Беседы о бионике

В отличие от Мориса Фарга, Хоппа Рута и других экспериментаторов, установивших рекорды глубоководного погружения эмпирически и заплативших за это своей жизнью, швейцарский ученый, прежде чем приступить к практическому решению проблемы спуска на большие глубины, провел большую исследовательскую работу. Начав в 1956 г. заниматься подводным плаванием, изучая теорию и практику "водолазания", он очень скоро убедился в том, что в физиологии погружения много белых пятен. Первое, что Келлер поставил под сомнение, — это справедливость широко распространенной теории, согласно которой причиной глубинного опьянения является азот (отсюда часто употребляемый термин "азотный наркоз"). Ученый предположил, что здесь дело вовсе не в азоте, а в слишком большом количестве кислорода в воздухе, которым под давлением дышит водолаз. Именно кислород, по глубокому убеждению ученого, должен вызывать "опьянение". Поддержанный профессором Бюльманом, занимавшимся в Цюрихском университете физиологией дыхания, Келлер при первом своем погружении в 1959 г. дышал смесью, в которой было только 5% кислорода; остальные 95% приходились на долю азота! С глубины 120 м Келлер по телефону отвечал на вопросы корреспондентов, не испытывая никаких симптомов "азотного наркоза"!

Затем Келлер обратился к проблеме декомпрессии. Сущность ее кратко заключается в следующем. Выше уже говорилось, что для предотвращения кессонной болезни водолаза следует поднимать на поверхность очень медленно, дабы его организм постепенно приспособился к перемене давления. Процесс этот очень длителен. Так, водолаза, проработавшего час на глубине 90 м, поднимают по крайней мере 8 — 10 час. После суток, проведенных на глубине 160 — 170 м, подъем длится 6 — 8 дней. Учитывая продолжительность декомпрессии и низкую температуру окружающей воды, нужно считать, что длительность однократного пребывания водолаза на большой глубине практически ограничена 20 мин. Поэтому обычные водолазные работы длительны, малоэффективны и требуют больших расходов. Например, при работе на подводной нефтяной скважине, для того чтобы завернуть несколько болтов, группа водолазов должна совершить десяток погружений в течение многих дней. А так как на работу одного водолаза в течение 20 мин нужно затратить (по американским данным) несколько тысяч долларов, то стоимость подводных работ составляет почти половину доходов от разработки скважины.

Прибегнув к помощи электронных вычислительных машин, Келлер получил девять килограммов таблиц с различными режимами выхода водолазов на поверхность. С этим поистине драгоценным грузом ученый отправился на озеро Лаго Маджоре (Швейцария), чтобы продемонстрировать свою новую методику скоростной декомпрессии. Погрузившись на глубину 222 м, Келлер появился на поверхности через 53 мин. А при имитации ныряния в барокамере подводной научной исследовательской группы в Тулоне ученый после нескольких минут пребывания на глубине 300 м возвратился к нормальному давлению еще быстрее. Время собственно декомпрессии не превышало 48 мин. Чтобы по достоинству оценить одержанную Келлером победу, достаточно привести такой пример. В 1956 г. лейтенант британского военно-морского флота Джордж Вуки достиг рекордной глубины погружения — 180 м. После минутного пребывания на этой глубине его поднимали на поверхность в течение 12 час!

На разработанную и успешно опробованную методику необычайно быстрой декомпрессии Ганс Келлер получил в Англии патент. Существо его состоит в следующем. Известно, что время декомпрессии зависит от количества растворенного в тканях тела газа и скорости его выделения при снижении давления. Скорость выделения, а следовательно, и растворения инертного газа в тканях тела зависит от его молекулярного веса. Легкие газы растворяются быстрее, тяжелые — медленнее. Именно это свойство и использовал в своем методе Келлер. По его мнению, наибольшее сокращение времени декомпрессии достигается тогда, когда водолаз на каждом последующем этапе подъема дышит более тяжелой дыхательной смесью, чем на предыдущем. Один из режимов выхода с глубины 300 м, предложенный Келлером, выглядит так. На глубине от 300 до 90 м водолаз дышит смесью гелия и кислорода (последнего в смеси безопасное количество). От 90 до 60 м водолаз пользуется более тяжелой дыхательной смесью — переходит на азотно-кислородиую атмосферу. При этом из его крови и тканей начинает выделяться гелий, причем процесс выделения идет быстрее процесса накопления азота. С 60 до 15 м водолаз дышит аргоно-кислородной смесью и из его тканей выделяется и гелий, и успевший раствориться азот. Наконец, по достижении пятнадцатиметровой глубины водолазу дают чистый кислород, и он выходит на поверхность.