Жизнеобеспечение экипажей летательных аппаратов после вынужденного приземления или приводнения (без иллюстраций)

Самый холодный месяц на Шпицбергене – февраль с температурой -22,7°. На западе фьорда -15,8°, минимум -49,2°. Зимой господствуют восточные и северо-восточные ветры, наиболее сильные в первой ее половине. Облачность, частые туманы наблюдаются в июле-августе. Годовые осадки не превышают 320 мм. Наибольшее количество осадков выпадает в августе, октябре-декабре.

Растительность бедна и однообразна. Из животных встречаются песцы, медведи, лемминги. Остальные острова архипелага Свальбард близки друг другу по своим климатическим и природным условиям.

Вынужденное приземление в Арктике

«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).

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. 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).

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. 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. Столько же времени не будет ощущать холода человек в летнем лётном комбинезоне при температуре воздуха -5° или при морозе -50°, если его одеть в шерстяное белье, брюки, свитер и меховую куртку. Меховая куртка с водоотталкивающим покрытием или теплая подстежка дадут выигрыш дополнительно 10-15 мин. (Nesbitt et al., 1959).

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°.

Поскольку одежда, как бы ни были высоки ее теплозащитные качества, может при низких температурах поддерживать комфортное состояние лишь ограниченное время, строительство временного убежища становится крайне необходимым. Решение этой задачи в арктических условиях относительно несложно, так как в распоряжении терпящих бедствие имеется достаточное количество строительного материала – снега. Он не только легко поддается обработке, но и обладает высокой теплоизоляцией, благодаря высокому (до 90%) содержанию в нем воздуха (Чекотилло, 1945; Кузнецов, 1949). Вот почему в палатках со снежной обкладкой и снежных убежищах температура воздуха нередко оказывается на 10-15° выше наружной.

Хотя толщина снежного покрова в Арктике невелика и не превышает в среднем 25-90 см, под действием ветра снежные массы, перемещаясь, образуют валы-надувы, достигающие полутора-двухметровой высоты (Урванцев, 1935; Ведерников, 1962). Они порой бывают настолько плотны, что выдерживают вес тяжелого гусеничного трактора (Трешников, 1955). В таком сугробе с помощью ножа-мачете, складных лыж или другого импровизированного инструмента можно выкопать снежную траншею, прикрыв ее сверху парашютной тканью, или прорыть тоннель, а затем, расширив до нужных размеров слепой конец, превратить его в снежную пещеру (Леонов, 1953; Кузнецов, 1949). Пол убежища утепляют парашютной тканью, а в качестве лежанки используют спасательную лодку, предварительно надув ее и перевернув кверху днищем. Если снег неглубок, рекомендуется из снежных кирпичей, возможно большего размера, или льдин с ближайшего тороса соорудить стенку-заслон высотой 1,5 м и длиной 1,5-2 м, поставив ее перпендикулярно к господствующему ветру. Это направление нетрудно определить по расположению застругов – своеобразных выступов и углублений в снежном покрове. Но, пожалуй, самым идеальным снежным убежищем является эскимосская хижина «иглу».

Многие столетия иглу служила единственным зимним жилищем континентальных эскимосов. Датский ученый – этнограф Кнуд Расмуссен, изучавший в течение многих лет жизнь и быт эскимосов на «Великом санном пути», от берегов Гудзонова залива до Аляски, писал, что порой эти снежные дома представляли настоящие архитектурные ансамбли. «В самом главном жилье могли легко разместиться на ночь двадцать человек. Эта часть снежного дома переходила в высокий портал, вроде холла, где люди счищали с себя снег, прежде чем войти в жилое теплое помещение. С другой стороны к главному жилью примыкала просторная светлая пристройка, где поселялись две семьи. Жира у нас было вдоволь, и поэтому горело по семь-восемь ламп зараз, отчего в этих стенах из белых снежных глыб стало так тепло, что люди могли расхаживать полуголыми в полное свое удовольствие» (Расмуссен, 1958).

