Объектив под водой
Шрифт:
Суммарное гидростатическое давление воды, которое испытывает подводник на всю поверхность тела, на глубине 10 м около 35 т, а на глубине 50 м 175 т. Казалось бы, что такое давление воды должно раздавить человека. Однако многие водолазы опускаются на глубину, превышающую 100 м, а отдельные спуски совершались до 300 м без ущерба для здоровья. Происходит это потому, что давление воды распределяется равно мерно по всей поверхности тела. С другой стороны, ткани организма человека состоят в основном из воды (в среднем на 70%), а жидкость несжимаема. Воздействию повышенного давления под водой будут подвергаться: грудная клетка, полость среднего уха, гаймо ровы полости, лобные пазухи и другие полости, заполненные воздухом. Но так как в легкие и эти полости при погружении с аквалангом поступает воздух под давлением, равным окружающему (на любой глубине), то подводник никаких болевых ощущений не испытывает.
При свободном нырянии, без дыхательного аппарата, выравнивание давления в воздухоносных путях затруднено. Поэтому ныряльщики испытывают боль в ушах от давления воды па барабанные перепонки. Если не знать специальных приемов, позволяющих подвести воздух из полости рта к барабанным перепонкам для выравнивания давления, может произойти их разрыв.
Но несмотря на физиологические ограничения в нырянии, известны случаи, когда отдельные спортсмены достигали очень больших глубин. Итальянский подводник Раймонд о Букер достиг глубины 39 м. Затем этот рекорд был побит двумя другими итальянцами и доведен до 41 м. Сейчас рекорд глубины для ныряльщика, по данным печати, равен 43 м. Однако, по мнению врачей-физиологов, такая глубина превышает физиологический предел для среднего человека, и поэтому ныряние на глубину свыше 30 м должно отрицательно сказаться на здоровье подводника. В нашей стране по правилам подводного спорта глубина ныряния установлена для женщин - 10, а дл мужчин - 15 м.
В ряде стран существуют профессиональные ныряльщики, которые занимаются собиранием губок, морских растений и раковин. Это очень трудная и опасная работа. Широко известны искусные ныряльщицы Японии - «ама», занимающиеся собиранием жемчужных раковин. Многие из этих ныряльщиц достигают глубин 25-35 м, оставаясь под водой по 3-4 мин.
Плавучесть
Вода стремится вытолкнуть любое погруженное в нее тело с силой, равной по весу объему воды, который вытеснен этим телом. Сила, названная Архимедом «выталкивающей», в водолазной практике называется «силой плавучести». Вектор силы плавучести направлен вертикально вверх. Сила плавучести противодействует силе тяжести, направленной вертикально вниз.
Различают три состояния плавучести тела: положительную плавучесть, когда выталкивающая сила больше силы тяжести; отрицательную - при обратном соотношении сил и нулевую - если обе силы уравновешены. Таким образом, плавучесть зависит от соотношения веса и объема тела.
Человек в воде весит около 1 кг. Если же он сделает полный вдох, увеличив тем самым объем грудной клетки, вместо отрицательной плавучести в 1 кг тело приобретает некоторую положительную. Поэтому многие люди свободно лежат на воде, не совершая никаких движении. Но стоит только в таком положении сделать полный выдох, или поднять из воды руку (что уменьшает объем тела, находящегося в воде), как пловец начинает погружаться в воду. Человек, плавая в маске, имеющей некоторый объем, обладает положительной плавучестью.
Применяя водолазное снаряжение, подводник должен искусственно регулировать плавучесть. При погружении в гидрокостюме, имеющем значительный объем, приходится надевать на пояс свинцовые грузы, чтобы иметь под водой вес в 1-3 кг. Такой вес наиболее целесообразен, если погружение происходит с аквалангом. Дело в том, что вес сжатого воздуха в баллонах акваланга достигает 3,5 кг, в зависимости от емкости баллонов н давления, под которым находится воздух. Например, емкость обоих баллонов акваланга «Подводник» (АВМ-1) 14 л. При давлении 150 атм запас воздуха будет равен 2100 л (150X14). Зная, что 1 л воздуха весит 1,29 г, легко подсчитать вес воздуха в баллонах, который будет равен ~ 2,7 кг (2100X1,29). По мере расходования воздуха вес акваланга, а значит и вес подводника будет уменьшаться.
