Кто глубже нырнул, тот и победил
Среди многочисленных характеристик подводной лодки одной из основных является глубина погружения. Причем развитие военной техники только увеличивало значение данного фактора. Перед 1-й мировой войной предельной глубиной погружения подводной лодки считалась величина в 50 метров. На такой глубине противник уже не мог обнаружить лодку, а в подводной войне это самое главное.
Однако прогресс не стоит на месте, особенно в военном деле. Совершенствовались средства обнаружения и поражения, и глубина погружения подводной лодки начинала выдвигаться на первое место. Глубинные бомбы, акустические и гидролокационные возможности противолодочных кораблей - все это загоняло подводные корабли все глубже и глубже. К тому же, чем большая толща воды отделяла лодку от поверхности, тем больше было у ней возможности для маневра и безопасного плавания.
Покорение глубин
Во 2-ю мировую ПЛ вступили уже с 100 - 145 метрами глубины за плечами. В послевоенные годы у первых атомоходов это значение достигло 200 м, а у 2 - 3 поколений АПЛ показатели глубиномеров перевалили за 400 метров. Есть, конечно, и рекордсмены в этом деле. Например, знаменитый "Комсомолец" (К-278) установил абсолютный рекорд максимальной глубины погружения подводной лодки - в 1985 году субмарина ушла под воду на 1027 метров.
Американские специалисты считают, что глубина погружения подводной лодки в современных условиях должна начинаться с отметки в 600 м и достигать 1200 м. Главная проблема при этом - компенсация возрастающего давления воды на корпус. Каждые 10 м спуска под воду увеличивают давление воды на 100 кПа. Не трудная задача для школьника начально-приходской школы: какое давление будет на отметке 1200 м? Ответ: 120 кг на 1 кв. см. На бумаге цифра не выглядит страшной, на деле - нагрузка запредельная.
Все решается на суше
Поэтому основной вопрос над которым бьются ученые, работающие в этой области, предельно сбалансированная корпусная архитектура боевой субмарины. Исходя из физических законов, наиболее пригодна форма сферы, или шарообразная. Однако такая ПЛ, как боевая единица, малоэффективна. Слишком высоко сопротивление среды (вода), огромные проблемы с размещение вооружения и многочисленного экипажа. Конечно, рано или поздно, эту проблему решат. В конце концов будет найден оптимальный баланс между формой, содержанием и скоростью.
Второй вопрос, который стоит постоянно, и видимо будет стоять всегда - материал корпуса, его постоянное совершенствование. Максимальная глубина погружения подводной лодки ограничивается, в первую очередь, именно прочностью материала, из которого изготовлен корпус. Когда-то лодки начинали с деревянной обшивки, потом перешли на железо, теперь в большом ходу стальные и титановые корпуса. Однако процесс идет, и ученые мужи находятся в постоянном поиске.
Постоянно улучшаются свойства стали, изготавливающийся специально для подводного применения. Но металл начинает уходить в прошлое. Твердые пластмассы, армированный стеклопластик постепенно заменяют некоторые элементы корпуса, и специалисты пророчат им большое будущее. Например, стеклопластик, полученный армированием синтетической смолы стеклянными волокнами, по прочности мало в чем уступает стали, но зато в 4 раза легче. Здесь ученые тоже пытаются добиться баланса - между весом и прочностью.
Стремление достичь предельной глубины погружения подводной лодки - это не прихоть ученых и не абстрактное желание. Лодка, идущая на большой глубине, сливается с дном и менее заметна. В современной подводной войне этот фактор может стать определяющим. Мощный, тяжелый ракетоносец, скрытно вышедший на ударную позицию, способен одним одним залпом завершить любой конфликт в пользу своей страны.
Когда появилась возможностью погружаться на глубину, появилось и стремление стать в этом деле лучшим. Идет постоянная борьба за рекорды, не смотря на негативное влияние, которое оказывает глубина на человека. Например, из-за давления воды возникает боль в ушах и есть угроза того, что барабанная перепонка лопнет.
Хотя с этой проблемой профессиональные дайверы справляются налегке. Главное, выровнять давление с помощью глотательных движений. Кроме того, с каждым метром глубины давление воды возрастает, а объем воздуха в легких уменьшается.
