Водолазные колокола.

Люди очень любознательны и очень любят золото. «А как бы добраться во-о-он до того затонувшего корабля и извлечь из его трюма слитки драгоценного металла и монеты…» — и ныряльщики подныривали, хватали, что успели ухватить, и стремглав спешили к поверхности, к спасительному воздуху.

Люди довольно давно обнаружили, что если перевернутую кружку погрузить вертикально в воду, в ней держится . Был придуман, а потом реализован подводный колокол. Подводный колокол был изобретен… давно. И в бумагах Леонардо Да Винчи было что-то «этакое», и Фрэнсис Бэкон в 1620 году писал нечто «об этом»… Ну, если глубоко вчитаться.

В 1531 году в озере близ Рима прошел испытание самый первый колокол. В середине XVII века шведы при помощи колокола снимали пушки с затонувшего корабля «Ваза».

В конце XVIII века доставлять воздух в колокол предложили с помощью насоса. В общем — идея витала в воздухе, все ученые знали, что это возможно. Теоретически. И даже были известны случаи успешного применения устройства.

В декабре 1830 года у берегов Бразилии разбился фрегат «Тетис», перевозивший почти миллион фунтов стерлингов в звонкой монете. Это был не нынешний миллион, а миллион два века назад, когда вполне хорошо и комфортно можно было жить на 2000−3000 фунтов в год.

Затонул фрегат со всеми перевозимыми сокровищами совсем рядом с берегом, в бухте, на глубине от 10 до 20 метров. На глубину 10 м хороший вполне может донырнуть, если вода тихая и нет волн и течений. К сожалению, место было очень неспокойное. Сильные течения, частые шторма исключали работу «просто ныряльщиков».

Ввиду крайне сложных условий командование английской эскадры вначале даже отказалось от попыток спасти груз. Однако командир шлюпа «Лайтнинг» Томас Дикинсон не согласился с мнением начальства. Он был хорошо образован и очень изобретателен. Однако то, что он часто противоречил своему начальству и при этом обычно оказывался прав, — сильно вредило его карьере и умножало число его недоброжелателей.

Вот и в этом случае, не согласившись с начальством, он предложил план — как можно поднять затонувшее золото. Руководство обозлилось и, желая подставить подчиненного, …разрешило спасательную операцию. Казалось, что размеры бухты, постоянные течения, непрекращающееся сильное волнение и глубина воды надежно скрывают затонувшие сокровища.

Получив разрешение, капитан начал изобретать. Из железной водяной цистерны Дикинсон сделал «как бы подводный колокол». Обычный насос для откачки воды решено было применить для подачи воздуха, а чтобы шланги выдержали давление воды, их обернули сильно просмоленной парусиной.

Порохом взорвали вершину одной из скал в заливе. Когда убрали взорванное, получили ровную площадку, годную для сооружения грузовой стрелы, на конце которой было решено подвесить колокол. Стрелу соорудили из мачты затонувшего фрегата. Связь с людьми в колоколе обеспечивала грифельная доска, на которой люди внизу писали что-то — и дергали веревку, давая знак, чтобы сверху вытягивали доску. Прочитав, доску отправляли по той же веревке вниз с ответом. Уже во время первого, пробного спуска, снизу передали доску с надписью «Опускайте осторожнее, видим внизу деньги». С помощью стрелы и колокола удалось достать свыше 130000 фунтов. А потом разразился шторм, разрушивший стрелу.

Остальные деньги выловили из воды, подвесив колокол на канатах, протянутых с острова на остров. Колокол раскачивался и несколько раз бился о скалы. Несколько раз при этом он повреждался настолько, что его приходилось менять. Много раз водолазы рисковали жизнью, но в этом случае никто не погиб. В ходе спасательной операции из воды было извлечено более 90% перевозимых на корабле денег.

