СВЯЗЬ И СИГНАЛИЗАЦИЯ В СПЕЛЕОЛОГИИ by Зурсгс Украина

КЛУБ СПЕЛЕОЛОГОВ «ЦИКЛОП»

СВЯЗЬ И СИГНАЛИЗАЦИЯ В СПЕЛЕОЛОГИИ ЛЬВОВ 2013

Учебно-методическая серия «Школа спелеологии»

Выпуск 18

УДК 622.48:551.44 ББК 26.825 Л 79

Луки Владимир Анатольевич, Суховей Леонид Наумович Связь и сигнализация в спелеологии Учебное пособие для спелеологов и инструкторов спелеологии Львов, 2013 г. 35 стр. Данные рекомендации предназначены для повышения квалификации инструкторов спелеологии, повышения квалификации спелеологов на учебных сборах, руководителей кружков юных спелеотуристов. Сигнализация и связь – тема, мало освещаемая в учебных программах подготовки спелеологов, в то же время от её качества зависит тактика и безопасность спелеологических исследований. В данной работе сделана попытка обобщения уже имеющегося опыта конструирования и использования средств связи и сигнализации в пещерах.

Библиография 25 назв., илл. 14.

 В.А.Луки, Л.Н.Суховей 2

... он тянул и тянул, пока Винни не закричал: -Ой-ой-ой. Больно! Теперь все ясно, -сказал Кролик, - ты застрял.

Алан Александр Милн

ВВЕДЕНИЕ Своевременное получение и передача не искажённой информации в спелеологии очень важны, как на поверхности на подходах к пещерам и их поисках, так и при работе под землёй. Значение связи возрастает при работе в аварийной обстановке. Качество обмена информацией – важная тактическая составляющая любой экспедиции и исследования пещер. Особенно заметно влияние качества обмена информацией при прохождении сложных пропастей и подводных пещер. Обычная картина, которую можно наблюдать при рядовом подземном штурме - спелеологи, надрывающие горло в колодцах в попытке взаимодействия друг с другом. Главный фундамент коммуникации разговорная речь в подземных условиях зачастую малопригодна, что вынуждает использовать специальные средства, приборы и аппараты. А в ряде случаев, из-за избыточности речевой информации, проще, использовать простые средства сигнализации, основанные на автоматических рефлексах, - жесты, рывки веревки и т.п. К сожалению, вопросам организации связи, особенно, с использованием новейших средств, спелеологии уделяют мало внимания. Так как для спелеологов промышленность специальных средств и аппаратуры не изготовляет, то они вынуждены заимствовать подобные средства и аппаратуру из других отраслей (рудничную, военную и т.п.), либо изготавливать самим. При этом выбор бывает не всегда верным. Самодельная разработка, конструирование и изготовление такой аппаратуры, зачастую, ведется стихийно и на низком техническом уровне. В то же время спелеологами созданы образцы, заслуживающие внимания, к сожалению, они слабо популяризируются или, в лучшем случае, используются спелеологами отдельных городов. Большое значение имеет, также, стандартизация сигналов и условных знаков не только для членов отдельной группы (секции, клуба, города, национальной ассоциации), но и для взаимодействия со спелеологами других стран.

Глава I. СИГНАЛИЗАЦИЯ Сигнализация - передача на расстояние различных сведений, донесений, приказаний, распоряжений, оповещений, предупреждений с помощью условных знаков (сигналов). В спелеологии передача условных знаков небольшого объема информации производится простейшими приспособлениями и приборами или без них, а прием осуществляется визуально или на слух. Передача и прием более сложных сигналов может осуществляться с помощью специальной электронной аппаратуры.

Эффективность передачи и приема такой информации во многом зависит от понимания значения сигналов, правильной передачи и приема их. Стандартизация же сигналов делает их понятными для всех. СИГНАЛЬНЫЕ ЦВЕТА И ЗНАКИ БЕЗОПАСНОСТИ Использование цветов для маркировки снаряжения, расцветки топопланов и применение специальных маркировочных знаков, в том числе на подходах и в полостях, делает информацию более насыщенной. Попытки использования цветов для сигнальных целей и их стандартизацию предпринимали спелеологи В.Дублянским, С.Евдокимов, К.Серафимов, В.Рогожников и др., но без учета существующих стандартов. В то же время международные рекомендации и государственные стандарты устанавливают характеристики сигнальных цветов, форму, размеры и цвета знаков безопасности, а также порядок их применения во всех отраслях народного хозяйства. Поэтому наносить цветовые марки, условные значки на транспортных мешках, снаряжении, топографических планах, в пещерах следует с учетом этого стандарта. Сигнальными цветами, согласно стандарта цветов безопасности, являются: красный, желтый, зеленый, синий. Для усиления контраста желтый цвет рекомендуется применять на черном фоне, остальные - на белом. Красный цвет - запрет, непосредственная опасность. Его следует применять для: -

запрещающих знаков; взрыво и пожароопасного снаряжения и транспортных средств для него; органов отключения, в том числе аварийных; поверхностей движущихся частей спуско-подъёмного снаряжения.

Желтый цвет - предупреждение, возможная опасность. Его следует применять для: -

предупреждающих знаков; элементов спуско-подъёмных устройств; емкостей со сжатым воздухом (полоса 50-150 мм) ; аппаратуры, требующей бережного обращения.

Зеленый цвет - предписание, безопасность. Его следует применять для: -

предписывающих знаков; маркировки пути на планах; маркировок рекомендуемых мест навески, мест установки подземных лагерей.

Синий цвет - указание, информация. Его следует применять для: - указательных знаков; - маркировки ЗИП, НЗ, мест забросок и т.д.

Для значков, пиктограмм, марок и знаков принята следующая форма: • запрещающие - круглая, предупреждающие - треугольная, • предписывающие - квадратная, • указательные - прямоугольная с соответствующим цветом по контуру, а у запрещающих ещё и с полосой накрест.

ЯЗЫК ЖЕСТОВ И МИМИКА Речь почти всегда сопровождается жестикуляцией и мимическими движениями мышц лица, глаз. Этот спутник речи присутствует неизменно, хотя и неодинаково развит у разных народов. Язык жестов и мимики, очевидно, был предшественником речи. До сих пор 70% информации мы получаем за счет жестов, 25% - за счет мимики и только 5% - за счет речи. Язык жестов и мимики очень удобен при передаче класса сообщений, уведомляющих наблюдателя о внутреннем состоянии того, кто их транслирует. Жестовый язык во многих случаях является оптимальным, так как жесты или генетически закреплены или легко после тренировок становятся рефлексными. Коммуникативные возможности жестикуляции весьма велики, позволяют экономить энергию, что особенно важно в состоянии усталости или утомления. Язык жестов позволяет символизировать и пространственные отношения, требующие от человека определенного сенсомоторного опыта и конструктивного мышления. Это применимо, например, при спуско-подъёмных работах, топосъёмке и т.п. Недостаток жестов в том, что они лишены свойства перемещаемости и непригодны для описания явлений внешнего мира. Для стандартизации сигналов жестами можно рекомендовать международные сигналы рукой, принятые в дайвинге т.е. у подводных пловцоваквалангистов, а также используемые в армии.

СИГНАЛИЗАЦИЯ ФЛАЖКАМИ И СИГНАЛЫ ФИГУРАМИ Сигнализация флажками. Сигнализация разноцветными флажками и сигналы флажного семафора, издавна*, используется в зоне прямой видимости в дневное время на флоте и в армии. Флажки (красные и желтые) применяются на железнодорожном транспорте и в армии (сигналы управления строями) Использованием азбуки Морзе расширяет возможности флажного семафора и позволяет транслировать речь простейшими средствами на расстоянии прямой видимости (глазомерно - до 2 км, с биноклем - до 4 км). Скорость такого семафорного сообщения невелика: 60-70 знаков в минуту, то есть в 25 раз медленнее, чем при речевом общении. Но, тем не менее, она из-за своей простоты может найти применение при поисковых разведках днем на поверхности в зоне прямой видимости. Сигналы фигурами. В международной практике спасательных работ приняты сигналы фигурой. Они широко применяются на поверхности для связи с самолетом и вертолетом. Стандартные международные сигналы приведены в приложении.

СВЕТОВАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ Передача сигнала в ночное время осуществляемая световыми вспышками, а прием – визуально - очень древнее изобретение**. Костры и дымы ещё на заре *В 1896 году флажный семафор ввел в русском флоте адмирал С.И. Макаров, который до сих пор применяется в ВМФ и торговом флоте во всем мире. 5

**Такая сигнализация применяется в российском флоте и армии с 1864 года.

человечества сообщали об опасности, вторжении врага и т.п. Уже в античное время достаточно сложный световой семафор использовала римская армия. Дальность светосигналов достигает 13 км, цветных - до 4 км. Сигнализация светильником под землей и на поверхности в зоне прямой видимости находит широкое применение в спелеологии (см. табл.1). Передача световых сигналов азбукой Морзе увеличивает объем передаваемой информации (сигналу "точка" соответствует одиночная вспышка, сигналу "тире" - сдвоенная). Скорость передачи светового семафора несколько выше, чем у флажного. Таблица 1 Сигнал

Значение сигнала к спелеологу Двигайся Осторожно, опасность Внимание

от спелеолога Двигаюсь Опасно Внимание, отзыв

Частые одиночные вспышки (более 5 раз) Сдвоенная вспышка

Нужна ли помощь

Нуждаюсь в помощи

Стоп

Две сдвоенные вспышки

Продолжай (движение)

Продолжаю (движение)

Одиночная и сдвоенная вспышка Круговые движения зажжённым фонарем Восьмерка зажжённым фонарем

Понял, принимай

Принял

Начинай

Начинаю

Выбери слабину, подтянись, догони

Подтянул, догоняю

Одиночная вспышка Две вспышки Три вспышки

Зажженным фонарём на вытянутой руке двигать вправо-влево по горизонтали Зажженным фонарём на вытянутой руке двигать по вертикали Описать зажжённым фонарём полукруг над головой

К машинам По местам Сбор, ко мне

Сбор, ко мне

Сигналы зеркальцем - применяются для сигнализации на поверхности в солнечную погоду. Это простое устройство с уникальными возможностями, так при угле стояния солнца 130° яркость "зайчика" составляет 4 млн. свечей, а при угле - 90° она возрастает до 7 млн. св.! С самолета, летящего на высоте 1-1,5 км, вспышку "зайчика" можно обнаружить на расстоянии до 24 км, т.е раньше любого другого визуального сигнала. Пиротехнические сигнальные средства различаются на сигнальные огни, и сигнальные дымы. В качестве штатных средств они применяются в армии и на флоте с 1873 года и удобны при трансляции коротких, простых, осо6

бенно аварийных, сообщений. Недостатком таких сигналов является то, что они не поддаются комбинированию. В тумане видимость пиротехнических сигналов падает. Для усиления свойств пиротехнические сигналы зачастую дублируется встроенным в него звуковым сигналами, /звук сирены/. Сигнальные огни могут с успехом применяться и в дневное время, при этом эффект тем выше, чем хуже освещенность. Днем максимальная видимость достигает 4 км, ночью - 13 км. Дальность их видимости на открытом или возвышенном месте выше. Лесистая местность, а днем сходный цветовой фон /желтая звездка огня на фоне песчаного бархана/ резко уменьшает видимость сигналов. Пиротехнические средства можно рекомендовать для спелеологических разведок, в качестве дублирующих, аварийных и других работ на поверхности (см. табл. 2). Таблица 2 Цвет сигнала Значение сигнала Красный Желтый Зеленый Белый

Опасность. Нужна помощь Внимание, мы здесь, ждите Продолжаю движение, двигайтесь ко мне, всё в порядке Сигнал принят, понял, исполняю

Сигнальные дымы могут применяться на расстоянии до 5 км. Но цветовой фон на их прием еще более сказывается и может ограничиваться сотнями метров. Сигнальные дымы обладают основным недостатком - зависимостью четкости наблюдения дыма и надёжностью определения его цвета от метеорологических условий. Качество наблюдения дымовых сигналов зависит от формы и размеров облака, яркости и цвета фона, на котором проектируется облако, высоты солнца над горизонтом и положения наблюдателя по отношению к дымовому облаку, скорости ветра, состояния атмосферы (туман, дождь, снегопад). Дымовые облака имеют наилучшую видимость и различимость цвета в ясную погоду при скорости ветра не более 2-3 м/с. Хуже всего цвет облака воспринимается в том случае, когда оно находится на прямой линии между солнцем и глазом наблюдателя. В таких условиях многие цветные облака кажутся почти белыми. Наоборот, когда солнце находится за спиной наблюдателя, цветное облако приобретает темную окраску. Издавна дымом костра пользовались как призывом о помощи. И в наши дни костер остается одним из самых эффективных средств аварийной сигнализации. Чтобы подать своевременно сигнал, т.е. сразу же при появлении в пределах видимости самолета или вертолета, топливо для костров должно быть заготовлено заранее. Его складывают обязательно на открытых местах - просеке, поляне, вершине холма, иначе густые ветви деревьев будут задерживать дым, и сигнал останется незамеченным. Чтобы дым был чернее и гуще, в костер, после того, как он загорелся, необходимо добавить свежую зелень деревьев, траву, сырой мох и т.д. В пустынной местности, где топлива может оказаться недостаточно, вместо костра используют банки с песком, пропитанным маслом. 7

Сигнальный костер поджигают только тогда, когда самолет или вертолет уже находится в зоне видимости (слышимости) или с ним уже установлена радиосвязь.

ЗВУКОВЫЕ СИГНАЛЫ В зоне слышимости информацию можно передавать с помощью звуковых сигналов. Существуют сложные "языки свистов", "ритмы барабанов" и т.п., позволяющие передавать и принимать их на расстоянии до 2,5 км. В спелеологии используются простые звуковые сигналы, которые подаются голосом, свистом, ударами или с использованием электронных усилителей (мегафонов). Рекомендованные сигналы см. в табл. 3. Группа перед спуском под землю должна знать стандартные сигналы голосом или договориться о них с учетом предстоящих действий. Когда приходится кричать в колодце, необходимо делать паузу между словами в расчёте на эхо. Длительность промежутка зависит от глубины колодца. Таблица 3 Команда /удар, свисток/ Значение сигнала "вира" /одиночный/ "майна" /двойной/ "стой" /сдвоенный/

Вверх. Поднимай. Поднимаюсь. Выбирай страховку /веревку/. Вниз. Спускай. Спускаюсь. Выдай страховку /веревку/ Стой. Остановка. Прекрати.

"камень" /одиночный длинный/

Падающий предмет, возможный срыв с отвеса. Всем в укрытие. Спуск по осыпи. Веревка свободна. Освободился грузовой конец. Веревка снята с опоры. Сигнал принят, исполняю. Внимание. Повторить.

"свободно" /двойной длинный/ "понял" "эва" "а-а-а" /любые часто повторяющиеся крики, слова, удары, свистки/

На помощь. Авария. Ко мне. Сюда.

СИГНАЛ ВЕРЕВКОЙ Простая сигнализация, применяемая на коротких отвесах и у спелеоподводников*. Стандартные сигналы принятые у пловцов-подводников, можно рекомендовать и спелеологам /см. табл. 4/. *у водолазов называется «по сигнальной веревке».

Таблица 4 Сигнал 1 Дернуть I раз Дернуть 2 раза Дернуть 3 раза Частые подергивания более 5 Потрясти 1 раз Потрясти 2 раза

Значение сигнала К спелеологу От спелеолога 2 3 Выбери слабину Жестче страховку Выбери слабину Жестче Повтори Повтори Выходи наверх Выхожу наверх Мне плохо Стоп Стоп Продолжай движение Продолжаю движение Мягче страховку

1 Дернуть и потрясти

2 Подай мешок /груз/

3 Выдаю груз

ПРИМЕЧАНИЕ: Прочие условные сигналы, характерные для связи под водой см. в Л.2

ЭЛЕКТРОННЫЕ СИГНАЛИЗАТОРЫ Электронный сигнализатор. Электромагнитные волны ДВ и СДВ диапазона распространяются в породах и могут быть использованы для сигнализации под землей и с поверхностью. Технически возможно изготовление приемников и передатчиков аварийной сигнализации, сигнализации топографической привязки, связной сигнализации в телеграфном режиме и др. Подобная аппаратура используется в рудничной промышленности. Например, в США используется передатчик, вмонтированный в аккумулятор шахтера. В случае аварии он включается. Приемник-пеленгатор на поверхности может отыскать местоположение передатчика с глубины до 450 м с точностью до 7,5 м, при меньших глубинах точность повышается. В 1974 году английские спелеологи Смит и Стив опробовали подобное устройство для целей подземной топографии. В 1975 году спелеологи г. Халл (Англия) с успехом использовали локатор, сконструированный Кларком, для топографических работ в пещерной системе Рейфад-Полл-Накром и в пещере Белого Шрама. Одесские спелеологи в 1980 году изготовили действующий макет топопривязчика (РТП) и испытали его в ноябре 1980 года во входной части пещеры Ветровая. В марте 1981 года были проведены испытания опытного образца РТП в пещере Атлантида. Максимальная глубина передачи составляла 45 м, устройство работало удовлетворительно. В отдельных залах (Динамо) ошибка составила 2 м с глубины 32 м. Выяснилось, что РТП позволяет выявлять тектонические нарушения. В модернизированном устройстве РТП была повышена точность измерения за счет улучшения конструкции антенн. РТП успешно используется одесскими спелеологами для выноса точек старых выработок на поверхность для хозяйственных целей (установления местоположения строений над ними, выявления целиков для рытья колодцев-цистерн в них и т.п.) Спутниковый топопривязчик. В последнее время спутниковые радионавигационные системы (СРНС) предоставили свои услуги простым пользователям. В продаже появились доступные по цене компактные навигационные приёмники СРНС индивидуального пользования компании MAGELLAN типа GPS 2000 (см. Л.22), которые с успехом могут пользоваться спелеологи на поверхности для топопривязок и ориентирования в тумане, в сумерках и т.п. Появились в продаже СРНС с картой местности в программе. Сигнализатор паводка. Провода линий подземной телефонной связи могут использоваться для подачи телеметрических сигналов автоматического сигнализатора паводка. Для чего на поверхности у опасного ручья устанавливается датчик, сигнализирующий в подземный лагерь о начале подъема уровня воды и возможном начале паводка. Радиоприёмник. Простейший транзисторный радиоприёмник может дополнительно предоставлять сл. информацию: 9

обеспечивать сведениями о прогнозе погоды (гидрометеосводками) от местных радиостанций, что очень важно в межсезонье и при работе в полостях подверженных паводкам; определять поворотом антенны направление на местоположение радиостанции.