Из-за этого пловцы часто неправильно оценивают запасы кислорода, что впоследствии может сыграть злую шутку с дайвером. Да и подъем из глубины имеет свою специфику и трудности. Но, не смотря на это, битва за рекорды продолжается.
Максимальная глубина погружения человека
Первое погружение на глубину в сто метров даже не было занесено в спортивные рекорды. Но имена дайверов, которые это сделали, знают все ныряльщики. Это Энцо Майорка и Жак Майоль. Кстати, именно они стали прообразами главных героев известного фильма Люка Бессонна «Голубая бездна».
Отметка в 100 метров давно перестала быть рекордной. Во совершил австрийский пловец Герберт Ницш. Его рекорд в 2001 году составил 214 метров. Кстати, Ницша зовут легендой фридайвинга.
За всю свою жизнь в этом виде погружения он устанавливал мировые рекорды 31 раз. Среди женщин рекордсменкой в стала американка Таня Стритер. В 2002 году она опустилась на глубину в 160м.
Под погружением понимают переход подводной лодки из надводного в подводное положение. К этому же типу маневра относится изменение глубины погружения, когда судно уходит на нижние уровни толщи воды. При погружении происходит заполнение специальных цистерн главного балласта водой. Находясь в подводном положении, лодка может изменять глубину погружения с помощью горизонтальных рулей.
Обычное погружение проводится в два этапа и выполняется чаще всего в районах с плохими условиями для маневрирования, в учебных целях, а также по усмотрению командира корабля. При этом вначале заполняются концевые цистерны балласта, а затем средняя группа цистерн. При обычном маневре цистерна, предназначенная для быстрого погружения, остается незаполненной.
Погружению предшествует подготовка: осушаются трюмы, проводится вентилирование отсеков, проверяется состояние аккумуляторной батареи. Точка погружения выбирается заранее. При подходе к ней ход лодки стопорится. Сам процесс ухода под воду предваряет специальная команда, по которой персонал занимает свои места, соответствующие служебному расписанию.
Наблюдение за надводной обстановкой переводится в боевую рубку и осуществляется при помощи радиотехнических средств или посредством перископа. Совершив погружение, лодка переходит в так называемое позиционное положение. Теперь команда проверяет отсеки судна, чтобы установить, насколько качественно соблюдается герметизация корпуса лодки.
Как выполняется срочное погружение
В боевой обстановке бывают случаи, когда лодку требуется перевести в подводное положение максимально быстро. Для этого обычно задействуют всего одну боевую смену. Сигнал к срочному погружению может подать командир корабля или вахтенный офицер. Услышав команду «Все вниз», находящийся на мостике экипаж немедленно спускается в подводную лодку и становится по своим местам, выполняя поступающие команды.
Одновременно происходит отключение дизельных установок и носовых муфт сцепления, задраиваются забортные отверстия и шахты, по которым к дизелям подается воздух. Вахтенный офицер закрывает верхний рубочный отсек. Начинается заполнение цистерн главного балласта, включаются электрические двигатели. Продувается и готовится к совершению маневра цистерна быстрого погружения.
При срочном погружении особое внимание экипаж уделяет постоянной проверке положения корабля. Это необходимо для того, чтобы нарастающий дифферент не превысил допустимый, поскольку в этом случае лодка вполне может потерять плавучесть. Здесь огромную роль играет опытность командира судна, а также четкая и согласованная работа экипажа.
Погружные глубинные насосы рассчитаны на то, чтобы работать в толще воды. Допустимые условия эксплуатации любого оборудования, продиктованы его техническими характеристиками, и насосов это касается в первую очередь.
Уровень их погружения регламентируется производителем, и, конечно, имеет значение глубина скважины. Чтобы выяснить, на какой отметке необходимо устанавливать насосы погружные глубинные — и вообще, как это сделать правильно, вы узнаете, посмотрев видео в этой статье.
Как правильно оборудовать скважину
Установка насоса — дело достаточно кропотливое, особенно, если скважина глубокая. Сделать это своими руками можно вполне, только прежде, чем приступить к работе, следует ознакомиться с конструкцией водозабора и технологией его обвязки.
Итак:
- Скважинные насосы чаще всего имеют винтовую или центробежную конструкцию. Первый вариант лучше подходит для неглубоких скважин с достаточно высоким содержанием песка. более устойчивы к абразивному воздействию примесей, содержащихся в воде.