Конечно, человеку в условиях автономного существования нет необходимости увлекаться архитектурными излишествами, но, построив такое жилье, он надежно защитит себя от ветра и холода. Существует множество рекомендаций о том, какова должна быть величина «иглу», каков наиболее оптимальный размер снежных кирпичей, как лучше оборудовать жилище внутри. Такие признанные полярные авторитеты, как В. Стефанссон, Р. Пири, Р. Амундсен, считают лучшим размером снежных блоков 45x60x10 см или 40-50x50 – 90x10 см. Один такой блок в зависимости от плотности снега весит 24-44 кг. Если снег не очень плотен, толщину блока можно увеличить с 10 до 20 см (Берман, 1973). О том, как лучше строить иглу, лучше всего рассказывает В. Стефанссон в своей книге «Гостеприимная Арктика» (1948).

«...Я в первый раз имел случай наблюдать постройку снежной хижины эскимосами. Это показалось мне очень простым делом, хотя в обширной полярной литературе постройка снежных хижин изображается как нечто непостижимое для белых, доступное только национальному таланту эскимосов.

Таким образом, представилась долгожданная возможность применить на практике мои теоретические познания о постройке снежных хижин, и мы в течение 3 часов соорудили хижину, имевшую внутренний диаметр в 3 м при высоте 2 м. Она была построена не хуже тех сотен хижин, которые мне пришлось сооружать впоследствии, с той только разницей, что после некоторой практики мы втроем сооружали такую хижину за 45 минут.

...Прежде чем приступить к постройке хижины, мы разыскивали достаточно глубокий и плотный снежный сугроб. Предварительная проверка его плотности заключалась в том, что, когда мы по нему ходили в наших мягких оленьих сапогах, ноги не должны были проваливаться, а оставлять на снегу лишь слабый отпечаток; для более основательной проверки мы протыкали снег тонким прутом.

Найдя подходящий сугроб, мы вырезали из него нашими 40-сантиметровыми «мясницкими ножами» или 50-сантиметровыми тесаками четырехгранные глыбы толщиной около 10 см, шириной в 40-50 см и длиной в 50-90 см. В зависимости от их размеров и от плотности снега эти глыбы весят от 22 до 40 кг и должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать, во-первых, свой собственный вес во время переноски и укладки на ребро, а во-вторых, если они служат материалом для нижней трети хижины, также и вес поддерживаемых ими верхних глыб, составляющих 120-200 кг.

Рекомендуется строить хижину на ровном сугробе глубиной не менее 1 м, образующем горизонтальную площадку. Первую глыбу укладывают на ребро, но при этом слегка подрезают ножом ее внутреннюю кромку, чтобы глыба наклонилась внутрь; если строится большой снежный дом, угол наклона должен быть очень мал, а для небольшой хижины требуется довольно значительный наклон.

Овал или круг, которым определяется план хижины, можно получить просто на глаз, укладывая соответствующим образом нижний ряд глыб. Но я предпочитаю начертить круг посредством веревки, на концах которой привязано по колышку; один колышек втыкают там, где должен быть центр хижины, и, натягивая веревку, описывают на снегу окружность другим колышком, подобно тому как школьники чертят на бумаге окружность посредством карандаша, бечевки и булавки. Работая на глаз, даже самый опытный строитель может ошибиться и сделать хижину слишком тесной или слишком просторной, тогда как веревка служит точным радиусом для получения надлежащей площади пола, заранее рассчитанной на известное число обитателей путем очень несложного математического вычисления.

После того как уложена на ребро первая глыба, нетрудно уложить остальные глыбы вплотную одна к другой. Свойства применяемого снега таковы, что при морозной погоде глыба, лежащая на сугробе или оставшаяся приложенной к другой глыбе в течение 5-10 минут, оказывается сцементированной с этим сугробом и глыбой во всех точках соприкосновения и ее невозможно оторвать не разломав.

Когда уложен первый ярус, второй может быть начат несколькими способами. Простейший из них заключается в том, что от верхней кромки одной из глыб первого яруса производят разрез по диагонали до нижней кромки той же глыбы или же второй или третьей снежной глыбы. В образовавшуюся выемку укладывают первую глыбу второго яруса так, чтобы она своим торцом прилегала впритык к последней глыбе нижнего яруса. Затем вплотную к первой глыбе второго яруса укладывают вторую глыбу того же яруса и т. д., продолжая постройку по спирали. Глыбы каждого яруса должны быть наклонены внутрь под большим углом, чем глыбы ниже лежащего яруса, и под меньшим углом, чем глыбы выше лежащего, т. е. должен получиться более или менее правильный купол.

