Пещерные технологии
Спасательная операция по вызволению детей, застрявших в тайской пещере Тхам Луанг, успешно завершилась. За 2,5 недели поиска наилучших средств безопасной транспортировки детей через заполненные водой подземные туннели были предложены разные инновационные технологии спасения. Почему мини-субмарине Илона Маска, бурению скважины и прокладыванию эластичного рукава в итоге предпочли обычное снаряжение для дайвинга, «Известиям» рассказали российские эксперты.
10 июля на поверхность был доставлен последний акванавт поневоле. Живы все 12 юных футболистов и их тренер, которые решили отпраздновать день рождения одного из мальчишек на так называемом «Пляже Паттайи», находящемся внутри пещеры Тхам Луанг на расстоянии 6 км от входа. 23 июня стало известно об их исчезновении, а уже 27 июня операцию можно было назвать международной. В откачке воды специальными насосами принимали участие японские инженеры, добровольцы из семи стран помогали в поиске детей в кромешной темноте.
Пути вызволения
На поверхности отрабатывался альтернативный путь — тяжелая буровая техника расширяла расщелину глубиной 200 м. По задумке руководившего многодневной спасательной операцией Чианграя Наронгсака Осоттханакона, предполагалось достать детей через скважину с помощью канатов.
По всей длине пещеры были проложены ходовики — веревки, которые служат для ориентации в абсолютной темноте, а также помогают сопротивляться течению. С помощью них дайверы также передают друг другу информацию. Три удара по веревке означают сигнал бедствия.
Группа водолазов готовится к погружению
Во время спасательной операции погиб дайвер-доброволец — бывший военнослужащий ВМС Таиланда. Украинский кейв-дайвер Всеволод Коробов, который участвовал в спасательной операции, рассказал «Известиям», что погибший Саман Гунан, вопреки распространенной в прессе версии, не испытывал нехватки кислорода. Его нашли без сознания, без регулятора во рту, воздух в баллоне был.
8 июля к обдумыванию плана спасения подключился Илон Маск. Он предложил использовать мини-субмарину, которую специально сконструировали из корпуса трубопровода ракеты Falcon. Видео испытаний аппарата Маск выкладывал в Twitter. С разных сторон стали поступать предложения использовать для спасения детей рукав прочной ткани, который нужно протянуть по дну коридоров многокилометровой пещеры, а потом наполнить его воздухом.
Но в результате было решено сделать ставку на проверенное дайверское снаряжение. Опытные спасатели доставили его в отдаленный отсек пещеры, где находились дети. Постепенно обучая мальчиков, тестируя их готовность, спасатели вывели всех группами.
Бурить или не бурить?
— Эта поучительная история должна заставить нас задуматься над тем, что эта внезапно возникшая реальная проблема может вполне повториться в будущем, — считает председатель рабочей группы при президенте РАН по анализу риска и проблем безопасности, член-корреспондент РАН Николай Махутов. — Ведь в подобные обстоятельства могут попасть и шахтеры, и спелеологи, и обычные спелеотуристы. Мы должны иметь технологии спасения людей из пещер.
По мнению ученого, бурение скважины без геоисследований местности непредсказуемо и опасно. Если бур натыкается на слои, перенасыщенные влагой, возникает опасность еще одного затопления, теперь уже по причине неосторожных действий бурильщиков.
Карета скорой помощи и автобус МЧС России у рудника «Мир» в Якутии, где произошел прорыв воды. 2017 год
— Наш опыт извлечения людей из затопленного подземного рудника «Мир» в 2017 году, когда из 151 человека удалось достать 142, показывает, что бурение даже в исследованных областях может быть крайне опасным, — рассказал Николай Махутов.
Однако в случае спасения из пещеры Тхам Луанг бурильщиков остановила лишь непроходимая область гранита. В нее можно проникнуть лишь с помощью микровзрывов, что несовместимо с требованиями безопасности спасательной операции.
Субмарина во спасение
Мини-субмарина Илона Маска вызвала также довольно много сомнений у экспертов. С одной стороны, по мнению ученых, с инженерной точки зрения создать «чехол» для человеческого организма из металла, а потом протащить его по дну пещеры несложно. С другой, его нужно будет делать из свинца, так как в сифонах с воздухом легкая конструкция будет всплывать и ее трудно будет направлять вниз для прохода через своды пещеры. Также нужно предусмотреть систему отвода углекислого газа.
При стрессе выделяется больше СО2. Такой металлический «патрон», который демонстрирует Илон Маск в своем видео, очень быстро наполнится углекислым газом, рассказал Борис Режнов — специалист опытного конструкторского бюро систем жизнеобеспечения космических летательных аппаратов НИИхиммаша, а также заместитель главного конструктора системы СБМП, которая предназначена для очистки атмосферы обитаемых отсеков МКС от вредных микропримесей. Даже при условии, что ребенок будет дышать чистым кислородом из баллона, нужно будет соорудить систему отведения СО2, подчеркнул он.
