Образованная пузырьками пена забивает капиллярные кровеносные сосуды, и человек может погибнуть. Или уж, во всяком случае, серьезно заболеть.
Если человек пробыл в водолазном костюме два часа на глубине всего двадцати пяти метров, то на поверхность его приходится поднимать часа полтора, чтобы произошла, как говорят, декомпрессия, то есть чтобы человек привык к уменьшенному давлению и азот постепенно выделился из крови.
Водолазный костюм вентилируемого типа, о котором идет речь, изобретен довольно давно, в начале XVIII века.
Для длительных научных исследований используются специальные подводные дома — лаборатории акванавтов. Обычно они изготовляются из стали и других прочных материалов. Но в одном случае подводным домом стала воздушная подушка! Это было подводное жилище молодых энтузиастов-москвичей, исследователей Черного моря. Аквалангисты клуба «Дельфин» посвятили свой необычный эксперимент 50-летию Ленинского комсомола.
Они соорудили надувной дом — шар из прорезиненного капрона объемом около десяти кубических метров — и установили его у побережья Крыма, в Карадаге.
Назвали исследователи свой дом «Спрутом»: прикрепленный тросами ко дну моря, чтобы не всплыл, он действительно чем-то напоминал это морское животное. В своем доме аквалангисты могли находиться в течение пяти суток.
Но разве до появления водолазного костюма люди не умели находиться под водой и даже работать там?
Умели. Для этого они пользовались
Но не человек первым изобрел водолазный воздушный колокол. Сделала это природа. Есть небольшое насекомое — водяной паук-серебрянка. Он живет под водой, а дышит воздухом. Как же ухитряется паучок снабжать себя воздухом, уж не по дыхательной ли трубке с поверхности?
Нет, хотя другие насекомые пользуются и таким способом. Паук строит себе под водой, где-нибудь под листком подводных растений, своеобразный воздушный колокол — жилой дом в виде воздушной подушки. А воздух в него таскает из атмосферы: когда паук ныряет, к его телу всегда пристают серебряным бисером пузырьки воздуха. Спустится паук в свой подводный дом, пузырьки и пополняют запас воздуха в нем.
Водяной паук — не единственный представитель живого мира, строящий себе под водой гнезда-жилища из воздушных пузырьков. Занимаются этим и некоторые рыбки. И даже такое крупное животное, как ондатра, тоже может дышать подо льдом, собирая выдыхаемые ею пузырьки воздуха в одну большую воздушную подушку. Но как же можно дышать выдыхаемым воздухом? Подушка оказывается «хитрой» — из нее в воду непрерывно отводится выдыхаемый углекислый газ, а в подушку поступает кислород из воды. Подобные «жабры» нам уже встречались, когда шел разговор о плавательном пузыре рыб и жуке-плавунце.
Идея воздушного колокола не устарела и теперь, она используется при проведении подводных строительных кессонных работ.
Кессон и есть, по существу, тот же колокол.
Даже если в колоколе израсходован не весь воздух и в нем остался кислород, человек не может все же дольше находиться в нем из-за углекислого газа, содержащегося в продуктах дыхания и являющегося сильным ядом. Ему ведь деваться некуда, он так и остается под колоколом. Вскоре подушка под колоколом из спасительной воздушной превращается в гибельную углекислую. Нужно срочно поднимать колокол!
Опытом паука-серебрянки воспользовались советские изобретатели, построившие подводное жилище из тончайшей пленки, толщиной всею 0,3 миллиметра, с мелкоячеистой сеткой сверху. Ведь и паук тоже оплетает свое жилище паутинками. Сначала этот почти прозрачный подводный дом так и называли «Серебрянкой», но потом, когда внутри него под водой зажгли электрические лампочки, он стал очень похож на Луну, и его переименовали в «Селену».
Летом 1972 года «Селену» испытывали под водой, установив ее на металлической раме с якорями.
Сетка на доме была почти незаметной, рыбы даже натыкались на дом, и его первые обитатели чувствовали себя живущими прямо в воде!
Может быть, когда-нибудь на морском дне появятся целые города под прозрачными куполами?