...Вследствие липкости снега глыбы не скользят, а благодаря подрезыванию их кромок они оказываются уложенными так же ровно и плотно, как камни в настоящем каменном куполе.

...Строить из снега гораздо легче, чем из камня, так как камень трудно обрабатывать и ему должна быть придана совершенно точная форма, прежде чем он будет уложен на место, а снежная глыба этого не требует совершенно. Ее постепенно прислоняют к ближайшей предшествующей глыбе и отрезают кусок за куском, пока данная глыба не уляжется в надлежащем положении. Глыбы не могут упасть, если не будут предварительно разломаны.

...Если в постройке участвуют 4 человека, то обычно один вырезает глыбы, второй носит и подает их, третий строит хижину изнутри, а четвертый следует за строителем и забивает мягким снегом все щели, оставшиеся между глыбами. Через 10 мин. этот снег оказывается более твердым, чем сами глыбы, так что через полчаса по окончании постройки хижина уже обладает довольно значительной прочностью.

Когда купол готов, сквозь сугроб роют тоннель, ведущий в хижину и заканчивающийся своего рода люком в полу последней. Большинство эскимосов, не понимая соответствующих принципов термодинамики, устраивают дверной проем просто в стене хижины выше уровня поля. Очевидно, что, когда такой проем открыт, а хижина отапливается изнутри, нагретый воздух будет все время идти наружу через верхнюю половину дверного проема, а через нижнюю половину будет происходить приток наружного холодного воздуха. Если же входное отверстие находится на уровне пола или несколько ниже его, то даже при открытом отверстии теплый воздух не может уходить через него, так как он стремится только вверх; вместе с тем, пока хижина наполнена нагретым воздухом, холодный наружный воздух не может проникнуть в нее через входное отверстие, так как два тела не могут одновременно занимать одно и то же пространство. Поэтому входное отверстие, расположенное не выше уровня пола, незачем закрывать, и мы всегда оставляем его открытым.

Когда хижина нагревается изнутри керосиновой печкой, горящим тюленьим жиром или теплом и дыханием людей, в воздухе помещения накопляются вредные продукты горения, и становится необходимой вентиляция. Поэтому мы устраиваем в крыше вентиляционное отверстие, диаметр которого зависит от наружной температуры, от количества имеющегося топлива, а также от того, бодрствуют ли обитатели дома или спят. По мере того как нагретый воздух выходит через вентиляционное отверстие, он постепенно заменяется свежим наружным воздухом, поступающим снизу через входное отверстие.

...Когда тоннель прорыт, в хижину вносят постели и покрывают весь пол, за исключением небольшого участка, предназначенного для стряпни, слоем оленьих шкур, обращенных шерстью вниз. Поверх этого слоя расстилают другой слой шкур шерстью вверх. Эта двойная изоляция требуется потому, что внутренность хижины будет нагреваться, а люди будут сидеть на иолу и впоследствии спать на нем, так что без хорошей изоляции снег под постелями мог бы растаять и промочить их. Когда температура наружного воздуха равна -16°, двойной слой оленьих шкур совершенно предотвращает таяние снега под постелями, и этот снег остается таким же сухим, как песок в пустыне.

Когда пол уже покрыт шкурами, а постели, кухонная утварь, письменные принадлежности и другие вещи внесены в хижину, мы зажигали огонь. Если топлива достаточно, то хижину отапливают до тех пор, пока снег на стенах и на своде не начнет таять. Иногда, если это позволяют имеющиеся запасы топлива, температура внутри хижины доводится ненадолго до 21°, а затем мы время от времени ощупываем свод и стены, чтобы следить за ходом таяния. Быстрее всего оно, конечно, происходит на своде, так как под ним скапливается нагретый воздух, тогда как нижний, ближайший к полу ярус глыб обычно совершенно не тает. При таянии не получается капели, так как сухой снег, подобно лучшей пропускной бумаге, впитывает в себя воду, как только она образуется. Когда внутренний слой свода и стен сделается достаточно влажным от таяния, мы гасим огонь или пробиваем в своде большое отверстие (или же делаем и то и другое) и даем хижине промерзнуть. Благодаря этому свод и стены покрываются изнутри стекловидной ледяной пленкой, что значительно увеличивает их прочность; кроме того, если случайно задеть за стенку, покрытую льдом, то к одежде ничего не пристанет, тогда как при задевании за стену, состоящую из сухого снега, можно «выбелить» плечо, и порядочное количество снега может упасть на постель.

