ГИПЕРБАРИЧЕСКИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
И ВОДОЛАЗНЫЕ МЕТОДЫ ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
, ,
Институт океанологии им. РАН, E-mail: *****@***ru
Внедрение водолазных методов в практику океанологических исследований требует наличия специальных технических средств обеспечения безопасности погружений и работ под водой.
При современном развитии водолазных технологий высокая эффективность подводных исследований распространяется, по крайней мере, до глубин континентального шельфа, где сходятся научные, экономические и оборонные интересы страны. Наличие опыта и развивающейся экспериментальной гипербарической базы определяют перспективность внедрения данного метода в практику. В связи с этим основными задачами по внедрению водолазных технологий являются: восстановление и модернизация гипербарического комплекса в ЮО ИО РАН и разработка специальных технических средств и технологий океанологических исследований.
На основе анализа действия факторов гипербарической и водной среды на организм человека разработаны принципы построения и функционирования систем жизнеобеспечения для гипербарических комплексов и в частности для модернизируемого гипербарического комплекса, а также требования к этим системам, направленные на повышение их эффективности и надежности. В этой связи рассматривается вариант принципиальной схемы системы регенерации, кондиционирования и очистки (РКО) дыхательной газовой среды в жилых барокамерах и отсеках, основанный на принципах построения имеющейся аналогичной системы комплекса «Баротехника-1» с технической привязкой её к барокамерному комплексу ГКК-ДП350/450. Такой подход к решению проблемы обусловлен тем, что оборудование, входящее в состав первого комплекса, рассчитано на давление, значительно превышающее рабочее давление второго комплекса, что определяет повышенный запас прочности системы. При использовании оборудования двух гипербарических комплексов надёжность и эффективность работы модернизируемой системы может быть обеспечена и даже повышена за счет взаимозаменяемости контуров системы РКО, а также дублирования и резервирования основного оборудования, что повышает безопасность работы водолазов в условиях гипербарии. На это же направлена и разработка по модернизации внутренней, резервной, системы РКО газовой среды в малом жилом отсеке барокамерного водолазного комплекса.
Для контроля показателей эффективности работы системы РКО восстановлена и модернизирована система контроля физических параметров гипербарической среды в жилых барокамерах. Дано обоснование принципов и методов контроля физических параметров среды (газового состава, давления, температуры, влажности), пригодных для работы непосредственно в барокамерах при высоких давлениях. Для обеспечения эффективной работы данной системы предлагаются схемные решения подсистем подготовки газовой смеси к анализу, калибровки анализаторов, приготовления газовых смесей. Разработаны медико-технические требования к системе газового анализа и контроля физических параметров среды в барокамере. Дана оценка надёжности системы регулирования параметров гипербарической среды.
Анализируются проблемы регистрации физиологических параметров в гипербарической среде и результаты разработки системы оперативного контроля состояния водолазов в барокамере на основе разработанных медико-технических требований к комплексу физиологического контроля состояния водолазов в барокамерах длительного пребывания.
Значительное место уделяется анализу и обоснованию эффективности использования водолазных методов для океанологических исследований. Рассматриваются наиболее эффективные водолазные спуски методами кратковременных погружений и длительного пребывания под повышенным давлением. На основании всесторонней проверки () установлено, что для кратковременных спусков в научных целях наиболее эффективным является метод погружений в автономном режиме с применением водолазных дыхательных аппаратов с замкнутым циклом дыхания и электронной регулировкой состава дыхательных смесей. Характерной особенностью таких систем является их высокая автономность, что позволяет проводить водолазные спуски с необорудованных плавсредств, отсутствие расхода дыхательных газовых смесей, сокращенное время декомпрессии за счёт частичной замены газового состава смеси в процессе спуска. Но они имеют ограничения по времени спуска и глубинам. Это наиболее мобильный и экономически эффективный метод для решения целого ряда задач, характерных для океанологических исследований. Однако внедрение данного метода в практику требует проведения комплекса специальных исследований и разработки нормативной документации.
Для работы на больших глубинах альтернативой является метод длительного пребывания под повышенным давлением, позволяющий решать научные и производственные задачи в течение многих суток. Для этого наиболее эффективными являются судовые и особенно мобильные водолазные комплексы в блочно-модульном или контейнерном исполнении. На первом этапе создания мобильного комплекса совместно с НТФ «СОСГТ» (г. Санкт-Петербург) разработана концепция, исходные требования и аван-проект.
Все водолазные спуски и работы в море требуют надёжного контроля состояния водолаза при работе под водой в целях обеспечения его безопасности.
На основе изучения принципов и информативности ряда методов оперативного контроля состояния водолаза при работе под водой как наиболее приемлемой выделена передача информации по гидроакустическому каналу или по проводным линиям. Для получения отсроченной информации в научных целях наиболее эффективным и надёжным является модифицированный для подводных условий метод Холтера – метод непрерывной регистрации параметров под водой на твердотельном носителе с последующей обработкой информации на компьютере.
Кроме водолазных методов, для океанологических исследований высокоэффективным является метод имитации глубин в гидробарокамерах (тест-камерах). В этих целях планируются работы по восстановлению уникальной тест-камеры для имитации больших глубин, что позволит изучать влияния гидростатического давления на морские объекты (биологические, геологические и другие) и проводить испытания относительно габаритных приборов и аппаратов с регистрацией необходимых параметров. При наличии в тест-камере иллюминаторов, герморазъёмов, системы поддержания температурных режимов, обеспечения необходимой солёности воды и другого оснащения возможно приблизить условия в камере к реальным морским, а по фактору давления эти условия воспроизвести и получать научную информацию с недоступных другими методами глубин.
