Простейший дыхательный аппарат – это полая тростинка. С ее помощью древние пловцы погружались на глубину до 3 метров. Именно такой технологией пользовались ловцы жемчуга и «морских губок». Подводная охота, ремонт кораблей и поиск затопленных кладов – все это было возможно только при помощи подводного погружения.
В ХХ веке настоящую «революцию» сделал дыхательный аппарат «открытого цикла». Его создателями стали капитан ВМС Франции Жак-Ив Кусто в сотрудничестве с инженером Эмилем Ганьяном. С 1945 года, скуба-аппарат был запущен в серийное производство компанией «Aqualung». Началась эпоха спортивного и рекреационного дайвинга.
Античная история подводного плавания
Уже в эпоху античности люди старались покорить не только землю, но и море. Барельефы Древней Греции и Крита содержат изображения рыб, водорослей и плавающих под водой людей. Подводное плавание использовали ловцы жемчуга и «морских губок». Древние пловцы умели погружаться на глубину до 30 метров, но нахождение под водой ограничивалось 2-3 минутами.
Более того, погружение использовалось, как часть военных операций. Геродот упоминает о греческом ныряльщике Скиллиасе, сыгравшем важную роль во время войны с Персией в 481 – 480 годах до н. э. Вместе с дочерью Гидной он перерезал под водой якорные канаты кораблей персов, чтобы их унесло течением.
Чтобы иметь возможность дольше находиться под водой, люди стали использовать камень, как примитивный вариант жилета-компенсатора. Увеличить глубину и продолжительность погружений помог изобретенный Аристотелем дыхательный аппарат.
Кожаный бурдюк помог увеличить глубину и длительность погружений задолго до изобретения баллонов с кислородом. Такой дыхательный аппарат описал в 77 году Плиний Старший.
История профессионального дайвинга: от бурдюка с воздухом до водолазного колокола
С изобретением простого дыхательного аппарата перечень функций погружения под воду расширяется. В 1191 году водолазы выполняли роль «почтальонов» для осажденной крепости Акра, под стенами которой стояла армия Ричарда Львиное Сердце. Еще одна интересная страница участия водолазов в военных операциях – это битва при Ле-Англели в 1203 году. Таким способом под воду закладывались сосуды с горючими или взрывчатыми смесями.
Со временем люди создали прототип современного гидрокостюма. Немецкий литератор Кьезер в 1405 описывает вариант гидрокостюма, включающего кожаную куртку и металлический шлем с двумя иллюминаторами из стекла. К нему добавлялся воздушный мешок, соединяющийся с костюмом при помощи кожаной трубки. Это удлинило время пребывания под водой, но не существенно.
Объем кислорода в мешке быстро заканчивался, а уровень углекислого газа возрастал. Решить эту проблему помогло создание в 1530 году подводного колокола из кожи. Устройство позволяло передвигаться по дну реки или моря, пока хватало воздуха внутри. Первое задокументированное применение водолазного колокола – это представление греческих акробатов в 1538 году на озере Тахо возле испанского города Толедо. Во время выступления перед королем Карлом V водолазы вошли в «воздушный колокол» их собственной разработки.
Конструкция водолазного снаряжения совершенствуется, становится более безопасной:
- в 1535 году итальянцем Гульермо де Лорена создана воздушная камера в форме цилиндра длиной в 1 метр. Конструкция закрывала голову, плечи и грудную клетку водолаза. В головной части были окошки для обзора. Сооружение спускалось и подвешивалось на канатах;
- В 1565 году водолазы принимали активное участие во время осады острова Мальта турками. В XV – XVII веках конструкция «воздушных колоколов» постепенно совершенствуется. Их изготавливают из дерева и металла. Возникает забота о комфорте водолаза при погружении;
- в 1597 году итальянский архитектор Бонаюрто Лорини конструирует водолазный колокол, оснащенный специальной площадкой, что облегчало использование для фортификационных работ;
- в 1603 году немецкий художник Франц Кестлер разработал «водяную броню» – деревянный колокол, позволявший находится под водой до 45 минут;
- в 1613 году военный инженер из Испании Диего Уфано разрабатывает обновленную конструкцию водолазного шлема. По его задумке, такая экипировка должна помогать водолазу лучше себя чувствовать, что улучшает продуктивность работы.