- В аналогичных условиях, гораздо быстрее выходят из строя — зато они способны развивать наиболее сильный напор, и поднимать воду с больших глубин. В артезианских скважинах песка практически нет, так как они питаются из водоносных известковых горизонтов. Поэтому, центробежные насосы для таких водозаборов являются наилучшим вариантом.
- Естественно, чем выше мощностные характеристики агрегата, тем выше и его цена. И если напор и подача насосного оборудования рассчитывается, исходя из потребности воды, дальности её транспортировки, а так же производительности скважины, то диаметр целиком и полностью зависит от размера обсадной трубы.
Правило номер один: покупая насос, имейте в виду, что его размер в сечении должен быть немного меньше диаметра ствола. Корпус агрегата не должен соприкасаться со стенками скважины!
На каком уровне установить насос
Что касается глубины погружения, то тут многое зависит от конструкции подземного водозабора.
Скважины, питающиеся из водоносных песчаных пластов, в своём большинстве имеют такую структуру: устье, кондуктор, а затем ряд колонн – промежуточная, эксплуатационная и фильтровая. Это хорошо видно на фото снизу.
При установке насоса очень важно, чтобы он не оказался в фильтровой колонне. В этом случае, при всасывании поднимется осадок, и наверх пойдёт мутная вода.
К тому же, повышенное содержание абразивных веществ в воде приведёт к преждевременному износу рабочих органов насоса, и он быстро выйдет из строя.
Итак:
- Насосное оборудование устанавливается несколько выше — в эксплуатационной колонне. В этой части ствола находится чистая вода, а примеси оседают в нижнем, глухом отсеке фильтра, называемом отстойником. Высота фильтровой колонны рассчитывается, в зависимости от пропускной способности водоносного пласта, а так же от диаметра .
- Например, скважина диаметром до 150 мм, оснащается фильтром длиной в один-два метра. Меньше одного метра фильтровая часть водозабора быть не может. При большой высоте водоносного слоя, а так же пылеватой структуре песка, длина фильтра может составить до шести метров.
- Конечно, исследований качества песка в подземных горизонтах никто не производит, тем более для частных скважин – это слишком дорогое удовольствие. Опытные бурильщики определяют его визуально, и действуют по принципу: чем мельче песок, тем длиннее фильтр. Соответственно, и насос окажется дальше от водоприёмной части.
- В устойчивых породах, к коим относится известняк, сооружают бесфильтровые скважины. Песка в этих горизонтах нет, а шлам, оставшийся после бурения, удаляется в процессе промывки ствола. Так что, в большинстве артезианских скважин фильтра нет, и насос в них устанавливают так, чтобы он не упирался в дно – на расстоянии в 1,7-2 метра.
В принципе насос может быть установлен на любой отметке, начиная от той, что указано выше, и до .
Динамический уровень — это высота столба воды при максимальном её отборе в летние месяцы. Но лучше всего, если насос будет находиться дальше от пограничных зон – это касается и мелких и глубоких скважин.
Подготовка насоса к погружению
С уровнем установки насосного оборудования определились, теперь поговорим о том, как правильно её произвести. Сначала, нужно подготовить агрегат к внедрению в скважину. От того, насколько ответственно выполнена эта операция, будет зависеть многое в работе наноса, если не всё.
Итак, приступим. В верхней части корпуса насоса есть выходное отверстие с внутренней резьбой.
К нему монтируется обратный клапан – если, конечно, выбранная вами модель не оснащена встроенным клапаном. Далее к агрегату, присоединяется кабель электропитания.
Брендовые модели, предназначенные для глубоких водозаборов, редко когда им комплектуются, и покупателю приходится подбирать кабель самостоятельно. Он сразу же подключается к пускозащитному устройству или инвертору — инструкция производителя содержит необходимые монтажные схемы.
Присоединение трубы к насосу
В зависимости от типа скважины, для соединения с насосом используют трубы разных видов. В неглубоких водозаборах (10-15м) чаще всего применяют трубы ПНД – полиэтилен низкого давления. В остальных случаях, это полипропиленовые, либо стальные оцинкованные трубы.
- Для стыковки трубы с насосом, нужна разборная муфта соответствующего диаметра, она может быть пластиковая или латунная. Состоит муфта из сгона (внутреннего корпуса), уплотнительного кольца и внешнего корпуса.