В конце концов, хижина оказывается такой прочной, что на нее может влезть без особых мер предосторожности любое число людей. Случалось, что медведи влезали на эти хижины, и, насколько мне известно, ни одна хижина не проломилась. Впрочем, прочность снежной хижины несколько похожа на прочность яичной скорлупы, которую трудно раздавить нажимом, но легко проломить резким ударом. Если медведь захочет вломиться в снежную хижину, то может без труда пробить большое отверстие одним ударом лапы.

...Если хижина была построена при 40°, то каждая глыба стены обладала такой же температурой и содержала много «скрытого холода». Чтобы нейтрализовать его, необходимо довольно долго поддерживать температуру в 21°. Снег является таким плохим проводником тепла, что, когда «скрытый холод» уже нейтрализован, тепло наших тел поддерживает температуру помещения значительно выше точки замерзания даже и при открытом вентиляционном отверстии в своде. Однако если наружная температура несколько повысится по сравнению с той, которая существовала во время постройки хижины, то тепло наших тел или нагрев от стряпни может настолько повысить температуру помещения, что свод начнет таять. Это мы считаем не столько признаком чрезмерного нагрева помещения, сколько признаком чрезмерной толщины крыши, а потому кто-нибудь из нас выходит наружу и соскабливает ножом с крыши слой снега толщиной в 5-10 см, чтобы наружный холод мог проникнуть внутрь и прекратить таяние, нейтрализовав нагрев. Если на следующий день произойдет похолодание наружного воздуха, то на своде образуется иней, который, в виде снежных хлопьев, падает на постель. Это означает, что крыша теперь стала слишком тонкой, а потому кто-нибудь выходит с лопатой и набрасывает на крышу добавочный слой снега».

Приступая к возведению иглу, необходимо помнить о главном принципе: жилище по размеру должно соответствовать числу его будущих жителей. Слишком маленькая хижина будет тесной и неудобной, слишком большая, помимо лишней траты сил на ее строительство, потребует увеличения расхода топлива, запас которого и без того невелик (Кузнецов, 1949). Для трех человек вполне достаточной будет хижина диаметром 2,2-2,4 м и высотой 1,5-1,8 м (Пири, 1906; Амундсен, 1939). Обладая некоторыми навыками, такую иглу можно возвести за 1-2 часа. При недостатке опыта потребуется несколько больше времени. Но все труды окупятся с лихвой, когда хижина будет готова и в ней запылает хотя бы самый крохотный огонек.

Надежным жилищем и главное не требующим при строительстве особых физических усилий может стать надувной спасательный плот, входящий в аварийный комплект многих летательных аппаратов. При самых скромных средствах обогрева (2 стеариновые свечи) в 25°-ный мороз удается поднять температуру воздуха внутри плота с -20° до +1° (Westergaard, 1971). Температуру удастся поддерживать еще более высокой, если плот дополнительно утеплить слоем снежных блоков.

Для обогрева временного убежища, приготовления пищи, таяния и кипячения воды используют самые различные средства: стеариновые свечи и таблетки сухого спирта, которые входят в комплект НАЗов, жир добытых на охоте тюленей, моржей, белых медведей, карликовые деревца, торфяной дерн, сухую траву, плавник (выброшенные на берег стволы и крупные ветви деревьев). Торфяной дерн предварительно нарезается небольшими брикетами и подсушивается, а сухую траву обязательно связывают в пучки (Сдобников, 1953).

Если удалось произвести вынужденную посадку, то в распоряжении экипажа окажется достаточное количество горючего, смазочных материалов, чтобы не страдать от холода. Масло из двигателя рекомендуется слить немедленно, пока оно не застыло. Если под руками нет никакой емкости, масло сливают прямо на снег, а когда оно застынет, куски его используют в жировых лампах.

