Водолазный колокол — жесткая камера, используемая для транспортировки водолазов с поверхности на глубину и обратно в открытой воде, обычно с целью выполнения подводных работ. Наиболее распространенными типами являются мокрый колокол с открытым дном и закрытый колокол , которые могут поддерживать внутреннее давление, превышающее внешнее давление. [1] Водолазные колокола обычно подвешиваются на тросе, а затем поднимаются и опускаются с помощью лебедки с надводной опорной платформы. В отличие от подводного аппарата , водолазный колокол не предназначен для перемещения под контролем находящихся в нем людей или для работы независимо от системы запуска и восстановления.
Мокрый колокол представляет собой конструкцию с герметичной камерой, открытой для воды на дне, которая опускается под воду и служит базой или транспортным средством для небольшого количества дайверов. Воздух задерживается внутри колпака под давлением воды на границе раздела. Это были первые типы водолазных камер , которые до сих пор используются в модифицированном виде.
Закрытый колокол представляет собой сосуд под давлением для занятий людьми, который можно использовать для ныряния с отскоком или погружения с насыщением , с доступом к воде через люк внизу. Перед подъемом люк герметизируют, чтобы сохранить внутреннее давление. На поверхности этот тип колокола может фиксироваться в гипербарической камере, где дайверы живут в условиях насыщения или декомпрессии. Колокол соединяется с системой камер через нижний или боковой люк, а канал между ними находится под давлением, что позволяет водолазам переходить в камеру под давлением. При нырянии с насыщением колокол — это просто поездка на работу и обратно, а система камер — это жилые помещения. Если погружение относительно короткое (погружение с отскоком), декомпрессию можно выполнить в раструбе точно так же, как и в камере.
Третий тип — спасательный колокол, используемый для спасения персонала с затонувших подводных лодок, сохранивших структурную целостность. Эти колокола могут работать при атмосферном внутреннем давлении и должны выдерживать давление окружающей среды.
Водолазный колокол — один из первых видов снаряжения для подводных работ и разведки. [2] Его использование было впервые описано Аристотелем в 4 веке до нашей эры: «они позволяют ныряльщикам одинаково хорошо дышать, опуская котел, поскольку он не наполняется водой, но удерживает воздух, поскольку он нагнетается прямо вниз. в воду." [3] Повторяющиеся легенды об Александре Великом (включая некоторые версии « Романа об Александре» [4] ) рассказывают, что он исследовал море на каком-то закрытом судне, спущенном со своих кораблей. Их происхождение трудно определить, но некоторые из самых ранних датированных произведений относятся к раннему средневековью. [5] В 1535 году Гульельмо де Лорена создал и испытал свой собственный водолазный колокол, чтобы исследовать затонувшее судно в озере недалеко от Рима. В водолазном колоколе Де Лорены было достаточно места для кислорода только на несколько минут, однако, как сообщалось, воздуха в его водолазном колоколе хватало на один-два часа, причем ограничивающим фактором была способность дайвера противостоять холоду и усталости, а не недостаток кислорода. Механизм, который он использовал, должен был поддерживать постоянное давление внутри колокола, подавать свежий воздух и удалять воздух, выдыхаемый дайвером. Считается, что для этого де Лорена использовал метод, аналогичный тому, который позже стал дизайном Эдмонда Галлея 1691 года. [6]
В 1616 году Франц Кесслер сконструировал улучшенный водолазный колокол, в котором колокол достигал лодыжек ныряльщика, а на дне были добавлены окна и балласт. Эту конструкцию больше не нужно было привязывать к поверхности, но неясно, была ли она построена на самом деле. [7] [8]
В 1642 году Джон Уинтроп сообщил, что некий Эдвард Бендалл построил две большие деревянные бочки, нагруженные свинцом и открытые на дне, чтобы спасти корабль « Мэри Роуз» , который взорвался и затонул, блокируя гавань Чарльстауна, Бостон . Бендалл взялся за работу при условии, что ему будет выплачена вся стоимость спасенных вещей, если ему удастся разблокировать гавань, или половина стоимости, которую он сможет спасти, если ему это не удастся. [9]
В 1658 году Альбрехту фон Трайлебену было разрешено спасти военный корабль «Ваза» , который затонул в гавани Стокгольма во время своего первого плавания в 1628 году. Между 1663 и 1665 годами водолазам фон Трейлебена удалось поднять большую часть пушек, работающих с водолазного колокола. [10]
Водолазный колокол упоминается в Балладе о Грешем-колледже 1663 года (строфа 16):
Говорят, что по форме создается чудесный Двигатель , очень похожий на колокол,
Самый полезный для искусства ныряния.
