorostuhina Svetlana Alexandrovna

Bătălia submarinelor S-13

Din cartea Bătălii navale autor Hvorostuhina Svetlana Alexandrovna

Bătălia submarinului „U-29”

autor Hvorostuhina Svetlana Alexandrovna

Bătălia submarinului U-29 La începutul secolului al XX-lea, marina britanică era cu mult depășită numeric de principalii săi rivali: Rusia, Franța și America. Pe 22 septembrie 1914, însă, aroganța a costat scump instanțele britanice. A fost vânt în Canalul Mânecii în septembrie.

Luptă submarină M-36

Din cartea Bătălii navale autor Hvorostuhina Svetlana Alexandrovna

Bătălia submarinului M-36 Submarinele Flotei Mării Negre s-au găsit adesea în situații dificile în apele puțin adânci ale regiunii de nord-vest. La 23 august 1942, locotenentul comandant V.N. Komarov, comandantul submarinului din seria M-36 XII, a descoperit un convoi german. Inainte de

Bătălia submarinului M-32

Din cartea Bătălii navale autor Hvorostuhina Svetlana Alexandrovna

Bătălia submarinului M-32 În octombrie 1942, submarinul sovietic M-32 din seria XII sub controlul locotenentului comandant N. A. Koltypin a atacat distrugătorul german Zmeul. Din păcate pentru Koltypin, torpila nu a lovit ținta și a indicat doar locația submarinului.

Bătălia submarinelor S-13

Din cartea Bătălii navale autor Hvorostuhina Svetlana Alexandrovna

Bătălia submarinului S-13 În 1945, submarinul sovietic S-13 se afla în patrulare în partea de sud a Mării Baltice. Odată dispozitivul acustic al bărcii a captat sunetele mișcării elicelor. Comandantul submarinului a dat imediat ordinul de a trimite nava spre inamic. LA

1.3.3. Adâncimea de scufundare

Din cartea Trucuri electronice pentru copii curioși autor Kashkarov Andrei Petrovici

1.3.3. Adâncimea de scufundare Încă o caracteristică pe care aș dori să o precizez aici. Comunicarea în subteran este posibilă și cu o imersiune mai adâncă în subteran: comunicația radio subterană se va desfășura la o calitate aproape egală ca atunci când ambii corespondenți sunt plasați la o adâncime de 2 metri (în

Respirați adânc: un bărbat coboară la o adâncime inaccesibilă submarinelor nucleare.

Roman Fishman

Trăim pe o planetă cu apă, dar știm mai puține despre oceanele Pământului decât unele corpuri cosmice. Mai mult de jumătate din suprafața lui Marte a fost artografată cu o rezoluție de aproximativ 20 m - și doar 10-15% din fundul oceanului a fost studiat cu o rezoluție de cel puțin 100 m. batiscafe.

Ne scufundam

Principala dificultate în dezvoltarea oceanelor este presiunea: la fiecare 10 m de adâncime, aceasta crește cu încă o atmosferă. Când numărătoarea ajunge la mii de metri și sute de atmosfere, totul se schimbă. Lichidele curg diferit, gazele se comportă neobișnuit... Dispozitivele capabile să reziste acestor condiții rămân un produs de bucată, iar nici cele mai moderne submarine nu sunt proiectate pentru o asemenea presiune. Adâncimea maximă de scufundare a celor mai recente submarine nucleare din proiectul 955 „Borey” este de numai 480 m.

Scafandrii care coboară sute de metri sunt numiți cu respect acvanauți, comparându-i cu exploratorii spațiului. Dar abisul mărilor este în felul său mai periculos decât vidul cosmic. Dacă se întâmplă ca echipajul care lucrează pe ISS se va putea transfera la nava spațială andocat și în câteva ore va fi pe suprafața Pământului. Această cale este închisă pentru scafandri: poate dura săptămâni pentru a evacua din adâncuri. Iar acest termen nu poate fi redus sub nicio formă.

Cu toate acestea, există o cale alternativă la adâncime. În loc să creezi carene din ce în ce mai durabile, poți trimite acolo... scafandri vii. Recordul de presiune suportat de testeri în laborator este aproape de două ori mai mare decât capacitatea submarinelor. Nu este nimic incredibil aici: celulele tuturor organismelor vii sunt umplute cu aceeași apă, care transferă liber presiunea în toate direcțiile.