При конструировании подводной съемочной аппаратуры приходитс постоянно рассчитывать соотношение объема и веса приборов, чтобы достигнуть желаемой плавучести.
Снаряжение подводника
Различают снаряжение, позволяющее плавать и нырять, и снаряжение для длительных погружений на глубину с использованием аппарата для дыхания.
При нырянии применяется так называемый комплект № 1, состоящий из маски, ласт и дыхательной трубки. Комплект № 1 дает возможность довольно широко заниматься подводными съемками, особенно фотографированием. Используя комплект № 1, автору удалось заснять под водой за месяц около 2000 м пленки. Разумеется, съемки с таким снаряжением менее «комфортабельны», чем с аквалангом, но они имеют чисто спортивную привлекательность.
Маска. Из всех приборов для плавания под водой, пожалуй, именно маска способствовала столь широкому развитию подводного спорта и открыла нам окно в новый, неведомый мир.
По историческим данным, отдаленное подобие маски применялось полинезийцами еще много веков назад.
Рассматривая под водой окружающие предметы не защищенными маской глазами, мы видим неясные, расплывчатые силуэты.
Происходит это потому, что коэффициенты преломления света водой и оптической системой глаза близки по значению.
Когда рассматриваешь те же предметы в воде через стекло маски, они видны четко, как на воздухе, но кажутся увеличенными и приближенными.
Маска состоит из стекла, заключенного в резиновую арматуру при помощи металлического ободка. Резиновый корпус маски имеет фланец, плотно прилегающий к лицу.
Известно много конструкций масок, но наибольшее распространение получили маски, закрывающие только глаза и нос. Они могут применяться как для ныряния с дыхательной трубкой, так и для подводного плавания с аквалангом. Существуют маски с круглыми и овальными стеклами. Оператору, снимающему под водой, можно рекомендовать пользоваться только овальными иллюминаторами, ибо они обеспечивают наибольший обзор при подводных съемках.
В последнее время появились маски с дополнительными боковыми иллюминаторами (рис. 1). Такая маска значительно расширяет обзор и позволяет заметить окружающие объекты, которые следует «брать» в кадр. Иллюминаторы желательно изготовлять из силикатного стекла, ибо небьющееся органическое стекло под водой запотевает и теряет прозрачность.
Дыхательная трубка применяется при плавании на поверхности и дает возможность пловцу дышать, не поднимая головы и не прекращая наблюдения за подводным миром. Воздух поступает через трубку, конец которой находится над поверхностью воды. Устройство трубки очень простое. Она выгибается из дюралюминиевой или пластмассовой (пинииласт, полиэтилен и пр.) трубы с внутренним диаметром 16-22 мм. Трубки с меньшим сечением затрудняют дыхание. Размеры трубки подбираются таким образом, чтобы конец ее находился на расстоянии 10-15 см над затылком. Чем короче трубка, тем легче дышать через нее. Кроме того, при быстром плавании или нырянии длинная трубка в результате сопротивления воды задерживает движение, вибрирует и вырывается изо рта. На конец дыхательной трубки надевается резиновый загубник.
Рис. 1. Маска с боковыми иллюминаторами.
Еще недавно считалось, что верхний конец трубки должен быть обязательно снабжен клапаном, который при нырянии препятствует проникновению воды в трубку. С приобретением опыта это приспособление оказалось излишним. Дело в том, что воздух, находящийся в дыхательных путях и самой трубке, частично препятствует проникновению воды, если не делать под водой вдоха. При некоторой тренировке можно нырять даже с открытым ртом. При этом мышцы глотки и закрытая голосовая щель не дадут воде из полости рта проникнуть в дыхательные пути и пищевод. Опытные ныряльщики стараются применять трубки наименьшей длины. Трубки с боковым загубником (рис. 2) не имеют нижнего изгиба, а это уменьшает их длину и вес. При всплытиях попавшая в трубку вода легко удаляется сильным выдохом. При погружении с аквалангом трубка обязательно берется с собой. Если в баллонах кончился воздух или отказал аппарат, трубка позволит подводнику плыть до берега с тяжелым аквалангом за спиной, не поднимая головы из воды, а следовательно, не увеличивая своей отрицательной плавучести.