Если это произойдет, это будет Чудо;
Ведь, господа, немалое дело
Заставить человека дышать под водой.
В конце 1686 года сэр Уильям Фиппс убедил инвесторов профинансировать экспедицию на территории нынешних Гаити и Доминиканской Республики для поиска затонувших сокровищ, несмотря на то, что место кораблекрушения было основано исключительно на слухах и предположениях. В январе 1687 года Фиппс нашел у берегов Санто-Доминго затонувший испанский галеон «Нуэстра-Сеньора-де-ла-Консепсьон» . Некоторые источники сообщают, что для спасательной операции они использовали перевернутый контейнер, в то время как другие говорят, что на мелководье экипажу помогали индийские водолазы. Операция длилась с февраля по апрель 1687 года, за это время они спасли драгоценности, немного золота и 30 тонн серебра, стоимость которого на тот момент превышала 200 000 фунтов стерлингов. [11]
В 1689 году Дени Папен предположил, что давление и свежий воздух внутри водолазного колокола можно поддерживать с помощью силового насоса или мехов. Инженер Джон Смитон использовал эту концепцию в 1789 году. [7] [12]
В 1691 году доктор Эдмонд Галлей завершил проект водолазного колокола, способного оставаться под водой в течение длительных периодов времени и оснащенного окном для подводных исследований. В замысле Галлея атмосфера пополняется за счет спуска с поверхности тяжелых бочек с воздухом. [13]
В 1775 году Чарльз Спалдинг , эдинбургский кондитер, усовершенствовал конструкцию Галлея, добавив систему балансиров, облегчающих подъем и опускание колокола, а также ряд веревок для подачи сигналов наземному экипажу. [14] Сполдинг и его племянник Эбенезер Уотсон позже задохнулись у берегов Дублина в 1783 году, занимаясь спасательными работами в водолазном колоколе конструкции Сполдинга. [14]
Колокол опускается на воду с помощью тросов с крана , крана или А-образной рамы, прикрепленной к плавучей платформе или береговому сооружению. Колокол снабжен балластом , чтобы оставаться в воде в вертикальном положении и иметь отрицательную плавучесть , поэтому он тонет, даже когда наполнен воздухом.
Шланги, подаваемые газовыми компрессорами или блоками баллонов высокого давления на поверхности, подают дыхательный газ в колокол, выполняя две функции:
Физика водолазного колокола применима также к подводной среде обитания , оборудованной лунным бассейном , который похож на водолазный колокол, увеличенный до размеров одной или двух комнат, и с границей раздела вода-воздух внизу, ограниченной секцией, а не образуя всю нижнюю часть конструкции.
Мокрый колокол, или открытый колокол, представляет собой платформу для спуска и подъема водолазов к подводному рабочему месту и обратно, имеющую заполненное воздухом пространство, открытое внизу, где водолазы могут стоять или сидеть, высунув голову из воды. Воздушное пространство всегда находится под давлением окружающей среды, поэтому больших перепадов давления нет, а наибольшие нагрузки на конструкцию обычно возникают из-за собственного веса и плавучести воздушного пространства. Для противодействия плавучести воздушного пространства часто требуется довольно тяжелый балласт, который обычно устанавливается низко в нижней части раструба, что способствует устойчивости. [1] Основанием колокола обычно является решетка или платформа, на которой дайверы могут стоять, а для удобства дайверов во время всплытия могут быть установлены складные сиденья, поскольку декомпрессия в воде может быть длительной. Другое оборудование, перевозимое на колоколе, включает баллоны с аварийным запасом газа, а также стеллажи или ящики для инструментов и оборудования, которые будут использоваться в работе. Могут быть приспособления для подъема и поддержки дайвера-инвалида так, чтобы его голова выступала в воздушное пространство.
Мокрый колокол типа 1 не имеет шлангокабеля, питающего колокол, поскольку шлангокабели дайвера снабжают дайверов непосредственно с поверхности, как и на этапе дайвинга . Водолазы, спускающиеся с раструба типа 1, выйдут на стороне, противоположной тому месту, где шлангокабели входят в раструб, так что шлангокабели проходят через раструб, а дайверы могут в любое время найти путь обратно к раструбу, следуя за шлангокабелем. Спасение из колокола типа 1 осуществляется путем выхода из колокола с той стороны, где шлангокабели входят в колокол, чтобы они больше не проходили через колокол, оставляя дайверам возможность всплыть на поверхность.