- Сгон вкручивается в выходное отверстие насоса или обратного клапана. Сразу же необходимо позаботиться и о герметизации резьбового соединения, используя сантехнический лён с пастой «Унипак», либо ФУМ-ленту, после чего оно подтягивается ключом.
Край трубы обрезается чётко под 90 градусов, после чего она до упора вставляется в отверстие внутреннего корпуса муфты. Затем, к соединению сдвигается уплотнительное кольцо, и накручивается внешний корпус разъёмного соединения.
Закрепление троса
Очень важно надёжно подвесить насос, и для этой цели потребуется страховочный трос. Это может быть дорогой вариант из нержавеющей стали, а может быть и более дешёвый капроновый трос в полимерной оболочке – решать вам.
На корпусе насоса, в его верхней части, предусмотрены два ушка. Продеваете в них трос так, чтобы он обогнул корпус, а загнутый конец образовал петлю.
- Можно сделать одинарный узел – как если бы вы завязывали шнурок. Теперь необходимо зафиксировать конец петли. Для этой цели используются специальные металлические зажимы, в которые заводятся концы троса и поджимаются с помощью резьбового соединения.
- Если вы использовали страховку в полимерной оболочке, то её конец необходимо герметизировать. Просто, на конец троса наносится разогретый клей — при застывании он образует герметичную пробку, и вода не будет попадать под оболочку. Для дополнительной защиты можно использовать изоленту, заодно и примотав конец к основной ветви троса.
- Теперь нужно подумать о том, как правильно зафиксировать и трос, и кабель питания насоса, чтобы избежать их перехлёста. Для этого существуют пластиковые стяжки, или хомуты. Фиксация производится от уровня расположения зажимов на петле троса.
Совет! Не фиксируйте одной стяжкой и кабель, и трос. Сначала, через 30-40 см фиксируете кабель, постепенно увеличивая это расстояние до полутора-двух метров. И только после этого, отдельными стяжками, без усилия прихватываете хомутами страховку.
- Опускать насос в скважину, если она неглубокая, можно, держа конструкцию за трос. При обвязке глубоких водозаборов, насос опускается на нужную глубину с помощью лебёдки, на которую и намотан страховочный трос. Снаружи он закрепляется к оголовку скважины, у которого предусмотрен специальный подвес, в виде металлической петли — это хорошо видно на фото сверху.
В нём так же имеются выходы для кабеля и трубы. Стандартный скважинный оголовок выполняет четыре основные функции: герметизацию скважины и кабеля, а так же фиксацию трубы и троса. Так что, производители оголовков обо всём позаботились на нас.
Значение слова "глубоко" так же трудно выразить цифрами, как обозначить высоту для слова “высокий”.
Восемнадцать метров - это “высоко" для стоящего на земле человека и “низко" для спутника на орбите. Очевидно, что термины “глубоко" и “высоко" субъективны. Тем не менее, физика и физиология способны немного уменьшить произвольность значения слова “глубокий” в любительском дайвинге. В любом случае, граница должна быть где-то проведена, хотя бы для того, чтобы сделать более осмысленным наше обсуждение и понять особенности дайвинга.
РАDI и большинство членов сообщества дайверов-любителей определяют “глубокое" погружение как погружение на 18 метров и ниже, но не глубже, чем на 40 метров. Любительский дайвинг не предусматривает погружения на глубины более 40 метров, поэтому любителям они недоступны. Учитывая возможности снаряжения для любительского дайвинга, ограниченность во времени при безостановочном погружении на глубины более 18 метров, а также интенсивность и направленность обучения дайверов-любителей, установление пределов глубины весьма полезно и оправдано опытом.
Хотя в качестве максимальной определена глубина 40 м, как показывает практика, существует четыре причины, по которым в большинстве случаев необходимо снижать оптимальный предел глубины до 30 метров. Во-первых, на глубинах более 30 метров маленькие бездекомпрессионные пределы и быстрый расход воздуха делают погружения очень непродолжительными. Учитывая время и усилия, затрачиваемые на планирование и осуществление глубокого погружения, его программа и цель должны приносить полное удовлетворение и быть осуществимы за 10 минут.
