Подводный скафандр братьев карманолле.

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ГЛУБОКОВОДНЫХ РАБОТ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЖЕСТКИХ ВОДОЛАЗНЫХ СКАФАНДРОВ

Текст:
Б.А. Гайкович, к.т.н., заместитель генерального директора
ЗАО «НПП ПТ «Океанос»

Жесткие водолазные скафандры (ЖВС, Atmospheric Diving Suits) находятся в постоянной эксплуатации ВМС различных стран и коммерческих организаций с 1980-х годов. Военно-морские силы США, Италии, Франции, Японии, Турции оценили преимущества ЖВС перед традиционными водолазными глубоководными комплексами и комплексами телеуправляемых аппаратов рабочего класса при проведении спасательных операций и подводно-технических работ.

Основные преимущества систем ЖВС:

• возможность переброски/доставки комплекса ЖВС любым видом транспорта, включая авиационный;
• возможность работать с минимально оборудованного судна (или иного плавсредства);
• быстрое (несколько часов) развертывание и свертывание (мобилизация/демобилизация);
• возможность обеспечения практически 24-часовой работы (при наличии сменных пилотов). Отсутствие необходимости декомпрессии позволяет поднимать скафандр на поверхность только для перезарядки АКБ системы жизнеобеспечения, перезарядки химического поглотителя СО 2 и смены пилота, что при наличии тренированной команды технических специалистов возможно проделать за несколько минут;
• присутствие человека непосредственно на месте работ, что позволяет произвести оценку ситуации в реальном времени, а при необходимости – прибегнуть к импровизации.

Оценив преимущества систем ЖВС, руководство Военно-морского флота РФ в ходе программы экстренного восстановления аварийно-спасательной службы после трагедии АПЛ «Курск» закупило четыре комплекта (восемь скафандров) типа Hardsuit, которые вместе с новыми на тот момент для отечественного флота телеуправляемыми подводными аппаратами рабочего класса (РТПА) составили костяк аварийно-спасательных сил на флотах РФ.

ЖВС - жесткий водолазный скафандр

Компания ЗАО «НПП ПТ «Океанос» является единственной в Европе компанией, имеющей высококлассных техников и сертифицированных пилотов ЖВС Hardsuit (в том числе нового поколения – Hardsuit Quantum), и на протяжении многих лет ведет от лица производителя авторский надзор, осуществляя обслуживание, необходимый ремонт, модернизацию и полную техническую поддержку находящихся на вооружении глубоководных систем ЖВС.

Высокий уровень специалистов ЗАО «НПП ПТ «Океанос» неоднократно подтверждался и отмечался, в том числе и зарубежными ведущими специалистами данного профиля.

Средства обеспечения глубоководных аварийно-спасательных работ

В настоящее время задачи проведения аварийно-спасательных и подводно-технических работ на глубинах свыше 100 м возлагаются на следующие системы:

1. Обитаемые подводные аппараты (ОПА);
2. Необитаемые телеуправляемые подводные аппараты рабочего класса (РТПА);
3. Глубоководные водолазные комплексы и водолазы-глубоководники (ГВК);
4. Жесткие водолазные скафандры (ЖВС).

Вкратце опишем специфику, преимущества и недостатки каждой системы.

• Обитаемые подводные аппараты (ОПА)

К преимуществам ОПА относится большая (для большинства аппаратов) рабочая глубина, достаточно высокая автономность, непосредственное присутствие человека на месте работ для оценки ситуации (а иногда – и для столь необходимого импровизированного решения неожиданной проблемы). Спасательные ОПА (например, западные проекты PRMS или Remora, или созданные в СССР пр. 1855 «Приз» и пр. 1827 «Бестер» и их модификации) имеют возможность (при успешной стыковке) переводить спасаемых из терпящей бедствие ПЛ в спасательный аппарат «по сухому», без необходимости выхода в воду. Манипуляторные комплексы отечественных аппаратов обеспечивают и выполнение целого ряда работ.

К недостаткам спасательных ОПА можно отнести необходимость использования мощного судна обеспечения (своевременная мобилизация которого крайне затруднительна), высокая стоимость как создания, так и эксплуатации таких аппаратов, необходимость постоянных тренировок личного состава, подготовки и повышения уровня квалификации персонала (что весьма сложно обеспечить в условиях нормальной ротации военнослужащих ВМФ). Размеры аппаратов и крайне ограниченная обзорность делают невозможным применение их в сложных условиях малой видимости, узостях, на сильных течениях и т.д. Также необходимо наличие дополнительных резервных аварийно-спасательных глубоководных средств для обеспечения безопасности самого аппарата (всем памятны история аппарата АС-28 и целый ряд аналогичных ситуаций с отечественными и зарубежными ОПА).