Газовая панель внутри колокола снабжается шлангокабелем колокола и аварийными газовыми баллонами, а также питает шлангокабели водолазов, а иногда и комплекты BIBS. Будут предусмотрены стойки для подвешивания экскурсионных шлангокабелей дайверов, которые в этом случае не должны быть плавучими. Отказ от мокрого колокола типа 2 требует, чтобы дайверы управляли своими собственными шлангокабелями при подъеме по оставшемуся соединению с поверхностью.
Колокол с водолазами на борту разворачивается с рабочей платформы (обычно судна) краном , шлюпбалкой или другим механизмом с ручной лебедкой. Колокол опускается в воду на рабочую глубину со скоростью, рекомендованной графиком декомпрессии и позволяющей водолазам комфортно выровняться . В мокрых колоколах с воздушным пространством воздушное пространство будет заполняться по мере опускания колокола, и воздух сжимается за счет увеличения гидростатического давления . Воздух также будет обновляться по мере необходимости, чтобы поддерживать уровень углекислого газа , приемлемый для пассажиров. Содержание кислорода также восполняется, но это не является ограничивающим фактором, поскольку из-за глубины парциальное давление кислорода будет выше, чем в приземном воздухе.
При поднятии колокола давление упадет и лишний воздух за счет расширения автоматически выльется под края. Если дайверы в это время дышат из воздушного пространства колокола, возможно, потребуется продуть его дополнительным воздухом для поддержания низкого уровня углекислого газа. Снижение давления пропорционально глубине, поскольку воздушное пространство находится под атмосферным давлением, и всплытие должно проводиться в соответствии с запланированным графиком декомпрессии, соответствующим глубине и продолжительности погружения.
Закрытый или сухой колокол, также известный как капсула для перемещения персонала или погружная декомпрессионная камера, представляет собой сосуд под давлением для занятий людьми, который опускается в море к рабочему месту, уравнивается по давлению с окружающей средой и открывается, чтобы позволить водолазам и из. Эти функциональные требования диктуют структуру и расположение. Внутреннее давление требует прочной конструкции, и для этой цели наиболее эффективны сфера или цилиндр со сферическим концом. Когда колокол находится под водой, у пассажиров должна быть возможность войти или выйти, не затопляя внутреннее пространство. Для этого необходим герметичный люк внизу. Требование, чтобы колокол надежно сохранял свое внутреннее давление при снижении внешнего давления, требует, чтобы люк открывался внутрь, чтобы внутреннее давление удерживало его закрытым. Колокол опускается в воду на рабочую глубину, поэтому плавучесть должна быть отрицательной. Для этого может потребоваться дополнительный балласт, который может быть прикреплен с помощью системы, которая может быть выпущена изнутри колокола в экстренной ситуации без потери давления, чтобы позволить колоколу всплыть обратно на поверхность.
Присоединение к палубной декомпрессионной камере или системе насыщения на поверхности возможно как снизу, так и сбоку. Использование для этой цели раструбного люка имеет то преимущество, что требуется только один люк, и недостаток, заключающийся в том, что приходится поднимать раструб и размещать его над вертикальным входом в камеру. Колокол, используемый таким образом, можно назвать капсулой для перевозки личного состава. Если декомпрессия осуществляется внутри колокола, ее можно назвать погружной декомпрессионной камерой. [15]
Нижний люк колокола должен быть достаточно широким, чтобы крупный дайвер, полностью оснащенный соответствующими аварийными баллонами , мог без особых затруднений входить и выходить из него, и он не может быть закрыт, пока дайвер находится снаружи, поскольку шлангокабель проходит через люк посыльным. . У посыльного также должна быть возможность поднять работающего водолаза через люк, если он находится без сознания, и закрыть за ним люк, чтобы колокол можно было герметично закрыть и создать давление для всплытия. Для этой цели внутри колокола обычно устанавливается подъемное устройство, и для облегчения процедуры колокол можно частично затопить. [15]
