«Вполне естественно, что мысль о месте спуска всегда занимает авиатора. Моторы могут закапризничать в любое время, и, если в этот момент нет места для спуска, ему придется плохо. Но все равно: куда ни кинь взгляд, нигде не было ни малейшего признака удобного для спуска места. Повсюду лед больше всего походил на огромное количество отдельных небольших участков, рассеянных по всей поверхности без конца, без края. А между всеми этими участочками воздвигнуты высокие каменные заборы», – так писал Рональд Амундсен после первого в мире полета до 88° с. ш. (Амундсен, 1936).
Впрочем, знаменитый норвежский полярник ошибался. Ледяные поля местами представляют настоящие природные взлетно-посадочные полосы. Но как отыскать такую ровную, лишенную препятствий льдину, если надувы и торосы, ропаки и трещины – все окрашено в однообразный белый цвет и все неразличимо. Да к тому же казалось невозможным определить с воздуха, насколько прочна льдина, выдержит ли она вес многотонной машины. Эти обстоятельства ставили под сомнение возможность посадки самолета на дрейфующий лед Центрального Полярного бассейна.
Однако советские полярные летчики полностью опровергли доводы скептиков. В мае 1937 г. Герои Советского Союза М. В. Водопьянов, А. Д. Алексеев, В. С. Молоков и И. П. Мазурук «приземлились» на ледяное поле у Северного полюса, осуществив высадку советской дрейфующей станции «Северный полюс». Вот как описывает первую посадку на льдину М. В. Водопьянов, возглавлявший воздушный отряд экспедиции на Северный полюс: «Льдину покрывали редкие пологие ропаки разной величины, а среди ропаков была ровная чистая площадка, примерно семьсот на четыреста метров... Развернувшись еще раз, я снова прошел над площадкой. Спирин открыл нижний люк штурманской рубки и приготовился по моему сигналу бросить дымовую шашку. Горит она всего полторы минуты: за это время нужно успеть сделать круг и, определив по дыму направление ветра, пойти на посадку.
Я быстро развернулся, зашел против ветра и снизился еще метров на десять. С огромной быстротой под нами замелькали торосы, вот-вот заденем их лыжами. Убираю газ, подвожу самолет на посадку. Медленно тяну штурвал на себя, машина опускает хвост, секунды две идет на высоте примерно одного метра... Резко беру штурвал на себя. Самолет мягко касается нетронутой целины снега. На всякий случай выключаю моторы – вдруг не выдержит льдина, и машина провалится... Снова включаю моторы: раз уж садиться, так по всем правилам – с работающими моторами. Пробежав двести сорок метров, самолет останавливается. 21 мая, 11 часов 35 минут...» (Водопьянов, 1955, 1958).
Рис. 47. Посадка самолета на советской дрейфующей станции СП-3 (май 1954 г.) (по Рюмкину, 1955).
В послевоенные годы летчики – участники советских высокоширотных воздушных экспедиций совершили сотни посадок на льдины, выбранные с воздуха, в различных районах Ледовитого океана (Бурханов, 1955). Весной 1951 и 1952 гг. также совершили ряд посадок на неподготовленные льдины американские летчики, участники высокоширотных воздушных океанографических экспедиций «Скиджамп-1» и «Скиджамп-2» (Лаппо, 1957).
Таким образом, опыт, приобретенный авиацией, показывает, что в случае необходимости летчик может посадить самолет на неподготовленную льдину, сохранить машину и спасти жизнь экипажу и пассажирам. Парашют в Арктике является таким же надежным средством спасения, как в любой другой климатической области земного шара. Впервые парашютный прыжок в Арктике осуществил врач-парашютист Павел Буренин. В июне 1946 г. он прыгнул с парашютом на прибрежный лед о-ва Бунге (Новосибирские острова) и, несмотря на сложные условия, благополучно приземлился, прооперировав пострадавшего зимовщика полярной станции (Шингарев, 1972).
Возможность совершения прыжков с парашютом на дрейфующий лед Центрального Полярного бассейна была доказана советскими парашютистами мастером спорта А. П. Медведевым и врачом В. Г. Воловичем (рис. 48). 9 мая 1949 г. в 13 час. 05 мин. они покинули борт самолета на высоте 600 м и приземлились у Северного полюса на дрейфующую льдину (Белоусов, 1972; Малков, 1974; Новиков, 1974).
Рис. 48. Парашютисты А. П. Медведев и В. Г. Волович после приземления на Северном полюсе (9 мая 1949 г.).
Управление парашютом в арктическом небе не отличалось какими-либо особенностями, а скорость спуска не превышала 4-6 м/сек. Определенную сложность представляет приземление на дрейфующий лед из-за различных препятствий: трещин, разводьев, торосов и т. д. Но если разводья или свежие трещины хорошо видны с большой высоты, так как они отличаются своей темной контрастной окраской, то груду торосов или стоящую торчком льдину можно заметить лишь в момент приземления. Целесообразно уже на высоте 200-300 м выбрать ровную площадку и, управляя куполом, достичь намеченной точки (Волович, 1957, 1961).
