Смекни!
smekni.com

Физика и физиология 4 (стр. 6 из 58)

уровень воды в трубке опускается до уровня окружающей воды. Ос­тавшийся объем составляет около трети от начального и легко удаля­ется частично через клапаны, частично — через верхнее отверстие трубки.

Клапан с шариком, размещенный на вершине трубки, препятст­вует проникновению в нее воды во время ныряния (фото 2.3 Г). Та­кие трубки называются сухими.

Использование трубок с клапанами вполне оправдано при ныря­нии в первом комплекте (например, при подводной охоте), когда трубка все время находится во рту и непрерывно заполняется во­дой и продувается. Однако, это не столь актуально для акваланги­стов: переключаться на трубку приходится, как правило, не чаще двух—трех раз за время погружения. Используя трубку с клапа­ном, нужно быть готовым к тому, что при погружении в клапан мо­жет случайно попасть песчинка или иная частица (особенно при ра­боте в мутной воде или зарослях водорослей), которая нарушит нормальную работу клапана. Всплыв на поверхность после утоми­тельного погружения и переключившись на трубку, Вы рассчиты­ваете на незначительное усилие при продувании и нормальную по­дачу воздуха после него, а получаете непрерывное заполнение трубки водой. Многие аквалангисты с удовольствием используют трубки с клапанами, не сталкиваясь с описанными неприятностя­ми.

Пользуясь трубкой, состоящей из нескольких сегментов, контро­лируйте целостность соединений. Вы окажетесь в очень неприятной ситуации, обнаружив при переключении на трубку, что она осталась без загубника.

Ласты

Можно ли плавать без ласт? Несомненно. Хороший пловец легко проводит в воде несколько часов, преодолевая за это время значи­тельное расстояние. Можно нырять в маске и без ласт, наслаждаясь красотами подводного мира. Но все меняется, когда мы надеваем ак­валанг. Его вес в воде невелик, но масса, т.е. мера инерции, остается такой же, как и на суше — около 20 кг. Жесткие баллоны за спиной уменьшают гибкость тела и сковывают свободу движений. Примене­ние ласт компенсирует возникшие трудности. Правильно подобран­ные, удобные и эффективные ласты во многом определяют комфорт аквалангиста под водой. Выбор наиболее подходящей модели ласт за­висит от стоящих перед вами задач и ваших индивидуальных особен­ностей. Для оценки пригодности ласт выделим два параметра:

1. удобство крепления к ноге;

2. эффективность при плавании.

Первое определяется конструкцией галоши, второе — конструк­цией лопасти и общей формой ласты.

Разнообразие конструкций галош сводится к двум принципиаль­ным вариантам: с закрытыми и открытыми пятками. Первые весьма удобны при надевании на босую ногу и обеспечивают наиболее плот­ное соединение ласты со стопой. Для надевания на ботики гидрокос­тюма удобнее использовать ласты с открытой пяткой, снабженные ремешком. Они называются также регулируемыми. Современные модели регулируемых ласт позволяют подтягивать и ослаблять реме­шок прямо на ноге.

Разнообразие конструкций лопастей ласт весьма велико. Для ласт, как и для любого двигателя, чрезвычайно важен коэффициент полезного действия, т.е. отношение полезной работы к затраченной энергии. Под водой все измеряется воздухом: чем энергичнее физи­ческая работа — тем больше его расход .Чем эффективнее ласты — тем меньшее количество воздуха необходимо для преодоления опре­деленного расстояния. При прочих равных условиях, эффектив­ность ласт и их соответствие вашим индивидуальным особенностям может изменять скорость расхода воздуха на 20 — 30%. Соответ­ственно, на столько же изменится время пребывания под водой.

Всем знакомы простые резиновые ласты, имеющие лопасть клас­сической формы с двумя ребрами жесткости по бокам. В начальной фазе гребка часть энергии аккумулируется сгибающейся лопастью ласты и затем отдается в завершающей фазе с разгибанием лопасти. Один из возможных путей увеличения эффективности работы ласты — наращивание площади гребной поверхности. Однако после изве­стного предела оно становится неоправданным. Для резиновых ласт предел целесообразной длины 60 — 70 см от пяточной части до вер­шины лопасти. Ласты шириной более 20 — 22 см задевают друг дру­га при плавании.

Другой путь увеличения эффективности ласт — применение ма­териалов большей упругости. При этом увеличиваются как возмож­ность аккумуляции энергии в начальной фазе гребка, так и допустимая длина лопасти. Великолепными гидродинамическими свойства­ми обладают длинные ласты с лопастями из тонкого, упругого и дос­таточно жесткого пластика и резиновыми калошами. По скоростным качествам подобные ласты превосходят подавляющее большинство других моделей и оптимальны для плавания без акваланга. Не слу­чайно подводные охотники всего мира предпочитают ласты именно такой конструкции. Аквалангисты, напротив, весьма редко пользу­ются ими , так как они проигрывают ластам меньшего размера в ма­невренности. Для плавания с аппаратом выпускаются ласты с менее длинными лопастями из аналогичного материала.