• Необитаемые телеуправляемые подводные аппараты рабочего класса (РТПА)

РТПА на сегодняшний день – лидирующая подводная система при производстве аварийно-спасательных и подводно-технических работ. Представляя собой мощную (до 250 л.с.) силовую платформу с промышленными манипуляторами, видеокамерами, системами позиционирования, освещения и возможностью монтажа навесного оборудования по требованию заказчика, рабочие ТПА способны выполнять широкий диапазон работ. Например, один из наиболее совершенных аппаратов, РТПА Schilling HD компании FMC Technologies Schilling Robotics имеет следующие характеристики:

• Рабочая глубина: до 4000 м
• Размеры: 3 x 1,7 x 2 м
• Мощность основного привода: 150 л.с.
• Мощность вспомогательного привода (привод навесных инструментов): 40–75 л.с.
• Вес в воздухе: 3700 кг
• Манипуляторы (стандартно): 1 х 7-функциональный, 200 кгс; 1 x 5-функциональный, 250 кгс.

Являясь весьма крупными аппаратами, РТПА требуют применения специализированных судов (однако меньшего размера, чем в случае с ОПА). С другой стороны, большинство судов обеспечения буровых платформ имеют возможность размещения РТПА (или уже имеют РТПА на борту), что дает преимущества в скорости мобилизации аппаратов при возникновении аварии.

К недостаткам РТПА относят большие габариты (что исключает работу в стесненных условиях), необходимость высокого уровня практической подготовки личного состава, ограниченный обзор. К преимуществам – наличие мощных силовых систем, позволяющих использовать гидравлические и иные инструменты, мощные манипуляторы, осветительные системы и др.

• Глубоководные водолазные комплексы (ГВК)

Являясь наиболее традиционным способом проведения водолазных работ, водолазный труд при этом остается наиболее рискованным и дорогим. С развитием подводных технологий задач, которые может выполнить только водолаз, остается все меньше и меньше. Примером тому могут служить освоение и эксплуатация глубоководных месторождений нефти и газа (1500 м и более), где используется только робототехника. Проведение глубоководных водолазных операций рискованно само по себе, даже не учитывая риск, которому подвергается водолаз в ходе непосредственной работы. Воздействие высоких давлений на организм, компрессия и декомпрессия, проживание в стесненных условиях на протяжении нескольких недель, развитие специфичных водолазных заболеваний и другие вредные факторы приводят к стремлению обойтись без труда водолазов.

Преимущества использования водолазов: возможность работы в стесненных условиях и при плохой видимости (так как доступны тактильные ощущения), возможность непосредственно анализировать ситуацию на месте работ и принимать своевременные решения. К недостаткам можно отнести наибольшие для рассматриваемых систем затраты на строительство самого ГВК и строительство/переоборудование судна-носителя, невозможность быстрой мобилизации, высокие эксплуатационные расходы, невозможность продолжительной непрерывной работы и прочие факторы, связанные с тем, что мы имеем дело с тяжелым физическим трудом людей в крайне опасной среде.

• Жесткие водолазные скафандры (ЖВС)

Изначально ЖВС создавались как средство объединения преимуществ ОПА (отсутствие необходимости декомпрессии, защита от факторов внешней среды, мобильность без расхода физических сил, присутствие человека на месте работ) с преимуществами водолаза-глубоководника (применение любого инструмента, высокая обзорность, высокая мобильность и ловкость, возможность работы в сложных условиях). Получившаяся в итоге система в высшей степени отвечает требованиям для аварийно-спасательной системы – она высокомобильна, не требует применения специальных приписанных к ней судов, обладает высокими экономическими показателями.

Жесткий водолазный скафандр

С точки зрения применения ЖВС имеет смысл обратиться к опыту ведущих мировых компаний и проводимых ими работ. Особую роль в таких работах играет компания Phoenix International (США), начавшая коммерческие работы с применением ЖВС в 2003 году по всему миру. Являясь компанией-оператором по проведению ПТР мирового класса и имея в своем распоряжении глубоководные водолазные комплексы, РТПА, крановые суда и баржи и т.д., компания Phoenix на тендерной основе была выбрана правительством США для осуществления популярного в Америке принципа совместной работы гражданских специалистов и военных структур – GOPO (Government Owned, Privately Operated – «Принадлежит государству, работает частным образом»). Суть принципа в том, что гражданская компания (в данном случае – Phoenix) получает в свое распоряжение сложные технические системы (в нашем случае системы ЖВС, принадлежащих ВМС США) и обязуется поддерживать их в полностью исправном состоянии, проводить обслуживание, ремонты, модернизации, обучение персонала и т.д. Компании предоставляется право использовать оборудование для коммерческих работ, но при этом при получении извещения от ВМС она обязана предоставить в крайне сжатый срок (например, в случае с аппаратом АС-28 этот срок составил 12 часов) полностью готовый к работе и мобилизованный комплекс в сопровождении технического и управляющего персонала. Таким образом, с государства снимается бремя по обслуживанию и содержанию техники и подготовке персонала (что очень важно для флота, имеющего естественную ротацию специалистов), при этом ВМС уверены, что в необходимый момент в их распоряжении будут полностью готовые к работе системы с персоналом, получившим максимально возможную подготовку и опыт в ходе многочисленных практических работ.