Радиоприёмник – обязательный элемент снаряжения спелеогруппы. Его необходимо использовать для регулярного прослушивания метеосводок местными радиостанциями. Для определения местоположения поверхностного базового лагеря в тумане /ночью/ можно воспользоваться простейшим приемником с направленной антенной и индивидуальную УКВ станцию или изготовить пеленгаторный приемник и автоматический излучатель сигналов. В качестве приемникапеленгатора можно применить используемый в ВДВ приемник Р-254М. При конструировании такого радиопепедатчика-сигсигнализатора, используют только частоты, разрешенные для личной /любительской/ связи. Лавинные сигнализаторы. Как известно, минимальные уровни воды в пещерах наблюдаются зимой. Но зимой в горах очень высока вероятность схода лавин. Нынешние спелеологические исследования приходится проводить в условиях повышенной лавиной опасности на подходах к пещерам (Арабика, Бзыбское плато и т.п.). Выживание людей засыпанных лавиной в большой степени зависит от скорости обнаружения их в толще снега. Статистика показывает, что выживают найденные: 90% через четверть часа; 40% через полчаса; 30% через час. Все ныне изготовляемые лавинные передатчики («биперы»), настроены на одну и ту же частоту 457 кГц, что позволяет совмещать в одной приборы разных фирм. Принятое у нас название "пипсы" - это понятие вовсе не обобщенное. Пипс - это тоже лавинный передатчик, но сделанный конкретной фирмой "Рiерs". Люди выходящие на снежный склон одновременно включают "биперы" на передачу. При этом, один человек включает свой прибор на прием, чтобы каждый, проходящий мимо него, мог проверить рабочее состояние своего передатчика. В случае, если на идущего или на группу сходит лавина, то оставшиеся снаружи, переключив свои сигнализаторы на прием, по сигналу, издаваемому передатчиком пострадавшего, находят его. В Российской федерации выпускают «биперы» системы ORTOVOX. Сочетание дисплея и акустического сигнала позволяет быстро найти местоположение жертвы. Прибор снабжен мягким эластичным нательным ремнём. Его дисплей отображает все функции и состояние зарядки батареи. Переключение уровня сигнала ступенчатое. Кварцевая частота настроена на 457кГц. Прибор отвечает всем нормам германских стандартов DIN, австрийским NОRМ и европейским стандартам ЕURОNОRМ.

Имея активный дисплей, человека попавшего в лавину, можно найти значительно быстрее, чем вести поиск "на звук", по лавинному шнуру или с помощью щупов-зондов. В системах ORTOVOX на экране дисплея можно наблюдать всевозможные подсказки - расстояние до пострадавшего + чувствительность приемника + световой индикатор (есть еще и очень важный показатель заряда батарейки, что тоже отражается на дисплее). Т.е. шансов выкопать пострадавшего из лавины становится значительно больше. 10

Глава 2. СРЕДСТВА И ПРИБОРЫ СИГНАЛИЗАЦИИ СИГНАЛЬНОЕ ЗЕРКАЛЬЦЕ И ФЛАЖКИ Сигнальное зеркальце – отполированная до зеркального блеска алюминиевая пластина 50x50 мм и с отверстием диаметром 5 мм в середине. Наводя "солнечные зайчики" на цель, можно передавать сигналы в зоне прямой видимости. Особенно эффективна сигнализация зеркальцем для связи с самолетом или вертолётом. Держа зеркальце перед лицом, ви зируют цель через отверстие. Затем, находят в зеркальце свое изображение со световым пятном и поворачивают его так, чтобы совместить световое пятно с отверстием. Как только оно "провалится" в отверстие, так сразу же луч света ("солнечный зайчик") Рис.1. Сигнальное зеркальце попадает на цель. Если угол направления на цель и на солнце больше 90°, световое пятно в зеркальце не видно. Его ловят на руку (см. рис.1) или лист бумаги, затем находят в зеркальце изображение руки (листа) со световым пятном. Изменяя наклон зеркала так, чтобы совместить его с изображением, наводят "зайчик" на цель. Сигнальные флажки. Кусок красной ткани, обычно, размером 32х22 см укрепленный на древко длиной 40 см. При кажущейся экзотичности такого средства, оно весьма эффективно при различных поисках, разведках, движении группы на горном и карстовом рельефе. Умение пользоваться флажным семафором (азбукой Морзе) резко расширяет объем информации.

ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ СИГНАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА 26 мм сигнальный патрон ночного действия трех цветов (красный, желтый, зеленый) выстреливается из пистолета-ракетницы. При взлете под углом 45-50° звездка поднимается на высоту 50-60 м. Дальность полета до 120 м, время горения 7-9 с, сила света несколько тысяч свечей. При нормальной работе звездки полностью разгораются в наивысшей точке траектории и сгорают в воздухе, не достигая земли. 15 мм патроны-мортирки дневного действия отличаются от сигнальных ракет тем, что сигнальные патроны красного, зеленого и желтого цветов / одна звездка/ вкручиваются в стреляющий механизм похожий на авторучку. При выстреле мортирка /типа 5АМУ7/, поднимаясь на высоту 50-70 м, взрывается и образует звездку. За рубежом применяются и дымовые мортирки. Такие мортирки входят в аварийный комплект летчиков, моряков. Сигнальные ракеты отличаются тем, что сигнальные звездки на вершину траектории на высоту свыше 50-100 м доставляются с помощью миниатюрного порохового ракетного двигателя. Время горения и сила света зависит от их 11

калибра. Ракета сгорает, не достигая земли. Такая ракета заключается в пластмассовый или картонный металлический патрон, выстреливается с руки при выдёргивании кольца со шнуром. Сигнальные ракеты ночного действия трех цветов (белый, красный, зелёный) имеют калибр 26, 40 и 50 мм. Сигнальные ракеты 40 и 50 мм изготовляют с парашютом. Различают обычные и морские сигнальные ракеты (РБ-40С, РБ-40Ш, РБ50С, ракеты бедствия судовые и шлюпочные). Судовые и шлюпочные сигнальные ракеты догорают, падая в воду, поэтому над сушей их запрещено применять, так как они могут вызвать очаг возгорания и стать причиной пожара. Имеются и комбинированные сигнальные ракеты, которые при выстреле кроме сигнальной звёздки издают звук (например, П-2 - патрон звуковой сигнала бедствия). Принципиально новым спасательным пиротехническим средством является "радарная ракета", разработанная фирмой "National Engeneering Science". Её вес 453 г, длина 20,6 см. Пороховой ракетный двигатель поднимает её на высоту 1500-1800 м, где ракета взрывается, выбрасывая облако дипольных отражателей, которые держатся в атмосфере в течение часа. Такое облако обнаруживается любым радиолокатором на расстоянии более 200 км.

Факельные огни - фальшфеера широко применяются для сигнализации на море и как аварийные средства в авиации. Различают морские ночные фальшфеера (например, Ф-2) и дневные (выделяющие оранжевый дым) и авиационные комбинированные («дневной» конец заполнен составом, при горении в течение 20-30 с выделяющий оранжевый дым, и «ночной», горящий ярким малиновым пламенем) калибром 30 мм. Пламя фальшфеера ночью видно на расстоянии 10-15 км. Для работы фальшфеер берут в правую руку, левой отвинчивают предохранительный колпачок и дергают за запальный шнур. Применяется и мини-сигнал весом 9 г длиной 10 см диаметром 1,5 см. Его дым виден на расстоянии до 9 км, а огонь ночью до 25 км. Сигнальные и трассирующие патроны изготовляются для охотничьих ружей и нарезного оружия и могут использоваться для сигнализации. Ветростойкие и термитные спички также могут использоваться для сигнализации. Сигнальные дымы и огни можно изготовить и самому (см. приложение).

РАДИОСИГНАЛИЗАТОРЫ Радиотопопривязчик (РТП). РТП конструкции В.Луки применяется для аварийной сигнализации сквозь толщу породы, топопривязки пещерных систем, определения местоположения точек поверхности и пещеры, сбойки подземных ходов. Работа с радиосигнализатором осуществляется следующим образом. Передающее устройство устанавливается в пещере, причём, антенну располагают горизонтально (с помощью пузырькового уровня) и включают в автоматический режим тумблером SА или ручной - нажатием кнопки SВ. Кнопкой SB можно работать в телеграфном режиме азбукой Морзе. Приемник-пеленгатор включают и переносят по поверхности в ожидаемом районе до обнаружения в динамике тон-сигнала передатчика. Затем оператор находит точку на поверхности земли с максимальным уровнем сигнала. Удобно 12

пеленгацию повторять несколько раз, двигаясь к искомой точке с разных направлений. В дальнейшем приёмную антенну для увеличения точности пеленгации располагают строго горизонтально. Работа с приёмникомпеленгатором требует некоторой тренировки. Следует учитывать, что влажность пород уменьшает глубину пеленгации, а тектонические нарушения искажают диаграмму направленности передатчика. Радиоприёмник (РП). Переносный транзисторный РП простой конструкции позволяет получать регулярные сведения о метеопрогнозе от местных радиостанций. Сигнализатор паводка (СП). Прибор СП подключенный к линий связи может автоматически подавать телеметрические сигналов о начале паводка. Самодельный СП можно рекомендовать для полостей со специфическими гидрологическими опасностями. Спутниковые навигаторы (приёмники GРS). Спутниковые радионавигационные системы - приёмники GРS с кодом (С/А) свободного доступа (гражданский вариант) имеют погрешность в определении координат: горизонтальных 100 м, вертикальных 156 м. В Украине их можно приобрести в любом магазине электроники. В продаже имеются компактные размером с радиотелефон, приёмники GРS различной конструкции и возможностей. Переносные навигационные приборы фирм Magellan и Garmin (см. табл.5). Таблица 5 Наименование GРS 2000 GРS 2000 XL GРS 3000 XL МЕRIDIAN XL MAGELLAN NAV DXL-10 eTrex Euro H GARMIN eTrex Summit GARMIN

