С древнейших времен людей манили морские глубины. Нет ни одного народа, живущего в прибрежных областях, который не сложил бы сказки, мифы и легенды о подводном царстве. Что касается реального освоения этого загадочного мира, оно было ограничено возможностями человеческого организма . Для обычных людей глубины были закрыты, ведь даже самые тренированные ловцы моллюсков и губок могли погрузиться под воду не более чем на 30 м и оставаться там максимум 5 минут.
Но невозможное никогда не останавливало первопроходцев. Простейшим приспособлением для дыхания под водой стала обычная соломинка. Используя ее, человек мог находиться под водой столько, сколько хотел, однако не погружаясь на глубину большую, чем длина соломинки. Дышать через нее было не слишком удобно, к тому же ее могло захлестнуть волной. Позднее для дыхания стали использовать наполненные воздухом мешки из плотного материала, а груз в руках или в мешке за спиной позволил увеличить скорость и глубину погружения. Кожаный бурдюк с дыхательной трубкой описал в 77 г. до н. э. римский писатель и ученый Плиний Старший.
Ныряльщиков очень часто использовали в военных целях например, в 1191г. они выполняли обязанности почтальонов, обеспечивая связь с внешним миром крепости Акра, осажденной Ричардом Львиное Сердце.
Шлем для глубоководных погружений. XIX в.
Ассирийский рельеф IX в. с изображением пловцов, дышащих под водой с помощью воздушных подушек.
Во время сражения при Лез-Андели в 1203 г. боевые пловцы спускались под воду с сосудами, наполненными горючей или взрывчатой смесью. В 1405 г. немецкий писатель Кьезер описал костюм военного ныряльщика, состоящий из кожаной куртки, металлического шлема с двумя стеклянными иллюминаторами и кожаной трубки, соединяющейся с воздушным мешком. К сожалению, этот способ не мог надолго увеличить время пребывания под водой, поскольку объем воздуха в мешке был мал, при дыхании в нем быстро нарастало содержание углекислого газа, а кислорода , напротив, снижалось.
В XVI-XVIII вв. было сделано немало изобретений, облегчавших человеку проникновение в водную стихию. Их можно разделить на две группы. Первая водолазные костюмы. Например, костюм, предложенный знаменитым художником и ученым Леонардо да Винчи , представлял собой цельное с ног до головы одеяние из меха или кожи, заполненное воздухом, сапоги, мешки с песком для тяжести и медную панцирную куртку.
Книжная иллюстрация XVI в., изображающая Александра Македонского, который совершает погружение под воду в стеклянном колоколе.
Вторая группа так называемые водолазные колокола опускаемые под воду устройства, наполненные воздухом. Кожаные дыхательные трубки либо соединяли водолазные костюмы с колоколом, либо выводились на поверхность.
Самым главным недостатком этих приспособлений было то, что пловцы в тяжелых костюмах становились неуклюжими, они с трудом передвигались по дну, к тому же возможность перемещаться была сильно ограничена длиной дыхательных трубок. С тяжестью костюма еще можно было бы смириться, если б нашелся способ сделать его автономным. Но для этого надо было либо намного увеличить количество воздуха, которое водолаз брал с собой, либо научиться регенерировать использованный воздух.
Воздушный компрессор еще в середине XVII в. изобрел немецкий инженер Отто фон Герике. Используя сжатый воздух, можно было пребывать под водой намного дольше, но как сделать его пригодным для дыхания, в то время еще не знали. Опыты по восстановлению кислорода химическим путем в начале XVII в. проводил голландец Корнелиус ван Дреббель, затем в 1792 г. француз Дионис, член академии Бордо, а в 1808 г. его соотечественник Пьер Мари Тубулик представил публике «подводную машину», которую он называл «ихтиозавр». Сооружение представляло собой колокол, надеваемый на водолаза, внутри находился сосуд с морской водой, из которой путем химических реакций восстанавливался кислород. Однако громоздкое изобретение Тубулика мало кого заинтересовало и вскоре было забыто.
В 1825 г. англичанин Уильям Джеймс изобрел приспособление, которое можно назвать дедушкой современного акваланга. Этот аппарат имел цилиндрический пояс, служивший резервуаром для сжатого воздуха. Изобретение осталось в чертежах, но уже через шесть лет американец Кондерт придумал прорезиненную одежду, нижняя ее часть доходила до подмышек, а верхняя закрывала голову и тело водолаза до бедер. «Метод обеспечения воздухом состоял в сжатии достаточного количества его в медном подковообразном баллоне, писал репортер «Механического иллюстрированного журнала». Маленький кран пропускал воздух в костюм, не давая воде проникнуть в него. Выдыхаемый воздух выходил через отверстие размером с булавочную головку». После ряда успешных погружений изобретатель погиб. При расследовании было установлено, что под водой отказала трубка, по которой подавался воздух.
Тяжелые ботинки водолаза, которые помогают ему преодолеть выталкивающую силу воды.
О. фон Герике.
В 1832 г. директор французской спасательной компании Л. д"Ожервиль испытал свой аппарат для подводного плавания во время подъема грузов с затонувшего английского судна «Беллона». В его аппарате сжатый воздух помещался в наспинном баллоне из красной меди. Подчиненные д"Ожервиля, оснащенные этими приспособлениями, настолько успешно справились с задачей, что морской министр приказал организовать несколько водолазных школ и создать специальные группы подводных спасателей.
Следующее заметное изобретение в этой области последовало спустя три десятилетия, когда в 1863 г. американец Колин Маккин получил патент на «подводный костюм». Каучуковый костюм дополнялся наспинным резервуаром со сжатым воздухом, подающим регулятором и маской. Согласно заявке на патент, костюм давал пловцу возможность опускаться на дно, передвигаться по нему и самостоятельно подниматься на поверхность. К сожалению, этот прототип акваланга появился в самый неудачный момент: в CIIIA шла гражданская война, и даже заинтересованные лица не обратили на него внимание.