Внутреннее пространство должно быть достаточно большим для того, чтобы водолаз с полной экипировкой и посыльный ( резервный водолаз, ответственный за работу колокола, пока рабочий водолаз заблокирован) могли сидеть, а их шлангокабели могли быть аккуратно уложены на стойках, а люк был аккуратно уложен на стойках. открываться внутрь, пока они находятся внутри. Все, что больше, сделает колокол тяжелее, чем ему действительно нужно, поэтому все оборудование, которое не обязательно должно находиться внутри, монтируется снаружи. Сюда входит каркас для поддержки вспомогательного оборудования и защиты колокола от ударов и зацеплений за препятствия, а также аварийные источники газа и электропитания, которые обычно размещаются вокруг каркаса. Аварийный источник газа (ЭГС) подключается через коллекторы к внутренней газовой панели. Часть каркаса, которая удерживает нижний люк от дна, называется ступенью колокола . Он может быть съемным, что облегчает подсоединение к замку камеры вертикального доступа. Шланги колокола соединены с колоколом через сквозную корпусную арматуру (корпусные проходки), которая должна выдерживать все рабочие давления без утечек. Внутренняя газовая панель соединяется с проходками корпуса и водолазными шлангами. Шланги будут нести основной источник дыхательного газа, кабель связи, шланг пневмофатометра , источник горячей воды для обогрева костюма, питание для фонарей, установленных на шлеме, и, возможно, шланг для возврата газа и видеокабель. В шлангокабеле колокола обычно также находится силовой кабель для внутреннего и внешнего освещения колокола. Гидравлические линии электропередачи для инструментов не обязательно должны проходить внутрь колокола, поскольку они там никогда не будут использоваться, а инструменты также можно хранить снаружи. Возможно наличие аварийной системы водной связи с аккумуляторным питанием, а также локационного транспондера, работающего по международному стандарту 37,5 кГц. [16] Колокол также может иметь смотровые окна и медицинский замок.
Закрытый колокол может быть оснащен резаком для шлангокабеля - механизмом, который позволяет пассажирам отрезать шлангокабель колокола изнутри герметичного колокола, находящегося под давлением, в случае застревания шлангокабеля, что препятствует извлечению колокола. Устройство обычно приводится в действие гидравлически с помощью ручного насоса внутри раструба и может разрезать шлангокабель в точке крепления к верху раструба или чуть выше нее. После разрезания колокол можно поднять, а если затем удастся восстановить шлангокабель, его можно будет снова соединить, потеряв лишь небольшую часть. [17] Может быть установлено внешнее соединение, известное как блок горячей вставки , который позволяет подключить аварийный шлангокабель для поддержания жизнеобеспечения в колоколе во время спасательной операции. [18]
За водолазами в колоколе также можно наблюдать с пункта управления погружением с помощью видеосистемы замкнутого контура [16] , а атмосферу колокола можно контролировать на предмет загрязнения летучими углеводородами с помощью гипербарического анализатора углеводородов, который можно подключить к верхнему ретранслятору и настроить на получение данных. сигнал тревоги, если уровень углеводородов превышает 10% от уровня анестетика. [19] [20]
Колокол может быть оснащен внешним аварийным аккумуляторным блоком питания, скруббером углекислого газа для внутренней атмосферы и кондиционером для контроля температуры. Источник питания обычно составляет 12 или 24 В постоянного тока. [18]
Колокол будет оснащен оборудованием для спасения и лечения раненого дайвера. Обычно это включает в себя небольшой подъемник, позволяющий поднять дайвера-инвалида в колокол через нижний люк и при необходимости закрепить его в вертикальном положении. Клапан затопления колокола, также известный как клапан затопления, может быть доступен для частичного затопления внутренней части, чтобы помочь поднять дайвера-инвалида в колокол. Оказавшись внутри и закрепив, колокол очищается от воды с помощью продувочного клапана, чтобы заполнить внутреннюю часть дыхательным газом при атмосферном давлении и вытеснить воду через люк. Будет иметься аптечка первой помощи. [15]
Вариантом этой системы, использовавшейся на нефтяных месторождениях Северного моря в период с начала 1986 по начало 90-х годов, была система Oceantech Minibell, которая использовалась для погружений с отскоком и работала как открытый колокол для спуска и как закрытый колокол для погружений. восхождение. Дайверы забирались в колокол, уложив свои шлангокабели на внешние стойки, снимали шлемы для хранения на открытом воздухе, закрывали колокол и возвращались на поверхность, выпуская воздух на глубину первой декомпрессионной остановки. Затем колокол закреплялся на декомпрессионной камере палубы, дайверы переносились под давлением для полной декомпрессии в камере, и колокол можно было использовать для следующего погружения. [21]
Источники дыхательного газа для колокола включают в себя основной источник газа, резервный источник газа и аварийный источник газа, размещенный на колоколе. Водолазы также будут иметь при себе аварийный газ в баллонах для подводного плавания, которых будет достаточно, чтобы доставить их обратно к колоколу.