Цена $ 270 330 420 465 800 210 350

Предназначение Ручной навигатор с графическим дисплеем То же -«Ручной со съёмной антенной и память на 200 точек То же, но память на 1000 точек и неск. маршрутов Память на 500 точек, путевой компьютер 20 маршр. Путев. компьютер. Барометр. Компас

В последнее время в магазинах электроники появились навигаторы на экранах которых, закладываемая программой, высвечивается карта местности. На карте маркер показывает нитку вашего передвижения и т.п. Широкий выбор таких переносных навигаторов с картой, компьютером курсопрокладчика предлагает фирма GARMIN для путешественников (карманный вариант). Среди них: eTrex Summit HC, eTrex Legend, eTrex Legend HCx, eTrex Vista, eTrex Vista HCx, GPSMAP 60, GPSMAP 60Cx, GPSMAP 60CSx, Colorado 300. Их цена от 2300 до 4200 Грн. + 920 грн программное обеспечение картами. Фирмы изготовители дорогих «навороченных мобильников», кроме фотоаппарата и видеокамеры стали добавлять в свои конструкции и навигаторы. Лавинные сигнализаторы. За рубежом несколько фирм выпускает специальные лавинные сигнализаторы (см. табл.6). ORTOVOX m1 Первый в мире полностью совместимый цифровой-аналоговый лавинный передатчик. С новым прибором m1 жертвы лавины будут найдены еще быстрее, легче и более безопасным способом. Дисплей подсказывает спасателю, что делать в точности и ведет его наиболее оптимальным путем к засыпанному в лавине человеку. Цифровой дисплей непрерывно выдает информацию о зоне поиска, показывает, какие необходимо 13

предпринять действия и предупреждает, если спасатель сбивается с нужного пути. Он отвечает всем стандартам для подобного оборудования.

Тип ORTOVOX 2F F 1 Plus F 1 Focus m1 ARVA 4000 Nic Impex OPTION 8000 Nic Impex PIEPS 457

Частота, кГц 475, 2.275 475 и 398 457 457

Размер, мм

Глубина /ширина поиска, м

Вес, г

Таблица 6 Время работы, час

270 280 230 230

50 60/25 80/30 80/30

300 250 250 250-300

475, 2.275

240

250

475

220

200

475

210

60, 70

130х80х25 130х80х25 150х64х25

Глава 3. СВЯЗЬ НА ПОВЕРХНОСТИ И ПОД ЗЕМЛЕЙ Связь - передача и прием на расстояние речевых сообщений с помощью различных средств. Все системы связи создаются путем перекодировки речи и трансляции её на расстояние с помощью различных электронных средств. Различают поочередную /симплексную/ и одновременную /дуплексную/ связь.

ПРОВОДНАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ В 1876 году американец Александр Грэхэм Белл изобрел проводную телефонную связь, т.е гальваническую низкочастотную /НЧ/ связь по кабелю связи. В 1888 году французские спелеологи Мартель и Горпиля впервые применили такие телефоны для исследования пещер. В спелеологии находят применение полевые /армейские/ и самодельные НЧ телефонные аппараты. При этом полевые телефоны могут быть безбатарейными, например, американский ТА-I/РТ (вес 1,8 кг, дальность работы 6,5 км) и батарейными - с батареей в аппарате или с центральной батареей на группу аппаратов (у них вес больше, но зато больше и дальность работы). Для связи используются специальные полевые телефонные кабели. Они изготовляются для одно и двухпроводных линий, например, лучший американский двухжильный с оболочкой из полиэтилена или нейлона кабель типа WD-I/ТТ весит 13,5 кг (I км) и имеет затухание на частоте I кГц 1-1,5 дБ и сопротивление 146 Ом. В последние годы в рудничной связной аппаратуре находит применение индуктивная высокочастотная (ВЧ) телефонная связь. ВЧ связь позволяет использовать кабель связи без гальванического контакта с ним. Она не боится и обрывов линии. Но эти аппараты изготовляются во взрывобезопасном стационарном исполнении и, поэтому, имеют большой вес. Наиболее приемлемы рудничные ВЧ телефоны, предназначенные для горноспасательной службы.

ГРОМКОГОВОРЯЩАЯ СВЯЗЬ Для связных и других целей выпускаются станции громкоговорящей связи. Например, американская АN/UIQ-10 при весе 15,8 кг излучает 60 Вт звуковой энергии и действует на расстоянии до 900 м. Для связи на дистанции в несколько десятков метров используется переносные электронные мегафоны различных конструкций и механические рупоры. Мегафоны достаточно громоздки и вряд ли удобны для подземных работ, но могут найти применение для связи на поверхности при проведении больших экспедиций, учебных сборов и соревнований, спасательных работ на входных колодцах и т.д.

СВЕТОВАЯ СВЯЗЬ Она широко использовалась в армии флоте в конце XIX - начале ХХ вв. С появлением инфракрасных и т.п. датчиков, оптического волокна она обрела новую жизнь. Ныне используется как проводная /световолоконная/ так и безпроводная /лазерная/ световая связь. Выпускаются лазерные и светодиодные телефоны, работающие, как правило, в инфракрасном диапазоне. Но они достаточно громоздки, т.к. изготовляются в носимом варианте. Например, у портативной приемопередающей станции польской фирмы «ISKRA» передатчик использует лазер инфракрасного диапазона на арсениде галлия. Мощность в импульсе 8 Вт. Входная чувствительность приемника 500 мВт, акустическая - 0,5 Вт. Питание от никель-кадмиевых батарей. Наводится на абонента с помощью оптического прицела. Можно вести связь с рук на расстоянии до 2 км, на штативе - до 8 км, а в режиме повышенной входной чувствительности - до 16 км и действует в зоне прямой видимости, позволяя вести скрытый обмен информации. Простые инфракрасные телефоны, встроенные в каску, могут стать перспективными для связи под землей в зоне прямой видимости (на колодцах). Другая разновидность - телефонная волоконно-оптическая линия связи. За рубежом широко применяются полевые армейские аппараты и волоконнооптические кабели к ним.

РАДИОСВЯЗЬ Из-за особенностей распространения радиоволн через пласты породы и на воздухе различают обычную и подземную радиосвязь. Радиосвязь на поверхности. На стоянках, подходах к пещерам, при разведке местности, поисках входов, при работе в устьях входных колодцев находит применение легкие, малогабаритные, портативные ультра коротковолновые /УКВ/ радиостанции. Такие УКВ станции позволяют вести уверенную связь в зоне прямой видимости. Например, портативный американский УКВ телефон АN/РRС-88 выполнен на интегральных схемах. В комплект входит монтируемый в каске приемник (AN/РRR-9) и карманный передатчик (АN/РRТ-4). Работает он в двух режимах (канал 1 до 500 м при мощности 0,2 Вт и канал 2 до 1,6 км при мощности 0,45 Вт). Вес комплекта 0,8 кг. Дополнительный усилитель мощности (АМ/4763/РRТ-4) увеличивает дальность связи до 15 км. Изготавливаются УКВ телефоны в герметичном 15

исполнении, например, телефон фирмы "Тадифан" - РRС600 выдерживает глубину погружения до 45 м и предназначен для подводников. В последние годы нашли широкое применение достаточно не дорогие мобильные и сотовые телефоны. Для связи на поверхности мобильная связь не всегда доступна, так как пещеры, зачастую, находятся за зоной действия таких сетей. Но зато сотовая /спутниковая/ связь на поверхности для спелеологов весьма перспективна. Ныне в стране упрощена система выдачи разрешения на пользование личной радиосвязью. Для личной радиосвязи выделены 25 каналов в любительском диапазоне 27 МГц /14 с амплитудной и 11 с частотной модуляцией/. Для работы под землей заслуживает внимания разработка упрощенной интегральной УКВ станции, встроенной в каску с дальностью действия до 200500 м. Радиосвязь под землей. По механизму распространения электромагнитных волн в горных выработках и пещерах выделяют: 1. Распространение СВЧ радиоволн в подземных выработках как в волноводах. Экспериментально установлено, что на частотах от 100 до 10000 Мгц возможен подбор частоты /резонансной/ для конкретных поперечных сечений туннелей, выработок (с незначительными искривлениями ходов и шероховатостью стен), где такая связь возможна. Для карстовых пещер с их разнообразием размеров сечений, резких изгибов ходов и неравномерностью шероховатости стен такая связь невозможна. 2. Распространение волн вдоль протяженных линий передач /однопроводных, многопроводных, коаксиальных с излучением/ проложенных под землей. Из-за необходимости прокладки кабеля связи такие системы удобнее относить к проводным, где они рассмотрены подробнее. 3. Распространение электромагнитных волн непосредственно через горные породы. Установлено, что радиоволны частотой от I до 100 кГц проникают через породы. Возможность связи определяется проводимостью породы, в которой заложена полость, уровнем помех и изменяется от первых сотен до первых тысяч метров. Глубина проникновения радиоволн зависит от физических характеристик /выбранной частоты, радиопроицаемости пород/ и технических /мощности передатчика, чувствительности приемника, коэффициентов усиления передающей и приемной антенн/. Чем длиннее волна, тем глубже она проникает в массив пород. В свою очередь известняки, доломиты, гипсы в зависимости от плотности, трещиноватости, наличия воды относятся к породам средней, высокой, очень высокой и весьма плотной проницаемости радиоволн /Л.16/. При этом, чем больше воды, и плотнее и однороднее порода, тем лучше радиопроницаемость. На распространение радиоволны влияет её связь с поверхностной волной, отражение от неоднородностей массива, его слоистости и п.п. Дальность связи в породе определяется также типом излучателя и типом приемной антенны, взаимосвязью волновых или квазистационарных полей и даже ориентацией излучателей. Увеличение мощности передатчика не лучшее решение так, как ведет к большому расходу энергии источника питания, увели16