Через три года французский горный инженер Бенуа Рукароль запатентовал регулятор подачи воздуха с поверхности, отталкиваясь от своего же изобретения, позволяющего дышать сжатым воздухом в сильно загрязненной атмосфере шахты. Позднее морской лейтенант Огюст Денеруз адаптировал его для автоматической подачи воздуха под водой. На спине подводника закреплялся стальной баллон, наполненный сжатым воздухом. Когда при погружении давление увеличивалось, в мембране регулятора автоматически открывался клапан, и в маску поступала дополнительная порция воздуха, а при всплытии его количество сокращалась. Таким образом, регулятор выравнивал давление в дыхательном аппарате и давление воды. Этот аппарат был связан с поверхностью шлангом, по которому в баллон подавался воздух. Однако водолаз мог отсоединять шланг от баллона и недолгое время оставаться под водой. Именно это устройство описано в романе Жюля Верна «20 000 лье под водой».
В 1878 г. Генри Флюсе изобрел первый удачный подводный аппарат с замкнутой схемой дыхания, использующий чистый кислород. К баллону была присоединена коробочка, наполненная едким калием, являющимся поглотителем углекислого газа. В то время не было известно, что чистый кислород, вдыхаемый под давлением, становится токсичным на глубине более 20 м и время его вдыхания должно быть ограничено. В начале XX в. регулятор подачи кислорода был усовершенствован, кроме того, были изготовлены баллоны, способные выдерживать давление газа до 200 кгссм3. Это позволило автономному аппарату с замкнутой схемой Флюсса во время Первой мировой войны стать штатным оборудованием для подводного флота Великобритании.
Иллюстрация к роману Ж. Верна «20 000 лье под водой».
Полностью автономным водолаза сделало изобретение Ива ле Приера, который в 1933 г. модифицировал аппарат Рукароля и Денеруза. В его варианте дыхательная смесь в баллоне находилась под очень высоким давлением. Однако этот аппарат не имел редуктора, ныряльщику приходилось открывать клапан и вдыхать из свободного потока воздуха, направленного перед маской. Воздух при этом расходовался слишком быстро, да и в целом устройство было не очень-то удобным. Поэтому, несмотря на значительный риск баротравм и малую мобильность ныряльщика, вплоть до конца Второй мировой войны использовались незначительно усовершенствованные аппараты замкнутого цикла.
В 1943 г. французский океанолог Жак Ив Кусто совместно с инженером Эмилем Ганьяном разработал аппарат с открытой схемой дыхания на сжатом воздухе, названный аквалангом (or лат. aqua «вода» и англ. lung «легкое»). В том же году они основали фирму по производству автономного легководолазного оборудования открытого цикла под тем же названием Aqualung. Во всем мире это название воспринимается как торговая марка, для других подводных аппаратов используется термин «скуба» (англ. SCUBA Self-contained underwater breathing apparatus «автономный аппарат для дыхания под водой»). И только в нашей стране аквалангом называется любое легкое водолазное снаряжение.
Водолаз Уильям Баддерс готовится к рекордному на тот момент погружению на глубину 500 футов (152 м). 1938 г.
Водолаз в жестком атмосферном костюме «Тритония», разработанном для длительных глубоководных погружений (в центре). 1935 г.
Хотя за шесть с лишним десятилетий изобретение Кусто претерпело значительные изменения, принципиальная схема акваланга осталась прежней. Аппарат представляет собой состоящий из редуктора и легочного автомата регулятор, который подсоединен к металлическому баллону со сжатым воздухом или воздушной смесью. Попадая из баллона в редуктор, где давление понижается до среднего уровня (на 6- 11 атмосфер больше, чем давление окружающей среды), воздух по шлангу передается в легочный автомат, загубник которого вставляется в рот. Там давление снижается до уровня давления окружающей среды, что обеспечивает комфортное и безопасное дыхание.
С аквалангом человек может погрузиться на глубину до 300 м (рекорд 330 м) и пребывать под водой, хотя и на гораздо меньшей глубине, до 30 часов. Его широко используют для нужд промышленности, в спасательных и военных целях. Подводное плавание с аквалангом, или дайвинг, в настоящее время обретает все большую популярность, а значит, совершенствование этого приспособления непременно будет продолжаться.
Жак Ив Кусто. 1968 г.
Дышать... водой
Израильский изобретатель Алон Боднер разрабатывает акваланг принципиально нового типа. Вместо баллона со сжатой воздушной смесью он использовал устройство для извлечения растворенного воздуха из морской воды своего рода искусственные жабры. С помощью мини-центрифуги в специальной камере создается разрежение, и воздух при низком давлении начинает выходить из воды.
Акваланг- привычное на сегодняшний день приспособление для любителей подводного плавания. Но задумывались ли Вы о том, кто и как его изобрёл? Сегодня я как раз и предлагаю узнать историю этого изобретения, а за одно узнать, как же люди плавали под водой до того, как было изобретено это чудо инженерной мысли.
Конечно, человечество всегда стремилось научиться ходить под водой так же свободно, как и по суше. Но по сути, первые серьёзные попытки изобрети что то, что способно обеспечить дыхание под водой- начались несколько столетий назад. Разрабатывали и испытывали сразу несколько систем: водолазные колоколы; герметичные костюмы со шлангами для подачи воздуха с поверхности; наконец, собственно дыхательные аппараты.
Воздушный колокол
Воздушные колоколы по сути представляли из себя перевёрнутую вверх дном бочку, под которой сохранялся воздух и водолаз мог периодически заплывать под её, чтоб немного подышать. Такую конструкцию конечно очень сложно назвать водолазным костюмом, но по крайней мере такой аппарат уже немного продлевал автономное пребывание под водой.
К слову говоря, были так же попытки организовать маленькие колоколы, которые надевались на голову. Но увы, стоило только чуть наклонить голову- как под них затекла вода. Так что такая конструкция оказалась ещё более неудобной, чем "большой собрат".
