Перспективы использования технологии жидкостного дыхания при спасании экипажей терпящих бедствие подводных лодок

Введение. Одним из перспективных направлений создания принципиально новых средств спасения экипажей терпящих бедствие подводных лодок является использование перфторуглеродных жидкостей для дыхания. Последняя работа, посвящённая изучению метода жидкостного дыхания (ЖД) в условиях гипербарии, была опубликована в 1985 году. В настоящее время полученные нами экспериментальные данные и современный уровень развития техники открывают новые возможности для практической реализации данного направления.

Для определения вектора дальнейших разработок, связанных с применением технологии ЖД, и понимания места этой технологии в существующей или в перспективных системах оказания помощи и эвакуации с аварийных подводных лодок (АвПЛ), её возможный облик и подходы к технической реализации необходим анализ причин развития аварийных ситуаций на подводных лодках (ПЛ) и условий, в которых экипаж вынужден вести борьбу за живучесть. Настоящее исследование посвящено определению возможных сценариев использования технологии ЖД, а также её места в системе оказания помощи и эвакуации экипажей АвПЛ.

Цель исследования — обосновать возможные сценарии применения технологии ЖД при спасании с подводного положения экипажей терпящих бедствие ПЛ.

Материалы и методы. В качестве материалов были использованы: имеющиеся в открытом доступе литературные данные; нормативные документы, определяющие порядок проведения спасательных работ при авариях на ПЛ; собственные экспериментальные данные. Основным методом исследований были обобщение и анализ.

Результаты. Представлен анализ литературных данных, посвящённых авариям на подводных лодках. Выделено три типовых сценария развития последствий аварий, каждый из которых характеризуется воздействием определённых патологических факторов на организм, а также определена частота их встречаемости. Спрогнозированы преимущества технологии ЖД перед существующими системами спасания экипажей аварийных ПЛ. Определены ситуации, при которых ЖД может быть использовано.

Представлены условия предварительного пребывания в аварийном отсеке ПЛ, которые непосредственно определяют действия экипажа, а также факторы, оказывающие влияние на применение технологии ЖД, и типовые условия применения последней. Определены условия применения технологии ЖД при авариях на ПЛ в соответствии с возможными сценариями.

Выводы. Способы эвакуации экипажей АвПЛ с применением технологии ЖД могут стать значимым дополнением к существующей системе спасания, расширяя и открывая дополнительные возможности к проведению спасательных операций в условиях, в которых известные способы не могут быть применены.

Участие авторов:
Котский М.А. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка данных, написание текста;
Бонитенко Е.Ю. — написание текста;
Тоньшин А.А. — написание текста;
Родченкова П.В. — редактирование.

Финансирование. Работа была выполнена при финансовой поддержке Фонда перспективных исследований.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 13.09.2022 / Дата принятия к печати: 30.09.2022 / Дата публикации: 23.10.2022

1. Kylstra J.A., Tissing M.O. van der Maen. Of mice as fish. Trans Am Soc Artif Intern Organs. 1962; 8: 378-83. https://doi.org/10.1097/00002480-196204000-00077

2. Clark Jr. L.C., Gollan F. Survival of mammals breathing organic liquids equilibrated with oxygen at atmospheric pressure. Science. 1966; 152(3730): 1755-6. https://doi.org/10.1126/science.152.3730.1755

3. Gollan F., Clark Jr. L.C. Rapid decompression of mice breathing fluorocarbon liquid at 500 PSI. Ala J Med Sci. 1967; 4(3): 336-7.

4. Kylstra J.A., Nantz R., Crowe J., Wagner W., Saltzman H.A. Hydraulic compression of mice to 166 atmospheres. Science. 1967; 158(3802): 793-4. https://doi.org/10.1126/science.158.3802.793

5. Lundgren C.E., Ornhagen H.C. Heart rate and respiratory frequency in hydrostatically compressed, liquid-breathing mice. Undersea Biomed Res. 1976; 3(4): 303-20.

6. Lynch P.R., Wilson J.S., Shaffer T.H., Cohen N. Decompression incidence in air- and liquid-breathing hamsters. Undersea Biomed Res. 1983; 10(1): 1-10.