Так было доказано, что колокол вполне пригоден для использования под водой. Осталось изобрести водолазный костюм… По правде говоря, их изобретали задолго до этого. В 1819 году англичанин Август Зибе придумал открытый водолазный костюм. Шлем с окошками, шланг, по которому помпа с поверхности гонит воздух, и кожаная рубаха до пояса. Но если споткнешься или нагнешься — воздух улетучится, и ага…

Идея использования ныряльщиками для дыхания под водой воздуха, содержащегося в опрокинутых вверх дном прочных сосудах, которые надевались на голову, была более успешно реализована в водолазном колоколе, изобретенном в XVI веке. Водолазный колокол открыл новую страницу в истории водолазного дела. Применение колокола значительно увеличило время пребывания водолаза под водой по сравнению с нырянием и к тому же увеличивало возможную глубину погружения сравнительно с применением для дыхания водолаза тростниковой трубки.

Первое сообщение о применении водолазного колокола относится к 1538 г. На реке Тахо (г. Толедо, Испания) 2 греческих акробата давали представление перед Карлом V, входя внутрь колокола собственной конструкции, выполненного в виде горшка. Свечи, зажженные перед погружением колокола, к изумлению зрителей, продолжали гореть и после его подъема. В 1595 г. Веранцио опубликовал сведения о водолазном колоколе и дал его изображение. Английский государственный деятель и философ Френсис Бэкон (1561-1626) предложил такой способ: когда ныряльщик уже не может больше задерживать дыхание, он засовывает голову в заранее опущенный в воду сосуд с воздухом, чтобы наполнить легкие, после чего выходит из колокола и продолжает работу.

В 1597 г. появился колокол Бонаюто Лорини, близкий по конструкции камере Лорены, но оборудованный платформой для водолаза и предназначенный для фортификационных работ. В 1609 г. Б.Лорини опубликовал в Венеции книгу «Фортификация», в которой указал на пользу аппаратов, предложенных для продолжительного пребывания человека под водой в тех случаях, когда возникает надобность поднять со дна моря артиллерийские орудия или произвести работу на затонувших кораблях. В 1616 г. художник Франц Кесслер из Вецлара сообщил данные о своем изобретении «водной брони» - деревянного водолазного колокола. Человек, находясь внутри прикрепленного к нему колокола, передвигается по дну, катя колокол на специальных шарах-ядрах.

В 1625 г. испанец Франциско Меливан при поиске и подъеме затонувших судов использовал водолазный колокол, изготовленный в Гаване. Колокол медленно тянули над грунтом, а находящийся в нем наблюдатель производил поиск. С затонувшего судна «Святая Маргарита» было поднято 350 серебряных слитков, много монет, бронзовые пушки и медные изделия.

Особенно успешную работу с использованием водолазного колокола проделал английский капитан судна и водолаз Уильям Фипс, который вместе с ныряльщиками-индейцами в 1686-1687 гг. поднял с затонувшего у Багамских островов испанского галеона «Нуэстра сеньора де ла Кансепсьон» золото, серебро и другие сокровища стоимостью 300 тыс. фунтов стерлингов. Применялся примитивный водолазный колокол, покрытый слоем свинца, с окошком в верхней части и сиденьями для водолазов внутри. Фипс был удостоен рыцарского звания, назначен губернатором Массачусетса и получил часть добытых им ценностей на сумму более 11 тыс. фунтов стерлингов.

Первые водолазные колокола представляли собой деревянные или металлические сосуды, опрокинутые вверх дном. Под таким сосудом помещался спускающийся водолаз. По мере погружения под воду уровень воды в колоколе поднимался, воздушная подушка уменьшалась, а давление в ней повышалось. Пребывание водолаза в таком колоколе не превышало 30-40 мин, поскольку в воздушной подушке скапливался углекислый газ и снижалось процентное содержание кислорода. К тому же тело водолаза не было защищено от воздействия низкой температуры воды, что также способствовало уменьшению времени пребывания под водой.

Остро стоящую проблему замены израсходованного в водолазном колоколе воздуха свежим различные исследователи и конструкторы пытались решить по-разному. В 1672-1676 гг. немецкий физик И.Х.Штурм построил и испытал водолазный колокол высотой 4 м, воздух в который добавлялся из бутылок, разбиваемых по мере необходимости под водой. В работе итальянского математика и физика Джиованни Альфонсо Борелли, опубликованной в 1680 г. уже после его смерти, была выдвинута идея удалять из-под колокола использованный воздух, подавая вместо него по шлангам свежий. В 1689 г. французский физик Дени Папен впервые дал точное научное описание колокола, в котором замена газовой среды и поддержание постоянного внутреннего давления может обеспечиваться непрерывной подачей воздуха с поверхности с помощью насоса. В колоколе было предусмотрено использование его главных изобретений - вентиля и невозвратного клапана.

