Объектив под водой

Массарский А. С.

Боксы, рассчитанные на небольшую глубину, могут быть склеены из листового органического стекла. Но употреблять органическое стекло на иллюминаторы перед объективом не рекомендуется, так как оно склонно к запотеванию и легко покрывается царапинами.

Корпуса боксов изготовляются также из стеклоткани наклеиванием отдельных ее слоев при помощи эпоксидной смолы на модель из гипса или пластилина. Надо стремиться к тому, чтобы боксы по форме приближались к форме шара или цилиндра, тогда конструкция сможет выдержать наибольшее давление воды. Боксы покрываются защитными красками, устойчивыми к воздействию морской воды.

Поскольку корпусы, отлитые из алюминиевых сплавов, могут иметь пористость

стенок или скрытые раковины, перед покраской желательно подвергнуть их бакелизации в вакууме или покрыть эпоксидной шпатлевкой.

Во избежание образования электролитической пары металлов нужно очень тщательно подбирать материалы соприкасающихся деталей. В противном случае поверхности этих деталей в морской воде, являющейся электролитом, подвергнутся электрохимическому разрушению. Примером такой нежелательной пары могут служить латунные винты в дюралевом корпусе. Для предохранения деталей от коррозии их изготавливают из одного металла или применяют защитные покрытия. Так, же детали из алюминиевых сплавов анодируются, а латунные поверхности покрываются никелем или многослойным хромом. Стальные детали кадмируются.

Подводные боксы должны быть удобными по форме, не иметь острых кромок и выступов, о которые можно пораниться. Все рукоятки управления на боксах делаются крупными по размерам, так как выполнение точных движений, особенно в холодной воде, затрудняется. Боксы под водой имеют положительную, нулевую или отрицательную плавучесть. Изменение плавучести бокса достигается регулированием соотношения его объема и веса.

При положительной плавучести бокс стремится всплыть на поверхность, если его не удерживать в руках. При большой отрицательной плавучести бокс может увлечь подводника на дно. Важное значение имеет правильная балансировка бокса в воде, предотвращающая его «опрокидывание».

Для герметизации боксов используются самоуплотняющиеся соединения. В таких соединениях герметичность осуществляется за счет давления воды, прижимающего соответствующие, части бокса к уплотнительным прокладкам. При погружениях надежность уплотнения возрастает, ибо с увеличением глубины увеличивается и давление воды.

Иллюминаторы

Рис. 19. Варианты герметизации иллюминаторов:

а) 1 - резьбовое кольцо-бленда; 2 - шайба; 3 - стекло; 4 - резиновая прокладка;

б) 1 - винт прижима; 2 - прижимное кольцо; 3 - резиновая прокладка; 4 - стекло;

в) 1 - винт прижима; 2 - прижимное кольцо; 3 - резиновый кольцевой жгут; 4 - стекло;

г) крепление стекла на замазке "Герметик УТ-32" или на эпоксидной смоле: 1 - корпус бокса; 2 - замазка или смола; 3 - стекло.

Герметичность соединений иллюминаторов дости гается рядом известных способов. На рис. 19, а уплотнение происходит за счет прижима стекла к прокладке из листовой резины. Прокладка прижата к корпусу бокса. Для предотвращения выдавливания резины делаются специальные канавки. Прокладки вырезаются из листовой вакуумной резины, устойчивой к воздействию морской воды. Прижим осуществляется при помощи резьбового кольца, которое обеспечивает равномерное затягивание и исключает перекосы стекла. Для уменьшения трения между стеклом и кольцом при завинчивании кладется шайба из мягкого металла (латунь, бронза). На рис. 19,б дана схема уплотнения

при помощи резиновой манжеты, охватывающей края стекла. Это также надежный способ, но он требует специально изготовленных манжет.

Способ уплотнения, приведенный на рис. 19,в, при годен для очень больших глубин. Здесь стекло, имеющее коническую посадочную поверхность, притирается к соответствующему месту стенки бокса. По краю канавки укладывается резиновый жгут. Такое самоуплотняющееся соединение было применено профессором О. Пикаром в качестве смотрового окна (с наружным диаметром 400 мм) для батискафа «Триест». Важным преимуществом варианта уплотнения является отсутствие сдвига стекла относительно его оси. Это используется в тех случаях, когда защитное стекло выполняет одновременно роль линзы прибора. На рис. 19,г дан пример жесткого неразъемного соединения стекла с корпусом бокса.

Разъемные соединения боксов

Наиболее ответственной задачей при конструировании боксов является герметизация разъемных соединений корпуса. В отличие от иллюминаторов, имеющих постоянное соединение, разъемы корпуса претерпевают многократные разъединения и каждый раз вновь должны надежно выполнять свои функции. Необходимо, чтобы конструкции разъемов обеспечивали быстрое открывание бокса для перезарядки аппарата, а при закрывании бокса гарантировали герметичность соединения.

Системы запирающих устройств боксов часто снабжены большим количеством винтов, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Такие соединения надежно обеспечивают герметичность, но затяжка множества болтов требует времени (рис. 20,6). Запирающее устройство, изображенное на рис. 20,а, снабжено откидными барашками, завинчивающимися от руки.

Довольно широко используются системы прижимов, где сила затягивания прикладывается в одной точке (рис 20,в).

Зажимание резиновой прокладки производится затягиванием винта 1, при этом крышка 3, свободно расположенная на прокладке 5, надежно прижимается к ней. Вариант уплотнения, приведенный на рис. 20, г, отличается от предыдущего применением эксцентричного вала 1 и жесткой скобы 2, Такое зажимное устройство требует точного расчета эксцентрика и зазоров между деталями.

Автору удалось разработать ряд зажимных устройств боксов, работающих на принципе «патефонного замка». Надежно зафиксированные рычаги замков служат одновременно рукоятками для держания бокса. Эти замки обеспечивали быстрое открывание и закрывание боксов при полной их герметичности.

Наилучшим способом сжимания резиновой прокладки является вариант уплотнения, изображенный на рис. 20, д.

Прокладка 2 приклеивается ко дну паза в корпусе бокса 3. В крышке бокса соответственно пазу делается выступающий буртик 1, на торцовой стороне которого выполнена одна или несколько канавок. Поскольку буртик давит на прокладку не плоскостью, а рифленой поверхностью, в таком соединении удается получить большое удельное сжатие резины за счет уменьшенной плошали опоры.

Кроме того, ряд граней, прижимаемых к резине, создает на пути проникновения воды своеобразный «лабиринт». При сжатии воздух из канавок вытесняется и буртик плотно присасывается к прокладке. Прокладка, уплотненная в углублении паза, надежно защищается от механических повреждений при открытом боксе. Поскольку сжатие прокладки производится в замкнутом объеме, выдавливание резины не происходит даже на глубинах в несколько сот метров.