В вентилируемом скафандре можно погрузиться на глубину до шестидесяти метров — глубже нельзя: азота в крови растворится так много, что наступит «азотное опьянение», как при наркозе. Недостаток вентилируемого скафандра и в том, что он неразрывно связан воздушным шлангом с кораблем. Мало того, что со шлангом может всякое случиться, а это грозит гибелью водолазу, он сильно ограничивает подвижность водолаза, его работоспособность.
Настоящей революцией в водолазном деле стало изобретение
И вот как она была решена. Советский изобретатель увидел однажды у сынишки резиновую игрушку — надувного клоуна. И этот игрушечный клоун подсказал нужную идею.
Смотрите, как мы будем теперь отливать нашего клоуна. Вместо деревянной модели возьмем надувного клоуна и, проделав в нем маленькую дырочку, зальем внутрь жидкость, плотность которой такая же, как и литейной земли. Это нужно, чтобы модель не искажалась, не деформировалась, находясь в форме. Через некоторое время, когда форма затвердеет, удалим жидкость из модели и вытащим ее, сжавшуюся, через литниковое отверстие.
Теперь можно заливать. Вскоре у клоуна появится алюминиевый близнец.
Всем известна тонкая полиэтиленовая пленка, идущая на упаковку продуктов. А вот как ее получают? Без помощи воздушной подушки и тут не обошлось. В специальных машинах расплавленная пластмасса выдувается вверх через узкую щель горячим воздухом. Образующаяся тонкая прозрачная «колбаса» режется вдоль и получается плоская тонкая пленка. Просто и изящно, как говорят инженеры, когда хотят похвалить хорошее решение.
«Колбаса» из тончайшей пленки используется и для настоящих колбас. Без ее помощи известное с древности изготовление колбас пришлось бы сильно сократить — не стало хватать кишок животных, из которых делается ее естественная оболочка. С конвейера лишь одного из московских заводов ежегодно сходит около ста миллионов погонных метров надутой воздухом тончайшей белковой оболочки для колбас.
Нам уже не привыкать менять профессии, превратимся теперь в горняков, шахтеров. Важная и почетная специальность.
В угольной шахте вы наверняка еще не были, давайте спустимся, посмотрим, как добывают уголь. Шахтная клеть, вроде обычного лифта, но побыстрее, опустила нас вниз, где идут выработки. Пройдя по подземным коридорам, дойдем и до забоев, где горняки с помощью машин и отбойных молотков вгрызаются в угольный пласт.
Вслед за шахтерами, рубящими уголь, по забою движутся другие рабочие — крепильщики. Они устанавливают крепь — деревянные или металлические стойки-распорки, поддерживающие кровлю забоя. Иначе она через некоторое время обвалится.
Еще в средние века вот так же трудились в шахте крепильщики, рискуя жизнью. А сколько молодого леса губится на тонкие стойки-крепи! Только на шахтах нашей страны — сотни тысяч кубометров ежегодно. Металлическая же крепь громоздка и сложна.
Долго бились изобретатели над проблемой крепления. На помощь пришла воздушная подушка. Изобретатели Днепропетровского горного института предложили вместо деревянной крепи пневматическую. В резиновые надувные баллоны нагнетается воздух, стенки баллона прижимаются к грунту и кровле пласта и предотвращают обвал, действуя как уже знакомый нам домкрат. Из нескольких больших баллонов, укладываемых друг на друга, образуются «костры», как их называют шахтеры, так что подушка может применяться при любой высоте забоя. Но изобретатели этим не ограничились, они сделали пневматическую крепь самоходной, управляемой на расстоянии. Когда ее нужно передвинуть, воздух из баллонов выпускают, специальное устройство передвигает их вдоль забоя, и баллоны надувают снова.
В шахтах воздушную подушку можно использовать не для одной только крепи. Случись, например, пожар (хоть и редко, но бывает и такое), как тотчас возникает необходимость изолировать его очаг, чтобы резко уменьшить приток воздуха. Как это сделать? Самое лучшее — воспользоваться воздушной подушкой, например огромными надувными перегородками из синтетической ткани. Они надуваются сжатым азотом всего за сорок секунд и плотно прижимаются к стенкам штольни — тяга прекращается. В центре перегородки есть двери для прохода аварийных команд. Просто, дешево, надежно.