В 1691 г. английский астроном и геофизик Эдмунд Галлей, именем которого названа знаменитая комета, запатентовал изобретенный им водолазный колокол, в 1716г. сделал о нем доклад на заседании Королевского научного общества, а в 1717 г. построил колокол, который имел форму усеченного конуса с толстым стеклом в верхней части для естественного освещения. Он был обшит свинцовыми листами и снабжен тремя металлическими болванками на платформе, находившейся примерно на 1 м ниже входного отверстия. По-видимому, опасаясь обвинения в плагиате колокола Д.Папена, Э.Галлей не воспользовался идеей нагнетания воздуха в колокол, а обновлял воздух в колоколе с помощью бочонков, посылаемых с поверхности. Вместе с четырьмя водолазами Э.Галлей спускался в колоколе и провел полтора часа на глубинах 16-18 м. К счастью для ученого и водолазов, опыт закончился удачно, но если бы они задержались на этих глубинах дольше, то у них могло развиться декомпрессионное заболевание. Следует также отметить, что из-за большой массы колокола его подъем на поверхность происходил достаточно долго, т.е. происходила декомпрессия. Если бы в ходе этого опыта произошел несчастный случай, развитие техники водолазных погружений могло быть надолго задержано.

Для этого несложного опыта годится обыкновенный таз; но если вы сможете получить глубокую и широкую банку, опыт проделать удобнее. Кроме того, нам понадобится еще высокий стакан или большой бокал. Это будет ваш водолазный колокол, а таз с водой представит уменьшенное подобие моря или озера.

Едва ли есть опыт проще этого. Вы держите стакан вверх дном, погружаете его на

дно таза, продолжая придерживать рукой (чтобы вода его не вытолкнула). При этом вы легко можете заметить, что вода внутрь стакана почти не проникает: воздух не допускает ее. Это становится гораздо нагляднее, когда под вашим колоколом находится какой-нибудь легко намокающий предмет, например кусочек сахара. Положите на воду пробковый 1 кружок, на него сахар и прикройте сверху стаканом. Теперь опускайте стакан в воду. Сахар очутится ниже уровня воды, но останется сухим, так как вода под стакан не проникнет.

Тот же опыт можно проделать и со стеклянной воронкой если, повернув ее широким концом вниз, плотно закрыть! пальцем ее отверстие и тогда погрузить в воду. Вода под воронку не проникает; но стоит вам отнять палец от отверстия; и тем дать воздуху выход, чтобы вода быстро поднялась в воронке до уровня окружающей воды.

Вы видите, что воздух не есть «ничто», как мы привыкли! думать; он занимает определенное место и не уступает его’ другим вещам, если ему некуда податься.

Эти опыты должны наглядно объяснить вам также, как люди могут находиться и работать под водой в водолазном колоколе или внутри тех широких труб, которые называются «кессоны». Вода не проникает внутрь водолазного колокола или кессона по той же причине, по какой не втекает она под стакан в нашем опыте.

Из почтовой карточки или из листа плотной бумаги вырежьте кружок величиной с отверстие стакана. Затем прорежьте его ножницами по спиральной линии в виде свернувшейся змеи, кончик хвоста змеи наложите, слегка подавив его сначала, чтобы сделать маленькую ямку в бумаге, на острие вязальной спицы, воткнутой в пробку. Завитки змеи при этом опустятся, образуя нечто вроде спиральной…

Легко ли зимой получить бутылку льда? Казалось бы, что может быть легче, если на дворе мороз. Налить воды в бутылку, выставить за окно, а остальное предоставить морозу. Холод заморозит воду, и получится бутылка, полная льду. Однако, если выполнить этот опыт, вы убедитесь, что дело не так просто. Лед-то получается, но бутылки уже не оказывается: она…

