Панцирь для гидрокосмоса: От гнева Нептуна

При работе на больших глубинах (от 60 м) применяются два основных метода подводных работ. Первый — это метод длительного пребывания (saturation dive). В этом случае водолазы погружаются в мягких скафандрах, но дышат не воздухом (он на таких глубинах токсичен), а специальными газовыми смесями (гелий + кислород + азот). Перед погружением водолазы несколько суток проводят в барокамере, чтобы адаптироваться к давлению на нужной глубине, там же они живут в перерывах, а опускают их под воду и поднимают на судно в водолазном колоколе. После окончания работ требуется длительная декомпрессия (десятки суток). Эксплуатация сложных барокомплексов (барокамера, водолазный колокол, спускоподъемное устройство, система подготовки дыхательной смеси) стоит дорого и требует многочисленного технического и медицинского персонала. Поэтому такие системы трудно использовать, например, для спасательных работ: их нельзя оперативно развернуть.

Более современный метод подводных работ — погружения в нормобарических скафандрах. Слово «нормобарический» означает, что внутри такого скафандра нормальное атмосферное давление и водолаз дышит обычным воздухом. Компрессия и декомпрессия при таких погружениях не нужны, не требуется барокамера, не ограничена декомпрессионными рамками скорость погружения и всплытия. Набор из скафандра, подъемного устройства и палубного оборудования весит немного и может быть быстро переброшен к месту работ по воздуху. Время развертывания исчисляется часами, что критично для спасательных работ, где скорость означает грань между жизнью и смертью людей.

По сути, нормобарический скафандр — это большая консервная банка, только человек находится не снаружи, а внутри, как килька в томате. Стенки этой «консервы» имеют толщину больше сантиметра и отлиты из алюминия (у модели HS1200), а у более глубоководной версии HS2000 — выкованы (и отфрезерованы), как латы у средневековых рыцарей — только толще.

Поскольку оболочка принимает на себя чудовищное давление на больших глубинах (от 30 до 60 атмосфер), она совершенно жесткая. А водолазу, чтобы не просто рассматривать рыбок сквозь полусферический иллюминатор, но и выполнять, например, резку, сварку, дефектоскопию или спасательные работы, нужно иметь возможность сгибать руки и ноги. Для этого конечности сделаны «суставными» — они разделены на сегменты герметичными подшипниками специальной конструкции, расположенными друг относительно друга под строго рассчитанными углами: руки и ноги сгибаются за счет поворота сегментов. Такая схема обеспечивает подвижность жесткой «скорлупы» при огромном внешнем давлении.

Чтобы не усложнять конструкцию многочисленными пальцевыми суставами, вместо перчаток используются манипуляторы со сменными схватами, напоминающие щипцы или клешни. Рядом с манипулятором могут быть установлены различные инструменты (например, гайковерт, дрель или приборы дефектоскопии).

Понятно, что при такой конструкции скафандра ходьба — не лучший способ передвижения (хотя опытные пилоты используют подвижность «ног» для удобства работы). Поэтому Newtsuit оснащен двумя двигателями, каждый из которых вращает два гребных винта. Управляются они педалями — левая педаль контролирует движение по вертикали, правая — по горизонтали и поворот. «По способу передвижения Newtsuit больше напоминает вертолет, а не пешехода. Когда проводилось обучение специалистов ВМФ России, водолазам пришлось отучаться от привычки передвигаться привычным способом. Не зря же этих людей называют пилотами», — смеется Борис Гайкович, инженер по эксплуатации скафандров Newtsuit компании «Дайвтехносервис». Как и у вертолета, винты скафандра вращаются во время всего погружения с постоянной скоростью, а меняется лишь их шаг (угол атаки лопастей). Такой способ позволяет быстрее и точнее управлять движением (при наличии подводных течений это очень важно). А вот «кресло» пилота совсем не вертолетное — оно скорее напоминает велосипедное седло.

Скафандр Newsuit — это фактически маленькая субмарина. Но, несмотря на свою автономность, она привязана к кораблю обеспечения прочным «поводком» — кабель-тросом. И совсем не для того, чтобы не потеряться — с поверхности по кабель-тросу подается электропитание на двигатели, освещение и систему газоочистки. Оборвать кабель-трос практически нереально: он рассчитан на рабочую нагрузку 907 кг (в модификации HS1200 для ВМФ России — 1200 кг) и на разрыв при нагрузке более 6 т. Единственный, кто может сделать это, — сам пилот. В случае запутывания троса его можно перерезать при помощи специального механизма (после этого пилот сбрасывает двигатели, всплывает на поверхность и ждет, когда его подберут, обнаружив сигналы УКВ, проблескового или гидроакустического маяка). Кабель-трос служит не только для подачи электропитания, но и для двухсторонней связи. Оператор на судне обеспечения слышит пилота и видит обстановку благодаря цветной видеокамере (управлять ей он может самостоятельно). Для навигации (особенно в мутной воде) используется гидролокатор, его экран расположен перед оператором, который и «наводит» пилота. Все данные (видео с камеры, переговоры, данные гидролокатора и системы жизнеобеспечения) записываются для дальнейшего использования (например, для Морского регистра Ллойда). Оператор (как и пилот) контролирует еще один жизненно важный аспект: показания системы жизнеобеспечения (содержание кислорода, углекислого газа, давление, температура, глубина, давление в баллонах). И, наконец, подобно инспектору ГАИ, останавливающему нарушителя взмахом жезла, при опасности столкновения оператор может вмешаться и со своего пульта нажатием одной кнопки отключить питание на двигатели. Пилот также может сделать это, но включить питание вновь можно только с поверхности — таков алгоритм обеспечения безопасности работ.

Если зимой, в мороз, вам приходилось сидеть час-другой в машине с заглохшим мотором, вы примерно можете себе представить, как обстоит дело с климатом внутри цельнометаллического скафандра. Вода на тех глубинах, где производятся работы (в особенности в российских морях) довольно прохладная, поэтому пилоты надевают теплые комбинезоны и даже берут с собой каталитические грелки. Газоочиститель при поглощении углекислого газа тоже выделяет тепло, что обеспечивает дополнительный обогрев.

А вот кондиционера в скафандре, увы, нет: если вода теплая, приходится изобретать способы охладиться. Например, американские пилоты, работающие в Мексиканском заливе на подводных нефтяных платформах на небольших глубинах (30−40 м), после часа работы просят разрешения «сбегать» на несколько десятков метров глубже, где вода имеет значительно более низкую температуру. А «остудившись», вновь поднимаются и принимаются за работу.

Автор благодарит компанию «Дайвтехносервис» за помощь в написании статьи.