Первичный газ или основной источник газа может представлять собой сжатый воздух, который обычно подается компрессором воздуха для дыхания низкого давления, или смешанный газ, который обычно подается в коллекторных группах баллонов-хранилищ высокого давления, обычно называемых «четверками». Первичный газ подключается к основной газовой панели на протяжении всего процесса погружения, за исключением случаев, когда он выходит из строя или устраняется проблема, в течение которого дайверы переключаются на резервный газ.
Резервный газ или вторичный газ, который подключен к главной газовой панели и доступен для немедленного использования после открытия подающего клапана, также может поступать от компрессора низкого давления или из хранилища высокого давления. Он имеет тот же состав, что и основной газопровод.
Декомпрессионный газ также подается через главную газовую панель. Это может быть тот же газ, что и первичный газ, или смесь, обогащенная кислородом, или чистый кислород. Переключение газа для декомпрессии в воде в мокром колоколе не является предпочтительной процедурой для коммерческого дайвинга, поскольку вся система подачи дыхательного газа должна быть чистой от кислорода, а на месте требуется наличие декомпрессионной камеры, когда планируется определенный предел обязательной декомпрессии. , поверхностную декомпрессию удобнее делать на кислороде (SurDO 2 ) в камере. Относительная безопасность поверхностной декомпрессии и декомпрессии в воде сомнительна. Обе процедуры одобрены регулирующими органами по охране труда и технике безопасности.
Аварийный газ подается в колокол, обычно в небольшом количестве 50-литровых баллонов высокого давления, подключенных к газовой панели колокола. Это должен быть тот же газ, что и основной газ. В закрытых колоколах имеется дополнительная подача чистого кислорода, если в колпаке имеется скруббер углекислого газа для атмосферы колпака. В мокром колоколе типа 2 или закрытом колоколе этот аварийный газ может подавать водолазам с газовой панели через экскурсионные шлангокабели, которыми управляет посыльный.
Каждый водолаз имеет при себе запас аварийного газа (аварийный газ), достаточный для того, чтобы вернуться к колоколу при любых разумно предсказуемых обстоятельствах отказа шлангокабеля основного, резервного и аварийного источника газа колокола.
Основная газораспределительная панель расположена в пункте управления водолазными операциями и обслуживается газовщиком , который также может быть водолазом, или, если газ представляет собой воздух, ею может управлять непосредственно руководитель водолазного дела .
Газовая панель звонка, установленная внутри закрытого колокола и под навесом мокрого колокола 2-го типа, управляется посыльным . При использовании системы регенерации гелия возвратный шланг для регенерированного газа проходит через газовую панель колпака на пути к поверхности.
Водолазные колокола разворачиваются за бортом судна или платформы или через лунную ванну с помощью портала или А-образной рамы, к которой подвешиваются груз и колокол. На судах поддержки дайвинга со встроенными системами насыщения колокол можно спускать через лунный бассейн . Система управления колоколом также известна как система запуска и восстановления (LARS). [22]
Шланг колокола подает газ на газовую панель колокола и отделен от экскурсионных шлангокабелей водолазов, которые подключены к газовой панели внутри колокола. Раструбный шлангокабель развертывается из большого барабана или корзины для шлангокабеля, при этом необходимо следить за тем, чтобы натяжение шлангокабеля было низким, но достаточным, чтобы оставаться почти вертикальным при использовании и аккуратно сворачиваться во время подъема, поскольку это снижает риск зацепления шлангокабеля за подводные препятствия. [22]
Обращение с мокрым колоколом отличается от обращения с закрытым колоколом тем, что нет необходимости перемещать колокол в систему камер и из нее для создания герметичного соединения, и что мокрый колокол потребуется для поддержания точно контролируемой скорости спуска и подъема. и оставаться на фиксированной глубине с довольно жесткими допусками, позволяющими пассажирам разгерметизироваться при определенном давлении окружающей среды, тогда как закрытый колокол можно извлечь из воды без задержки, а скорость подъема и спуска не имеет решающего значения.