7. Harris D.J., Coggin R.R., Roby J., Feezor M., Turner G., Bennett P.B. Liquid ventilation in dogs: an apparatus for normobaric and hyperbaric studies. J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol. 1983; 54(4): 1141-8. https://doi.org/10.1152/jappl.1983.54.4.1141

8. Harris D.J., Coggin R.R., Roby J., Turner G., Bennett P.B. EEG and evoked potential changes during gas- and liquid-breathing dives to 1000 msw. Undersea Biomed Res. 1985; 12(1): 1-24.

9. Юрнев А.П., Сахаров Б.Д., Сытин А.В. Аварии под водой. Л.: «Судостроение»; 1986.

10. Курьянчик Н.Н. Борьба за живучесть как она есть. М.: «Автономка»; 1998.

11. Данмор С. Погибшие подлодки. Величайшие катастрофы - от «Ханли» до «Курска». М.: «Мир книги»; 2005.

12. Гусев А.Н. Подводные лодки специального назначения. Построенные корабли и нереализованные проекты. М.: «Моркнига»; 2013.

13. Лукин М., Урбан К. Катастрофы под водой. Электрон. текстовые дан. Москва: [б.и.], 08.08.2005. Режим доступа: http://www.kommersant.ru/doc/599326 свободный (08.06.2022).

14. Gray Е. Few survived: a history of submarine disasters. Pen & Sword Books Ltd; 2nd edition, 1996. p 288.

15. Руководство по борьбе за живучесть подводных лодок. Министерство морского флота Центральный ордена трудового красного знамени научно-исследовательский институт морского флота. Ленинград; 1982.

16. Саллус Г.Г. Живучесть подводной лодки. М.: Государственное военно-морское издательство НКВМФ Союза ССР; 1941.

17. Андрусенко А.Н., Зверев Д.П., Шитов А.Ю. Функциональное состояние курсантов высших военно-морских учебных заведений и подводников при проведении спасательной подготовки. Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2010; 4(2): 22-7.

18. Кулигин А.М., Белянкин Е.Г., Головко И.Е. Борьба за живучесть на подводной лодке. Электрон. текстовые дан. Москва: [б.и.], 12.03.2007. Режим доступа: http://podlodka.info/education/20-struggle-for-survival.html свободный (08.06.2022).

19. Король А. Основы теории подводной лодки. Электрон. текстовые дан. Москва: [б.и.], 27.07.2006. Режим доступа: http://podlodka.info/education/34-the-theory-of-submarine.html свободный (08.06.2022).

20. Король А. Специфические заболевания подводников и водолазов. Электрон. текстовые дан. Москва: [б.и.], 12.07.2006. Режим доступа: http://podlodka.info/education/15-specific-diseases-submariners-and-divers.html, свободный (08.06.2022).

21. Мотасов Г.П. Спасение подводников: медико-физиологические вопросы. Электрон. текстовые дан. Москва: [б.и.], 24.09.2009. Режим доступа: http://www.proatom.ru/modules.php?file=print&name=News&sid=2321 свободный (08.06.2022).

22. Гусев А.Н. Подводные лодки специального назначения. Построенные корабли и нереализованные проекты. М.: «Моркнига», 2013.

23. Фигичев А.И., Васильев Ю.В., Крылов Г.К., Сытин А.В., Ястребов В.С. Аварийно-спасательные и судоподъемные средства. СПб.: «Судостроение»; 1979.

24. Гольдин Э., Козлов В. Подводно-технические, судоподъемные и аварийно-спасательные работы. М.: Транспорт; 1990.

25. Толл Д. Подводные лодки и глубоководные аппараты. М.: «ЭКСМО»; 2004.

26. Козюков Л.В. Создание и развитие спасательных судов ВМФ. Судостроение. 1997; 5: 95-102.

27. Молотов С.В., Дикарев Н.Ф. Создание первых подводных аппаратов для спасения экипажей аварийных ПЛ. Тайфун. 1999; 3: 34-6.

28. Голдовский Б.И. История и основные тенденции развития систем спасения подводников. Подводные технологии и мир океана. 2006; 1: 48-55.