Вы, вероятно, слыхали, что куски льда под давлением «смерзаются». Это не значит, что куски льда замерзают еще сильнее, когда на них давят. Как раз наоборот: при сильном давлении лед тает, но, едва только образовавшаяся при этом холодная вода освобождается от давления, она снова замерзает (потому что температура ее ниже 0°). Когда мы сдавливаем куски…

Случалось ли вам наблюдать издали за человеком, рубящим дерево? Или, быть может, вы следили за тем, как вдали от вас работает плотник, вколачивая гвозди? Вы могли заметить при этом очень странную вещь: удар раздается не тогда, когда топор врезается в дерево или когда молот ударяет по гвоздю, а позже, когда топор или молот уже…

В числе материалов, хорошо передающих звуки, я упомянул в предыдущей статье про кости. Хотите убедиться, что кости вашего собственного черепа обладают этим свойством? Захватите зубами колечко карманных часов и зажмите руками уши; вы услышите вполне отчетливо мерные удары балансира, заметно более громкие, нежели тиканье, воспринимаемое ухом через воздух. Эти звуки доходят до вашего уха через…

Хочешь увидеть нечто необычное?..- обратился ко мне старший брат как-то вечером.- Пойдем со мной в соседнюю комнату. Комната была темная. Брат взял свечу, и мы пошли. Отважно шагал я впереди, смело открыл дверь и храбро вступил первым в комнату. Но вдруг я обомлел: со стены глядело на меня какое-то нелепое чудовище. Плоское, как…

«Христофор Колумб был великий человек,- писал один школьник в своем классном сочинении,- он открыл Америку и поставил яйцо». Оба подвига казались юному школьнику одинаково достойными изумления. Напротив, американский юморист Марк Твен не видел ничего удивительного в том, что Колумб открыл Америку. «Было бы удивительно, если бы он не нашел ее на месте». А я…

Свеча на двойном расстоянии светит, разумеется, слабее. Но во сколько раз? В два раза? Нет, если вы поставите на двойном расстоянии две свечи, они не дадут прежнего освещения. Чтобы получить освещение, одинаковое с прежним, надо на двойном расстоянии поставить не две, а дважды две - четыре свечи. На тройном расстоянии придется поставить не три, трижды…

Раскройте зонтик, уприте его концом в пол, закружите и одновременно бросьте внутрь мячик, скомканную бумагу, носовой платок - вообще какой-нибудь легкий и неломкий предмет. Произойдет нечто для вас неожиданное. Зонтик словно не пожелает принять подарка: мяч или бумажный ком сами выползут вверх до краев зонтика, а оттуда полетят по прямой линии. Силу, которая в…

Если в вашей квартире или в квартире ваших знакомых имеется комната с окнами на солнечную сторону, то вы легко можете превратить ее в физический прибор, который носит старинное латинское название «камера-обскура» (по-русски это означает «темная комната»). Для этого понадобится закрыть окно щитом, например, из фанеры или картона, оклеенным темной бумагой, и в нем сделать…

Устройство некоторых образцов водолазных колоколов

Водолазный колокол компании «Тейлор» (США)

Водолазный колокол компании «Тейлор» (США) рассчитан на спуски водолазов в шланговом снаряжении и разработан в двух вариантах: с нахождением системы газоснабжения на поверхности и с ее размещением в самом колоколе.

Рекламируемое компанией преимущество второго варианта спорно, так как требует выполнения всех манипуляций по контролю и обеспечению газоснабжения обеспечивающим водолазам, находящимся под давлением и в стесненной обстановке. Выполнение таких манипуляций оператором, находящимся на судне в нормальных условиях, несомненно, более просто и надежно. Кроме того, при первом варианте вместо одного шланга для подачи в колокол газовой смеси он связан с поверхностью тремя шлангами, что усложняет спуск колокола.

Размещение системы газоснабжения в самом колоколе ограничивает запас газовых смесей в баллонах, который может быть недостаточным для обеспечения дыхания водолазов в аварийных ситуациях.

