Сверхсекретное изобретение гагауза

Сверхсекретное изобретение гагауза. Кому оно достанется?

Еще из школьных учебников физики известно о давлении газов и жидкостей в природе. Мы обитаем в воздушной среде – окружающей нас атмосфере, состоящей из множества газов. Азот (N2) - до 78,08% и кислород (О2) – до 20,95% – два основных элемента воздуха. Содержание остальных веществ значительно меньше и не превышает 1%. Так, аргон занимает объем 0,9%, а углекислый газ – 0,03%. Также воздух имеет такие примеси, как неон, криптон, метан, гелий, водород и ксенон.

Параметры атмосферы – величины переменные, как и климат. В международно принятой стандартной атмосфере значение плотности воздуха на уровне моря и при температуре 15°C составляет 1,225 кг/м3. Атмосферой принято считать ту область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землёй, как единое целое. Атмосфера переходит в межпланетное пространство постепенно. Экзосфера – граница этого перехода и начинается она на высоте 500 - 1000 км от поверхности Земли. Если представить себе земной шар в виде огромного глобуса диаметром 12 метров, то граница атмосферы окажется на уровне примерно 10 см, а стратосфера приобретет свое начало всего на высоте 20 мм. 

По определению, предложенному Международной авиационной федерацией, граница атмосферы и космоса проводится по линии Кармана, расположенной на высоте 100 км, выше которой авиационные полёты становятся полностью невозможными. NASA использует в качестве границы атмосферы отметку в 122 километра (400 000 футов), где «шаттлы» переключались с маневрирования с помощью двигателей на аэродинамическое маневрирование. Я стараюсь плавно подвести читателя к главному – реальному представлению давления, в частности - атмосферы, которое мы ощущаем на себе ежесекундно. Весь атмосферный «столб» давит с силой примерно 1 кГ/см2. Если учесть, что площадь тела взрослого человека в среднем находится в пределах 1,6-1,9 м2, то каждого из нас сжимает сила равная 16-19 тонн. Почему нас не сплющивает? Ответ прост – мы сами состоим из веществ, окружающей нас природы – воды, которая практически не сжимаема, кислорода и азота в крови, легких, которые имеют равную или большую по сравнению с воздухом плотность и давление.

За все годы своего существования человечество покорило окружающее нас воздушное пространство. Мы научились летать, как птицы, покорять высоты, укрощать энергию ветра, разделять воздух на составляющие его газы, покидать воздушное пространство, преодолевая силу притяжения Земли для путешествий на другие планеты…

Однако с морями и океанами, заполненными водой, все значительно сложнее. По сравнению с толщиной воздуха, океаны и моря будут покрывать земной шар на воображаемом нами глобусе диаметром 12 метров, пленкой толщиной в среднем 3,5 мм. В Северном Ледовитом океане ее толщина составит всего 1,2 мм, а в Тихом океане - 4,2 мм. Самая глубокая Марианская впадина на нашем воображаемом глобусе будет выглядеть «царапиной» глубиной 11 мм. Водная часть нашего земного пространства, не смотря на ее значительно меньшую, по сравнению с атмосферой толщину, остается самой слабоизученной по сравнению с Воздушным океаном и, даже, космосом. Если покорение Воздушного океана шло с уровня привычной нам среды обитания в невообразимую высь, то покорение Океана наоборот, от поверхности вниз до небольших пока глубин.
 
Проблема заключается в том, что водная среда в глубинной своей части создает множество препятствий для «посещения» их обитаемыми подводными объектами и даже механическими роботами. Главная из них – опасность вскипания азота в крови при погружении человека, так называемая кессонная болезнь. Вторая – это сложность создания подводных аппаратов, способных противостоять огромному давлению воды. Чтобы было ясно, о чем идет речь, представьте себе, что каждые 10 метров «водяного столба» давят с такой же силой, как и вся атмосфера планеты Земля, т.е. на каждый см2 приходится по 1 кГ силы. Это означает, что на предельной водной глубине в Марианской впадине корпус батискафа будет подвергаться давлению воды более 1100 атмосфер. Для сравнения, давление воздуха в такой впадине без воды всего лишь удвоилось бы и составило бы чуть больше 2 атмосфер. В глубочайшей точке Мирового океана, в Марианской впадине, побывали всего три человека за всю историю - вчетверо меньше, чем на Луне.

930 метров - на такой глубине давление примерно равно атмосферному на Венере.
Максимальная глубина погружения современных серийных АПЛ типа «Ясень» (РФ) и «Сивулф» (США) составляет от 520 до 600 м. На такой глубине корпус лодки подвергается давлению от 52 до 60 атмосфер.