Celulele nu rezistă la coloana de apă, ca și corpurile solide ale submarinelor, ele compensează presiunea exterioară cu cea internă. Nu e de mirare că locuitorii „fumătorilor negri”, inclusiv viermii rotunzi și creveții, se simt minunat la mulți kilometri adâncime de fundul oceanului. Unele tipuri de bacterii tolerează bine chiar și mii de atmosfere. Omul nu face excepție aici - cu singura diferență că are nevoie de aer.

Sub suprafata

Oxigen Tuburile de respirație din stuf erau cunoscute de mohicanii din Fenimore Cooper. Astăzi, tulpinile goale ale plantelor au fost înlocuite cu tuburi din plastic, „formate anatomice” și cu muștiștile confortabile. Cu toate acestea, acest lucru nu a sporit eficiența lor: legile fizicii și biologiei interferează.

Deja la un metru adâncime, presiunea pe piept crește la 1,1 atm - 0,1 atm din coloana de apă se adaugă aerului în sine. Respirația aici necesită un efort vizibil al mușchilor intercostali și numai sportivii antrenați pot face față acestui lucru. În același timp, chiar și puterea lor va fi suficientă pentru o perioadă scurtă de timp și maxim 4-5 m adâncime, iar pentru începători este greu să respire chiar și la jumătate de metru. În plus, cu cât tubul este mai lung, cu atât conține mai mult aer. Volumul curent „de lucru” al plămânilor este în medie de 500 ml, iar după fiecare expirație, o parte din aerul evacuat rămâne în tub. Fiecare respirație aduce mai puțin oxigen și mai mult dioxid de carbon.

Este necesară ventilația forțată pentru a furniza aer proaspăt. Prin pomparea gazului sub presiune ridicată, este posibil să se faciliteze munca mușchilor pieptului. Această abordare a fost folosită de peste un secol. Pompele de mână sunt cunoscute scafandrilor încă din secolul al XVII-lea, iar la mijlocul secolului al XIX-lea, constructorii englezi care construiau fundații subacvatice pentru pilonii podurilor lucrau deja de mult timp într-o atmosferă de aer comprimat. Pentru lucrare s-au folosit camere subacvatice cu pereți groși, deschise de jos, în care s-a menținut o presiune ridicată. Adică chesoane.

Mai adânc de 10 m

AzotÎn timpul lucrului în chesoanele în sine, nu au apărut probleme. Dar la revenirea la suprafață, constructorii au dezvoltat adesea simptome pe care fiziologii francezi Paul și Vattel le-au descris în 1854 ca On ne paie qu'en sortant - „răzbunare la ieșire”. Poate fi mâncărime severă a pielii sau amețeli, dureri la nivelul articulațiilor și mușchilor. În cele mai severe cazuri, s-a dezvoltat paralizia, a urmat pierderea cunoștinței și apoi moartea.

Costumele rezistente pot fi folosite pentru a merge adânc, fără complicațiile asociate cu presiunea extremă. Acestea sunt sisteme extrem de complexe care pot rezista la imersiune de sute de metri și mențin o presiune confortabilă de 1 atm în interior. Adevărat, sunt foarte scumpe: de exemplu, prețul costumului spațial recent introdus de compania canadiană Nuytco Research Ltd. EXOSUIT este de aproximativ un milion de dolari.

Problema este că cantitatea de gaz dizolvată într-un lichid depinde direct de presiunea deasupra acestuia. Acest lucru este valabil și pentru aer, care conține aproximativ 21% oxigen și 78% azot (alte gaze - dioxid de carbon, neon, heliu, metan, hidrogen etc. - pot fi neglijate: conținutul lor nu depășește 1%). Dacă oxigenul este asimilat rapid, atunci azotul pur și simplu saturează sângele și alte țesuturi: cu o creștere a presiunii cu 1 atm, un litru suplimentar de azot se dizolvă în organism.