Был и ещё один, более "извращённый" вариант, когда большой колокол опускался на дно, затем ассистент одевал на голову другой, маленький колокол, и мог немного походить по дну- насколько ему позволяла трубка, через которую он дышал оставшимся в большом колокое воздухом. После этого сверху сбрасывались бочки с дополнительным воздухом, которые утяжелялись грузом. Ассистент подтаскивал их к колоколу и он наполнялся свежим запасом кислорода.
Дахательный аппарат
Но всё же о хоть какой то автономности под водой можно начинать говорить лишь с разработкой французского горного инженера Бенуа Рукейроля и его регулятора утечки сжатого воздуха. Свой прибор он думал использовать при спасательных работах в шахтах с загрязненным воздухом. Но лейтенант французского флота Огюст Денейруз предложил использовать его для спуска людей под водой. Аппарат запатентовали, позже Жюль Верн описал его в романе «Двадцать тысяч лье под водой».
Несмотря на это, в реальности этот аппарат имел массу недостатков. Самый главный из них был обусловлен тем, что баллоны того времени не были способы выдержать высокое давление. Т.е. эта новинка позволяла человеку находиться под водой всего лишь несколько минут. Затем подводник подключал свой воздушный резервуар к стоящему на поверхности насосу или же был вынужден подниматься к поверхности. Но, тем не менее, это был прорыв, и люди получили возможность, пусть на короткое время, но все-таки, автономно пребывать под водой. Это уже был своего рода «глоток свободы от шлангов».
Параллельно шли разработки системы замкнутого типа, в которой уже использованный газ снова отправляется в баллоны. Такой аппарат в 1877 году разработал англичанин Генри Флюсс. Интересно, что он тоже создавал свою дыхательную систему для горноспасательных работ.
Система состояла из дыхательного мешка, медного баллона с кислородом и коробки с каустической содой. Подводник дышал кислородом, а выдыхаемая смесь нейтрализовывалась в системе и дополнялась свежей порцией кислорода. Но тогда еще не было известно, что на больших глубинах кислород становится токсичным.
Во время Второй мировой войны во французской компании по производству бытового и технического газа Air Liquide инженер Эмиль Ганьян разработал систему подачи газа в автомобильный двигатель, чтобы машина заправлялась не бензином (потребление которого в военное время ограничивали), а газом.
Офицер Жак Ив Кусто предложил ему переделать эту систему для дыхания под водой. Товарищи разработали двухступенчатый регулятор, который понижал давление воздуха из баллона до давления окружающей среды.
Так, в 1943 году появился первый современный акваланг: автономный и с большим временем работы. Самим словом Aqualung (от латинского aqua — «вода» и английского lung — «легкое») стали называть регулятор для дыхательного аппарата.
кто изобрел аквалангКто же изобрел акваланг? Странный вопрос, скажете вы, конечно же французы Жак-Ив Кусто и Эмиль Ганьян, и сделали это они в 1943 году. Так считалось до тех пор, пока в английском журнале «Тритон» не появилась статья известного английского подводника, капитана У. Шелфорда. Он утверждал, что основная часть акваланга, редуктор, изобретенный Кусто и Ганьяном, представлял собой всего лишь модификацию прибора, созданного еще в тридцатых годах их соотечественником И. ле Приером.
Дальше — больше. Продолжив изыскания, Шелфорд наткнулся на сведения о японце Огуши, автономный аппарат которого был запатентован в 1918 году и долго выпускался для императорского флота. У устройства Огуши были те же части, что у нынешнего акваланга: маска, баллон со сжатым воздухом, клапанный редуктор, гибкий резервуар, крепившийся к поясу пловца. Однако и японец не был первым!
Одно из самых примечательных исторических свидетельств о подводном плавании дошло до нас благодаря историку Геродоту. По его свидетельству, во время первой в истории морской войны 481- 480 гг. до н.э. греческие ныряльщики Скиллиас и его дочь Гидна из города Скионы перерезали якорные канаты кораблей персидского царя Ксеркса, после чего корабли были штормом выброшены на берег.
Для ускорения погружения ныряльщики стали брать с собой под воду груз, а для увеличения продолжительности пребывания под водой — надутый воздухом пузырь, от которого шла трубка ко рту. На ассирийском барельефе, высеченном в 885 г. до н.> э., изображены воины, плывущие на надутых воздухом бурдюках. Описание кожаного бурдюка с дыхательной трубкой приведено в 77 г. до н. э. римским писателем и ученым Плинием Старшим. В 1191 г. водолазы выполняли обязанности почтальонов, обеспечивая связь с внешним миром крепости Акра, осажденной Ричардом Львиное сердце. Во время сражения при Лез-Андели в 1203 г. водолазы спускались под воду с сосудами, наполненными горючей или взрывчатой сьмесью. При осаде турками острова Мальта в 1565 г. возникали кровавые схватки под водой между водолазами воюющих сторон. В 1405 г. немецкий писатель Кьезер описал костюм ныряльщика, состоящий из кожаной куртки, металлического шлема с двумя стеклянными иллюминаторами и кожаной трубки, соединяющейся с воздушным мешком. Однако и этот способ не мог надолго увеличить время пребывания под водой, поскольку объем воздуха, находящегося в пузыре, был мал и при дыхании в нем быстро нарастало содержание углекислого газа и снижалось содержание кислорода.
В 1535 г. Гульельмо де Лорена создал цилиндрическую камеру высотой около 1 м и диаметром 60 см со стеклянными оконцами. Камера подвешивалась на канатах и помещалась на плечах водолаза, закрывая лишь его голову и грудную клетку. В 1551 г. Николо Фонтана изобрел водолазный костюм, в котором водолаз должен был стоять, засунув голову в большой стеклянный шар. Другим известным с давних времен способом погружения под воду, принципиаль но отличным от других, является применение трубок. Плиний Старший в 77 г. до н. э. сообщал о боевых в одолазах, которые дышали через трубку, зажатую в зубах, другой конец которой был выведен на поверхность.