В команду ныряльщиков с колоколом обычно входят два дайвера, обозначенные как рабочий дайвер и посыльный, хотя они могут чередовать эти роли во время погружения. Посыльный - это дежурный водолаз и прокладка шлангокабеля от колокола до рабочего водолаза, оператора бортовой газораспределительной панели, и имеет шлангокабель примерно на 2 м длиннее, чем у рабочего водолаза, чтобы гарантировать, что рабочий водолаз может быть дозвонились в экстренной ситуации. Это можно отрегулировать, завязав шлангокабели внутри раструба, чтобы ограничить длину раскрытия, что часто приходится делать в любом случае, чтобы не допустить приближения дайверов к известным опасностям в воде. В зависимости от обстоятельств, также может быть дежурный дайвер на поверхности с сопровождающим на случай чрезвычайной ситуации, когда дайвер, ориентированный на поверхность, может помочь. Команда будет находиться под непосредственным контролем руководителя водолазных работ , в ее состав будет входить оператор лебедки и, возможно, специальный оператор наземной газовой панели. [16]
Развертывание обычно начинается с опускания комкового груза, который представляет собой большой балластный груз, подвешенный в бухте троса, идущего от лебедки, над шкивом на одной стороне портала, вниз до веса вокруг пары шкивов на стороны груза и поднимитесь на другую сторону портала, где он закреплен. Груз свободно висит между двумя частями троса и за счет своего веса висит горизонтально и удерживает трос под натяжением. Колокол висит между частями троса с комком груза и имеет с каждой стороны направляющую, которая скользит вдоль троса при его опускании или подъеме. Развертывание колокола осуществляется с помощью отдельного троса, прикрепленного к верху, который проходит через шкив в середине портала. Когда колокол опускается, направляющие предотвращают его вращение на развертывающем тросе, что может привести к перекручиванию шлангокабеля и риску зацепиться за петли. Таким образом, тросы с комками груза действуют как направляющие или рельсы, по которым колокол опускается на рабочее место и поднимается обратно на платформу. Если подъемная лебедка или трос выйдет из строя и балласт колокола будет освобожден, колокол с положительной плавучестью может всплывать, и тросы выведут его на поверхность в положение, где его можно будет относительно легко поднять. Трос с комковым грузом также можно использовать в качестве системы аварийного восстановления, в этом случае колокол и груз поднимаются вместе. [22] Альтернативной системой предотвращения вращения подъемного троса является использование поперечной системы, которая также может использоваться как средство регулировки бокового положения колокола на рабочей глубине и как система аварийного восстановления. [16]
Ступень колокола представляет собой открытую конструкцию под колоколом, которая предотвращает слишком близкое приближение нижнего замка колокола к комку груза или морскому дну, гарантируя, что дайверам будет достаточно места для безопасного выхода и входа в колокол. Его можно использовать либо как часть колокола, либо как часть веса комка. На колокольне могут быть установлены корзины для переноски инструментов и оборудования. [23]
Закрытая система перемещения колокола используется для перемещения колокола из положения, в котором он зафиксирован в системе камер, в воду, опускания его на рабочую глубину и удержания его в этом положении без чрезмерного перемещения, а также возврата его в систему камер. Система, используемая для транспортировки колокола на палубу, может представлять собой систему палубной тележки, верхний портал или поворотную А-образную раму. Система должна ограничивать движение поддерживаемого колокола в достаточной степени, чтобы обеспечить точное определение местоположения на стволе камеры даже в плохую погоду. Курсор-колокольчик можно использовать для управления движением через зону брызг и над ней, а механизм компенсации вертикальной качки можно использовать для ограничения вертикального движения, когда он находится в воде и вне курсора, особенно на рабочей глубине, когда дайвер может быть заблокирован и колокол открыт для давления окружающей среды. [16]
Курсор-колокол — это устройство, используемое для направления и контроля движения колокола в воздухе и зоне брызг у поверхности, где волны могут значительно сдвинуть колокол. Это может быть либо пассивная система, опирающаяся на дополнительный балластный груз, либо активная система, использующая управляемую систему привода для обеспечения вертикального движения. Курсор имеет опору, которая фиксируется на колоколе и перемещается вертикально по направляющим, чтобы ограничить боковое перемещение. Звонок отпускается и фиксируется на курсоре в относительно спокойной воде ниже зоны всплеска. [22] [16]
Оборудование для компенсации вертикальной качки используется для стабилизации глубины колокола путем противодействия вертикальному движению погрузочно-разгрузочной системы, вызванному движениями платформы, а также обычно поддерживает правильное натяжение направляющих тросов. Обычно это не обязательно, в зависимости от стабильности платформы. [16]
Системы поперечной транспортировки представляют собой тросы от независимого подъемного устройства, которые предназначены для перемещения колокола вбок из точки непосредственно под LARS, а также могут использоваться для ограничения вращения и в качестве системы аварийного восстановления колокола. [16]
Подрядчики по коммерческим водолазным работам обычно используют закрытый колокол в сочетании с надводной гипербарической камерой . Они обладают преимуществами безопасности и эргономики и позволяют проводить декомпрессию после того, как колокол был поднят на поверхность и обратно на борт судна поддержки водолазов . Закрытые колокола часто используются при водолазных и подводных спасательных операциях. Водолазный колокол будет соединен через ответный фланец воздушного шлюза с палубной декомпрессионной камерой или системой насыщения для передачи под давлением пассажиров.