Как показывает конкретный опыт применения ЖВС, данный принцип функционирует весьма успешно. Получив коммерческий успех с использованием государственных скафандров, компания к настоящему моменту приобрела (сначала в лизинг, а потом выкупила) и свои собственные два комплекта ЖВС (четыре скафандра). За прошедшие годы компания Phoenix провела более 90 коммерческих работ по всему земному шару, от Средиземноморья и Мексиканского залива до Мадагаскара и Южно-Африканских морей, длительностью от нескольких недель до нескольких месяцев и с рабочими глубинами от 30 до более 300 метров. По мере накопления опыта стало возможным привлечение ЖВС ко все более сложным и тяжелым видам ПТР, особенно в области подводного строительства и обустройства нефтегазовых месторождений.

Совместное использование ЖВС и РТПА

Как показал опыт проведения практических работ с использованием ЖВС, наилучшие результаты достигаются при совместном использовании ЖВС и ТПА (РТПА). В этом случае за РТПА остается роль платформы обеспечения – аппарат обеспечивает освещение, видеодокументирование и наружный обзор места работ, подает и принимает инструменты, является силовым приводом для ручного гидравлического инструмента, манипулирует тяжелыми объектами и т.п. Пилот ЖВС осуществляет общее руководство работами, обеспечивает «тонкие» манипуляции, проникает внутрь пространственных конструкций и способен работать в более сложных условиях.

Платформа Schilling HD

Безопасность ЖВС обеспечивается экипажем РТПА, а недостающая РТПА гибкость и маневренность компенсируются высокими маневренными свойствами и относительно малыми размерами ЖВС. Например, компания Phoenix провела целый ряд работ именно в такой конфигурации и сообщает о высокой эффективности и высоких показателях безопасности при проведении работ.

Модернизация ЖВС

Столь интенсивное практическое использование ЖВС Hardsuit привело к естественной потребности увеличения его функциональных возможностей. Производитель Hardsuit, международная компания OceanWorks International (Канада-США) выпустила на рынок новое поколение жестких скафандров – Hardsuit Quantum. В ходе глубокой модернизации ЖВС получила новый двигательный комплекс – в отличие от старых двигателей постоянной частоты со сложным механизмом винтов изменяемого шага, на скафандре устанавливаются бесщеточные двигатели увеличенной мощности с винтами фиксированного шага. Это изменение не только увеличило мощность скафандра практически в два раза, но и на порядок сократило длительность обслуживания и ремонта – именно обслуживание сервоприводов лопастей ВИШ было наиболее трудоемким и технически сложным этапом при ТО ЖВС.

Выводы

Жесткий водолазный скафандр Hardsuit, особенно с учетом последних модернизаций, успешно зарекомендовал себя на практике как на коммерческом рынке, так и в области аварийно-спасательного дела.

По утверждению компании Phoenix, лучших результатов при работе им удалось добиться, используя ЖВС вместе с ТПА рабочего класса. В этом случае пилот ЖВС брал на себя руководство операцией на месте, выполнение тонких и сложных работ, использовал зрительное и тактильное восприятие, способность к импровизации, оставляя ТПА роль «рабочей лошади» – силовой и инструментальной платформы большой мощности. Очевидно, что совместная работа с РТПА (мощность которого 150–250 л.с.) требует большого опыта, филигранной техники и идеальной согласованности действий, что достигается исключительно в ходе продуманных и интенсивных тренировок и большого объема совместных практических работ. Не следует ожидать удовлетворительных результатов от пилотов и поверхностных групп обеспечения, имеющих возможность выполнять тренировочные спуски только в ходе учений и подобных редких событий.

Экономически эффективным решением данной проблемы может и должна стать подготовка экипажей в многофункциональных учебно-тренировочных комплексах, которые позволяют отработать сложные взаимодействия подводной техники в полностью контролируемых условиях, с имитацией течений, ограниченной видимости и моделированием подводной обстановки на месте предполагаемых работ.

ЗАО «НПП ПТ «ОКЕАНОС»
194295, Россия, г. Санкт-Петербург,
ул. Есенина, 19/2
тел. +7 812 292 37 16
www.oceanos.ru

Прыгали за борт лодки, чтобы принести, обработать и продать оную веточку. Вначале они долго и активно вдыхали и выдыхали воздух, потом прыгали с камнем за борт, достигали дна, хватали, до чего удавалось дотянуться — и сразу же всплывали, возвращаясь к чистому воздуху. На детальный выбор, что схватить, во время нырка времени не было.