Водолазный костюм, предложенный Леонардо да Винчи, представляет собой цельное с ног до головы одеяние из меха или кожи с воздухом внутри, сапоги с каблуками или железными крюками, мешки с песком для тяжести, мочеприемник и медная панцирная куртка. В трактате Валло о фортификации, изданном в 1524 г., имеется напоминающее рисунки Леонардо да Винчи изображение водолаза в кожаном шлеме с кожаной трубкой, скрепленной прочными кольцами и заканчивающейся дисковым поплавком.
В 1613 г. инженер Диего Уфано дал описание шлема, который должен был помочь водолазу «лучше чувствовать себя под водой и потому лучше работать». В XVI- XVII веках в различных странах разрабатываются и совершенствуются конструкции водолазных колоколов. Первое сообщение о применении водолазного колокола относится к 1538 г. На реке Тахо (г. Толедо, Испания). Два греческих акробата давали представление перед Карлом V, входя внутрь колокола собственной конструкции, выполненного в виде горшка. В 1595 г. Веранцио опубликовал сведения о водолазном колоколе и дал его изображение. Английский государственный деятель и философ Френсис Бэкон (1561- 1626) предложил такой способ: когда ныряльщик уже не может больше задерживать дыхание, он засовывает голову в заранее опущенный в воду сосуд с воздухом, чтобы наполнить легкие, после чего выходит из колокола и продолжает работу. В 1597 г. появился колокол Бонаюто Лорини, близкий по конструкции камере Лорены, но оборудованный платформой для водолаза и предназначенный для фортификационных работ.
В 1783 г. французский инженер Форфе сконструировал устройство, которое представляло собой надеваемые на грудь и спину водолаза мехи, а пружины в виде пластин удерживали обе половины мехов в раскрытом положении. В 1797 г. немцем А.Клингертом были предложены «одежда для водолазов» из непромокаемой ткани, прикрепленной к краю металлического колпака, заканчивающаяся короткими рукавами и панталонами до колен.
Но главная проблема — дать водолазу свободу и сделать его работу автономной, еще не была решена.
29 сентября 1863 года американские чиновники выдали патент некоему К. Маккину. Он гарантировал, что в изобретенном им костюме подводный пловец способен «опускаться на дно, передвигаться по нему и самостоятельно всплывать на поверхность». Аппарат Маккина совершенно походил на акваланг: при взгляде на него в глаза бросаются герметичный каучуковый костюм, наспинный резервуар со сжатым воздухом, регулятор его подачи водолазу и, конечно, маска. Маккин придумал еще и надувные компенсаторы плавучести, своего рода спасательные буи, получившие распространение только в последнее время. Однако этому талантливому самоучке не повезло — он создал свой прототип акваланга в разгар гражданской войны в США, когда даже заинтересованным лицам было не до новшеств.
Поэтому французским инженерам Рукейролю и Денейрузу спустя три года пришлось заново «открывать Америку», еще раз изобретая регулятор для подводного дыхательного прибора открытой циркуляции. Эта деталь представляла собой мембрану, на которую давила с одной стороны вода, а с другой — воздух, вдыхаемый водолазом. Когда при погружении давление увеличивалось, в мембране автоматически открывался клапан и в маску поступала дополнительная порция воздуха, а при всплытии доза его, естественно, сокращалась.
Но и предприимчивые французы, прославленный Жюль Верн, опять-таки не были первыми, ибо в 1831 году бруклинский машинист Ч. Кондерт снабдил свой подводный костюм совершенно оригинальной системой постоянной подачи воздуха.
Первый регулятор подачи воздуха с поверхности был запатентован в 1866 году Бенуа Рукейролем — французским горным инженером, который в 1860 году изобрёл регулятор утечки сжатого воздуха для использования в наполненных загрязнённым воздухом шахтах. Этот прибор состоял из контейнера со сжатым воздухом и шланга. Позже Огюст Денейруз адаптировал его для автоматической подачи воздуха под водой. Регулятор работал по принципу сухой и мокрой камер, мембраны и клапана. Система приводилась в движение вдохом (пониженное давление) и выдохом (повышенное давление). Регулятор был способен делать давление в дыхательном аппарате равным окружающему давлению. Изобретателям был выдан патент N 63606 на устройство. Именно этот аппарат и описал Жюль Верн в романе «20000 лье под водой».
Впрочем, некоторые исследователи оспаривают приоритет Кондерта, припоминая У. Джеймса, сделавшего чертежи подобного аппарата еще раньше, в 1825 году. Только ему не удалось проверить свое устройство в деле в отличие от француза Л. д"Ожервиля. Впрочем, он заслуживает особого рассказа.
Ночью, в сильную снежную бурю, на скалах разбился английский корабль «Беллона». В августе 1832 года на место катастрофы прибыл директор спасательной компании Л. д"Ожервиль с группой водолазов, оснащенных автономными дыхательными аппаратами, созданными их шефом. За сравнительно короткий срок подводники извлекли на поверхность не только ценности, но и все пушки, лафеты, ядра, даже балласт — 150-килограммовые железные чушки «Бел-лоны». Операция оказалась настолько успешной, что морской министр приказал организовать несколько водолазных школ и создать специальные группы подводных спасателей, то есть то, что было реализовано лишь в XX веке.
Конструкция аппарата Л. д"Ожервиля как две капли воды походила на современные акваланги. Не хватало только ластов, да наспинный баллон с воздухом был склепан из красной меди. На груди водолаза висел дыхательный мешок с двумя медными трубками в виде «медной спирали, покрытой непромокаемой клеенкой», которые соединялись с маской, имевшей «нос из меди, покрытый внутри мастикой, что позволяло внутри ее адаптироваться любому носу». На уровне груди ныряльщика, спереди и сзади, подвешивались свинцовые грузы.
По мнению экспертов, наблюдавших за опытами с вододыхательной системой Л. д"Ожервиля, «аппарат давал тренированному человеку возможность находиться в воде в любых положениях без связи с внешним миром и... работать спокойно, а при необходимости быстро всплывать». Чем не акваланг?!