Использование барокамер под водой может быть опасным, поскольку гипербарические камеры склонны к возгоранию изнутри. [24]
.jpg/1280px-Caisson_Diving_Bell_Barge_BF73_001_079_060_(cropped).jpg)
Завод водолазных колоколов воздушного шлюза представлял собой специально построенную баржу для закладки, осмотра и ремонта причалов линкоров [25] в гавани Гибралтара . [26] [27] Он был разработан Сибе Горманом из Lambeth and Forrestt & Co. Ltd из Уивенхо в Эссексе, который построил и поставил его в 1902 году Британскому Адмиралтейству . [25]
Судно появилось в особых условиях Гибралтара. Тяжелые гавани имеют три цепи, идущие радиально вдоль морского дна от центрального кольца, каждая из которых заканчивается большим якорем. Большинство гаваней имеют мягкое морское дно, и обычно якоря ставят, устанавливая якоря в иле, глине или песке, но это невозможно сделать в гавани Гибралтара, где морское дно представляет собой твердые скалы. [28]
В ходе эксплуатации баржу буксировали над местом проведения работ, пришвартовывали якорями, а колокол опускали вертикально на дно. [26] и вода, вытесненная насосом. Рабочие бригады вошли в колокол через шлюз в центральной шахте доступа. Работая в обычной одежде, они могли выкапывать якоря для причалов. [28]
Немецкая служебная баржа Carl Straat по своей концепции аналогична, но колокол опускается за счет поворота приемной трубы. Карл Страат был построен в 1963 году для Западного управления водных путей и судоходства в Мюнстере. Доступ к колоколу размером 6 × 4 × 2,5 м осуществляется через трубу диаметром 2 м и шлюзовую камеру. Система пантографа поддерживает уровень колокола и внутренней лестницы на любой глубине. Максимальная рабочая глубина 10 м. Судно используется на внутренних водных путях, где имеются шлюзы, достаточно большие, чтобы вместить его общую длину 52 м, ширину 11,8 м и осадку 1,6 м. [29] [30]
Водолазные колокола использовались для спасения подводных лодок . Закрытый сухой колокол предназначен для уплотнения палубы подводной лодки над аварийным люком. Вода в пространстве между колоколом и подводной лодкой откачивается, а разница давлений удерживает колокол против подводной лодки, поэтому люки можно открыть, чтобы позволить пассажирам покинуть подводную лодку и войти в колокол. Затем люки закрываются, юбка колокола затопляется, чтобы освободить его от подводной лодки, а колокол с грузом выживших поднимается обратно на поверхность, где выжившие выходят, и колокол может вернуться за следующей группой. Внутреннее давление в колоколе обычно поддерживается на уровне атмосферного давления, чтобы минимизировать время работы за счет устранения необходимости декомпрессии , поэтому уплотнение между юбкой колокола и палубой подводной лодки имеет решающее значение для безопасности операции. Это уплотнение обеспечивается за счет использования гибкого уплотнительного материала, обычно типа резины, который плотно прижимается к гладкой окантовке люка за счет перепада давления при откачке юбки.