Во-вторых, на глубинах более 30 метров большинство дайверов подвергается действию азотного наркоза. Это отравление азотом, возрастающее по мере увеличения глубины. Хотя восприимчивость к азоту в крови у разных людей разная, это достаточно серьезная причина не опускаться глубже 30 м.
В-третьих, при погружении на глубины более 30 метров возрастают шансы заболеть декомпрессионной болезнью, особенно при повторных погружениях. Имея лишь один баллон с воздухом, на такой глубине очень легко превысить безлеком- прессионный предел.
Наконец, во многих местах на глубинах более 30 метров уже ничего или почти ничего не видно - вода поглощает свет. Там значительно сложнее ориентироваться и считывать показания приборов - последнее обстоятельство затрудняет контроль нал снаряжением.
Как увеличить свой личный предел глубины
Хотя в сообществе дайверов "глубокими" принято считать погружения, начиная с 18 метров, вам надо решить, какое погружение будет "глубоким" лично для вас, исходя из окружающей обстановки, своей подготовки и опыта. Устанавливая для себя предел глубины, не стоит забывать и об опыте и подготовке вашего напарника.
Скажем, погружение на 18 метров не вызовет затруднений, если оно совершается в теплых, прозрачных волах тропического моря, а вы с вашим напарником соответствующим образом подготовлены, и все последнее время активно занимались дайвингом. То же самое погружение, но после десятимесячного перерыва и без подготовки наверняка будет более трудным и покажется более “глубоким". Точно такое же погружение на глубину менее 18 метров в холодном и темном озере в условиях плохой видимости может считаться "глубоким" даже при наличии соответствующего опыта и подготовки. Понятно, что пределы глубины меняются в зависимости от обстоятельств.
Устанавливая свой предел глубины для данного погружения, принимайте во внимание условия, в которых оно совершается, а также возможности партнера и свои собственные. Во-первых, подумайте об условиях погружения. Исходя из них, каков реальный предел глубины? Может быть, вам лучше начать с более мелкого погружения, а потом постепенно наращивать глубину? Во-вторых, решите, насколько вы подготовлены к погружению физически и морально. В хорошей ли вы форме, есть ли у вас необходимый опыт, чувствуете ли вы себя уверенно? В-третьих, посмотрите, на какие глубины вы погружались до этого, какая у вас группа по азоту и сколько времени вы провели на поверхности после последнего погружения. Сверьтесь со своим подводным компьютером, если он у вас есть. При повторных погружениях уменьшается бездекомпрессионный предел, а он ограничивает глубину вашего погружения (помните, что более глубокие погружения совершаются вначале). В-четвертых, оцените географическое положение места, где вы ныряете. Как быстро подоспеет помощь, если с вами что-то случится? В-пятых, оцените возможности своего напарника, используя эти же критерии. Оптимальная и безопасная для вас обоих глубина и будет предельной для данного погружения.
Они опускаются глубже
Сообщество дайверов почти безоговорочно принимает 40 метров в качестве предела для любительских погружений, но вам, наверное, приходилось слышать или читать о людях, занимающихся техническим дайвингом, которые опускаются ниже. Это обстоятельство, тем но менее, никак не влияет на пределы глубины, установленные для дайве- ров-любителей.
Разобравшись в существе дела, вы поймете, что при занятиях техническим дайвингом необходимо брать под воду намного больше снаряжения: часто это не один, а четыре - шесть баллонов, несколько регуляторов и так далее, причем все более сложной конструкции. Погружение на глубины более 40 метров часто требует дыхания специальной гелиевой смесью, а также нескольких декомпрессионных остановок продолжительностью час и более. Как вы понимаете, этот вид дайвинга требует специальной подготовки и существенного предварительного опыта любительских погружений. Даже при наличии соответствующего снаряжения, опыта и подготовки технический дайвинг остается гораздо более рискованным занятием, чем любительский. Если принять во внимание все дополнительное снаряжение, особую технику погружений и интенсивную подготовку, которые уменьшают риск при техническом дайвинге, превышение 40-метрового предела глубины представляется вполне резонным. Технический дайвинг - это не для всех, и он не является следующим обязательным шагом даже после совершения нескольких тысяч любительских погружений, но если вы все-таки интересуетесь техническим дайвингом, вам придется приобрести необходимую подготовку и опыт, а уж потом пробовать.