Это с одной стороны. А с другой стороны… Еще в романе «20000 лье под водой» у Жюля Верна герои часами ходили по дну в водолазных костюмах, снабженных дыхательными аппаратами Рукейроля-Денейруза, усовершенствованных лично … А что там было совершенствовать?

Бенуа Рукейроль, французский горный инженер, в 1866 году изобрел и запатентовал прибор, регулирующий подачу воздуха с поверхности для горняков, находящихся в сильно загазованной атмосфере. Этот прибор был частью специального костюма для спуска в загазованные шахты с целью проведения там спасательных работ.

Лейтенант французского флота Огюст Денейруз узнал об изобретении и предложил усовершенствовать его для работы под водой. Аппарат содержал мембранный механизм, понижавший давление до нужного — в зависимости от силы давления воды на глубине.

Прибор Рукейлоля-Денейруза был пращуром акваланга и обладал кучей недостатков, главным из которых было фактическое отсутствие автономности. Мембранный механизм регулирования давления воздуха, поступавшего к водолазу, не позволял работать со сжатым воздухом давлением более чем 10−12 атмосфер. К тому же техника того времени не позволяла достаточно сильно сжимать воздух, посему реальной автономности в аппарате было всего несколько минут.

Все прочее время прогулки под водой водолаз дышал воздухом, подаваемым по шлангу с поверхности. И надо было обладать воображением Жюля Верна и его верой в разум человека, чтобы из этого «гадкого утенка» произвести руками капитана Немо практически будущий акваланг.

Давайте попробуем разобраться — в чем, собственно, проблема у водолаза? Сделал трубку подлиннее — и гуляй по дну, дыша воздухом с поверхности! Беда в том, что, скажем, на глубине 10 м давление по сравнению с атмосферным удваивается. И если попробовать, погрузившись даже на метр, сделать вдох через дыхательную трубку в метр длиной, то человек почувствует, что давление воды сделать вдох не позволяет.

Дело в том, что одна атмосфера соответствует давлению примерно 1 кг/см 2 . Площадь грудной клетки человека составляет примерно 600 см 2 . Это означает, что при погружении всего на метр при попытке дышать обычным атмосферным воздухом следует преодолеть противодействие давления воды примерно в 60 килограммов. А каково пытаться дышать атмосферным воздухом, если погрузиться еще глубже?

В XIX и первой половине XX века для подводных работ широко использовались водолазные костюмы. Англичанин Чарльз Энтони Дин еще в 1823 году запатентовал «шлем для пожарных». Когда через 5 лет, в 1828 году, Чарльз и его брат Джон объединили шлем и непромокаемый подводный костюм для водолаза — появился первый водолазный костюм, или скафандр.

Металлический герметичный шлем, окошки из толстого прочного стекла, шланг, по которому с поверхности подается воздух — и клапан, надавливая на который, водолаз стравливает лишнее давление. Зазевался стравить воздух — раздувшийся костюм выбросит на поверхность. Если ты работаешь в акватории порта на маленькой глубине, то это не страшно. А вот если опустился слишком глубоко, то можно заболеть кессонной болезнью, что весьма опасно.

Генри Флюсс в 1878 году изобрёл с замкнутой схемой дыхания (он был не первым — но зато более высокая надежность сделала его относительно безопасным), использующий чистый кислород (ребризер). Вскоре после начала применения аппарата стало известно, что чистый кислород, вдыхаемый под давлением, на глубине более 20 м становится токсичным, и время его вдыхания должно быть ограничено. То есть вроде бы — и можно опуститься под воду, но ненадолго. Если хочется жить.

С самого начала попыток создать прибор для дыхания под водой стало ясно, что воздух надо сжимать. Сжимать очень сильно. А потом придумать прибор, позволяющий понизить давление точно до того давления, которое соответствует глубине, на которой находится водолаз.

Первый мембранный механизм был придуман Рукейролем. А первый «легочный аппарат», сердце акваланга, был придуман Ж.-И. Кусто и Э. Ганьяном. Его хитрость была в сочетании регулятора, похожего на редуктор аппарата Рукейроля, и второго редуктора, снижавшего давление с 200−300 атмосфер в баллоне до примерно 10, поступавших на мембранный редуктор.

А с наступлением эры аквалангов при штурме глубин у водолазов появились новые проблемы. Об этом — в следующей статье.

Водолазный костюм - от Леонардо да Винчи до наших дней.
Вся история водолазного дела, в фотографиях.