29. Антонов А.М. Концептуальные проблемы конструктивного обеспечения спасания подводников. Судостроение. 2010; 3: 32-8.

30. Антонов А.М. Концептуальные проблемы конструктивного обеспечения спасания подводников. Судостроение. 2010; 4: 26-9.

31. Голдовский Б.И. Современное состояние и прогноз развития спасательных глубоководных аппаратов. Морские интеллектуальные технологии. 2011; 4: 3-6.

32. Кулигин А.М., Белянкин Е.Г., Головко И.Е. Изолирующий дыхательный аппарат ИДА-59М. Электрон. текстовые дан. Москва: [б.и.], 12.07.2006. Режим доступа: http://podlodka.info/education/20-struggle-for-survival/254-contained-breathing-apparatus-ida59m.html свободный (08.06.2022).

33. Агишев Е.Р., Подкопаев Д.М., Зубченко А.Г., Голдовский Б.И. История и основные тенденции развития систем спасения подводников. Электрон. текстовые дан. Москва: [б.и.], 24.09.2009. Режим доступа: www.ozakaz.ru/index.php/articles/n24092009/106-vodolaz?format=pdf свободный (08.06.2022).

34. Медведев Л.Г., Советов В.И., Дмитрук А.И., Стаценко А.В., Никонов С.В. Безопасные сроки пребывания подводников в отсеках затонувшей подводной лодки. Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2010; 4(2): 28-32.

35. ИДА-М в составе ССП-М http://rebreather-diver.com/index.php?/topic/653-ida-m-v-sostave-ssp-m/ (08.06.2022).

36. Старовойт А.В., Пастушенков В.Л., Шитов А.Ю., А.А., Старков А.В. Оценка эффективности метаболических цитопротекторов при экстренной профилактике острой декомпрессионной болезни в эксперименте. Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2010; 4(2): 33-40.

37. Советов В.И. Перспективы медицинского обеспечения операций военно-морского флота России по спасению личного состава аварийных подводных лодок методом свободного всплытия. Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2010; 4(2): 51-3.

38. Владимиров М.В., Холмянский М.А., Снопова Е.М. Классификация подводных потенциально опасных объектов. Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2010; 4(2): 54-7.

39. Завершилась опытная эксплуатация снаряжения спасательного подводника (ССП-М). http://www.kampo.ru/content%5D/zavershilas-opytnaya-ekspluataciya-snaryazheniya-spasatelnogo-podvodnika-ssp-m (08.06.2022).

40. Кулигин А.М., Белянкин Е.Г., Головко И.Е. Правила использования ССП при выходе по буйрепу или методом свободного всплытия. Электрон. текстовые дан. Москва: [б.и.], 12.03.2007. Режим доступа: https://podlodka.info/education/20-struggle-for-survival/694-terms-of-use-mtp-withdrawal-of-buoy-line-or-by-free-ascent.html свободный (08.06.2022).

41. Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н., Демчишин М.Д. Глубоководные водолазные спуски и их медицинское обеспечение. М.: «Фирма» «Слово»; 2003, Т.2: 357-541.

42. Беннет П.Б., Эллиотт Д.Г. Медицинские проблемы подводных погружений. М.: «Медицина»; 1988.

43. Котский М.А., Бонитенко Е.Ю., Макаров А.Ф., Каниболоцкий А.А., Кочоян А.Л., Литвинов Н.А. О возможности использования жидкостного дыхания для профилактики развития декомпрессионных нарушений. Медицина труда и промышленная экология. 2022; 62(2): 91-100.

44. Бонитенко Е.Ю., Тоньшин А.А., Котский М.А., Макаров А.Ф. Способ профилактики декомпрессионной болезни. Патент на изобретение № RU 2738015 C1.

45. Тоньшин А.А., Бонитенко Е.Ю., Котский М.А., Макаров А.Ф., Бала А.М., Ковалева А.С., Родченкова П.В., Лапшинова Б.О., Блинцова Н.В. Оценка состояния условно-рефлекторной деятельности в процессе жидкостного дыхания. Медицина труда и промышленная экология. 2021; 61(10): 636-46.