чению веса и габаритов аппаратуры. По этим причинам мощность передатчика не должна превышать 10 Вт. Применение малошумящих и с большим коэффициентом усилителей также ограничивается высоким уровнем шумов породы. Оптимальная чувствительность приемных устройств не должна выходить за пределы от 10-13 до 10-17 Вт. Величины выбранных длин волн сильно сказываются на размерах антенн. При этом, чем длиннее волна, тем больше по габариту антенна. Даже форма антенны влияет на качество прохождения радиоволн. Целесообразно применение круглых рамочных антенн так, как они не создают поверхностного вертикального поляризованного излучения. Такая антенна не будет принимать поверхностных волн источником, которых являются грозовые разряды или излучение наземных станций. Для оптимизации средств подземной /пещерной/ связи следует использовать частоты от 30 до 100 кГц, с использованием эффективной однополосной модуляции, круглой тороидальной антенны.

Глава 4. АППАРАТУРА И СРЕДСТВА СВЯЗИ ЭЛЕКТРОМЕГАФОНЫ И ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ НИЗКОЧАСТОТНЫЕ ТЕЛЕФОННЫЕ АППАРАТЫ Электромегафоны. На поверхности, особенно при проведении массовых мероприятий, а также во время спасработ и учебных спусков во входных, большого диаметра колодцах можно применять электромегафоны. При мощности от 3 до 10 Вт и весе в несколько килограммов наличие мегафонов позволяет вести уверенную трансляцию речи до 0,5 км. Изготовлять самим электромегафоны нецелесообразно из-за дефицитного спецдинамика, проще применить промышленные образцы типа: ЭМ-2М ЭМ-7 /"Рейд"/, 5ПЭМ-1 /"Рупор"/. Телефонные гальванические низкочастотные аппараты. Для связи с подземными лагерями применяют полевые или самодельные низкочастотные гальванические телефонные аппараты (НЧТА). В спелеотелефонных гальванических аппаратах должна устанавливаться схема грозозащиты и фильтр подавления помех. Вызов для облегчения конструкции применяют тональный с использованием легких радиоэлементов. Батарея питания выбирается от 3 до 12 вольт (выше 12В не допустимо по технике безопасности!). Режим работы удобнее дуплексный. Желательно устанавливать автоматическую регулировку усиления (АРУ). Наиболее отработанные под землей схемы приведены в приложении. Полевой телефонный аппарат ТА-57 - переносный с индукторным вызовом и универсальной системой МБ-ЦБ /местная батарея - центральная батарея/, предназначен для обеспечения телефонной связи по проводным соединительным линиям. ТА-57 может работать в однопроводной и двухпроводной линиях связи, как на оконечной, так и на промежуточной станциях. Он обеспечивает надёжную телефонную связь по полевым кабелям на расстояние более 10-15 км. Питание ТА-57 обеспечивается батареей с напряжением 10 В (ГБ-10-У-1,3) без её замены в течение 3-4 месяцев. Ток потребления 7-8мА. Масса с батареей 3 кг. Работа аппарата производится с закрытой крышкой. Включение в оконечную линию зажимами Л1, Л2, а в промежуточную через зажимы Л2, К. 17

Когда телефонные разговоры не ведутся (режим МБ) микротелефонная трубка должна лежать в гнездах на крышке аппарата. При плохой слышимости абонента надо нажать кнопку ПУ, а при передаче отпустить. Вызов осуществляется вращением ручки индуктора. Передача речи производится нажатием клапана на микротелефонной трубке. Прием речи осуществляется отжатием клапана. Переключатель ПРР режима работы (шлиц на нижней крышке) МБ и ЦБ устанавливается в МБ при наличии батарей ГБ в аппаратах и ЦБ при использовании одной ГБ.

Двухпроводная Линия Земля

Однопроводная линия

Земля Рис 2. Схема подключения ТА-57 в линию

ТА-57 удовлетворительно зарекомендовал себя при работе в простых сухих и лабиринтовых пещерах. Сравнительно большой вес ограничивает применение его в сложных шахтах и пропастях. Значительно облегчить аппарат можно путем замены узла электро-механического индукторного вызова на электронную схему тонального вызова, что ведет к ликвидации элементов с большим весом - звонок, индуктор. Отсутствие спелеологических телефонных аппаратов заставляет конструировать и изготовлять самодельные образцы. Эти конструкции должны быть легкими, малогабаритными, ударопрочными, допускать работу в условиях повышенной влажности, воздействия плесени, брызг. Их питание должно осуществляться от малогабаритных батарей. Аппараты могут работать как в одно, так и в двухпроводных линиях. Т.к навешивать однопроводную линию под землей проще (в этом случае сопротивление линии высокое), то применяют схемы рассчитанные на высокоомную нагрузку, что в свою очередь ведет к увеличению напряжения, а значит и вес, батареи питания. Применение в качестве усилителя микросхем упрощает конструкцию. Выходные трансформаторы не рекомендуется использовать по ряду причин. При наличии базового аппарата /станции/ можно упростить носимые /подземные/ аппараты, а также применить режим ЦБ (батарею на поверхности и безбатарейный вариант в пещере).

ТЕЛЕФОННЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ АППАРАТЫ Телефонные индукционные аппараты для высокочастотной связи (ВЧС) – в спелеологии наиболее перспективны. Стационарный передатчик присоединяется к линии, которая навешивается в пещере. Антенна приемника принимает поле, создаваемое вокруг линии передачи. Суммарное затухание сигнала складывается из затуханий вдоль линий передачи и затухания связи между линией и приемной антенной. Рабочая частота ВЧ связи - от 10 до 1000 МГц. Очень существенным преимуществом ВЧ связи, перед гальванической, является отсутствие прямого гальванического контакта с линией /кабелем/ связи. Связь производится на некотором удалении от линии или близ нее. При этом порывы кабеля существенно не влияют на работу аппаратуры. В качестве линии могут быть использованы старая электропроводка, рельсы в старых выработках

или тросовое оборудование установленное на отвесах. Такой телефон позволяет проводить сеансы связи в движении вдоль линии связи. Системы такой связи в виде подвижной аппаратуры созданы в ряде стран для различных отраслей /энергетики, электро и рельсового транспорта, горного дела/. Горноспасатели Украины применяют ВЧ аппараты - Донецк-IМ, "Кварц", "Уголек", "Весна НШ". Дальность работы этих аппаратов - десятки км. Но взрывобезопасное исполнение /РН/ делает их тяжёлыми, громоздкими и дорогими и поэтому затрудняет применение в спелеологии.

ПОЛЕВЫЕ КАБЕЛИ СВЯЗИ Линии связи предназначены для передачи электромагнитной энергии от одного аппарата к другому. В спелеологии применяются только временные (полевые) линии связи. Полевые кабельные линии связи обеспечивают многократную прокладку и снятие их. Для прокладки разовых линий, работающих в легких условиях (на поверхности и в горизонтальных сухих пещерах) в течение нескольких суток), можно применять любые тонкие изолированные провода с эмалевой и синтетической изоляцией, поставляемые в катушках по 100-500 м. Наиболее оптимальны однопроводные кабельные линии. Кабель переносится в катушках. Армейские катушки для работы под землей малопригодны. Проще в пещерах использовать Х-образные рамки из фанеры на 100 м. кабеля. Рекомендованные типы кабеля указанны в табл.6. Таблица 6 Марка Сопротивление Масса Разрывное Примечание кабеля

1 км, ом

1 км, кг

усилие, кгс

П275

460

П-274

125

100

П-297

1100

Двухпроводный, свит из двух токопроводящих жил с полихлорвиниловой изоляцией разных цветов. В жиле 6 стальных и 1 медная проволоки О 0,25 мм Две токопроводящие жилы с полиэтиленовой (ПЭ) изоляцией, а поверх капроновая оболочка. В жиле 3 стальных и 4 медных проволоки. Две стальные изолированные друг от друга проволоки в ПЭ оболочке О 0,6 мм.

ПРИМЕЧАНИЕ: Использовать кабель с изоляцией из резины и хлопчатобумажной оплетке не рекомендуется из-за большого веса.