Водолазный костюм Леонардо да Винчи, воссозданный по его чертежам в наше время
Водолазный костюм был придуман Леонардо для венецианцев, которым постоянно приходилось отражать морские военные атаки. Водолазный костюм Леонардо был выполнен из кожи, шлем был оснащен стеклянными линзами, обувь водолаза утяжелена металлическим грузом. Человек в таком костюме мог дышать с помощью колокола с воздухом, опущенного под воду, от которого к шлему водолаза были подведены дыхательные трубки.
Ученый предложил концепцию водолазного костюма с целью отражения угрозы, исходящей от турецкого флота. Согласно задумке, водолазы должны были погрузиться на дно и дожидаться прибытия кораблей противника. Когда вражеские суда показались бы над водой, водолазы должны были совершить диверсию и пустить корабли на дно. Доказать правильность этой концепции было не суждено. Венеция смогла противостоять турецкому флоту без помощи диверсантов.

Первое устройство для погружения на большую глубину английского королевского астронома, геофизика, математика, метеоролога, физика и демографа Эдмунда Галлея, конец 17 века
Английский астроном Эдмонд Галлей (тот самый Галлей, предсказавший возвращение кометы Галлея) построил водолазный колокол, вентилируемый с помощью бочонков со сжатым воздухом, присылаемых с поверхности. Как ни странно, идея оказалась удачной, и сам Галлей с четырьмя рабочими пробыл свыше 11 часов на глубине около 9 сажен. Впервые вентиляция водолазного колокола с помощью помпы была достигнута в 1788 г. Смитоном и с этого момента многочасовое пребывание водолазов под водой перестало быть экстраординарным событием.

"Колокол опустился на дно. Затем ассистент одел на голову другой, маленький колокол, и смог немного походить по дну – насколько ему позволяла трубка, через которую он дышал оставшимся в большом колоколе воздухом. После этого сверху были сброшены бочки с дополнительным запасом воздуха, утяжелённые грузом. Ассистент отыскал их и подтащил к колоколу".

Россия. "Водолазы без вина в воду не лазят"
Профессиональное сословие водолазов в России появилось в начале XVII века вместе с развитием рыбного промысла на Волге и в устье Яика (Урала). Тогда же, кстати, и появился сам термин «водолаз». Водолазы занимались поддержанием в рабочем состоянии казённых и монастырских учугов (подводных свайных заграждений, куда загонялись рыбы).
Старец Иринарха из Спасо-Прилуцкого монастыря на изгибе реки Вологды в январе 1606 г. отметил: "Дал старцу Якиму Лузоре за водолазное и на горшки девять алтын". А в 1675 г. патриарх Иоаким жалуется царю Алексею Михайловичу: "А учюжному де их промыслу без вина быти невозможно некоторыми делы, потому что водолазы для окрепья учюжных забоев и водяной подмойки и дыр без вина в воду не лазят и от того де астраханскому их учужному промыслу чинитца мотчанье и поруха великая и многое нестроение".
Водолазы были заняты добычей речного жемчуга, а также строительством и поддержанием в исправности гидротехнических сооружений рыболовных промыслов Нижней Волги. Они погружались без использования какого-либо специального снаряжения, "на нырке", и серьезных работ под водой выполнять не могли.
В 1763 г. в Санкт-Петербурге были выпущены первые правила водолазной службы: «Известия о порядке, кои соблюдать должно при водолазании и вытаскивании товаров из воды».

Костюм для погружения французского аристократа Пьера Реми де Бова, 1715

Один из двух шлангов тянулся к поверхности – через него поступал воздух для дыхания; другой служил для отвода выдыхаемого воздуха.

Аппарат для погружения Джона Летбриджа, 1715

Герметичная дубовая бочка
Эта бочка предназначалась для поднятия ценностей с затонувших судов.
В том же году англичанин Эндрю Бекер разработал похожую систему, которая была снабжена системой трубок для вдоха и выдоха.

Аппарат для погружения Карла Клингерта, 1797
В 1797 г. немцем А. Клингертом была предложена первая "одежда для водолазов", в которой действительно можно было работать под водой дольше трёх минут. Она состояла из непромокаемой ткани, на плечах водолаза прикреплявшейся к краю металлического колпака, который покрывал голову водолаза. Внутрь двух дыхательных кожаных труб с распределительным клапаном для вдоха и выдоха была вделана спиральная пружина для того, чтобы давлением воды не сплюснуло стенки.
Помпа для вентиляции костюма не предусматривалась ибо предполагалось, водолаз сможет дышать в воде самостоятельно. В 1798 г. изобретение Клингерта было испытано на реке Одер под Врацлавом. Уже при незначительном погружении у водолаза возникали затруднения дыхания, а на глубине 6 футов дышать стало невозможно, вследствие того, что давление воды на грудь водолаза превзошло силу дыхательной мускулатуры.
Впоследствии Клингерт усовершенствовал свой костюм, придав ему окончательно монструозный вид. Для противодействия давлению воды на грудную клетку водолаза Клингерт превратил аппарат в металлическую кирасу с приделанными к ней штанинами. Поскольку герметичность этого сооружения была сомнительна, к кирасе крепился насос для выкачивания воды, попадающей в аппарат.