Жировая лампа – наиболее простое и удобное устройство для обогрева небольшого убежища. Конструкция ее несложна. В донышке консервной банки пробивается отверстие, через которое опускают фитиль из куска бинта, носового платка или другой ткани, предварительно смоченный или натертый жиром. Куски жира укладываются сверху на донышко, и жир, плавясь, будет стекать вниз, поддерживая пламя. Приток воздуха в лампу обеспечивают три-четыре отверстия, пробитые сбоку. Лампа другого типа изготавливается из плоской консервной банки, коробки от аптечки или просто загнутого по краям металлического листа. Ее заполняют горючим, в которое опускают 2-3 фитиля. Пара таких ламп может обеспечить в убежище положительную температуру при самом сильном морозе.

Связь и сигнализация

Высокая прозрачность воздуха, рефракция, темные пятна открытой воды зачастую крайне затрудняют визуальный поиск экипажа, потерпевшего аварию в Арктике. «Среди узора из теней, трещин и открытых разводий увидеть четырех человек и две маленькие палатки почти невозможно. Бывали случаи, когда самолет пролетал в полумиле от нашего лагеря и не замечал нас», – писал руководитель английской трансарктической экспедиции У. Хэрберт (1972). Поэтому в арктических условиях средствам сигнализации и связи принадлежит особо важная роль.

Для обеспечения нормальной работы радиостанции ее необходимо немедленно после приземления защитить от холода: завернуть в спальный мешок, в парашют или поместить батарею питания под одежду. В ином случае от воздействия низких температур батарея «сядет» и выйдет из строя. Иногда попытки установить радиосвязь терпят неудачу, несмотря на полную исправность аварийной радиостанции. Это явление «непрохождения радиоволн», вызванное магнитными бурями, обычно связывают с полярными сияниями (Аккуратов, 1948; Петерсен, 1953). Нередко радиосвязь нарушается во время пурги. Так, Н. Н. Стромилов (1938) – главный радист экспедиции, высаживавшей дрейфующую станцию Северный полюс-1, отмечал, что «во время пурги в эфире была кажущаяся пустота».

Помимо обычных сигнальных патронов, ракет, зеркала для сигнализации в Арктике успешно используются оранжево-красные купола парашютов. «Оранжевый цвет – один из крайних в спектре, обладающий наиболее длинной световой волной. Этот цвет отчетливо выделяется на фоне льда и снега» (Аккуратов, 1948).

Не случайно исследователи Арктики и Антарктики издавна применяют снаряжение, окрашенное в красные и ярко-оранжевые тона (Водопьянов, 1939; Byrd, 1935; и др.).

«Надо сказать, что машины оранжевой окраски очень удобны в условиях северных полетов, они видны издалека: мы шли на высоте тысяча пятьсот метров и, несмотря на это, отчетливо видели самолет, а если бы окраска была другой, мы бы его. вряд ли заметили», – писал Герой Советского Союза В. С. Молоков (1939).

Для подачи сигнала можно воспользоваться морскими сигнальными пакетами с флюоресцеином или уранином. Эти порошки, рассыпанные широкой полосой, окрашивая снег, образуют яркое кирпично-красное цветовое пятно, хорошо заметное с высоты (Medical problems in air-sea rescue, 1945; Кайсор, 1958).

Помощь в ориентировании и определении своего местонахождения в Арктике терпящим бедствие могут оказать гурии. Гурий – искусственная груда камней, сложенная на берегу и видимая издалека, является опознавательным знаком, особенно при гидрографических работах. Нередко в гурии находится банка или сверток с запиской, из которой можно получить ценную информацию, необходимую для определения дальнейшего поведения экипажа.

Энерготраты организма в Арктике и обеспечение питанием в условиях автономного существования

Как влияют низкие температуры на организм человека, оказавшегося в условиях Арктики? Знание этого имеет немаловажное практическое значение для жизнеобеспечения экипажа.

По мнению отечественных и зарубежных ученых, низкие температуры окружающей среды сами по себе уже нарушают баланс между расходованием энергии и ее поступлением в организм (Кандрор, 1968; Burton et al., 1940). На их воздействие организм отвечает своеобразной защитной реакцией – усилением теплопродукции. Эта реакция на холод названа известным немецким гигиенистом Р. М. Рубнером «химической теплорегуляцией» (Бартон, Эдхолм, 1957). Известный советский физиолог А. Д. Слоним (1952) считает, что в условиях длительного воздействия низких температур поддержание температуры тела на постоянном уровне происходит не за счет процессов химической терморегуляции, а главным образом за счет регуляции теплоотдачи.

