Кто придумал Акваланг - Когда Изобрели?

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.