"Он состоял из куртки, штанов из непромокаемой кожи и шлема с иллюминатором. Шлем соединялся с башенкой, в которой находился резервуар с запасом воздуха. Резервуар не пополнялся, так что время пребывания под водой было ограничено".

Костюм Чонси Холл, 1810

Первый глубоководный скафандр с тяжёлыми башмаками Августа Зибе (Германия), 1819
Неудобство состояло в том, что водолазу приходилось удерживать вертикальную позицию, иначе под колокол могла попасть вода. В 1937 году к колоколу было добавлено водонепроницаемое облачение, что позволило водолазу стать более подвижным.

Снаряжение Рукеройля-Денейруза образца 1865
…"Пользуясь прибором Рукеройля-Денейруза, изобретённым вашим соотечественником и усовершенствованным мною, вы можете безо всякого ущерба для здоровья погрузиться в среду с совершенно иными физиологическими условиями. Прибор этот представляет собою резервуар из толстого листового железа, в который нагнетается воздух под давлением в пятьдесят атмосфер. Резервуар укрепляется на спине ремнями, как солдатский ранец. Верхняя часть резервуара заключает в себе некое подобие кузнечных мехов, регулирующих давление воздуха, доводя его до нормального…". Жюль Верн, «Двадцать тысяч лье под водой"…
В своем романе Жюль Верн описал реально существовавший тогда аппарат Рукеройля-Денейруза.

Водолаз с аппаратом Рукеройля-Денейруза, готовый к экстренному спуску
В аварийной ситуации, когда требовался экстренный спуск водолаза, снаряжение Рукеройля-Денейруза можно было использовать без водолазной рубахи и маски:

Такие шлемы без существенных изменений использовались сто лет

Водолазный костюм с 20 маленькими иллюминаторами Альфонса и Теодора Кармагноль, Марсель, Франция, 1878

Аппарат Генри Флюсса, 1878
Прорезиненная маска соединялась герметичными трубками с дыхательным мешком и коробкой с веществом, поглощающим углекислый газ из выдыхаемого воздуха.

Водолаз спускается на дно у берегов Чили,
где произошло крушение британского судна Cape Horn, чтобы поднять груз меди, 1900

Один из первых водолазных костюмов с поддержанием давления, разработан М. де Плюви, 1906

Костюм Честера Макдаффи, вес 250 кг. 1911.
Знаменитая ретро-фотография.

Три поколения водолазных костюмов немецкой фирмы «Нойфельд и Кунке», 1917-1940
Первая модель (1917-1923)

Вторая (1923-1929)

Костюм третьего поколения (произведён между 1929 и 1940 годами)
Позволял погружаться на глубину 160 м. и был снабжён встроенным телефоном.

Мистер Перес и его новый стальной водолазный костюм, Лондон, 1925

Инструктор проверяет состояние студента, лежащего в декомпрессионной камере
во время занятий в школе водолазов, Кент, Англия, 1930

Почти Мини-подводная лодка на одного человека, 1933

Металлический костюм, позволявший водолазу спускаться на глубину более 350 м, 1938

Скафандр, позволяющий водолазу значительное время работать на глубине 300 метров без долгого процесса декомпрессии, 1974

Современный нормобарический скафандр. Слева.

Внешне нормобарический скафандр, несмотря на свое название, напоминает скорее миниатюрный батискаф. При длине 2,5 м и ширине 1,5 м одноместный АС весит 1,5 т. В верхней части аппарата размещен обзорный купол, а по бокам корпуса крепятся металлические руки-манипуляторы. За счет использования четырех электродвигателей одноместные скафандры могут развивать под водой скорость до трех узлов, а система погружения позволяет опускаться на глубину до 600 м.

Существует также двухместная версия - это два соединенных друг с другом одноместных скафандра. Один оператор отвечает за передвижение самого аппарата, а второй управляет работой рук-манипуляторов. Такой вариант скафандра весит чуть более 3 т.
Все.
Основа материала - публикация с сайта "Водный мир", 2015. Дополненная автором.

История водолазного костюма

Люди давно хотели попасть под толщу воды и узнать, что же там происходит на дне морском, но всегда было одно маленькое препятствие — не хватало воздуха в легких, что бы продержаться под водой как можно дольше.

В помощь людям был придуман — водолазный костюм. Давайте вместе посмотрим какие были водолазные костюмы, их эволюционный путь. Сегодняшний обзор о скафандрах, о тех забавных прародителях современных гидрокостюмов, которые мы много раз видели по телевизору, в фильмах и исторических передачах.Один из первых скафандров состоял из мешковатого брезентового гидрокостюма (если его можно так назвать), шлема, который был сделан из меди, латуни или бронзы, к нему шел воздушный шланг для подачи воздуха с поверхности, в довершении всего у водолаза были тяжеленные ботинки и нож на всякий случай. Некоторые костюмы еще специально утяжеляли разнообразными грузами, что бы водолаз быстрее спустился на нужную глубину.