Odată cu o scădere rapidă a presiunii, excesul de gaz începe să evolueze violent, uneori spumând ca o sticlă deschisă de șampanie. Vesiculele rezultate pot deforma fizic țesuturile, pot înfunda vasele și pot întrerupe alimentarea cu sânge, ducând la o mare varietate de simptome, adesea severe. Din fericire, fiziologii și-au dat seama destul de repede acest mecanism și, deja în anii 1890, boala de decompresie putea fi prevenită prin aplicarea unei scăderi treptate și atente a presiunii la normal - astfel încât azotul să părăsească organismul treptat, iar sângele și alte fluide să nu „fierbe”. ” .

La începutul secolului al XX-lea, cercetătorul englez John Haldane a întocmit tabele detaliate cu recomandări privind modurile optime de coborâre și urcare, compresie și decompresie. Experimentând cu animale și apoi cu oameni - inclusiv pe el și pe cei dragi - Haldane a descoperit că adâncimea maximă sigură care nu necesită decompresie este de aproximativ 10 m și chiar mai puțin în timpul unei scufundări lungi. Întoarcerea din adâncime ar trebui să se facă treptat și lent pentru a da timp azotului să se elibereze, dar este mai bine să coborâți destul de repede, reducând timpul de intrare în exces de gaz în țesuturile corpului. Oamenii au deschis noi limite de profunzime.

Mai adânc de 40 m

Heliu Lupta cu profunzimea este ca o cursă a înarmărilor. După ce au găsit o modalitate de a depăși următorul obstacol, oamenii au mai făcut câțiva pași - și au întâlnit un nou obstacol. Așa că, după boala de decompresie, s-a deschis o nenorocire, pe care scafandrii o numesc aproape cu dragoste „veveriță cu azot”. Faptul este că, în condiții hiperbare, acest gaz inert începe să acționeze nu mai rău decât alcoolul puternic. În anii 1940, efectul intoxicant al azotului a fost studiat de un alt John Haldane, fiul „acelașii”. Experimentele periculoase ale tatălui său nu l-au deranjat deloc și a continuat experimentele dure asupra lui și a colegilor săi. „Unul dintre subiecții noștri avea un plămân rupt”, a consemnat omul de știință în jurnal, „dar acum își revine”.

În ciuda tuturor cercetărilor, mecanismul intoxicației cu azot nu a fost stabilit în detaliu - totuși, același lucru se poate spune despre efectul alcoolului obișnuit. Ambele perturbă transmiterea normală a semnalelor în sinapsele celulelor nervoase și, eventual, chiar modifică permeabilitatea membranelor celulare, transformând procesele de schimb de ioni de pe suprafața neuronilor într-un haos complet. În exterior, ambele se manifestă într-un mod similar. Un scafandru care „a prins o veveriță cu azot” își pierde controlul. El poate intra în panică și poate tăia furtunurile sau, dimpotrivă, se poate lăsa purtat de repovestirea de glume unui stol de rechini amuzanți.

Alte gaze inerte au și un efect narcotic, iar cu cât moleculele lor sunt mai grele, cu atât este nevoie de mai puțină presiune pentru ca acest efect să se manifeste. De exemplu, xenonul anesteziază în condiții normale, în timp ce argonul mai ușor doar în câteva atmosfere. Cu toate acestea, aceste manifestări sunt profund individuale, iar unii oameni, plonjând, simt intoxicația cu azot mult mai devreme decât alții.

Puteți scăpa de efectul anestezic al azotului prin reducerea aportului acestuia în organism. Așa funcționează amestecurile de respirație nitrox, care conțin o proporție crescută (uneori până la 36%) de oxigen și, în consecință, o cantitate redusă de azot. Și mai tentant ar fi să treci la oxigen pur. La urma urmei, acest lucru ar permite o reducere de patru ori a volumului cilindrilor de respirație sau o creștere de patru ori a timpului de lucru cu aceștia. Cu toate acestea, oxigenul este un element activ, iar dacă este inhalat o perioadă lungă de timp, este toxic, mai ales sub presiune.

