Для подводных работ в практике водолазных
спусков используют четыре вида привода инструментов: пневматический,
гидравлический, электрический и взрывного действия (пиротехнический).
Пневматический привод
подводных водолазных инструментов
Пневматический привод довольно широко применяют на
малых глубинах благодаря тому, что существующие пневматические
инструменты для работы на воздухе — молотки, сверлильные машинки и пилы
можно использовать под водой с незначительными переделками.
Подводный инструмент и образцы, созданные специально для работы под
водой, имеют общие недостатки, к числу которых, в первую очередь,
относятся большой расход воздуха и низкий коэффициент полезного действия
[19, 36].
Расход воздуха у пневматических инструментов составляет в зависимости от
их назначения от 0,4 до 2 м3/мин в пересчете на номинальное давление, а
рабочее давление считается оптимальным в 0,39—0,59 МПа (4—6 кгс/см2).
Создание такого давления с возрастанием глубины становится
затруднительным. При работе инструмента с выхлопом отработанного воздуха
в воду для поддержания его рабочих характеристик необходимо повышать
давление нагнетания воздуха компрессором в соответствии с увеличением
глубины.
С учетом потерь давления в шланге и клапанах инструмента общее рабочее
давление на глубинах становится столь большим, что требует использования
тяжелых многоступенчатых компрессоров с мощными приводными двигателями.
Так, уже для глубины 50 м потребуется давление не менее 1,18 МПа (12
кгс/см2) и производительностью по свободному воздуху 24 м3/мин. Масса
такого компрессора составит около 2 т, что затрудняет его
транспортировку.
Обеспечение работы пневматического инструмента на глубинах более 50 м с
выхлопом воздуха в воду ведет к значительному увеличению рабочего
давления и расхода воздуха, что, в свою очередь, приведет к
значительному увеличению массы и габаритов компрессоров. Одно это, не
говоря о резком падении коэффициента полезного действия (порядка 0,5 и
ниже), делает такой путь использования пневматического привода для
больших глубин совершенно неприемлемым.
Второй путь — это отвод отработанного воздуха на поверхность применим
также только на малых и средних глубинах. При такой схеме шланги подачи
и отвода воздуха должны быть рассчитаны на разность внутреннего и
внешнего давлений, что делает их тяжелыми и громоздкими. Естественно,
что наличие тяжелых шлангов, идущих с поверхности к водолазу, делает и
этот путь неприемлемым для больших глубин.
И, наконец, остается третий путь — создание автономных источников
сжатого воздуха, работающих под водой и размещаемых у места работы
водолаза.
Создание замкнутой воздушной системы для работы под водой для привода
пневматического инструмента представляет значительные трудности и
требует больших габаритов и массы системы, но тем не менее уже созданы
первые опытные образцы подводных компрессорных установок, работающие от
электродвигателей. Одна из таких установок показана далее.
Что касается других способов обеспечения подводных инструментов
воздухом, то, например, использование баллонов со сжатым воздухом при
выхлопе отработанного воздуха в воду делает его расход столь большим,
что способ оказывается практически неприемлемым.
Делаются также попытки использования криогенных блоков в качестве
источников воздуха для пневматического инструмента. Примером может
служить криогенный блок французской фирмы «Аир ликвид», который имеет
сосуд Дьюара с 130 л жидкого азота и устройство для его испарения, масса
которых на воздухе составляет около 500 кг. Но рассчитан он на глубину
30 м с обеспечением работы инструмента всего в течение 10—15 мин.