История водолазного костюма или жизнь под давлением.

Костюм для погружения французского аристократа Пьера Реми де Бова, 1715 Предполагалось, что железный корсет защитит водолаза от чрезмерного гидравлического давления, а кожаная куртка сделает костюм водонепроницаемым. Два шланга присоединённые к шлему тянулись на поверхность. Один шланг для поступления воздуха (его должны были накачивать в шланг с помощью мехов), второй шланг для отвода выдыхаемого воздуха.

Костюм для погружения французского аристократа Пьера Реми де Бова, 1715 Водолазный костюм Пьера Реми де Бова, 1715

Аппарат для погружения Карла Клингерта, 1797 Изобретатель сам опробовал свое изобретение в реке. Верхняя часть костюма была защищена цилиндрической конструкцией, благодаря чему можно было гулять по дну реки. Костюм состоял из кожаной куртки, штанов и цилиндрического шлема, а вот ботинки к костюму не прилагались, надеюсь испытатель не порезал себе ноги о речные камни. Шлем был соединен с башенкой, в которой находился резервуар с воздухом. Резервуар не пополнялся, так что время прибывания под водой было ограничено.

Резервуар с воздухом.
Аппарат для погружения Карла Клингерта, 1797

Первый глубоководный скафандр с тяжёлыми башмаками Августа Зибе (Германия), 1819

Иллюстрация из газеты «London News»

Неудобство состояло в том, что если водолазу приходилось удерживать вертикальную позицию, иначе под колокол могла попасть вода. В 1937 году к колоколу было добавлено водонепроницаемое облачение, что позволило водолазу стать более подвижным. Такие шлемы использовались на протяжении более ста лет.

Водолазный костюм Альфонса и Теодора Кармагноль, Марсель, Франция, 1878 С двадцатью маленькими иллюминаторами. В чем суть такого большого количества таких маленьких экранчиков нам понять не удалось.
Аппарат Генри Флюсса, 1878 Прорезиненная маска соединялась герметичными трубками с дыхательным мешком и коробкой с веществом, поглощающим углекислый газ из выдыхаемого воздуха.

Аппарат Генри Флюсса, 1878

Один из первых водолазных костюмов с поддержанием давления, разработан де Плюви, 1906. Он утверждал, что совершил много погружений на глубину до 100 метров. Мы не знаем правда это или нет, но водолазный костюм выглядит забавно. Похож на робота из научно-фантастических фильмов 1950-х годов.

Атмосферный водолазный костюм де Плюви, 1906. Костюм из алюминиевого сплава Честера Макдуффи весом около 200 кг, 1911

Три поколения водолазных костюмов немецкой фирмы «Нойфельд и Кунке», 1917-1940

Первая модель 1917 — 192
Вторая модель 1923-1929 Третья модель 1929-1940

Костюм третьего поколения немецкой фирмы «Нойфельд и Кунке» позволял погружаться на глубину до 160 метров и был снабжен встроенным телефоном. Мистер Перес и его новый стальной водолазный костюм, Лондон, 1925

Мистер Перес и его новый стальной водолазный костюм, Лондон, 1925

Американские морские водолазы носили вот такие водолазные костюмы с 1918 прямо до середины 1980-х. Этот костюм позволил водолазам работать на немного больших глубинах, чем прежде и главным образом его можно было использовать на большой глубине для спасательных операций. Костюм из прорезиненной ткани защищал водолаза от холода и грязной воды.

Костюм использовался с 1918-1980

Под такой водолазный костюм водолазы надевали теплую шерстяную одежду, что бы было теплее.
Скафандр, позволяющий водолазу значительное время работать на глубине 300 метров без долгого процесса декомпрессии. Можно сказать, что это скафандр был субмариной на одного человека. Благодаря этому скафандру водолазы больше не должны были испытывать дискомфорт от холодной воды, вдыхать сложные газовые смеси и должны были перестать бояться потенциальную кесонную болезнь. скафандр широко использовался в 70-х годах прошлого века в нефтяной промышленности. А в 1979 Сильвия Эрл установила мировой рекорд в этом скафандре. Она спустилась на 381 метр и шла по морскому дну в течение двух с половиной часов, рекорд, который до сих пор не побит.