Однако и этот человек, без сомнения намного опередивший технические возможности своего времени, не был первым, кто сумел изобрести автономную дыхательную систему для подводников.
Оказывается, задолго до Л. д"Ожервиля, точнее — 17 июня 1808 года житель Бреста Пьер-Мари Тубулик запатентовал в высшей степени оригинальную подводную машину. К сожалению, сей «подводный зверь» не был по достоинству оценен современниками, а жаль. Примечательно: при испытаниях «ихтиозавра» на поверхности не появлялось пузырьков воздуха, выдыхаемого акванавтом. А это значит, что Тубулику удалось создать, возможно впервые в мире, акваланг замкнутого цикла, действующий на чистом кислороде!
«Я думал, что, добавляя кислород в пространство, в котором он должен быть поглощен,— писал изобретатель,— восстановлю состав воздуха таким же, каким он был ранее». Для этого он изыскал способ, позволяющий непрерывно очищать воздух внутри водолазного костюма, внешне походившего на небольшой колокол, одетый сверху на подводника и доходивший ему до пояса. Продолжением его были кожаные, обильно смазанные жиром и заканчивающиеся металлическими обручами рукава и штаны — таким образом Тубулик хотел обеспечить герметичность своего устройства.
Находясь под водой, водолаз время от времени оперировал «турникетом» — ручкой, закрепленной на «флаконе», в котором из морской воды добывался кислород. По-видимому, Тубулик добавлял в нее окислитель, смесь двуокиси соды и сульфата никеля и меди, разлагавший ее на водород (он откачивался) и необходимый водолазу кислород. К сожалению, Тубулик сумел засекретить свой метод...
Более подробные сведения сохранились о кислородном аппарате замкнутого цикла, созданном в 1878 году офицером английского торгового флота Г. Флюссом. Внешне его система походила на большинство предшествующих и современных: маска, дыхательный мешок, баллон со сжатым кислородом. К последнему Флюсс присоединил коробочку, наполненную едким калием, являющимся, как известно, поглотителем углекислого газа. В эффективности этого устройства Флюсе убедился лично, проделав весь комплекс испытаний на различных глубинах.
С 1903 года модель аппарата Флюсса, модернизированная управляющим фирмой Р. Девисом, стала применяться спасателями... в шахтах; в годы первой мировой войны ее использовали в качестве противогаза. В конце концов Девис превратил очередной образец прибора Флюсса в индивидуальное средство спасения экипажей подводных лодок.
9 мая 1827 года некий Жан-Батист Бодуэн демонстрировал на Сене свою деревянную субмарину. При этом он объявил, что матросы, при необходимости, могут открыть люк-шлюз и выйти наружу «Мои люди пользуются шлемами,— говорил Бодуэн,— которые снабжаются воздухом под давлением в 100 атмосфер в течение часа из двух металлических ящиков (баллонов), закрепленных на их спинах».
Надо сказать, что аналогичное устройство придумал и современник Бодуэна, судья из Ла-Рошели,— Костера, посвятивший подводному плаванию почти три десятилетия. Только все его разработки, нередко оригинальные, так и остались на бумаге, а их автор однажды с горечью написал: «Сколько открытий было сделано, потеряно и сделано вновь...»
http://nnm.ru/blogs/horror1017
В1910-е был усовершенствован регулятор подачи кислорода и изготовлены баллоны, которые могли выдерживать давление газа до 200 атм. Это позволило автономному аппарату с замкнутой схемой Флюсса стать штатным спасательным оборудованием для подводного флота Великобритании.
Офицеру ВМС Франции капитану II ранга Ле Приеру несколькими десятилетиями позже удалось сконструировать аппарат для дыхания с высокопрочным баллоном сжатого воздуха. Жорж Комейнтес улучшил аппарат Ле Приера. Вместо одного баллона для сжатого воздуха он поставил два.
Несмотря на недостатки в применении и риск кислородного отравления, наибольшей популярностью пользовались аппараты с замкнутой схемой дыхания. Во время второй мировой войны они использовались всеми воюющими сторонами. В то же время два француза, морской офицер и инженер, работали над изобретением аппарата с открытой схемой дыхания на сжатом воздухе. Это были капитан Жак-Ив Кусто и Эмиль Ганьян. Работая в сложных условиях оккупированной немцами Франции, в 1943 году они изобрели первый безопасный и эффективный аппарат для дыхания под водой, названный аквалангом, который в дальнейшем Кусто успешно использовал для погружения на глубину до 60 метров без каких-либо вредных последствий.
Слово «акваланг» является торговой маркой во многих странах мира и обозначает только продукцию фирмы «Aqualung», однако на территории бывшего СССР и в Европе оно стало общеупотребительным и обозначает класс дыхательных аппаратов.
http://ru.wikipedia.org
Воистину, история акваланга — ярчайшее тому подтверждение.
Кто же изобрел акваланг? Странный вопрос, скажете вы, конечно же французы Жак-Ив Кусто и Эмиль Ганьян, и сделали это они в 1943 году. Так считалось до тех пор, пока в английском журнале «Тритон» не появилась статья известного английского подводника, капитана У. Шелфорда. Он утверждал, что основная часть акваланга, редуктор, изобретенный Кусто и Ганьяном, представлял собой всего лишь модификацию прибора, созданного еще в тридцатых годах их соотечественником И. ле Приером.
Дальше — больше. Продолжив изыскания, Шелфорд наткнулся на сведения о японце Огуши, автономный аппарат которого был запатентован в 1918 году и долго выпускался для императорского флота. У устройства Огуши были те же части, что у нынешнего акваланга: маска, баллон со сжатым воздухом, клапанный редуктор, гибкий резервуар, крепившийся к поясу пловца. Однако и японец не был первым!
Одно из самых примечательных исторических свидетельств о подводном плавании дошло до нас благодаря историку Геродоту. По его свидетельству, во время первой в истории морской войны 481- 480 гг. до н.э. греческие ныряльщики Скиллиас и его дочь Гидна из города Скионы перерезали якорные канаты кораблей персидского царя Ксеркса, после чего корабли были штормом выброшены на берег.