Где бы ни произошло вынужденное приземление на дрейфующем льду Центрального Полярного бассейна, на скалистом арктическом острове или в заснеженной тундре, главный враг, с которым экипажу придется начать борьбу с первых же минут автономного существования, – холод (Rescue Program, 1945; Anderson, Gloistien, 1969).
Совершенно очевидно, что чем теплее одежда, тем дольше может выдержать человек полярную стужу. Этим и объясняется, что в аварийный запас самолетов, совершающих полеты над арктическими районами, дополнительно укладываются меховая одежда, перчатки, муклуки и теплые носки (Fitness for duty, 1951; Schumann, 1965).
Существует определенная зависимость между теплоизолирующими свойствами одежды, величиной отрицательных температур и временем их переносимости. Как видно на графике (рис. 49), человек, одетый в шерстяное белье и ватную куртку, будет ощущать состояние теплового комфорта неопределенно долгое время при наружной температуре –10°, но начнет через полчаса мерзнуть при тридцатиградусном морозе (кривая 2-я). Столько же времени не будет ощущать холода человек в летнем лётном комбинезоне при температуре воздуха -5° (кривая 1-я) или при морозе -50°, если его одеть в шерстяное белье, брюки, свитер и меховую куртку (кривая 3-я). Меховая куртка с водоотталкивающим покрытием или теплая подстежка дадут выигрыш дополнительно 10-15 мин. (кривая 4-я) (Nesbitt et al., 1959).
Рис. 49. Время переносимости низких температур в зависимости от теплоизолирующих свойств одежды.
Таким образом, даже при самых высоких теплоизолирующих свойствах одежда может обеспечить поддержание положительного теплового баланса строго ограниченное время. Рано или поздно теплопотери начнут превосходить теплопродукцию, что поведет к охлаждению организма. Так, например, американский исследователь S. Lutz (1957) считает, что поддерживать положительный тепловой баланс с помощью одной только одежды затруднительно даже при температуре минус 12°.
Для расчетов ориентировочного времени переносимости человеком в одежде с различной теплоизоляцией при разных условиях внешней среды В. И. Кричагиным, В. М. Хроленко и А. И. Резниковым (1968) была составлена номограмма (рис. 50), в основу которой была положена формула: Q=S(33-T)/I, где Q – тепловой поток со всей поверхности тела (S=l,6 м2), в ккал/час; T – температура воздуха; I – фактическая теплоизоляция одежды в единицах clo, взятая из таблицы паспортизации соответственно ожидаемым условиям пребывания на холоде (покой, работа, ветер).
Вторая (нижняя) часть номограммы позволяет вычислить дефицит тепла в организме по формуле: D=Q-M, где D – дефицит тепла в организме (D, равное 80 ккал/час., соответствует переходу в состояние дискомфорта II степени, a D, равное 180 ккал/час, – III степени); Q – общие теплопотери (в ккал/час) организма, определяемые по верхней части номограммы; М – теплопродукция организма (в ккал/час).
Рис. 50. Номограмма для ориентировочных расчетов допустимого и предельного времени пребывания в различных комплектах одежды при разнообразных условиях и физической нагрузке.
Пользуясь этой номограммой, можно решать любые задачи по ориентировочному прогнозированию допустимых интервалов времени пребывания человека на холоде, если известны следующие исходные параметры: а) теплоизоляционные свойства одежды (I), взятые для ожидаемых условий (покой, физическая нагрузка, без ветра, при ветре); возможна и приближенная оценка фактической теплоизоляции комплекта по аналогии с какими-либо другими ранее изученными факторами; б) температура воздуха (реальная или предполагаемая); в) уровень физической нагрузки (измеренный, определенный по таблицам энерготрат или ожидаемый), при расчете можно использовать также величину энерготрат, требуемых для предотвращения замерзания человека до принятия мер к его спасению; г) допустимая в данной обстановке степень дискомфорта («холодно» или «очень холодно»).
Номограммой пользуются следующим образом. Выбранная величина теплоизоляции одежды откладывается на шкале I. На этом уровне проводится горизонталь до пересечения с линией, обозначающей заданную температуру воздуха. Из этой точки опускается перпендикуляр до дугообразной линии, которая имеет соответствующее обозначение уровня физической нагрузки (в ккал/час.), из последней точки проводится горизонталь до пересечения с правой шкалой, где указано время появления дискомфорта II степени, или левой, где отмечено наступление дискомфорта III степени, при котором создается серьезная угроза трудоспособности.
Если числовые значения фактических или ожидаемых энерготрат находятся правее вертикали, идущей от первой до второй точек пересечения, то это значит, что теплоотдача через данную одежду недостаточна, и организм будет перегреваться. Таким образом, по номограмме можно получить и количественную характеристику перегревания организма. Поскольку избыток тепла в этом случае будет рассеиваться за счет интенсивного потоотделения, можно воспользоваться величиной водопотери для прогнозирования степени дискомфорта. Соответственно нашим данным, при потоотделении свыше 250 г/час будет наблюдаться состояние дискомфорта II степени в сторону перегрева («жарко»).