Беседы о бионике

В 40-е годы нашего столетия был изобретен акваланг — "подводные легкие" — новый автоматический дыхательный аппарат для подводного плавания. Его создали моряк французского военного флота, ныне всемирно известный специалист по океанографии Жак-Ив Кусто и инженер Эмиль Ганьян. Для дыхания в акваланге применяется обычный воздух, который подается в легкие пловца под давлением, соответствующим глубине погружения ныряльщика.

Первые опыты показали, что пловец, вооруженный аквалангом, может свободно достигать глубины 40 — 50 м. А где же предел? На этот вопрос решил дать ответ в 1947 г. блестящий французский водолаз, опытный подводный пловец Морис Фарг. Эксперимент закончился трагически. Во время погружения Фарг вдруг перестал подавать сигналы. Его подняли на поверхность уже мертвым. Глубиномер, укрепленный на руке водолаза, показывал 120 м. "Гибель Фарга и результаты его изысканий показали нам, — писал позднее Кусто, — что 300 футов (~90 м) — предел для ныряльщика с аквалангом". Пятнадцать лет спустя опытный подводник, адвокат из Майами Хопп Рут предпринял попытку поставить новый рекорд. Он медленно погрузился до глубины 136 м. Остановился. Затем начал погружаться далее. Внезапно сигнальный конец безжизненно обмяк. Хопп Рут перестал отвечать на тревожные вызовы товарищей. Когда конец подняли на поверхность, он был пуст. Тело Рута не нашли.

В решении проблемы глубоководного погружения человека имеется много трудностей. Перечислим главные из них. При спуске на каждые 10 м давление воды на тело акванавта увеличивается примерно на 1 кг/см² поверхности. Таким образом, на глубине около 300 м создается давление в тридцать раз выше атмосферного. У ныряльщиков с автономным дыхательным аппаратом, у водолазов, дышащих сжатым воздухом, на глубине 40 — 60 м наступает так называемое глубинное опьянение. При дыхании сжатым воздухом на больших глубинах компоненты, составляющие дыхательную смесь, растворяются в крови и мышечных тканях ныряльщика. При быстром всплытии, т. е. при резком снижении давления, растворенные в крови и мышечных тканях водолаза газы начинают бурно выделяться пузырьками, точь-в-точь как при открывании бутылки с газированной водой. Разносясь вместе с кровью по всему телу, увеличиваясь в объеме, эти пузырьки могут вызвать закупорку кровеносных сосудов и привести к тяжелому поражению внутренних органов — заболеванию, известному под названием кессонная болезнь, кончающемуся иногда смертью. Чтобы этого не произошло, всплывать надо медленно, делая по мере всплытия остановки. Длительность декомпрессии такова, что время полезного пребывания под водой на большой глубине составляет лишь ¹/₈ — ¹/₁₀ всего времени погружения.

И все же, как ни сложна и ни трудна проблема покорения глубин голубого континента, человек не желает расставаться с этой вековечной мечтой. Более того, в самые последние годы освоение океанских глубин почти нацело перестало быть фантастикой. Об этом сейчас всерьез думают бионики и океанологи, математики и физиологи, врачи и инженеры, а вместе с ними — тысячи романтиков, влюбленных в голубой континент.

Думают, ищут, проверяют, экспериментируют. И небезуспешно. Так, например, в 1959 г. в газетах всего мира появились сообщения о погружении молодого швейцарского ученого Ганса Келлера на глубину 120 м. Затем Келлер неоднократно опускался в обычном легководолазном снаряжении на глубину в 156 м. Наконец, 3 декабря 1962 г. он успешно погрузился в водяной барокамере (где были созданы условия, близкие к природным) на 300 м. Давление воды на все тело ныряльщика составляло около 600 г!

Значимость опытов Келлера трудно переоценить. Прежде всего, они показали принципиальную возможность погружения человека с аквалангом на глубину, ранее считавшуюся недоступной. Не менее важно и другое. Своими экспериментами ученый, как об этом будет рассказано ниже, доказал возможность резкого сокращения времени декомпрессии.

Как же удалось всего этого достигнуть Келлеру?