Акваланг – аппарат для подводного плавания
Современный акваланг – это аппарат открытого цикла. То есть когда вдох производится из акваланга, а выдох отводится в воду. Первые попытки разработки автономного «аппарата открытого цикла» совершили два француза. Это горный инженер Бенуа Рукейроль и лейтенант французского флота Огюст Денейруз. В середине XIX века они разработали конструкцию аппарата, который содержал мембранный механизм для понижения давления в зависимости от глубины. Любопытно, что Рукейроль и Денейруз не были знакомы на тот момент. Рукейроль же на самом деле пытался сделать аппарат автономного дыхания при спуске в шахту при проведении спасательных работ.
Огюст Денейруз, узнав об этой разработке, предложил использовать ее для спуска людей под воду. Таким образом был создан прототип современного акваланга. Аппарат был запатентован, и впоследствии именно он был описан Жюлем Верном в своем великом романе «20 000 лье под водой». Но из-за ряда недостатков конкуренцию им составляли аппараты «замкнутого цикла» – ребризеры. Это когда выдыхаемый воздух остается в системе и обогащается кислородом для нового вдоха.
Люди и далее пытались усовершенствовать этот «открытый цикл», и уже в 1936 году офицер фрацузской армии Ив Ле Прийор разработал аппарат с постоянной подачей воздуха под давлением из баллона для накачивания автомобильных шин, которые выдерживали уже давление до 150 атмосфер. Интересной особенностью данной конфигурации было то, что наряду с самим автономным аппаратом применялась еще и специальная маска, которая наполнялась воздухом из баллона, выталкивая таким образом воду. Аппарат Прийора был полностью автономным, поскольку окончательно освобождал человека от шлангов.
Но и этот аппарат был далек от совершенства, поскольку вентиль для вдоха открывался только вручную, а выдох производился в маску и только через нос.
В то же время автономное плавание человека под водой уже было возможно благодаря так называемым аппаратам «замкнутого цикла». Система этого аппарата еще в 1787 году была разработана молодым британским моряком, предпринимателем, естествоиспытателем и изобретателем Генри Флюссом. На лице ныряльщика находилась маска, соединенная с находящимися за спиной дыхательным мешком, соединенным, в свою очередь, с медным баллоном, который заполнялся кислородом, и с коробкой с едким калием.
Человек совершал вдох не воздухом, а кислородом. При выдохе (смеси кислорода и углекислого газа) выдыхаемая смесь не отводилась в воду, а оставалась в системе. Углекислый газ поглощался едким калием, и человек совершал новый вдох кислорода. Израсходованный кислород человек возмещал запасом из баллона, добавление которого он регулировал при помощи специального клапана, находящегося на баллоне.
Данный аппарат невозможно было использовать под водой на значительных глубинах, поскольку на глубине кислород очень токсичен, и именно поэтому данную систему могли использовать только для спасения людей в угольных шахтах или тоннелях. Все так и было до того момента, как эта система была модернизирована англичанином Робертом Дэвисом. Уже в 1911 году был выпущен аппарат, названный «Davis False Lung» («Искусственное легкое Дэвиса»), который в дальнейшем поступил в продажу под названием «Прото».
Именно этот же, правда несколько модифицированный аппарат Флюсса – Дэвиса использовался в 1925 году при съемках первого подводного фильма, снятого по роману Жюля Верна «Двадцать тысяч лье под водой».
Но пришло время, и идея аппарата открытого цикла начала применяться в автономном подводном плавании. Молодой французский офицер Жак Ив Кусто по счастливой случайности женился на дочери магната, одного из владельцев крупнейшей французской корпорации по производству бытового газа – «Эйр Ликвид».
В 1942 году, когда Франция была оккупирована Германий, вся нефть страны методически забиралась на военные нужды рейха. Режим Виши сотрудничал с Германией. Но французы не желали ходить пешком, и в конструкторском бюро «Эйр Ликвид» инженер Эмиль Ганьян разработал систему подачи газа в двигатель. Именно ему Кусто и предложил переделать эту систему для дыхания под водой. Таким образом была создана двухступенчатая система понижения давления, именовавшаяся в дальнейшем аквалангом.
Основное отличие акваланга от предыдущих разработок состояло в том, что дыхательная система автоматически, сама давала человеку воздух с давлением окружающей среды. То есть человек на любой глубине получал воздух с нужным ему давлением. Это давало немыслимый по тем временам комфорт и возможность не только полной автономности под водой, но и длительного плавания.
Само название «акваланг» образовалось в результате сложения слов из двух языков – латинского «аqua» (вода) и английского «lung» (лёгкое).
Затем аппарат был испытан Ганьяном на реке Марна в январе 1943 года и после некоторой модификации еще раз в одном из парижских бассейнов. В июле 1943 года Кусто продолжил испытание акваланга уже в море недалеко от Марселя.
Таким образом появилось то, что сегодня принято называть аквалангом. Первый регулятор был выпущен в 1945 году и носил название CG45 (Cousteau-Gagnan 45). Патент же на само слово «акваланг» принадлежал корпорации «Эйр Ликвид» до 1963 года.
Но настоящую известность слово «акваланг» получило лишь тогда, когда оно в 1953 году появилось в книге Жака Ива Кусто «Мир безмолвия».
Противогаз – защита от отравляющих веществ
Защита от отравления появилась у людей задолго до появления противогазов – в самом простом варианте это были обычные повязки или маски с примитивными фильтрами.
Настоящий же противогаз был обязан своему появлению Первой мировой войне. Как известно, именно это война вошла в историю как самая «химическая» – на фронтах впервые были массово применены боевые отравляющие вещества. Вначале французы закидывали немцев гранатами со слезоточивым газом, а потом, уже в 1915 году, немцы начали широкомасштабное применение хлора против французов и войск Российской империи.
Марлевые повязки, применяемые солдатами, показали свою практически полную неэффективность. Нужен был новый метод защиты от химического оружия. И такой метод был разработан русским химиком Николаем Дмитриевичем Зелинским.
Благодаря Зелинскому произошел серьезный сдвиг в развитии противогазов. Сначала он синтезировал активированный уголь. Зелинский учитывал, что активированный уголь обладает поразительной способностью поглощать вредные вещества. При этом он недорог, неприхотлив в хранении и способен поглощать практически любой газ, за исключением окиси углерода.
Это древесный уголь, который содержит огромное количество пор, а посему имеет огромную удельную поверхность по отношению к своей массе и, соответственно, высокую способность поглощения (адсорбции).
Изучив адсорбционные характеристики угля, Зелинский понял, что данную способность можно использовать, чтобы очищать воздух от ядовитых примесей. Для создания совершенно новой защиты Зелинский обратился к технологу петербургского завода «Треугольник» М. Кумманту, который по техническому заданию ученого изготовил резиновую маску, плотно закрывающую лицо.