Для ускорения погружения ныряльщики стали брать с собой под воду груз, а для увеличения продолжительности пребывания под водой — надутый воздухом пузырь, от которого шла трубка ко рту. На ассирийском барельефе, высеченном в 885 г. до н.> э., изображены воины, плывущие на надутых воздухом бурдюках. Описание кожаного бурдюка с дыхательной трубкой приведено в 77 г. до н. э. римским писателем и ученым Плинием Старшим. В 1191 г. водолазы выполняли обязанности почтальонов, обеспечивая связь с внешним миром крепости Акра, осажденной Ричардом Львиное сердце. Во время сражения при Лез-Андели в 1203 г. водолазы спускались под воду с сосудами, наполненными горючей или взрывчатой сьмесью. При осаде турками острова Мальта в 1565 г. возникали кровавые схватки под водой между водолазами воюющих сторон. В 1405 г. немецкий писатель Кьезер описал костюм ныряльщика, состоящий из кожаной куртки, металлического шлема с двумя стеклянными иллюминаторами и кожаной трубки, соединяющейся с воздушным мешком. Однако и этот способ не мог надолго увеличить время пребывания под водой, поскольку объем воздуха, находящегося в пузыре, был мал и при дыхании в нем быстро нарастало содержание углекислого газа и снижалось содержание кислорода.
В 1535 г. Гульельмо де Лорена создал цилиндрическую камеру высотой около 1 м и диаметром 60 см со стеклянными оконцами. Камера подвешивалась на канатах и помещалась на плечах водолаза, закрывая лишь его голову и грудную клетку. В 1551 г. Николо Фонтана изобрел водолазный костюм, в котором водолаз должен был стоять, засунув голову в большой стеклянный шар. Другим известным с давних времен способом погружения под воду, принципиаль но отличным от других, является применение трубок. Плиний Старший в 77 г. до н. э. сообщал о боевых в одолазах, которые дышали через трубку, зажатую в зубах, другой конец которой был выведен на поверхность.
Водолазный костюм, предложенный Леонардо да Винчи, представляет собой цельное с ног до головы одеяние из меха или кожи с воздухом внутри, сапоги с каблуками или железными крюками, мешки с песком для тяжести, мочеприемник и медная панцирная куртка. В трактате Валло о фортификации, изданном в 1524 г., имеется напоминающее рисунки Леонардо да Винчи изображение водолаза в кожаном шлеме с кожаной трубкой, скрепленной прочными кольцами и заканчивающейся дисковым поплавком.
В 1613 г. инженер Диего Уфано дал описание шлема, который должен был помочь водолазу «лучше чувствовать себя под водой и потому лучше работать». В XVI- XVII веках в различных странах разрабатываются и совершенствуются конструкции водолазных колоколов. Первое сообщение о применении водолазного колокола относится к 1538 г. На реке Тахо (г. Толедо, Испания). Два греческих акробата давали представление перед Карлом V, входя внутрь колокола собственной конструкции, выполненного в виде горшка. В 1595 г. Веранцио опубликовал сведения о водолазном колоколе и дал его изображение. Английский государственный деятель и философ Френсис Бэкон (1561- 1626) предложил такой способ: когда ныряльщик уже не может больше задерживать дыхание, он засовывает голову в заранее опущенный в воду сосуд с воздухом, чтобы наполнить легкие, после чего выходит из колокола и продолжает работу. В 1597 г. появился колокол Бонаюто Лорини, близкий по конструкции камере Лорены, но оборудованный платформой для водолаза и предназначенный для фортификационных работ.
В 1783 г. французский инженер Форфе сконструировал устройство, которое представляло собой надеваемые на грудь и спину водолаза мехи, а пружины в виде пластин удерживали обе половины мехов в раскрытом положении. В 1797 г. немцем А.Клингертом были предложены «одежда для водолазов» из непромокаемой ткани, прикрепленной к краю металлического колпака, заканчивающаяся короткими рукавами и панталонами до колен.
Но главная проблема — дать водолазу свободу и сделать его работу автономной, еще не была решена.
29 сентября 1863 года американские чиновники выдали патент некоему К. Маккину. Он гарантировал, что в изобретенном им костюме подводный пловец способен «опускаться на дно, передвигаться по нему и самостоятельно всплывать на поверхность». Аппарат Маккина совершенно походил на акваланг: при взгляде на него в глаза бросаются герметичный каучуковый костюм, наспинный резервуар со сжатым воздухом, регулятор его подачи водолазу и, конечно, маска. Маккин придумал еще и надувные компенсаторы плавучести, своего рода спасательные буи, получившие распространение только в последнее время. Однако этому талантливому самоучке не повезло — он создал свой прототип акваланга в разгар гражданской войны в США, когда даже заинтересованным лицам было не до новшеств.
Поэтому французским инженерам Рукейролю и Денейрузу спустя три года пришлось заново «открывать Америку», еще раз изобретая регулятор для подводного дыхательного прибора открытой циркуляции. Эта деталь представляла собой мембрану, на которую давила с одной стороны вода, а с другой — воздух, вдыхаемый водолазом. Когда при погружении давление увеличивалось, в мембране автоматически открывался клапан и в маску поступала дополнительная порция воздуха, а при всплытии доза его, естественно, сокращалась.
Но и предприимчивые французы, прославленный Жюль Верн, опять-таки не были первыми, ибо в 1831 году бруклинский машинист Ч. Кондерт снабдил свой подводный костюм совершенно оригинальной системой постоянной подачи воздуха.