Хотя британский философ Фрэнсис Бэкон предлагал применять такую конструкцию, как резерв кислорода. По его теории, когда водолаз не может больше задерживать дыхание, то заходит в колокол. Набрав воздух в легкие, предполагалось дальнейшее продолжение работы.
Водолазные колокола используются для фортификационных работ, исследования затонувших кораблей. Испанец Франциско Меливан использовал построенный в Гаване «воздушный колокол» для поиска и успешного подъема затонувших кораблей. Подобная конструкция помогала капитану британского судна и опытному водолазу Уильяму Фипсу поднять ценный груз с затонувшего галеона «Нуэстра сеньора де ла Кансепсьон».
Команда индейцев-водолазов под его руководством подняла в 1686-1687 годах на поверхность золото, серебро и другие ценности. Общая стоимость спасенного груза составила 300 000 фунтов стерлингов.
Конструирование водолазных колоколов осуществляет и британский астроном, по совместительству геофизик Эдмунд Галлей:
- 1696 год – патент на созданный им аппарат;
- 1716 год – доклад о новом изобретении на заседании Королевского научного общества;
- 1717 год – построен колокол в форме усеченного конуса с застекленным иллюминатором в верхней части (обеспечивает естественное освещение).
«Подводный шар» мог погружаться на глубину до 18 метров, находиться под водой 90 минут. Водолаз того времени превратился в небольшую подводную лодку (субмарину).
В 1772 году французский инженер и физик Шарль Огюстен де Кулон делает в Академии Наук доклад. В нем представлен «воздушный корабль» – усовершенствованная модель колокола. К 1788 году специалист по отделочным работам Джон Смитон создал подобный аппарат в форме куба. Модель была снабжена насосом Папена для увеличенного давления и одновременно внутренней вентиляции.
Как создавался гидрокостюм
Одновременно совершенствовалась экипировка, позволяющая автономно погружаться на большую глубину:
- 1783 год – французский инженер Пьер-Александр Форфе конструирует мехи, которые надевались на грудь и спину человека, а затем удерживались при помощи пружин в раскрытом виде;
- 1786 год – немецкий механик Карл Клингерт создает усовершенствованную версию шлема, ранее разработанного Фремине;
- 1797 год – Клингерт создает экипировку, похожую на гидрокостюм – куртку и штаны с плотными манжетами из водонепроницаемой кожи, сверху крепился металлический колпак;
- 1802 год – британским изобретателем Вильямом Фордером изобретен гидрокостюм, состоящий из медного цилиндра для головы и груди, половины которого скреплялись болтами;
- 1819 год – немецким механиком Августом Зибе сконструирован мягкий водолазный костюм из водонепроницаемого материала;
- 1828 год – разработанная британскими изобретателями Джоном и Чарли Динами система вентиляции для пожарного скафандра начинает использоваться для водолазных костюмов;
- 1834 год – американский изобретатель Норкросс предлагает систему вентиляции, при которой воздух подается в районе рта подводника, а углекислый газ удаляется через трубку, которая расположена в верхней части шлема;
- 1835 – создан костюм, состоящий из верхнего футляра с иллюминатором и штанов и кожи;
- 1839 год – Зибе дорабатывает свое изобретение с помощью привинчивающегося металлического шлема с травящим клапаном, который приводит в действие сам человек.
Получившийся вид экипировки получил название скафандр (сборное слово, сочетающее греческие «лодка» и «человек»). В 1948 году будущий адмирал Нахимов использует работу подводников для подъема затонувшего судна «Струя». В 1861 году водолазы зачислены в штат русских военных.
Позже французский офицер Огюст Дейнеруз создает скафандр, который можно считать прототипом современного трехболтового снаряжения, включая удобный шлем. В 1875 году Дейнеруз впервые применяет его для спасательных операций.