Oxigenul pur provoacă intoxicație și euforie, duce la deteriorarea membranelor din celulele tractului respirator. În același timp, lipsa hemoglobinei libere (reduse) îngreunează eliminarea dioxidului de carbon, duce la hipercapnie și acidoză metabolică, declanșând reacțiile fiziologice de hipoxie. O persoană se sufocă, în ciuda faptului că corpul său are suficient oxigen. După cum a stabilit același Haldane Jr., chiar și la o presiune de 7 atm, puteți respira oxigen pur nu mai mult de câteva minute, după care încep tulburările de respirație, convulsii - tot ceea ce se numește cuvântul scurt „blackout” în argoul de scufundări. .

Respirație lichidă

O abordare încă semi-fantastică pentru cucerirea adâncimii este utilizarea unor substanțe care pot prelua livrarea de gaze în loc de aer - de exemplu, înlocuitorul de plasmă sanguină perftoran. În teorie, plămânii pot fi umpluți cu acest lichid albăstrui și, saturându-l cu oxigen, îl pot pompa, oferind respirație fără niciun amestec de gaze. Cu toate acestea, această metodă rămâne profund experimentală, mulți experți consideră că este o fundătură și, de exemplu, în SUA, utilizarea perftoranului este interzisă oficial.

Prin urmare, presiunea parțială a oxigenului în timpul respirației la adâncime este menținută chiar mai mică decât în ​​mod normal, iar azotul este înlocuit cu un gaz sigur și non-euforic. Hidrogenul ușor ar fi mai bun decât alții, dacă nu ar fi explozivitatea sa într-un amestec cu oxigen. Drept urmare, hidrogenul este rar folosit, iar al doilea gaz cel mai ușor, heliul, a devenit un înlocuitor obișnuit pentru azotul din amestec. Pe baza acesteia se produc amestecuri respiratorii oxigen-heliu sau oxigen-heliu-azot - helioxuri și trimix-uri.

Adâncime mai mare de 80 m

Amestecuri complexe Aici merită spus că compresia și decompresia la presiuni de zeci și sute de atmosfere durează mult timp. Atât de mult încât face munca scafandrilor industriali - de exemplu, atunci când deservesc platformele petroliere offshore - ineficientă. Timpul petrecut la adâncime devine mult mai scurt decât coborârile și ascensiunile lungi. Deja o jumătate de oră la 60 m duce la mai mult de o oră de decompresie. După o jumătate de oră la 160 m, va dura mai mult de 25 de ore pentru a reveni - iar scafandrii trebuie să meargă și mai jos.

Prin urmare, de câteva decenii, camerele de presiune de adâncime au fost folosite în aceste scopuri. Oamenii locuiesc uneori în ele săptămâni întregi, lucrând în ture și făcând excursii afară prin compartimentul de aerisire: presiunea amestecului respirator din „locuință” este menținută egală cu presiunea mediului acvatic din jur. Și deși decompresia la urcarea de la 100 m durează aproximativ patru zile, iar de la 300 m - mai mult de o săptămână, o perioadă decentă de muncă la adâncime face ca aceste pierderi de timp să fie destul de justificate.

Metode de ședere prelungită într-un mediu cu presiune crescută au fost dezvoltate încă de la mijlocul secolului al XX-lea. Complexele hiperbarice mari au făcut posibilă crearea presiunii necesare în laborator, iar testatorii curajoși din acea vreme au stabilit un record după altul, trecând treptat în mare. În 1962, Robert Stenuy a petrecut 26 de ore la o adâncime de 61 m, devenind primul aquanaut, iar trei ani mai târziu, șase francezi, respirând trimix, au trăit la o adâncime de 100 m timp de aproape trei săptămâni.

Aici au început noi probleme, legate de șederea îndelungată a oamenilor în izolare și într-un mediu obositor de inconfortabil. Datorită conductibilității termice ridicate a heliului, scafandrii pierd căldură la fiecare expirație a amestecului de gaze, iar în „acasă” lor trebuie să mențină o atmosferă caldă constant - aproximativ 30 ° C, iar apa creează umiditate ridicată. În plus, densitatea scăzută a heliului modifică timbrul vocii, îngreunând foarte mult comunicarea. Dar nici toate aceste dificultăți luate împreună nu ar pune o limită aventurilor noastre în lumea hiperbară. Există restricții mai importante.