КАТУШКИ Катушки предназначены для переноски, прокладки и съёма полевого кабеля. Армейские катушки (типа ТК-2) предназначенные для переноски 500-700 м кабеля громоздки и тяжелы (12-15 кг) и могут найти применение для прокладки линий в объёмных простых для прохождения пещерах или на поверхности. 19

Спелеологи, обычно, изготавливают катушки с учетом морфологии пещер, в которых планируется прокладка линий. Для переноски кабеля используемого для постоянных линий связи можно рекомендовать деревянные рамки, применяемые львовскими спелеологами в пещ. Оптимистическая. Такие постоянные линии прокладываются еще и с целью 400-500 мм ориентирования в лаби ринте. Они хорошо зарекомендовали себя при исследовании больших пещер-лабиринтов. На такой рамке вмещается 100 м кабеля. Рис. 3. Рамка для телефонного кабеля Недостаток рамок - низкая скорость прокладки и съёма кабеля. Для работы в сложных условиях можно рекомендовать самодельную бобину красноярских спелеологов. В ней используется любая подходящая катушка вмещающая 200-300 м кабеля и алюминиевый пруток диаметром 6-8 мм, из которого выгибается рамка (с ручкой или проушиной). Каховские спелеологи использовали полиэтиленовые катушки с конусом на одной стороне. Они удобны для переноски и прокладки разовой /без съёма обратно на катушку/ линии. Съём кабеля в этом случае можно производить на рамку. Преимущество конусной катушки в том, что она позволяет быстро наладить связь. Катушка Болт с коушем Рис.4. Конусная катушка

ГРОЗОЗАЩИТА ЛИНИЙ СВЯЗИ И АППАРАТОВ Во время грозы на линиях накапливаются электростатические заряды и очень высоких опасных для жизни напряжений. Такие напряжения в кабеле могут привести к электротравме, не только при работе с телефонами на поверхности, но и глубоко под землей. Эта опасность легко устранима, если для грозозащиты линий на входах в пещеры устанавливать газоразрядники, а в телефонные аппараты оборудовать схемами грозозащиты. Для грозозащиты телефонных линий следует: - устанавливать газоразрядники на входах в пещеры; - аппараты наземных лагерей (диспетчерские) оборудовать встроенными схемами грозозащиты. Эти схемы можно рекомендовать для базовых или универсальных /одно и двухпроводных/ аппаратов. Для защиты линии на входе в пещеру проще устанавливать схему изображенную на рис. 6. 20

Конструктивно устройство может быть выполнено, как показано на рис.7. В случае двухпроводной линии следует устанавливать по одному устройству на каждую линию Рис. 5. Схема грозозащиты двухпроводной линии

Рис. 6. Схема грозозащиты однопроводной линии

1-телефонная клемма подключения кабеля линии связи с крепежным винтом, 2-крышка изолятора, 3-разрядник РБ-2 или РБ-3, 4-плата крепления разрядника, 5-корпус, 6-крышка днища, 7- крепежные винты /8 шт./, 8-штырь "земля" с гайкой, 9- монтажные лепестки /клеммы/ 2 шт.

Рис. 7. Конструкция устройства грозозащиты

ПРАВИЛА ПРОКЛАДКИ ЛЕГКИХ ПОЛЕВЫХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ. СРАЩИВАНИЕ ПОЛЕВЫХ КАБЕЛЕЙ Правила прокладки легких полевых кабельных линий связи. Кабельные линии в пещерах могут быть стационарными и прокладываться на всё время их изучения. В лабиринтовых или многоэтажных полостях такие линии могут дополнительно служить маркировкой между подземными участками, особенно если они проложены кабелем разного цвета. Основной задачей временной линии является прокладка к назначенному сроку и бесперебойная работа в течение всего времени (от 5 до 90 суток), поэтому к такой линии предъявляются следующие требования: - прокладывать по кратчайшему пути по возможности там, где на неё не будут наступать, цепляться и т.д.; - кабель прокладывать без натяжения, но и без провисов, петель; - не допускать перегибов на острых режущих кромках; - не допускать попадания кабеля в водопады, особенно, на вертикальных участках. Сращивание полевых кабелей. От грамотного сращивания полевого кабеля зависит качество работы линии связи. На расстоянии 9-10 см от конца надрезают и снимают изоляцию с жил. Если кабель с резиновой изоляцией, то от края резины ещё на I см отступают и снимают оплетку. Токопроводящие проволочки зачищают до блеска и свивают в жгутики: отдельно медные и отдельно стальные проволочки. Стальные жгутики связывают прямым узлом, после чего на расстоянии 1 см от узла оставшиеся концы обрезают. Медными жгутиками обвивают узел и остальное основание так, чтобы они не топорщились и не прокалывали изоленту. Изолентой ПХВ обматывают в два слоя сросток так, чтобы каждый последующий виток захватывал часть предыдущего, причем, первый слой должен захватывать на I см концы резиновой изоляции, а второй - на 1-2 см концы оплетки. 22

При сращивании двухпроводного кабеля сростки первого и второго проводов смещают друг относительно друга на 5-10 см, изолируют их полихлорвиниловой или прорезиненной изоляционной лентой. При длительной эксплуатации кабеля сростки необходимо пропаять, промыть спиртом, закрасить лаком и промазать герметиком, затем изолировать лентой ПХВ.

ПОРТАТИВНЫЕ УКВ РАДИОСТАНЦИИ Для связи в зоне прямой видимости на поверхности и ограничено под землей, для работы на отвесах глубже 100 м, можно рекомендовать портативные УКВ радиостанции/мощность до 0,2 Вт, вес до 2-3 кг/. Такие станции позволяют проводить уверенную связь на поверхности до 10 км, а над землей на отвесах. Среди имеющихся в продаже УКВ радиостанций личной связи можно рекомендовать те, которые имеют небольшие габариты, доступные источники питания /343 элементы/ и гибкую спиральную антенну. Среди них «Стройка», «Ласточка», «Леер», «Виола-Н», «Кактус», «Поиск-Б», «Поиск-Р», «Сирена», «Карат-М», «Причал», «Днепр» и др. В радиолюбительской литературе опубликовано множество схем и описаний УКВ станций, но с появлением в продаже спутниковых (сотовых) телефонов изготовление таких станций стало нецелесообразно. Для работы на отвесах перспективны конструкциии УКВ станций встроенных в каску, работающие в диапазоне любительских частот /27 и 144МГц/ и использующих для питания батарею или аккумулятор головного электросветильника. Исполнение такой конструкции должно быть брызгозащитным и ударопрочным.

Глава 5. ОСОБЕННОСТИ СВЯЗИ ПОД ВОДОЙ Связь в подводных пещерах между спелеологами-аквалангистами очень специфична. Радиоволны УКВ и КВ диапазонов в водной среде не распространяются. Под водой возможно лишь применение гальванической телефонной связи или специальной весьма дорогой звуковой или ультразвуковой. Особенностью подводной гальванической проводной связи является: - необходимость герметизации аппаратуры; - борьба со специфическими шумами характерными для работы под водой. Измерение порогов слышимости у водолазов на воздухе и в воде показали что они различны: в воде ниже /для тонального сигнала до 300 Гц/, т.е острота слуха больше, так как воспринимался тональный звук меньшей интенсивности. В области частот 512-4096 Гц, наоборот, острота слуха делалась меньше на 15-38 дБ, это при том, что на водолазах были легкие шлемы с внутренней циркуляцией воздуха, создающих на 30 дБ меньший уровень шума, чем при открытом выходе пузырьков воздуха. Снижение остроты слуха в воде объясняется наличием остаточного воздуха в слуховых проходах водолазов, при котором сказывается несоответствие волновых сопротивлений воды и воздуха, и несбалансированным статическим 23

давлением на барабанные перепонки, возрастающим с глубиной. Измерение спектрального уровня громкой речи водолаза в воде показало его уменьшение также вследствие разницы волновых сопротивлений воздуха и воды. Этот уровень в области частот выше 1500 Гц оказывается ниже порога слышимости водолаза в воде и не обеспечивает ему достаточной разборчивости речи. Кроме того, с переходом на глубине, свыше 50 м, на специальные дыхательные смеси голос самого водолаза сильно изменяется. Для улучшения слышимости на глубинах до 30-40 м может быть применен карманный слуховой аппарат с двумя телефонами костной проводимости, в котором вместо микрофона использован цилиндрический гидрофон из титаната бария или цирконата титаната свинца /ЦТС/ (последний обеспечивает большую чувствительность). Использование слухового аппарата повышает остроту слуха водолазов в диапазоне частот 500-4000 Гц на 43-26 дБ и позволяет им разговаривать в отсутствии шума на расстоянии до 15 м. (см. Л.23, Л.26). Выпускаемые для водолазов телефонные станции применять в спелеологии нецелесообразно из-за их большого веса и габаритов. Могут найти применение лишь водолазные телефонные кабели связи (КВТ) и сигнально-телефонные кабели (КСТ, КСТГ) в которых кабель связи и сигнальный конец совмещены.