На характер и степень изменения обменных процессов у ученых нет единства во взглядах. По данным некоторых исследователей, основной обмен у лиц, прибывших в Арктику, снижается.

Причем это снижение, особенно к концу полярной ночи, весьма значительно – 15-30% по отношению к принятым физиологическим стандартам (Байченко, 1937; Синадский, 19396; Слоним и др., 1949; Lindhard, 1924). В. В. Борискин (1973), исследовавший уровень основного обмена у зимовщиков дрейфующей станции Северный полюс-4, установил, что снижение его не превышает 7-8%. Другие ученые указывают, что в арктических условиях основной обмен имеет тенденцию к повышению на 4-5%, а у лиц, постоянно работающих вне помещений, на 10-46% (Данишевский, 1955; Кандрор, Раппопорт, 1954; Кандрор, 1957; Кандрор и др., 1957; Удалов, Кузнецов, 1960; Добронравова, 1962). Аналогичные результаты получили канадские физиологи, изучавшие основной обмен у эскимосов и военнослужащих канадских ВВС (Bollerund et al., 1950). Было установлено, что даже кратковременное воздействие холода увеличивает потребление кислорода в 2,5 раза (Horvath et al., 1956). Но как отечественные, так и зарубежные исследователи сходятся во мнении, что энерготраты организма в Арктике существенно повышаются. «Уровень суточных энерготрат у людей, занятых одной и той же физической работой в Арктике, на 15-20%) выше, чем в условиях умеренного климата» (Кандрор, Раппопорт, 1957; Кандрор, 1960). К такому же выводу пришли Ю. Ф. Удалов и М. И. Кузнецов (1960). Определяя методом непрямой калориметрии энерготраты летного состава, исследователи установили, что на Крайнем Севере они примерно на 10% выше, чем в средней климатической полосе.

По данным В. В. Борискина (1969), энерготраты при ходьбе по ровной местности со скоростью 4-4,5 км/час в средней климатической полосе и в Арктике составляют 227 и 422 ккал/час соответственно. Энерготраты при копании снега возрастали до 670 ккал/час.

И дело не только в действии на организм низкой температуры окружающей среды (Кандрор, 1968). Высокий расход энергии связан с целым комплексом различных факторов: ношение тяжелой, сковывающей движение одежды, ветер, снежный покров и т. д. Только замена демисезонной одежды на теплую зимнюю ведет к повышению расхода энергии при легкой физической работе на 7% (Gray et al., 1951), а при выполнении тяжелой работы на 25% (Борискин, 1973).

Необходимость компенсировать большие энергетические затраты издавна учитывалась полярными исследователями. Не случайно арктические рационы всегда отличались высокой калорийностью, иногда в два-три раза превышающей общепринятую (Webster, 1952). Например, калорийность суточного рациона зимовщиков дрейфующей станции «Северный полюс-1» составляла 6250 ккал (Беляков, 1939). При этом предпочтение всегда отдавалось жирам и белкам. Вот почему наиболее популярным продуктом, который брали с собой, отправляясь в дальние походы арктические и антарктические путешественники, был пеммикан – сушеное мясо, смешанное с жиром. В течение столетия состав пеммикана не претерпевал изменений. Пеммикан использовали участники американских экспедиций в Гренландию в 1853-1855 гг. под руководством доктора Е. Кэна (1866) и А. Грили в 1881-1884 гг. (Грили, 1935). Австралийская Антарктическая экспедиция под руководством Дугласа Моусона в 1911-1914 гг. пользовалась пеммиканом, состоявшим на 50% из говяжьего жира и на 50% из сушеной говядины (Моусон, 1935). В пеммикане, который взял с собой Фритьоф Нансен во время лыжного похода к Северному полюсу, животный жир был заменен кокосовым маслом (Нансен, 1956). Покоритель Северного полюса Роберт Пири для придания пеммикану более приятного вкуса добавлял к мясо-жировой смеси сушеные фрукты (Пири, 1906), а Роальд Амундсен – сушеные овощи и овсяную крупу (Амундсен, 1936а). Один килограмм пеммикана, изготовленного по рецепту Р. Амундсена, полностью покрывал энергетические потребности участников санных поездок первой Британской Антарктической экспедиции 1928 г. (Бэрд, 1935).