В шахтах и рудниках доставляют неприятности вертикальные стволы — того и гляди, сверху свалятся обломки породы. Тут может помочь огромная пневматическая надувная чечевицеобразная «пробка» диаметром в несколько метров. При необходимости она может перекрыть ствол за считанные минуты.
А вот как помогает подушка нефтепроводам. По огромным стальным трубам, паутиной покрывающим землю, приходится перекачивать разные сорта нефти и бензина, но так, чтобы они не перемешивались, иначе драгоценный продукт будет погублен. Как этого добиться? Проще всего с помощью надувных резиновых шаров-разделителей, которые помещают в трубопровод между различными сортами продукта, и они мчатся вместе с жидкостью по стальной трубе, заодно очищая ее от разных отложений. Шары сигнализируют и о температуре перекачиваемого топлива, и о своем собственном местонахождении.
А вот снова труба, и в ней подушка, но роль ее иная. В технике часто приходится протаскивать через длинную трубу кабель. Известны десятки решений этой задачи, совсем не такой простой, как кажется. Но, пожалуй, использование воздушной подушки, предложенное английскими изобретателями, одно из самых оригинальных. Изобретатели назвали свое устройство «пневматическим червем». Что ж, похоже — оно представляет собой тонкую раздвижную, телескопическую стальную трубу с надувным резиновым шариком на обоих концах. К трубке присоединен протаскиваемый кабель. Когда надувается задний шарик и упирается в стенки трубы, то передний, не надутый, продвигается на несколько сантиметров вперед. Потом надувается передний шарик, а из заднего выпускают воздух — при этом он подтягивается к переднему. За час «червь», хоть продвигающийся медленно, проходит путь более километра!
Как обычно укладывают бетонные трубы в траншею, например, для канализационных сетей? Привозят отрезки труб, укладывают в вырытую траншею, потом соединяют их. А если эти трубы огромного диаметра? Поди-ка повозись с ними! В Швейцарии воспользовались воздушной подушкой, получилось куда проще. Укладывают огромный резиновый надувной баллон в траншею, туго надувают его и в пространство между ним и стенками траншеи заливают бетон. Когда он затвердеет, воздух из баллона выпускают, вытаскивают баллон, и труба готова!
Наши изобретатели сделали еще один шаг — они решили просто закопать подушку в землю. На первый взгляд — совершенно бессмысленно. Оказывается, очень даже полезно. В земле прорывают узкую щель, в нее закладывают сплющенную оболочку надувного резинового баллона и засыпают землей. Потом включают компрессор, и он подает по шлангу воздух в баллон. Земля над щелью начинает вдруг оживать, она горбится, вздымается горой, из нее показывается баллон. Воздушная подушка расталкивает грунт, отваливая его в стороны. Стоит выпустить воздух из баллона, убрать его — и готова траншея для канала, газопровода, силосной ямы. Получилась землеройная машина, экскаватор необычного типа!
Кто имел дело с автомобилем, знает, что автомобильный аккумулятор постоянно нуждается в добавлении чистой, дистиллированной воды. А если ее нет? Стоит впустить струю пара из кипящего чайника внутрь полиэтиленового мешка, как по его внутренней поверхности начнет стекать дистиллированная вода.
Искусственный мускул и кашляющий цветок
С воздушной подушкой, играющей роль своеобразного искусственного мускула, нам уже приходилось встречаться не раз. Разве подушка — рессора, домкрат или экскаватор — не выполняет этой функции?
Каждый без труда может наглядно удостовериться в этом.
Возьмите обычный полиэтиленовый пакет-мешочек, расправьте его, если он еще ни разу не был в употреблении. А теперь загните верхнюю часть или попросту попробуйте сложить пакет пополам Не получится! Стенки пакета герметичны (поэтому с ним нельзя играть маленьким детям — если надеть пакет на голову, можно задохнуться), и пойманный внутри воздух раздует пакет. Сожмите посильней, и пакет набухнет, как мускул на согнутой с усилием руке.
Где и как можно использовать это свойство воздушной подушки?
Вам не приходилось видеть резиновую игрушку — прыгающую лягушку? Отчего она скачет? Ее задние лапки — искусственный мускул: стоит подать в них сжатый воздух, как они распрямляются, и лягушка — скок!