Смотровой колокол — это закрытый колокол, обычно работающий при внутреннем давлении, соответствующем атмосферному давлению, который представляет собой смотровую площадку, которую можно опускать на глубину с одним или несколькими пассажирами, которые могут наблюдать за окружающей средой через иллюминаторы, но, как правило, не имеют средств наблюдения. физически взаимодействует с внешней средой. Первый смотровой колокол был одним из первых современных колоколов, построенных в конце 19 века. [ нужна цитата ]
Батисфера и наблюдательный колокол представляют собой схожие конструкции. Стальная батисфера, созданная в 1930 году Уильямом Бибом и Отисом Бартоном, имела три окна из хрустального стекла для наблюдения. Наблюдательные колокола для небольших глубин обычно имеют конструкцию, отличную от батисфер. [31]
Обычные процедуры ныряния с колоколом включают подготовку колокола к погружению, спуск и подъем, а также наблюдение за работающим дайвером со стороны посыльного. Посыльный отвечает за готовность колокола и находящихся в нем людей к спуску или подъему, а также за связь с поверхностью для натяжения шлангокабеля рабочего водолаза и за работу газовой панели колокола.
Восхождение на мокром колоколе обычно включает декомпрессионные остановки в воде, а иногда и декомпрессию на поверхности .
Процедуры с закрытым колоколом также включают блокировку и блокировку на глубине, а также передачу давления между колоколом и системой насыщения или палубной декомпрессионной камерой.
Процедуры аварийного звонка включают сигнализацию динамического позиционирования и реакцию на биение, операции с газовой панелью аварийного звонка, такие как сбой в подаче газа с поверхности или подача загрязненного газа с поверхности, оба из которых требуют аварийного отключения бортового газа, сбоя подачи горячей воды и спасения работающего водолаза посыльный. Сбой голосовой связи требует соответствующего использования аварийного освещения и газовых сигналов. Отказ от колокола может быть необходим, если мокрый колокол не может быть поднят, но дайверы, находящиеся в закрытом колоколе, должны быть спасены в колоколе или в другом колоколе, поскольку они не могут всплыть на поверхность в воде.
Дайверы, имеющие право работать с колоколами, обучаются навыкам и процедурам, соответствующим типу колокола, с которым им предстоит работать. Открытые колокола обычно используются для погружений на глубоком воздухе с надводной ориентацией, а закрытые колокола используются для погружений с насыщением и погружений на смеси газов с поверхностной ориентацией. Эти навыки включают стандартные процедуры вывода работающего водолаза из колокола, уход за работающим водолазом из колокола посыльным, а также аварийно-спасательные процедуры как для рабочего водолаза, так и для посыльного. В этих процедурах между ныряниями с открытым и закрытым колоколом есть значительное сходство и существенные различия. [32] [33] [34] [35]
Как отмечалось выше, дальнейшим расширением концепции «мокрого колокола» является подводная среда обитания, оборудованная лунным бассейном, где дайверы могут проводить длительное время в сухом комфорте, акклиматизируясь к повышенному давлению, испытываемому под водой. Поскольку им не нужно возвращаться на поверхность между погружениями в воду, они могут уменьшить необходимость декомпрессии (постепенного снижения давления) после каждого погружения, необходимой для того, чтобы избежать проблем с выбросом пузырьков азота из кровотока (изгибы , также известные как кессонная болезнь). Такие проблемы могут возникнуть при давлении выше 1,6 стандартных атмосфер (160 кПа), что соответствует глубине воды 6 метров (20 футов). Дайверам, находящимся в среде обитания под давлением окружающей среды, при возвращении на поверхность потребуется декомпрессия. Это форма погружения с насыщением .
Паук -колокол , Argyroneta aquatica , — это паук , который живет полностью под водой, хотя может выжить и на суше.
Поскольку паук должен дышать воздухом, он строит из шелка среду обитания, похожую на открытый водолазный колокол, который прикрепляет к подводному растению . Паук собирает воздух тонким слоем вокруг своего тела, захватывая его густыми волосками на животе и ногах. Он транспортирует этот воздух в свой водолазный колокол, чтобы пополнить запас воздуха в колоколе. Это позволяет пауку подолгу оставаться в колоколе, где он поджидает свою добычу .
{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )Александр пытается исследовать глубины океана с помощью водолазного колокола — историю, которую рассказывают мидрашские источники об Адриане. 15 Он также встречается в арабских книгах по истории, а также в латинской «Космографии» Этика Истера (8 век), а также в латинском переводе Льва Протоиерея , немецкой «Аннолиде» (11–12 века) и старофранцузской прозе Александра. (12 век).
{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )Воздухосборник, использовавшийся для причаливания линкоров, с водолазным колоколом, вход в который находится в большой воронке на миделе корабля. Заголовок картины появился на обложке Illustrated London News 25 марта 1906 года.
