Атака на неизведанное

Так же как и кислород, углекислый газ вызывает отравление при повышенном парциальном давлении. Поэтому водолазные аппараты с замкнутой или полузамкнутой циркуляцией должны снабжаться механизмами, контролирующими норму парциального давления кислорода и углекислого газа. При кратковременном пребывании под водой парциальное давление кислорода должно находиться в пределах от 0,2 до 1,8 атм, а при длительном — не должно превышать 0,5 атм. Для углекислого газа допустимое парциальное давление лежит между 0,005 и 0,01 атм.

Токсические действия углекислого газа и кислорода при повышенном парциальном давлении были известны давно. Позднее выяснилось, что даже такие трудно вступающие в реакцию газы, как азот, при превышении определенного давления также вредны. С середины 30-х годов этими вопросами специально занимались Бенке в США и Орбели и Лазарев в Советском Союзе. Во время опытов в барокамере, а также при глубоких погружениях водолазов в шлемах было обнаружено наркотическое действие азота. Наступало глубинное опьянение с понижением трудоспособности, потерей контроля за собственным поведением и в конце концов бессознательное состояние.

В октябре 1943 г. при одном из первых опытных погружений в жестком скафандре на глубину 64 м сотрудник Кусто сообщал о глубинном опьянении: «Я ощущал странное чувство счастья. Я был как пьяный и полностью беззаботный… Я был близок к засыпанию, однако я не мог спать с этим ощущением головокружения».

Глубинное опьянение и его последствия у неопытных водолазов заметны примерно на глубине 40 м. Хорошо тренированные и опытные водолазы могут достигать глубин свыше 60 м без появления опасных признаков. Однако на больших глубинах они также становились жертвами глубинного опьянения. Иногда это даже приводило к смерти.

Как до применения ступенчатой декомпрессии последствия выделения азота из тканей тела затрудняли длительное пребывание под водой, так теперь глубинное опьянение при дыхании сжатым воздухом оказалось преградой для более глубокого проникновения человека в море. На помощь пришли искусственные газовые смеси. Так как опасность глубинного опьянения возрастает с увеличением доли азота, сначала в порядке опыта часть азота была заменена кислородом. Однако для значительных глубин этот путь оказался неприемлемым, так как более высокая доля кислорода приводила к увеличению его парциального давления, что вызывало опасность отравления. На основании этих опытов пришли к выводу, что азот следует заменять трудно вступающим в реакцию благородным газом — гелием. В 1939 г. в США при погружении водолазов в обычных скафандрах со шлемами, снабженными шлангами, в качестве дыхательного газа впервые с успехом была применена кислородно-гелиевая смесь. Эти водолазы с помощью колокола спасли с глубины 73 м большую часть экипажа затонувшей подводной лодки.

По другому пути пошел шведский инженер Цеттерштрем, который заменил азот водородом. Чтобы предотвратить образование взрывчатого гремучего газа, дыхательный газ содержал только 4 % кислорода. У поверхности при погружении и всплытии Цеттерштрем применял сжатый воздух, а глубже — водородно-кислородную смесь. В августе 1945 г. в Балтийском море он достиг 150 м без признаков глубинного опьянения, но погиб из-за ошибок, допущенных на борту обеспечивающего судна.

Опыты с гелиокислородными смесями были с успехом продолжены после второй мировой войны. В США и Великобритании в этих опытах принимали участие главным образом морские службы. Вероятно, они предполагали в дальнейшем использование результатов этих испытаний в военных целях. В последующие годы приобрели значение также задачи, интересные с точки зрения морской техники. В 1962 г. швейцарцу Келлеру в барокамерной установке французского военно-морского флота удалось имитировать погружение на 10 с на глубину 250 м. Наконец, Келлер и английский водолаз Смолл в декабре 1962 г. в Тихом океане свободно передвигались с водолазным снаряжением на глубине 300 м в течение 3 мин. Из-за недостаточной подачи кислорода и вызванной паникой ошибочной реакции Смолл погиб при катастрофе.

Через несколько лет, при имитации глубинных погружений в барокамерах, выяснилось, что человек может выдерживать и большие давления. Последовали на первых порах сенсационные спуски на большие глубины. В сентябре 1970 г. три французских профессиональных водолаза предприняли у побережья Корсики 13 рабочих спусков продолжительностью до 3 ч на глубину 257 м. Используемый ими дыхательный газ состоял из 90 % гелия и 2 % кислорода. Перед началом опыта в барокамере на борту судна для бурения ткань их тела была насыщена газом при давлении в 21 атм. Затем водолазов ежедневно два раза в день спускали с помощью переносной погружаемой камеры на рабочую глубину. Обеспечение газом производилось из этой камеры. Декомпрессия была проведена только после завершения всех работ и длилась 97,5 ч. В мае 1972 г. у калифорнийского побережья два водолаза военно-морских сил США продержались 30 мин на глубине 288 м.