Глава 6. ОРГАНИЗАЦИЯ СВЯЗИ И СИГНАЛИЗАЦИИ В СПЕЛЕОЛОГИИ ОРГАНИЗАЦИЯ СВЯЗИ НА ПОВЕРХНОСТИ Умение организовать устойчивую связь и сигнализацию на подходах, особенно при поисках в карстовых районах, выборе направления движения, разведках, движении по маршруту, преодоление препятствий на рельефе и водных преград и т.п., помогает экономить время, улучшает взаимодействие групп. С оборудованием лагеря на поверхности разворачивается ВСГ (вспомогательная спасательная группа), которая обеспечивается спасфондом. В состав него входят различные, в том числе и дублирующие, сигнальные аварийные средства (пиротехнические, радио и т.д.). Обеспечение гидрометеоинформацией. В состав сигнальных аварийных средств, должен входить радиоприёмник. Длины волн и время передачи прогнозов погоды местными радиостанциями следует уточнить в ближайшей КСС или подразделении МЧС. Принятые метеосводки заносятся в журнал ВСГ. Сигнализация и связь между спелеологами. Она осуществляется в зоне прямой видимости и на близких расстояниях в виде речи, реже - жестами. На больших расстояниях с использованием жестов или УКВ телефона. Сигнализация и связь между группами. При солнечной погоде в зоне прямой видимости, а в горах на достаточно большие расстояния, удобна "сигнализация зеркальцем". Возможно использование пиротехнический средств сигнальных дымов и огней. В сумерках и ночью весьма эффектны сигнальные огни в т.ч. цветные пиротехнические. При применении судовых и шлюпочных 24

сигнальных ракет следует помнить, что горящая звездка достигает поверхности и очень опасна в лесистой и покрытой сухой растительностью местности, в зоне строений с соломенными крышами и т.п. Особенно опасно применение "морских" ракет в хвойном горном лесу. Большое значение, при организации такой связи, имеет предварительная договоренность о времени проведения сеансов связи. Желательно иметь аппаратуру спутниковой навигации (GPS). Наличие такого топопривязчика, особенно с отображением карты местности, позволяет группам уверенно ориентироваться днем и ночью. И что очень важно - в тумане, который в межсезонье обычен в горах (в т.ч. на карстовых плато Крыма и Кавказа). Большое значение имеет стандартизация сигналов, он особенно во время спасработ, к которым, как правило, привлекаются группы разных городов и школ. Для связи за зоной видимости и слышимости используется УКВ или спутниковые телефоны. УКВ радиосвязь. При работе с УКВ радиостанциями следует помнить, что выбор места играет важную роль в организации радиообмена из-за особенностей распространения ультракоротких радиоволн. Чем короче частота, тем меньше она способна огибать препятствия, тем сильнее отражение и поглощение радиоволн. При работе в горной и лесной местности следует учитывать влияние рельефа и местных предметов: -

не располагать радиостанцию в непосредственной близости от находящихся в направлении на корреспондента местных препятствий (крутых скатов возвышенностей, зданий, металлических сооружений, поперечно идущих линий электропередачи и т.д.); стремиться располагать радиостанцию на склоне горы, обращенной к корреспонденту; наилучшая радиосвязь обеспечивается в зоне прямой видимости корреспондента, на вершинах гор, крышах строений и т.д; в случае сильно пересеченной (залесенной ) местности наблюдается явление местного затухания радиоволн, выражающееся в том, что места с хорошей и плохой слышимостью находятся рядом. В этом случае следует перейти с радиостанцией на другое место.

Перед установлением связи следует проверить, не работают ли другие станции на заданной частоте. Если рабочая частота свободна, радист может приступать к вызову радиостанции, с которой необходимо установить связь. Вызов для установления связи ведется с помощью позывных, установленных для радиостанции. Например, "Кама", я "Ока", прием". Вызов следует повторять не более трех раз. Если корреспондент не отвечает, следует сделать перерыв. После получения ответа "Я - "Кама", прием" передается текст, на который следует затрачивать минимальное время, и вести только служебные переговоры.

ОРГАНИЗАЦИЯ СВЯЗИ В ПЕЩЕРАХ От своевременной, правильной и четкой передачи и приема информации во многом зависит безопасность подземных исследований. Правильный выбор вида сигнализации и связи способствует уменьшению энергетических затрат,

сокращению времени работы этих средств, повышению надежности и, в конечном счете, сказывается на успехе штурма. Сигнализация и связь между спелеологами. Это обмен информацией в зоне прямой видимости и слышимости на расстояние до 10-20 м. Для передачи простой короткой информации наиболее рациональна сигнализация жестами или световыми вспышками. За зоной прямой видимости применяют сигнализацию веревкой или звуковую. Стандартизация таких сигналов вырабатывает условные рефлексы (навыки), что повышает надёжность обмена информацией при утомлении. Сигнализация и связь между тактическими единицами. Это обмен информацией на расстоянии от 10 до 200 м между тактическими единицами ("двойками", "тройками"). Это та же сигнализация светом, звуком, жестами, веревкой. Между тактическими единицами, рекомендуется применять УКВ связь, что особенно важно в незапланированных (аварийных) условиях. Организация связи с поверхностью. Это обмен информацией между поверхностным и подземным лагерями или штурмовой группой. В настоящее время такая связь осуществляется по кабелю с помощью НЧ гальванических телефонов. Надёжность работы такой связи зависит не только от качества телефонных аппаратов, но в большей степени от правильности выбора кабеля, а также качества прокладки линии. Более надежны индукционные ВЧ телефоны, позволяющие осуществлять обмен информацией при движении вблизи линии связи, а также при обрывах линии. Усилия спелеологов нужно направить на конструирование именно такой аппаратуры. Перспективным может быть использование ДВ и СДВ радиостанций (радиосигнализаторов работающих в телеграфном режиме).

ОРГАНИЗАЦИЯ СВЯЗИ И СИГНАЛИЗАЦИИ ПРИ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ На поверхности применяют те же средства, что и обычно, с использованием стандартных сигналов бедствия, а также пиротехнические средства, обязательно входящие в спасательные комплекты спелеомероприятий. Под землей применяют все имеющиеся в наличии средства связи. При наличии кабеля связи, заземлив "минус" блока питания индивидуального светильника и подсоединяя периодически "плюс" к проводу, можно передать сигнал бедствия, - в телефонных аппаратах будет прослушиваться сигнал вызова. Очень удобен для подачи аварийных сигналов радиосигнализатор, так как он позволяет не только передать сигнал бедствия, но и передавать азбукой Морзе информацию на поверхность, а на поверхности определить местоположение передатчика под землей. Практически можно изготовить радиосигнализатор, который получать и передавать сигналы с глубины до 1000 м.

ЛИТЕРАТУРА 1. Александров Ю., Антропов Е.Сигнальное зеркало //Ветер странствий. Вып. 4. –М., 1969. 2. Буленков С.Е., Тюрин В.И. и др„ Справочник пловца-подводника. –М.,1977 3. Васильев О.К., Голубев С.И. и др. Методические рекомендации по использованию спелеотуристского снаряжения. –М., 1978. 4. Вистгаузен В.К., Дмитриев В.Е. и др. Исследование возможности радиосвязи в пещерах //Тезисы докладов Всесоюзного совещания. Исследование пещер в целях использования их в качестве экскурсионных объектов. –Тбилиси, 1978. 5. Волович В.Г Человек в экстремальных условиях природной среды. –М.,1980. 6. Герасимович И.И Радиотелефонист. –М.,1977. 7. Грудзинская Г.П Распространение коротких и ультракоротких радиоволн. – М., 1981. 8. Дежурный И.И., Кузьмин В.М, Каниболоцкий Ю.Н, Шапиро М.Г Радиостанции подвижной связи –М., 1979 9. Дублянский Д.Н Путешествия под землей –М., 1981 10.Кларк М. Усовершенствование устройства определения электромагнитного местоположения (англ) //ВСRА, v5, №3,1978.Лииден Ю Обезьяны, человек и язык –М., 1981 11.Лавинные передатчики //Компас Клуб №1-2001 12. Луки В.А., Суховей Л.Н. Связь и сигнализация в спелеологии -Одесса, 1993 13. Марков З.Ф и др. //а.с. 777828 Устройство для аварийной радиосвязи с подземными выработкамиПанов Е.Н Знаки, символы, языки –М., 1980 14. Патент США №3967201 Метод беспроводной передачи сигналов под землей. 15.Ржевский В.В, Коренберг Е.Б. Рудничная радиоинтроскопия и радиосвязь – М., 1978 16.Рогожников В.Я, Масленников Н. Средства связи –Киев, 1989 17.Рогожников В.Н. Спелеотехника –Одесса, 1995 18.Сандовский В.А., Скворцов Ю.И. Расчет параметров беспроводной связи с шахтой //Радиотехника №12, 1977 19.Строевой устав вооружённых сил СССР –М., 1959 20.Стуков Г.А. Организация радиосвязи и обеспечение гидрометеоинформацией туристско-экскурсионных учреждений –М.: ЦРИБ «Турист», 1985 21.Системы подземной радиосвязи //IЕЕЕ Sресtrиm, №7, 1980 22.Стопцов Н.А., Бойцов В.И, Шелемин В.Е Связь под водой –Л., 1990 23.Условные знаки топографических карт СССР –М., 1966 24.Шидловский А.А Основы пиротехники –М., 1973 25.Эфруси М.М. Слуховые аппараты и аудиометры –М., 1975

Приложение 1 Составы цветных пиротехнических огней № 1

Цвет огня

Жёлтый

Зелёный

Красный

Белый

Состав Нитрат бария Нитрат калия Фторид бария Алюминий Сера Нитрат калия Оксалат натрия Магний Связующие Нитрат натрия Магний Поливинилхлорид Нитрат бария Магний Гексахлорбензол Льняное масло Нитрат бария Магний Поливинилхлорид Хлорат калия Карбонат стронция Смола, идитол Нитрат стронция Магний Смола, идитол Гексахлорбензол Перхлорат калия Нитрат стронция Магний Поливинилхлорид Нитрат стронция Магний Поливинилхлорид