Совершенствование пеммикана продолжалось и в последующие годы. К тому времени, когда Ричард Бэрд начал в 1933 г. подготовку ко второй Антарктической экспедиции, пеммикан, изготовленный по рецепту Д. Комана и 3. Губенкоу, представлял из себя весьма сложное блюдо (Бэрд, 1937; Nesbitt et al., 1959). Приводим состав пеммикана Комана и Губенкоу (в %): Чистый олеостерин – 32,66; Порошок из цельного молока – 19,80; Высушенный бекон 48-часового копчения – 17,57; Порошок из обезвоженной бычьей печени – 4,95; Обезвоженная измельченная говядина – 4,95; Обезвоженный концентрат из помидоров и овощей – 4,95; Соевая крупа – 4,95; Толокно овсяное – 2,47; Обезвоженная гороховая мука – 2,47; Бланшированный обезвоженный картофель – 1,48; Бульонные кубики – 0,99; Пивные дрожжи – 0,99; Соленый лук – 0,74; Стручковый перец – 0,37; Лимонный порошок – 0,37; Тминное семя – 0,25; Перец кайенский молотый – 0,025; Перец черный молотый – 0,025.

До настоящего времени не существует единства взглядов на преимущественную роль того или иного компонента питания для аварийных арктических рационов. Например, одни ученые придерживаются мнения, что белок должен составлять лишь незначительную часть рациона (Mitchell, Edman, 1964), другие считают, что недостаток белка неблагоприятно сказывается на самочувствии и работоспособности людей (Rodahl et al., 1962). Третьи полагают, что наиболее выгоден паек, состоящий только из одних углеводов, и люди, использующие его в пищу, гораздо лучше переносят низкие температуры от -2° до -30° (Keeton et al., 1946).

Это мнение разделял английский полярный исследователь Э. Шеклтон (1935), утверждавший, «что сахар является в высшей степени ценным теплообразующим веществом и поэтому его суточная норма была доведена до 200 г».

И все же многие физиологи склоняются к точке зрения Whittingham (1953, 1955), высказывавшегося за сохранение в аварийном рационе в разумном соотношении всех пищевых компонентов: белков, жиров, углеводов. По этому принципу скомплектован английский аварийный рацион, состоящий из 1,36 кг углеводов (4771 ккал) и 0,68 кг белков и жиров (2034 ккал). Этот рацион при добавлении 1,5 л воды в сутки рассчитан на трое суток тяжелой физической работы, например марша на 150 км.

Арктический аварийный трехсуточный рацион немецких ВВС во время второй мировой войны содержал консервированную ветчину, сухари, шоколад, бульонные кубики, сахар и таблетки декстрозы, общей калорийностью 11 450 ккал (Hanson, 1955).

Американский аварийный арктический рацион SA-4 калорийностью 2100 ккал включает хлебные брикеты, желе, брикеты сыра, мармелад, шоколад и сухие сливки. Испытания комбинированного (жиро-белкового) арктического рациона, проведенные специалистами Американской Арктической лаборатории авиационной медицины, позволили сделать заключение, что подобный аварийный паек с энергетической ценностью 8160 ккал обеспечивает хорошую работоспособность и физическую выносливость при выполнении десятисуточного марша на 160 км (Rodahl et al., 1962; Rodahl, 1956).

Успешными оказались результаты исследований в натурных условиях Кольского Заполярья аварийного опытного рациона с повышенным содержанием жиров. Испытуемые, питавшиеся в течение 7 суток перехода опытным рационом, потеряли в весе 1,2-2,9 кг, в то время как лица, использовавшие штатный аварийный рацион, потеряли в весе 1,9-3,5 кг. При этом у обеих групп участников эксперимента не отмечалось нарушений жирового и углеводного обмена (Удалов, 1961, 1964).