Океан был первой чужеродной средой, куда мы отправили своего представителя. И эволюционный путь, который прошёл костюм для изучения океанских глубин, поражает воображение…В древности при попытках погружения под воду (например, в охотничьих целях) человек мог рассчитывать только на свою выносливость и отвагу. При этом первые упоминания о технических приспособлениях для погружения под воду встречаются ещё в трудах Аристотеля в IV веке до нашей эры. В своих трудах он пишет, что во времена Александра Македонского ныряльщики могли дышать под водой, опуская в него перевёрнутый котёл, в котором оставался воздух. По сути, этот перевёрнутый котёл был прототипом придуманного лишь в XVI веке водолазного колокола.

1689 г. Дени Папен предложил дополнить водолазный колокол мощным поршневым насосом, который позволял бы восполнять использованный воздух.

Конец 17 века. Устройство для погружения на большую глубину английского королевского астронома, геофизика, математика, метеоролога, физика и демографа Эдмунда Галлея, конец 17 века.

"Колокол опустился на дно. Затем ассистент одел на голову другой, маленький колокол, и смог немного походить по дну – насколько ему позволяла трубка, через которую он дышал оставшимся в большом колоколе воздухом. После этого сверху были сброшены бочки с дополнительным запасом воздуха, утяжелённые грузом. Ассистент отыскал их и подтащил к колоколу".

1715 г. Костюм для погружения французского аристократа Пьера Реми де Бова,
Один из двух шлангов тянулся к поверхности – через него поступал воздух для дыхания; другой служил для отвода выдыхаемого воздуха.

1715 г. Аппарат для погружения Джона Летбриджа.
Эта герметичная дубовая бочка предназначалась для поднятия ценностей с затонувших судов. В том же году, другой англичанин Эндрю Бекер разработал похожую систему, которая была снабжена системой трубок для вдоха и выдоха.

1797 г. Аппарат для погружения Карла Клингерта,
"Он состоял из куртки, штанов из непромокаемой кожи и шлема с иллюминатором. Шлем соединялся с башенкой, в которой находился резервуар с запасом воздуха. Резервуар не пополнялся, так что время пребывания под водой было ограничено".

1810 г. Костюм Чонси Холл.

1819 г. Первый глубоководный скафандр с тяжёлыми башмаками Августа Зибе (Германия)
Водолазное снаряжение, состоящее из металлического шлема с иллюминатором, жестко соединенного с открытой кожаной рубахой, которую утяжеляли грузы. В шлем с поверхности подавался воздух, излишек которого выходил из-под нижнего края рубахи. Водолазный скафандр Зибе представлял собой миниатюрный водолазный колокол, позволявший водолазу погружаться на небольшую глубину и находиться под водой только в вертикальном положении. Этот вариант скафандра нашел практическое применение в 1834 году при водолазных работах на затонувшем корабле «Ройял Джордж».

19 век Трёхболтовое водолазное снаряжение, «трёхболтовка»
Данное стандартное водолазное снаряжение используется в российском ВМФ и гражданском флоте с ХIХ века и по сей день. Им комплектуются водолазные станции морских и рейдовых водолазных ботов, спасательных судов и буксиров. Не изолирует водолаза от давления внешней среды (воды). Оснащается переговорным устройством.
Состав: медный шлем, водолазная рубаха, водолазные, водолазные груза, водолазный нож в футляре, воздушный шланг или шланг-кабель,сигнальный конец или кабель-сигнал, водолазное бельё.

1878 г. Водолазный костюм с 20 маленькими иллюминаторами Альфонса и Теодора Кармагноль, Марсель, Франция,

1878г. Аппарат Генри Флюсса
Разработал устройство для спасения горных рабочих из затопленных водой участков шахт и горных выработок. Устройство представляло собой маску, закрывающую лицо водолаза и соединенную герметичными трубками с кислородным баллоном, дыхательным мешком и коробкой с веществом, поглощающим углекислый газ из выдыхаемого воздуха (каустической содой). Изобретение Флюсса явилось первым работоспособным ребризером. Водолаз спускается на дно у берегов Чили, где произошло крушение британского судна Cape Horn, чтобы поднять груз меди, 1900 г.

1906 г. Один из первых водолазных костюмов с поддержанием давления, разработан М. де Плюви

1911 г. Костюм из алюминиевого сплава Честера Макдуффи весом около 200 кг

1917-1940 гг. Три поколения водолазных костюмов немецкой фирмы «Нойфельд и Кунке»
Костюм третьего поколения (произведён между 1929 и 1940 годами) позволял погружаться на глубину 160 м. и был снабжён встроенным телефоном.

1925 г. Мистер Перес и его новый стальной водолазный костюм, г. Лондон

1930 г. Инструктор проверяет состояние студента, лежащего в декомпрессионной камере во время занятий в школе водолазов, Кент, Англия

Странички из журнала с инструкциями о том, как смастерить собственный костюм для подводного плавания из подручных материалов вроде банки для хранения печенья или сосуда для нагревания воды

Надувной костюм

1933 г. Мини-подводная лодка для одного человека