Колокол по обоим вариантам имеет одинаковый цилиндрический корпус с нижним расположением выходного люка, рассчитанный на двух водолазов, один из которых в снаряжении ведет работу под водой по выходе из колокола, а второй, без снаряжения, находится в колоколе, обеспечивая работу первого.

Вариант колокола с собственной системой газораспределения (рис. 7.4) имеет две замкнутые ветви циркуляции газа: первая обеспечивает внутреннее пространство колокола, а вторая - работающего в воде водолаза.

Рис. 7.4. Схема устройства водолазного колокола компании «Тейлор»;
1- источник горячей воды на поверхности; 2 и 7- глушители; 3 - всасывающий поршневой насос; 4 - отсек вспомогательных механизмов; 5 - основной двигатель; 6 - нагнетающий поршневой насос; 5 - баллон с кислородом; 9 - прибор управляющий подачей кислорода; 10- кислородный датчик; -гелиевый баллон; 12 - кислородный баллон; 13 - смеситель; 14 - баллон с готовой газовой смесью; 15 - редуктор; 16 - глушитель; 17 - аппарат поглощения углекислоты; 18 - обогревательный змеевик (расположен за аппаратом поглощения); 19 - нагнетательный ресивер; 20 - шланг подачи газа водолазу; 21 - аварийные маски; 22 - запасные баллоны газовой смеси; 23 - водолазный шлем; 24 - отсасывающий шланг; 25 - приемник горячей воды; 26 - комбинированный шланг; 27 - выходная шахта; 28 - люк; 29 - всасывающий ресивер; 30 - шланг подачи воды водолазу; 31 - отстойник; 32 - контрольный прибор; 33- баллон с гелием; 34 - шланг подачи горячей воды; 35 - корпус колокола.

Находящаяся во внутреннем пространстве газовая смесь для очистки засасывается поршневым насосом 6, через глушитель 7 нагнетается в нагнетательный ресивер 19, где очищается от влаги. Из ресивера смесь поступает в аппарат 17 поглощения углекислого газа, из которого всасывается насосом 3 и через приемный ресивер 29 и отстойник 31 снова поступает в колокол.

При циркуляции смеси по описанной схеме она обогащается кислородом из баллона 8. При необходимости увеличения общего количества смеси в колоколе (например, при увеличении в нем давления) она подается в систему колокола с поверхности из баллона 14 через редуктор 15 или из гелиевого 11 и кислородного 12 баллонов через смеситель 13.

Кроме того, колокол имеет запасные баллоны 22 с готовыми газовыми смесями, которые могут подаваться в систему циркуляции.

Дыхание водолаза, работающего в воде вне колокола, обеспечивается подачей по шлангу 20 в шлем 23 водолазного снаряжения. Смесь к шлему подается под давлением, несколько превышающим давление окружающей среды, и ее поступление на дыхание регулируется самим водолазом. Смесь из подшлем-ного пространства поступает по шлангу 24 в систему общей циркуляции колокола.

Наиболее важно в циркуляции газовой смеси поддержание нужного парциального давления кислорода, которое при больших давлениях лежит в очень узких пределах. Для контроля содержания кислорода в газовой смеси служит датчик 10, соединенный с прибором, управляющим подачей кислорода. Этот прибор управляет электромагнитными клапанами баллона 8.

Кроме рассмотренных систем циркуляции газовых смесей колокол имеет систему водяного обогрева. Горячая вода подается в колокол из источника 1, установленного на поверхности, по шлангу 34. В колоколе вода с помощью змеевика 18 обогревает его внутреннее пространство и по шлангу 30 подается к приемнику 25 водолазного снаряжения. Отработанная горячая вода из снаряжения сливается в окружающую среду. Обогрев водолаза регулируется по его указаниям изменением открытия крана, через который вода поступает в приемник.

Для дыхания водолазов в аварийных случаях при отказе системы циркуляции газовой смеси водолазы используют аварийные маски 21, к которым газовая смесь поступает с поверхности или из запасных баллонов.

Вариант колокола с нахождением системы газоснабжения на поверхности имеет внутри только магистрали, вентили и приборы для обеспечения дыхания работающего в воде водолаза и использования аварийных масок, а также для регулирования подачи горячей воды. Все остальные устройства и приспособления, установленные на ранее описанном варианте колокола, вынесены на поверхность и установлены на обеспечивающем судне.