Создание акваланга, развитие спортивного дайвинга
Первый прототип современного дыхательного аппарата – это кожаный бурдюк, накачанный воздухом. Подобный мешок, располагавшийся за плечами, описал Роджер Бэкон. Леонардо да Винчи в «Атлантическом кодексе» описывает мягкий скафандр с дыхательным аппаратом. В конструкцию входил дыхательный мешок, баллоны с воздухом, зажим для носа и загубник для подачи воздуха. Изображение водолаза в подобном костюме содержится в фортификационном трактате Валло, датированном 1524 годом.
Леонардо да Винчи также разработал конструкцию ласт. Его «перчатки для плавания» имитировали строение перепончатых лап водоплавающих птиц. Хотя эта идея была полноценно реализована только в 1924 году, костюм Джованни Борели уже предполагал прототип ножных ласт.
В 1650 году британский физик Роберт Бойль изучает действие компрессии, а затем декомпрессии на организмы животных и людей. Результатом становится закон Бойля – Мариотта. В это время изобретен первый компрессор, появляется понятие «декомпрессионная болезнь».
Происходило постепенное совершенствование дыхательного аппарата:
- 1827 год – французский испытатель Жан-Батист Болдуэн испытывает на реке Сена аппарат, позволяющий подавать воздух в шлем под давлением 10 кгс/см2 в течение 60 минут, источником кислорода служили 2 металлических ящика;
- 1825 год – британцем Уильямом Джеймсом создана автономная экипировка для водолазов, воздух в шлем поступал из резервуара, закрепленного на поясе;
- 1830 год – американский испытатель И. Кондерт создает прорезиненный костюм с прикрепленным резервуаром сжатого воздуха, достигнув герметичности конструкции;
В это же время директор спасательной компании Л. д'Ожервиль создает собственную конструкцию дыхательного аппарата. Кроме медного баллона за спиной, применялся нагрудный дыхательный мешок. Воздух поступал через полумаску через 2 спиралевидные трубки из меди. Испытания проводились во время спасения затонувшего судна «Беллона».
В 1853 году русский инженер Василий Вшивцев создает автономное дыхательное снаряжение. Воздух подавался через поплавок на поверхности воды с помощью дыхательной трубки. Конструкция предусматривала клапанную коробку вдохов и выдохов.
В 1865 году Огюст Дейнеруз вместе с инженером Бенуа Рукеройлем создали экипировку, имеющую объемный резервуар с запасом кислорода, прикрепляемый на спину. Воздух подавался в шлем при помощи автоматического регулятора (легочного автомата) под названием «аэроформ».
С 1925 года существует снаряжение без шлема, созданное Морисом Фернезом. В конструкцию входили защитные очки, носовой зажим и трубка с резиновым загубником. Воздух подавался с поверхности при помощи насоса. В 1926 году Фернез совершенствует конструкцию вместе с Ивом Ле Приером. Добавляются баллон со сжатым воздухом, манометр, гибкий шланг с загубником, водонепроницаемые очки, зажим для носа.
Постепенно конструкция совершенствуется:
- 1933 год – Ив Ле Приер создает экипировку «Марк II». В нем герметичные очки заменяет маска, а баллон большего объема перемещается на грудь;
- 1938 год – француз Макс Форье создает новый тип аппарата – полумаска. В отличие от полной маски, подобная экипировка закрывает только глаза и нос.
В 1943 году Жорж Коммейн совершенствует конструкцию, созданную Ле Приером с помощью возвратного клапана. Испытывая новую экипировку, изобретатель погрузился на глубину 53 метра. В этом же году капитан французских ВМС Жак-Ив Кусто вместе с инженером Эмилем Ганьяном создали автоматический аппарат открытого цикла дыхания. Он получил название акваланг, хотя более известен, как SCUBA (отсюда скуба-дайвинг).
С 1945 года SCUBA-аппарат запущен в серийное производство компанией Aqualung. Погружение стало доступным, возник спортивный и рекреационный дайвинг. В 1959 году основана Всемирная Федерация подводной деятельности (CMAS), как часть уже существовавшей ассоциации рыболовства. Председателем учредительного съезда в Монако был Кусто. Он же оставался главой CMAS до 1973 года.
Дайвинг стал популярным, увлекательным видом спорта. В 1966 году основана всемирная ассоциация инструкторов подводного плавания (PADI). Она объединяет до 75% профессиональных дайверов во всем Мире.