Еще один способ увеличения эффективности — ласты с окнами (фото 2.4 А). В чем их смысл? Во время гребка с одной стороны греб­ной поверхности создается зона повышенного давления, а с другой — пониженного. Возникающие в результате вихревые потоки по краям ласты создают дополнительное сопротивление. Щели в осно­вании лопасти пропускают воду, уменьшают разницу давлений и тем самым ослабляют вихревые потоки. Подобная конструкция не уве­личивает скорости, сообщаемой ластами, но уменьшает усилие при гребке.

Значительно повышается КПД ласт при использовании туннель­ного эффекта (фото 2.4 Б—Е). Во время гребка некоторое количест­во воды неизбежно скатывается в стороны, не участвуя в создании поступательного движения подводника. Если внутренняя часть лопа­сти ласты сделана из более мягкого материала, чем боковые части, то при гребке ласта прогибается, образуя желоб, ориентирующий по­ток воды в нужном направлении, уменьшая тем самым количество воды, скатывающейся вхолостую. Другой способ создания туннель­ного эффекта — разделение пластиковой лопасти 2 — 4 продольны­ми резиновыми желобками, допускающими поперечный изгиб. Разновидностью туннельного эффекта является эффект ложки или ковша, достигаемый клиновидной вставкой более мягкого материала (фото 2.5) или резиновыми желобками разной длины. Сегодня ласты с туннельным эффектом наиболее популярны среди подводни­ков — аквалангистов.

Как выбрать ласты? Во-первых, Вам необходимо сделать выбор между ластами с закрытой или открытой пяткой. Для занятий в бас­сейне, скоростного плавания или подводной охоты имеет смысл ос­тановиться на первом варианте. Если же Вы планируете всерьез за­ниматься плаванием с аквалангом, мы рекомендуем приобрести лас­ты с открытой пяткой и регулируемыми ремешками и обзавестись неопреновыми носками или ботиками, так как без них плавание в ре­гулируемых ластах крайне неудобно и часто приводит к образова­нию мозолей.

Теперь о выборе конкретной модели. Общий дизайн и цветовые вариации имеют серьезное значение, но гораздо важнее гидродина­мические свойства ласт. В зависимости от вашего телосложения и физических возможностей те или иные ласты будут для Вас наибо­лее удобны. Мы предлагаем следующий тест, позволяющий сделать грамотный выбор. Все, что для этого нужно — это плавательный бассейн или открытый водоем. Наденьте маску и ласты, успокойте дыха­ние и пронырните на одном вдохе фиксированную дистанцию, близ­кую к пределу ваших возможностей. Для кого — то это будет 25 м, для кого-то — 50 или более. Отдохните и повторите опыт в других лас­тах. Выбирайте те, с которыми это упражнение дается Вам легче все­го. Они вовсе не обязательно развивают максимальную скорость, тем самым уменьшая время проныривания, но наиболее выгодно преобразуют вашу энергию в поступательное движение, а значит — будут лучше всего экономить воздух при погружении.

Если ласты не имеют металлических деталей, их не обязательно промывать пресной водой после каждого морского погружения, но желательно сделать это перед длительным перерывом в эксплуата­ции. Не оставляйте их надолго под прямыми солнечными лучами, не сушите на печке или ином нагревательном приборе, избегайте де­формации при транспортировке и хранении. Для последнего не пре­небрегайте использованием пластиковых вставок в калошу, входя­щих в комплект поставки. Для снятия регулируемых ласт очень удоб­но расстегивать замочки на ремешке. Оставшаяся на ласте часть зам­ка при неудачном движении или ударе о другой предмет (деталь сна­ряжения, борт судна) может соскочить с посадочного места. Обра­щайте на это внимание и старайтесь поскорее застегнуть ремешок после снятия ласты.

При соблюдении этих простых правил ласты прослужат Вам дол­гие годы.

Глава 2.2. Дыхательные аппараты

Дыхание под водой

Произошел ли человек в процессе эволюции или явился результа­том Божественного Творения — в любом случае умение плавать при­шло к людям в глубокой древности или было унаследовано от диких предков. Умение нырять под воду, видимо, появилось немногим поз­же. Упоминания о подводных ныряльщиках имеются в летописях, да­тированных задолго до Рождества Христова. Герой месопотамских мифов царь Гильгамеш опускался на дно моря за растением, заклю­чавшим в себе тайну вечной жизни. В древней Греции ныряльщики брали с собой под воду козьи меха, заполненные воздухом.

Согласно древним рукописям, Александр Македонский спускал­ся под воду в специально сконструированном стеклянном ящике — вероятно это был первый прообраз водолазного колокола. Принцип его действия весьма прост: если мы возьмем любой сосуд с одним от­верстием (например, обычный стакан), перевернем его отверстием вниз и опустим в воду, воздух останется в сосуде, и его давление бу­дет равно давлению окружающей воды. Вспомним закон Бойля — Мариотта: воздух сжимается во столько раз, во сколько увеличится его давление. Таким образом, на глубине 10 м, где давление воды 2 атм. (см. главу 1.1), стакан или водолазный колокол наполовину за­полнится водой. Известны упоминания о подводных колоколах времен средневековья. Одна из таких конструкций принадлежит знаме­нитому ученому Галлею, чье имя носит известная всем комета. В на­ше время водолазные колокола используются для спуска и подъема профессиональных водолазов и для иных технических задач. Сжа­тый воздух из баллонов или подающийся с поверхности по шлангу позволяет "поддувать" обитаемое пространство колокола при погру­жении и сохранять, таким образом, его объем.