Водолазный колокол

Водолазный колокол

Coвpeмeнный Водолазный колокол

Водолазный колокол - в настоящее время это средство транспортировки водолазов в водолазном снаряжении на глубину к объекту работ и обратно, с последующим их переводом в декомпрессионную камеру , но так было не всегда.

Исторически представлял собой примитивный инструмент для спусков человека под воду и был выполнен в виде короба или опрокинутой бочки. Колокол с находящимся внутри водолазом опускали под воду и находящийся внутри воздух имел давление, равное давлению окружающей среды-воды. Внутреннее воздушное пространство колокола позволяло водолазу некоторое время дышать и совершать активные действия - выходить, либо выплывать наружу для осмотра и ремонта подводной части судов, либо для поиска затонувших сокровищ. Выполнив работу, водолаз возвращался в колокол и устройство при помощи крана или лебёдки поднимали на поверхность моря (водоёма). В XIX веке ряд изобретателей (механик Гаузен , Зибе) усовершенствовали конструкцию водолазного колокола, создав конструкции которые по праву считаются примитивным водолазными скафандрами .

Первое исторически достоверное упоминание о применении водолазного колокола относится к 1531 году , когда Гульельмо ди Лорена на озере вблизи города Рим на глубине 22 метров пытался найти сокровища с затонувших галер. В середине XVII века шведские водолазы под руководством Альбректа фон Трейлебена при помощи водолазного колокола сумели поднять на поверхность свыше 50 пушек с затонувшего корабля Ваза . Также известно описание успешного применения водолазного колокола в XIX веке для подъёма золотых слитков и монет с затонувшего британского фрегата «Тетис».

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Водолазный колокол" в других словарях:

Погружаемый в воду прочный полый цилиндр с глухой сферической верхней частью и с герметично закрываемым люком с нижней стороны, служащий для размещения и отдыха водолазов (в скафандре или без него) в той его части, которая остается заполненной… … Морской словарь

ВОДОЛАЗНЫЙ КОЛОКОЛ, полое устройство, позволяющее водолазам работать под водой в условиях сухости. Первоначально эти устройства действительно имели форму колокола, наполненного сжатым воздухом и открытого снизу, чтобы обеспечить доступ на дно… … Научно-технический энциклопедический словарь

Водолазный колокол - Водолазный колокол: Герметичный прочный сосуд, предназначенный для транспортирования водолазов на глубину, к объекту работ и обратно на поверхность с последующим их переводом в водолазную барокамеру... Источник: ТЕХНИКА ВОДОЛАЗНАЯ. ТЕРМИНЫ И… … Официальная терминология

водолазный колокол - Герметичный прочный сосуд, предназначенный для транспортирования водолазов на глубину, к объекту работ и обратно на поверхность с последующим их переводом в водолазную барокамеру. Примечание Основные элементы водолазного колокола имеют… … Справочник технического переводчика

водолазный колокол - 10 водолазный колокол: Герметичный прочный сосуд, предназначенный для транспортирования водолазов на глубину, к объекту работ и обратно на поверхность с последующим их переводом в водолазную барокамеру. Примечание Основные элементы водолазного… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ВОДОЛАЗНЫЙ КОЛОКОЛ - средство транспортировки водолазов в водолазном снаряжении на глубину к объекту работ и обратно с последующим их переводом в декомпрессионную камеру. Как правило, Водолазным Колоколом оборудуются спасательные суда и суда обеспечения подводно… … Морской энциклопедический справочник

См. Водолазное дело … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Водолазный колокол - устройство для обеспечения подводных работ и спасения личного состава из затонувшей ПЛ. Современный В. к. стальной цилиндр с закрываемым входом в нижней его части и глухой сферической верхней частью; позволяет размещать 7 человек без скафандров.… … Словарь военных терминов

Водолазный колокол наблюдательный - Наблюдательный водолазный колокол: Водолазный колокол, имеющий герметичный отсек, предназначенный для нахождения в нем человека в условиях нормального атмосферного давления...