56 11 6 19 8 37 30 30 3 56 17 27 40 28 30 2 59 19 22 60 25 15 30 40 5 5 20 57 23 20 55 30 15

Приложение 4 Составы цветных пиротехнических дымов № Цвет дыма Состав дымовой смеси 1 2 3 Белый Хлорат калия 1

Черный

Хлористый аммоний Нафталин (или технический антрацен) Уголь древесный Гексахлорэтан Магний Антрацен (или нафталин)

20-30 50 20 0-10 60 19 21

Черный

Желтый

Оранжевый

Синий

Красный

Малиновокрасный

Любой

Хлорат калия Антрацен Аурамин Молосный сахар Хлорат калия Жирооранж Молочный сахар Хлорат калия Синтетический индиго Молочный сахар Хлорат калия Судан Молочный сахар Хлорат калия Родамин Б Молочный сахар Хлорат калия Органический краситель (выбранного цвета) Порох ЕС Состав пороха ЕС: Желатинизированная нитроцеллюлоза Крахмал Дифениламин Ba(NO3)2 KNO3

52 48 40 25 35 40 25 35 40 25 35 40 25 35 40 25 35 50 50 80,4 3,0 0,6 8,0 8,0

Примечание: Состав №1 помещают в оболочку для предохранения от проникновения кислорода. Приложение 5 Схемы самодельных телефонных аппаратов Спелеотелефон В.Васкевича (см. электросхему на рис. 1). Он зарекомендовал себя при исследовании сложных шахт красноярскими спелеологами. Аппарат предназначен для работы по однопроводной линии на расстоянии до 3 км. Питание обеспечивается через повышающий напряжение преобразователь от одного АА (136) или С (343) элемента. Возможно упрощение схемы за счет исключения преобразователя. В этом случае батарея питания должна быть увеличена до напряжения 4,5 или 9 вольт. Спелеотелефон В.Сорокина (см. электросхему на рис. 2). Аппарат конструкции новосибирских спелеологов. Предназначен для работы по однопроводным линиям на расстояние до 3 км. Питание за счет одного АА (316) или С (343) элемента. Схела упрощена за счет применения полевого транзистора VT1 предназначен для работы на высокоомной нагрузке в линии. Спелеотелефон Д. Усикова (см. электросхему на рис. 3). Этот аппарат хорошо показал себя при многосуточных исследованиях пропасти Снежная. Он предназначен для работы по однопроводной линии связи на оконечной и промежуточной станциях и обеспечивает надёжную связь по полевым кабелям на расстоянии более 5 км. Питание аппарата обеспечивается батареей "Крона" (напряжение 9 В) без замены в течение 100 часов.

Рис. 1. Схема электрическая принципиальная телефонного аппарата В.Васкевича

Рис. 2. Схема электрическая принципиальная телефонного аппарата В.Сорокина 30

Рис. 3. Схема электрическая принципиальная телефонного аппарата Д. Усикова. Спелеоподводный телефонный аппарат Ю.Панова Он показал удовлетворительные результаты при исследовании подводных пещер. Он работает по однопроводной линии связи на расстоянии до I км. Питание обеспечивается 3336 батареей /4,5В/. Особенность конструкции является наличие телефона костной проводимости и ларингофона.

Рис. 4. Схема электрическая принципиальная телефонного аппарата Ю. Панова.

Приложение 6 Радиотопопривязчик (РТП) РТП конструкции В.Луки применяется для аварийной сигнализации сквозь толщу породы, топопривязки пещерных систем, определения местоположения точек поверхности и пещеры, сбойки подземных ходов.

Передатчик состоит из задающего генератора работающего на частоте 2 кГц (транзисторы VТ1 и VТ2), усилителя мощности (транзисторы VТЗ и VТ4) и контур-антенны (L2, С2). Контур-антенна настроена на частоту 2кГц и включена в коллекторную цепь транзистора VТ4. Антенна представляет собой тороидальную катушку диаметром 400 мм (провод ПЭВ-1-0,35, к-во витков 100). Питание от аккумуляторной батареи 6 В и ёмкостью 2А/ч, не менее, лучше на 1024 А/ч. Приёмник-пеленгатор состоит из входного усилителя, собранного на малошумящем операционном интегральном усилителе с большим коэффициентом усиления, выходного каскада (VТ1), динамика, приемной антенны и гальванической батареи на 9В. Антенна – круглая или квадратная рамка со стороной или диаметром 600-650 мм (провод ПЭВ-1-0,2, к-во витков 200). Рамка помещается в электростатический экран, в средней точке соединенный с корпусом приемника. Приемная антенна является симметричной системой настроенной на частоту 2 кГц. Точность пеленгации зависит от качества симметрирования и экранировки антенны, поэтому её можно изготовить из многожильного экранированного телефонного кабеля (на 100 пар проводов, которые соединяются последовательно). Электрорадиоэлементы схемы работают в условиях повышенной влажности среды, зараженной грибковой плесенью, выпадения росы, воздействия брызг и тумана, поэтому собранные и настроенные платы рекомендуется покрывать тремя слоями тропического лака /типа ЭП 730 или УР231/.

Схема электрическая принципиальная передающего устройства РТП 32

Схема электрическая принципиальная приёмного устройства РТП Приложение 7

Знаки сигнальных флажков для азбуки Морзе

Русская (латинская) азбука Морзе А (А) . Б (В) - . . . В (W) . - Г (G) - -. Д (D) - . . Е (E) . Ж (V) . . . З (Z) - - . . И (I) . . Й (J) . - - К (K) - . -

Л (L) . - . . М (M) - Н (N) - . О (O) - - П (P) . - - . Р (R) . - . С (S) . . . Т(T) У (U) . . Ф (F) . . - . Х (H) . . . .

Ц() -.-. Ч() ---. Ш() ---Щ() --.Ы (Y) - . - Ь,Ъ (X) - . . Э() ..-.. Ю() ..-Я() .-.Точка . . . . . . Запят . - . - . -

1.---2..--3...-4....5..... 6-.... 7--... 8---.. 9----. 0- - - - !--..-?..--.. 33

Приложение 8 Международные сигналы фигурой Значение сигнала

Положение фигуры человека Нахожусь на месте, дви- Лежащая фигура человека гаться не могу, нуждаюсь в помощи Нуждаюсь в продовольствии, воде

Сидящая фигура человека

Покажите, в каком направлении идти

Обе руки подняты вверх и несколько в стороны

Иду в этом направлении, следите за мной

Руки вытянуты вперед в направлении движения

Здесь можно произвести посадку

Приседание на корточки с вытянутыми вперед руками

Здесь садиться нельзя

Поднятые кверху руки сложены крестообразно

Вас не понял, повторите

Поднятой левой рукой покачивание из стороны в сторону

Вас понял, выполняю

Вытянутая в сторону правая рука

Международные сигналы фигурами

Внешний вид

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................................3 Гл.1. СИГНАЛИЗАЦИЯ...............................................................................................4 Сигнальные цвета и знаки безопасности...............................................................................5 Язык жестов и мимики.............................................................................................................5 Сигнализация флажками и сигналы фигурами......................................................................5 Световая сигнализация.............................................................................................................5 Звуковые сигналы......................................................................................................................8 Сигналы веревкой......................................................................................................................8 Электронные сигнализаторы....................................................................................................9

Гл. 2. СРЕДСТВА, ПРИБОРЫ, АППАРАТУРА СИГНАЛИЗАЦИИ.....................11 Сигнальное зеркальце и флажки............................................................................................11 Пиротехнические сигнальные средства................................................................................11 Радиосигнализаторы...............................................................................................................12

Гл.3. СВЯЗЬ НА ПОВЕРХНОСТИ И ПОД ЗЕМЛЕЙ..............................................14 Проводная телефонная связь..................................................................................................14 Громкоговорящая связь..........................................................................................................15 Световая связь.........................................................................................................................15 Радиосвязь................................................................................................................................15

Гл.4. АППАРАТУРА И СРЕДСТВА СВЯЗИ............................................................17 Электромегафоны и гальванические низкочастотные телефонные аппараты..................17 Телефонные индукционные аппараты..................................................................................18 Полевые кабели связи.............................................................................................................19 Катушки....................................................................................................................................19 Грозозащита линий связи и аппаратов..................................................................................20 Правила прокладки легких полевых кабельных линий связи. Сращивание полевых кабелей......................................................................................................................................21 Портативные УКВ радиостанции

Гл.5. ОСОБЕННОСТИ СВЯЗИ ПОД ВОДОЙ..........................................................22 Гл.6. ОРГАНИЗАЦИЯ СВЯЗИ И СИГНАЛИЗАЦИИ В СПЕЛЕОЛОГИИ...........23 Организация связи на поверхности.......................................................................................23 Организация связи в пещерах................................................................................................25 Организация связи и сигнализации при аварийной ситуации............................................26

ЛИТЕРАТУРА..............................................................................................................27 ПРИЛОЖЕНИЯ: 1.Составы цветных пиротехнических огней............................................................28 2.Составы цветных пиротехнических дымов..........................................................28 3.Схемы самодельных телефонных аппаратов........................................................29 4.Радиопопопривязчик.................................................................................................31 5.Знаки сигнальных флажков для азбуки Морзе и азбука Морзе............................33 6.Международные сигналы фигурой и международные сигналы фигурами.........34