Большей глубины - 6000 м, достигли батискафы серии «Мир» (РФ), 6200 м -глубоководные аппараты «Консул» (РФ), Shinkai (Япония), 10 911 м -батискаф Trieste (Франция), 11 034 м - батискаф Deepsea Challenger (США), беспилотный аппарат Nereus (США).

Природа все же ставит свои рекорды. 506 м – это рядовая глубина для Синих китов. Касатки, как правило, держатся на небольшой глубине, менее 100 метров, однако время от времени ныряют на глубины, которые несвойственны им при обычной охоте - более 750 метров. Рекордное же их погружение, зафиксированное исследователями, достигло 1087 метров.

1800 м достигает Китовая акула, до 2250 м ныряет Кашалот. Более того, ученые выяснили, что Клюворылы – представители китообразных, могут нырять на глубину 2990 метров и задерживать дыхание более чем на 130 минут.
На глубине 3960 м находили глубоководных осьминогов-гримпотевтисов. По некоторым сообщениям, они встречаются на глубинах вплоть до 7 км.
8145 м не страшны морским слизням, которые были обнаружены при погружении в Марианскую впадину.

Ранее ученые полагали, что человека буквально расплющит на глубине нескольких километров. Однако позже выяснилось, что опасность грозит лишь местам, где ткани человека соприкасаются с полостями среднего уха и другими воздушными пазухами в голове, а также с легкими. Даже небольшие перепады давления могут им повредить, а высокое давление просто сомнет все эти органы.

Киты при глубоководном погружении сдувают свои легкие. При нырянии китообразные почти не задействуют мышцы, активно потребляющие кислород: животные, просто скользят вниз - буквально тонут за счет уменьшенного объема легких. Активно двигаться киты начинают, только увидев жертву. А кислород киты черпают в мышцах и крови. Недаром ее удельные объемы у морских млекопитающих в три-четыре раза больше, чем у человека, - 200-250 миллилитров на килограмм массы.

Транспорт кислорода у китообразных тоже усилен: концентрация гемоглобина (перевозчика О2) у них в два раза выше, чем у людей, поэтому цвет их крови темно-красный, почти черный. А содержание миоглобина, белка для хранения кислорода в мышцах, превышает человеческое в 10 раз. Если учесть, что молекулы миоглобина вообще склонны склеиваться (что и вызывает такие заболевания, как диабет и болезнь Альцгеймера), для человека такая концентрация стала бы фатальной. А вот в теле китообразных молекулы хранящего кислород белка положительно заряжены, поэтому отталкиваются друг от друга, предотвращая слипание.

При погружении у глубоководных млекопитающих прекращается пищеварение, почки и печень работают ограниченно. Для экономии кислорода они уменьшают частоту сердечных сокращений. Например, сердце тюленей Уэдделла, ныряющих на глубину более 700 метров, бьется всего четыре раза в минуту.

Что касается холода, то от него кашалотов и китов защищают толстый слой подкожного жира, постоянное движение и обмен теплом между артериальной и венозной кровью. А зрение большинству млекопитающих, охотящихся под водой, не особенно и нужно - они ориентируются с помощью эхолокации, генерируя звуки высокой частоты и улавливая их отражение.

Человек многому научился у природы. Он постиг секрет полета, поняв, что не обязательно махать крыльями, чтобы парить, как птицы. Не обязательно наращивать толщину корпуса подводного аппарата, экспериментировать с его формами, чтобы покорять океанские глубины. Инженер из Гагауз Ери (Гагаузии) Иван Муткогло изобрел способ сверхглубоководного погружения обитаемых подводных аппаратов в морскую пучину, не досягаемую для современных подводных лодок. Применяя ныне существующие материалы для строительства корпусов сверхглубоководных подводных судов, современные технологии судостроения и имеющиеся судоверфи, ему удалось в разы увеличить глубину их «барражирования» в океанских просторах. Идею своего изобретения он почерпнул у китов и других глубоководных обитателей океана. По понятным причинам автор не дает точное описание своего достижения. Он готов делиться своей идеей лишь с теми, кто предоставит возможность воплотить ее в действующей модели, а за тем и в реальном массштабе. Есть уже заинтересованные западные научные центры и производственные корпорации, которые предлагают сотрудничество гагаузскому изобретателю. Однако И.Муткогло нужны не деньги, а рабочий прототип. Автор вместе с ним надеется, что его изобретение не уйдет за пределы России, как это зачастую случается, а будет служить величию отечественного Флота, как в мирных, так и военных целях.