Первый регулятор подачи воздуха с поверхности был запатентован в 1866 году Бенуа Рукейролем — французским горным инженером, который в 1860 году изобрёл регулятор утечки сжатого воздуха для использования в наполненных загрязнённым воздухом шахтах. Этот прибор состоял из контейнера со сжатым воздухом и шланга. Позже Огюст Денейруз адаптировал его для автоматической подачи воздуха под водой. Регулятор работал по принципу сухой и мокрой камер, мембраны и клапана. Система приводилась в движение вдохом (пониженное давление) и выдохом (повышенное давление). Регулятор был способен делать давление в дыхательном аппарате равным окружающему давлению. Изобретателям был выдан патент N 63606 на устройство. Именно этот аппарат и описал Жюль Верн в романе «20000 лье под водой».
Впрочем, некоторые исследователи оспаривают приоритет Кондерта, припоминая У. Джеймса, сделавшего чертежи подобного аппарата еще раньше, в 1825 году. Только ему не удалось проверить свое устройство в деле в отличие от француза Л. д"Ожервиля. Впрочем, он заслуживает особого рассказа.
Ночью, в сильную снежную бурю, на скалах разбился английский корабль «Беллона». В августе 1832 года на место катастрофы прибыл директор спасательной компании Л. д"Ожервиль с группой водолазов, оснащенных автономными дыхательными аппаратами, созданными их шефом. За сравнительно короткий срок подводники извлекли на поверхность не только ценности, но и все пушки, лафеты, ядра, даже балласт — 150-килограммовые железные чушки «Бел-лоны». Операция оказалась настолько успешной, что морской министр приказал организовать несколько водолазных школ и создать специальные группы подводных спасателей, то есть то, что было реализовано лишь в XX веке.
Конструкция аппарата Л. д"Ожервиля как две капли воды походила на современные акваланги. Не хватало только ластов, да наспинный баллон с воздухом был склепан из красной меди. На груди водолаза висел дыхательный мешок с двумя медными трубками в виде «медной спирали, покрытой непромокаемой клеенкой», которые соединялись с маской, имевшей «нос из меди, покрытый внутри мастикой, что позволяло внутри ее адаптироваться любому носу». На уровне груди ныряльщика, спереди и сзади, подвешивались свинцовые грузы.
По мнению экспертов, наблюдавших за опытами с вододыхательной системой Л. д"Ожервиля, «аппарат давал тренированному человеку возможность находиться в воде в любых положениях без связи с внешним миром и... работать спокойно, а при необходимости быстро всплывать». Чем не акваланг?!
Однако и этот человек, без сомнения намного опередивший технические возможности своего времени, не был первым, кто сумел изобрести автономную дыхательную систему для подводников.
Оказывается, задолго до Л. д"Ожервиля, точнее — 17 июня 1808 года житель Бреста Пьер-Мари Тубулик запатентовал в высшей степени оригинальную подводную машину. К сожалению, сей «подводный зверь» не был по достоинству оценен современниками, а жаль. Примечательно: при испытаниях «ихтиозавра» на поверхности не появлялось пузырьков воздуха, выдыхаемого акванавтом. А это значит, что Тубулику удалось создать, возможно впервые в мире, акваланг замкнутого цикла, действующий на чистом кислороде!
«Я думал, что, добавляя кислород в пространство, в котором он должен быть поглощен,— писал изобретатель,— восстановлю состав воздуха таким же, каким он был ранее». Для этого он изыскал способ, позволяющий непрерывно очищать воздух внутри водолазного костюма, внешне походившего на небольшой колокол, одетый сверху на подводника и доходивший ему до пояса. Продолжением его были кожаные, обильно смазанные жиром и заканчивающиеся металлическими обручами рукава и штаны — таким образом Тубулик хотел обеспечить герметичность своего устройства.
Находясь под водой, водолаз время от времени оперировал «турникетом» — ручкой, закрепленной на «флаконе», в котором из морской воды добывался кислород. По-видимому, Тубулик добавлял в нее окислитель, смесь двуокиси соды и сульфата никеля и меди, разлагавший ее на водород (он откачивался) и необходимый водолазу кислород. К сожалению, Тубулик сумел засекретить свой метод...
Более подробные сведения сохранились о кислородном аппарате замкнутого цикла, созданном в 1878 году офицером английского торгового флота Г. Флюссом. Внешне его система походила на большинство предшествующих и современных: маска, дыхательный мешок, баллон со сжатым кислородом. К последнему Флюсс присоединил коробочку, наполненную едким калием, являющимся, как известно, поглотителем углекислого газа. В эффективности этого устройства Флюсе убедился лично, проделав весь комплекс испытаний на различных глубинах.
С 1903 года модель аппарата Флюсса, модернизированная управляющим фирмой Р. Девисом, стала применяться спасателями... в шахтах; в годы первой мировой войны ее использовали в качестве противогаза. В конце концов Девис превратил очередной образец прибора Флюсса в индивидуальное средство спасения экипажей подводных лодок.
9 мая 1827 года некий Жан-Батист Бодуэн демонстрировал на Сене свою деревянную субмарину. При этом он объявил, что матросы, при необходимости, могут открыть люк-шлюз и выйти наружу «Мои люди пользуются шлемами,— говорил Бодуэн,— которые снабжаются воздухом под давлением в 100 атмосфер в течение часа из двух металлических ящиков (баллонов), закрепленных на их спинах».
Надо сказать, что аналогичное устройство придумал и современник Бодуэна, судья из Ла-Рошели,— Костера, посвятивший подводному плаванию почти три десятилетия. Только все его разработки, нередко оригинальные, так и остались на бумаге, а их автор однажды с горечью написал: «Сколько открытий было сделано, потеряно и сделано вновь...»
http://nnm.ru/blogs/horror1017
В1910-е был усовершенствован регулятор подачи кислорода и изготовлены баллоны, которые могли выдерживать давление газа до 200 атм. Это позволило автономному аппарату с замкнутой схемой Флюсса стать штатным спасательным оборудованием для подводного флота Великобритании.
Офицеру ВМС Франции капитану II ранга Ле Приеру несколькими десятилетиями позже удалось сконструировать аппарат для дыхания с высокопрочным баллоном сжатого воздуха. Жорж Комейнтес улучшил аппарат Ле Приера. Вместо одного баллона для сжатого воздуха он поставил два.