Adâncime mai mare de 600 m

LimităÎn experimentele de laborator, neuronii individuali care cresc „într-o eprubetă” nu tolerează bine presiunea extrem de ridicată, demonstrând hiperexcitabilitate neregulată. Se pare că în acest caz, proprietățile lipidelor membranei celulare se modifică semnificativ, astfel încât este imposibil să reziste acestor efecte. Rezultatul poate fi observat și în sistemul nervos al unei persoane aflate sub presiune enormă. Începe să se „oprească” din când în când, căzând în perioade scurte de somn sau de stupoare. Percepția este dificilă, corpul tremură, se instalează panica: se dezvoltă un sindrom nervos de înaltă presiune (NSVD), datorită însăși fiziologiei neuronilor.

Pe lângă plămâni, în organism există și alte cavități care conțin aer. Dar comunică cu mediul prin canale foarte subțiri, iar presiunea din ele nu este egalată imediat. De exemplu, cavitățile urechii medii sunt legate de nazofaringe doar printr-o trompa îngustă a lui Eustachio, care, în plus, este adesea înfundată cu mucus. Inconvenientul asociat cu acest lucru este familiar pentru mulți pasageri de aeronave care trebuie să închidă strâns nasul și gura și să expire brusc, egalând presiunea urechii și a mediului extern. Scafandrii folosesc și ei această „suflare”, iar când sunt răciți, încearcă să nu se scufunde deloc.

Adăugarea unor cantități mici (până la 9%) de azot în amestecul de oxigen-heliu face posibilă slăbirea oarecum a acestor efecte. Prin urmare, scufundările record pe heliox ating nivelul de 200-250 m, iar pe trimix care conține azot - aproximativ 450 m în larg și 600 m într-o cameră de compresie. Legiuitorii în acest domeniu au fost - și sunt în continuare - aquanauți francezi. Aerul alternativ, amestecurile complexe de respirație, modurile viclene de scufundare și decompresie, încă din anii 1970, au permis scafandrilor să depășească bara de 700 m de adâncime, iar COMEX, creat de studenții lui Jacques Cousteau, a făcut din COMEX lider mondial în servicii de scufundări pentru petrol offshore. platforme. Detaliile acestor operațiuni rămân secrete militare și comerciale, așa că cercetătorii din alte țări încearcă să-i ajungă din urmă pe francezi, mișcându-se în felul lor.

Încercând să aprofundeze, fiziologii sovietici au explorat posibilitatea înlocuirii heliului cu gaze mai grele, cum ar fi neonul. Experimente pentru a simula scufundarea la 400 m într-o atmosferă de oxigen-neon au fost efectuate în complexul hiperbaric al Institutului de Probleme Biomedicale din Moscova (IMBP) al Academiei Ruse de Științe și în secretul „subacvatic” NII-40 al Ministerului Apărare, precum și în Institutul de Cercetare al Oceanologiei care poartă numele. Shirshov. Cu toate acestea, greutatea neonului și-a arătat dezavantajul.

Se poate calcula că deja la o presiune de 35 atm densitatea amestecului oxigen-neon este egală cu densitatea amestecului oxigen-heliu la aproximativ 150 atm. Și apoi - mai mult: căile noastre respiratorii pur și simplu nu sunt adaptate pentru „pomparea” unui mediu atât de gros. Testerii IBMP au raportat că atunci când plămânii și bronhiile lucrează cu un amestec atât de dens, există o senzație ciudată și grea, „de parcă nu ai respira, ci ai bea aer”. În starea de veghe, scafandrii cu experiență încă pot face față acestui lucru, dar în perioadele de somn - și nu poți ajunge la o asemenea adâncime fără a petrece zile lungi coborând și urcând - se trezesc din când în când cu o senzație de panica de sufocare. . Și deși acvanauții militari de la NII-40 au reușit să ajungă la bara de 450 de metri și să primească binemeritatele medalii ale Eroilor Uniunii Sovietice, acest lucru nu a rezolvat în mod fundamental problema.

Se mai pot stabili noi recorduri de scufundări, dar se pare că am ajuns la limita finală. Densitatea insuportabilă a amestecului respirator, pe de o parte, și sindromul nervos al presiunilor înalte, pe de altă parte, au pus aparent limita finală a călătoriei umane sub presiune extremă.