— Сбросить СО2 не так и сложно, в воду, в вакуум, в космос, — добавил Борис Режнов. — Но это, конечно, усложнит технику. А, как известно, чем сложнее техника, тем чаще она отказывает. Кроме того, нужно понимать, что каждый удар такого «снаряда» о камни создаст оглушительный звук, температура внутри тоже будет низкой.
Устройство для спасения оставшихся в пещере членов футбольной команды. Мини-субмарина Илона Маска проходит испытания
Борис Розман, руководитель лаборатории подводной видеотехники Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, сомневается, что субмарину для таких целей стоит делать из металла.
— Протащить такой кусок железа через камни, своды пещер достаточно трудно. А вот толстый силикон вполне сгодился бы для создания такой субмарины. Корме того, при наличии фонарика спасатели все-таки будут видеть, что происходит с ребенком внутри.
При этом специалисты сходятся во мнении, что подобная субмарина может быть сделана. Просто задачи такой никогда не ставилось, так как на большую глубину на подобной лодке погрузиться нельзя, а для маленьких глубин годится обычное снаряжение для дайвинга.
По словам заведующего отделом физиологии человека в экстремальных условиях Института медико-биологических проблем РАН (ГНЦРФ – ИМБП РАН) Александра Суворова, в распоряжении института есть небольшая барокамера диаметром 120 см, но вряд ли она пролезет в узкие своды пещеры.
Барокамера — кубышка
— Наша барокамера — кубышка — не подойдет еще по одной причине: ее придется притопить свинцовыми грузами. И потом каждый раз при изменении давления в не до конца заполненных водой сифонах надо ее тащить вниз. Для этого требуются недюжинные усилия. Конечно, такую капсулу нужно делать из свинца, чтобы плавучесть была нейтрализована тяжелым весом. Но если дать обычному морскому инженеру лист бумаги и карандаш, он через 10 минут нарисует вам такую схему. Этот легко просчитываемая вещь. В том, что показывал Илон Маск, нет ничего сложного.
Александр Суворов считает, что простой и удобной заменой субмарине Илона Маска мог бы быть обычный космический скафандр. Он выдержит все перепады давления. Другое дело, что такой скафандр еще нужно доставить на место события, поместить туда ребенка и протащить под водой 4 км.
К концу 3 июля из пещеры откачали 120 млн л воды. В этом тайским инженерам помогали японские коллеги. Эксперты не исключают возможности нового наводнения из-за муссонных дождей
Боевые пловцы доставляют в дальние камеры пещеры баллоны с кислородом, чтобы в ней можно было свободно дышать. Также кислород используется при наполнении сжатым воздухом баллонов аквалангов. После спасения четвертого ребенка операция была приостановлена — необходимо было восстановить запас баллонов на пути
Возможен ли «воздушный туннель»?
Что касается рукава, который можно было бы наполнить воздухом, то специалисту по гипербарической медицине и барокамерам Александру Суворову эта идея кажется вполне удачной.
— В нашем Специальном конструкторском бюро экспериментального оборудования при ИМБП РАН был создан такой материал, из которого вполне можно было бы сделать такую трубу и протянуть на какое угодно расстояние. — рассказал Александр Суворов. — Эта непромокаемая прочная ткань с впаянными металлическими обручами. По сути, это длинная барокамера, тонкая, эластичная. Но готовой трубы такой на сегодняшний день нет.
По словам эксперта, в том месте, где находились дети, давление немного повышено, так как подступившая вода сделала атмосферу более плотной. На выходе из пещеры давление нормальное. Поэтому внутри трубы давление тоже будет нормальным. А вот внешнее давление будет повышенным. В участках, где такой рукав будет проходить на 10 м ниже уровня воды, будет одна избыточная атмосфера. Труба вполне выдержит такое избыточное давление, потому что внутри будет 760 мм, а снаружи 1500–1400 мм ртутного столба.
Команда спасателей внутри пещеры во вовремя эвакуации оставшихся членов футбольной команды
Труба (как шланг) может быть протянута через все туннели пещеры. Если ее диаметр будет в районе 70 см, ребенку просто нужно проползти по ней 3–4 км. Это вполне возможно.
— Что касается выбранного метода спасения, то соглашусь, на сегодняшний день, притом что как нам кажется, прогресс ушел уже далеко, — самым надежным методом остаются старые проверенные технологии. Проще всего научить ребенка пользоваться водолазным оборудованием и, держа его за руку, постепенно протискиваться через все сложные места пещеры, — отметил Александр Суворов.
После завершения второй фазы спасательной операции организаторы были не уверены в том, что им удастся вывести сразу пятерых человек, оставшихся в пещере. По словам Всеволода Коробова, это было связано с тем, что не хватало профессиональных кейв-дайверов для сопровождения. Однако пятым в этой цепочке был тренер — хоть и необученный, но взрослый человек. Поэтому решено было вывести разом всех. Операция по спасению полностью завершена. Последними из пещеры благополучно вышли четыре спасателя.