Несмотря на недостатки в применении и риск кислородного отравления, наибольшей популярностью пользовались аппараты с замкнутой схемой дыхания. Во время второй мировой войны они использовались всеми воюющими сторонами. В то же время два француза, морской офицер и инженер, работали над изобретением аппарата с открытой схемой дыхания на сжатом воздухе. Это были капитан Жак-Ив Кусто и Эмиль Ганьян. Работая в сложных условиях оккупированной немцами Франции, в 1943 году они изобрели первый безопасный и эффективный аппарат для дыхания под водой, названный аквалангом, который в дальнейшем Кусто успешно использовал для погружения на глубину до 60 метров без каких-либо вредных последствий.
Слово «акваланг» является торговой маркой во многих странах мира и обозначает только продукцию фирмы «Aqualung», однако на территории бывшего СССР и в Европе оно стало общеупотребительным и обозначает класс дыхательных аппаратов.
http://ru.wikipedia.org
Воистину, история акваланга — ярчайшее тому подтверждение.
Ответ на вопрос об изобретателе акваланга на первый взгляд кажется очевидным. Многие в детстве смотрели фильмы о Кусто и знают, что именно он - отец данного изобретения. Но так ли это?
Предпосылки для создания «водных легких»
Люди с древности пытались увеличить глубину погружения и время нахождения под водой. К сожалению, человеческое тело слишком далеко ушло в своем развитии от обитателей водной стихии. Ничтожные минуты и несколько десятков метров толщи воды - вот все, что доступно человеку и то при условии, что он достаточно тренирован.
Но глубины океанов манят своими загадками. Поэтому многие изобретатели древности задумывались над этой проблемой. Были попытки погружения в воду с помощью специальных емкостей, соединенных с насосом. В конце XVIII века был придуман водолазный костюм, схожий с современным. Но все это было не то: во всех этих приспособлениях ныряльщик все еще был связан с кораблем.
Автономность пловца - цель изобретателей
Великий Леонардо не остался в стороне и от этой проблемы. Он занимался разработками для водной стихии в двух направлениях: обеспечение дыхания под водой и приспособления для ускорения передвижения. Первое обеспечивалось модернизацией строения заплечных мешков из кожи, внутри которых был воздух; второе - созданием подобия современных ласт, но не для ног, а для рук.
Само строение акваланга представляет собой систему открытого типа - ныряльщик вдыхает воздух из резервуара, а выдыхает непосредственно в воду. Основой такого аппарата открытого цикла является мембранный механизм. Его разработка принадлежит двум людям одновременно. Бенуа Рукейроль был горным инженером и, пытаясь облегчить работу спасателей в шахтах, в 1866 году разработал механизм, который с помощью мембраны понижал давление в зависимости от глубины. Лейтенант Огюст Денейруз служил на флоте и, узнав о разработке Рукейроля, предложил использовать ее для ныряльщиков. Именно этот аппарат описал Жюль Верн в романе «20 тысяч лье под водой». Аппарат авторства Денейруза-Рукейроля, увы, позволял находиться под водой слишком мало времени - всего несколько минут, потому широкого распространения не получил.
Появление современного акваланга
В ХХ веке на флоте все еще продолжали использовать громоздкое водолазное снаряжение. Поэтому офицер военно-морских сил Франции Ив-Поль Ле Приер продолжил исследования соотечественников и в 1924 году сконструировал дыхательный аппарат с баллоном повышенной прочности. В этом изобретении пловец должен был сам регулировать поступление воздуха.
Независимо от французов, в 1939 году американец Кристиан Джеймс Ламбертсен изобрел систему погружений, которой присвоили кодовое название "SCUBA" (Self-Contained Underwater Oxygen Breathing Apparatus - независимый подводный кислородный дыхательный аппарат). Использование этого аппарата ограничивалось мелководьем, так как был большой риск отравления кислородом. Тем не менее, аппарат успешно использовался военными ныряльщиками США во время Второй мировой войны.
В военные годы во Франции также вспомнили об изобретении Ле Приера, и в 1943 году Жорж Комейнтес на его основе создал систему погружения «Амфибия». Она состояла из двух баллонов воздуха, соединенных вместе. Система Комейнтеса была принята на вооружение ВМС Франции.
Вот тут уже вспоминаем о Кусто. В годы Второй мировой он как раз служил в составе французских военно-морских сил и был фанатом дайвинга. Счастливым совпадением и толчком к изобретению акваланга стала женитьба Жак-Ива Кусто на Симоне Мельхиор. Отец Симоны, очень богатый человек, предоставил Жак-Иву денежные средства на проведение исследовательских работ, а также познакомил его с инженером Эмилем Ганьяном. Тандем Кусто-Ганьян и породил в 1943 году акваланг в современном виде. Основным отличием от предшественников стал клапан, который подавал пловцу воздух под давлением, равным давлению окружающей среды, что дало возможность резко увеличить продолжительность погружения.
Слово «акваланг» на данный момент является запатентованным названием марки «Aqua Lung», поэтому во многих странах чаще употребляют слово «скуба» (SCUBA), ну а мы все так же именуем это приспособление аквалангом.
Акваланг
(Справка Википедии)
Первый регулятор подачи воздуха с поверхности был запатентован в 1866 году Бенуа Рукейролем — французским горным инженером, который в 1860 году изобрёл регулятор утечки сжатого воздуха для использования в наполненных загрязнённым воздухом шахтах.
Этот прибор состоял из контейнера со сжатым воздухом и шланга. Позже Огюст Денейруз адаптировал его для автоматической подачи воздуха под водой. Регулятор работал по принципу сухой и мокрой камер, мембраны и клапана. Система приводилась в движение вдохом (пониженное давление) и выдохом (повышенное давление). Регулятор был способен делать давление в дыхательном аппарате равным окружающему давлению. Изобретателям был выдан патент N 63606 на устройство. Именно этот аппарат и описал Жюль Верн в романе «