В условиях низких температур, как было установлено, потребность организма в витаминах, и, в первую очередь, аскорбиновой кислоте, значительно возрастает (Каган, Кузменко, 1932; Данишевский, 1955; Ефремов, 1956). В связи с этим оказалось необходимым пересмотреть и увеличить общепринятые суточные нормы витамина C для условий Крайнего Севера до 100-125 и даже до 150 мг (Шворин, 1953; Немец, Лизарский, 1957). Профессор В. В. Ефремов (1963) предложил увеличить не только норму аскорбиновой кислоты, но и остальных витаминов: A – до 2,5-3 мг, каротина – до 5-6 мг, B, – до 5 мг, B₂ – до 5 мг, PP – до 30-40 мг, D – до 500-1000 и. е.

Поскольку арктический аварийный рацион рассчитан на относительно кратковременное пребывание человека при низких температурах, вопрос о содержании в нем витаминов, на первый взгляд, не имеет существенного значения. Однако исследования, проведенные нами в Арктике в 1972-1973 гг., когда воздействие низких температур сочеталось с недостаточным (субкалорийным) питанием, показали, что при этих условиях расход витаминов в организме значительно повышается[3].

Об этом свидетельствовало снижение экскреции витаминов. Так, например, содержание аскорбиновой кислоты в суточной моче у испытуемых на пятые сутки эксперимента уменьшалось почти в четыре раза. Отчетливо снизилась экскреция тиамина (с 1050±265 до 600±156 мкг), рибофлавина (с 720±251 до 70±12 мкг), пиродоксамина (с 2770±252 до 840±145 мкг).

Эти процессы протекали еще более интенсивно при большой физической нагрузке. Так, после проведения тридцатишестичасового перехода в тундре при температуре воздуха минус 15-20° содержание аскорбиновой кислоты в моче снизилось более чем в два раза.

Полученные данные свидетельствовали о значительном усилении окислительно-восстановительных процессов под влиянием указанных факторов внешней среды.

Таким образом, сочетание низких температур, субкалорийного питания и физической нагрузки оказывается достаточным, чтобы даже при кратковременном воздействии вызвать дефицит витамина C в организме человека. Следовательно, при создании арктических аварийных рационов необходимо учитывать это обстоятельство, включая в их состав витаминный комплекс. При этом можно исходить из суточных норм, предложенных профессором В. В. Ефремовым для Крайнего Севера.

Как бы ни был совершенен и калориен аварийный пищевой рацион, рано или поздно возникнет вопрос – можно ли пополнить запас продовольствия из «кладовой Арктики?» Выдающийся полярный исследователь В. Стефанссон утверждал, что, «поскольку тюлени и белые медведи водятся в Арктике повсеместно и их надо только найти», проблема питания решается весьма просто (Стефанссон, 1948; Stefansson, 1921). Действительно, арктические животные встречаются в самых отдаленных районах Центрального Полярного бассейна. Зимовщики дрейфующей станции Северный полюс-1 видели белых медведей и нерп на 88° с. ш. (Папанин, 1938; Кренкель, 1940; «Станция Северный полюс», 1938). Не раз появлялись медведи и даже песцы в районе Полюса относительной недоступности (Яковлев, 1957; Толстиков, 1957). Во время дрейфа станции Северный полюс-З, когда она находилась на 89° с. ш., белые медведи напали на научную группу, производившую промеры океана (Волович, 1957; Яцун, 1957).

Не раз сотрудники дрейфующих станций видели в разводьях тюленей.

Однако оптимизм Стефанссона не разделяют большинство знатоков полярного мира. «Судя по нашему опыту, Стефанссон не прав в своих заключениях, – писал известный норвежский ученый X. Свердруп (1930). – Экспедиция, которая пожелала бы отправиться на север от Сибири, надеясь одной охотой добывать там пропитание, пошла бы навстречу верной гибели». Не менее категоричен в своей оценке рекомендаций Стефанссона Руал Амундсен, опыту и знаниям которого почти не было равных. И дело не только в бедности арктической фауны, но и в том, что при охоте на морского зверя даже опытным охотникам требуется порой масса терпения и сноровки, чтобы заполучить желанную добычу (Расмуссен, 1958). «Летом, когда полярные моря кишат зверем, – указывал известный советский полярник Г. Я Ушаков (1953), – добыча дается здесь нелегко. Охота требует от человека много упорства, здоровья, тренировки, выносливости, наблюдательности и настоящего тяжелого труда». Таким образом, в случае вынужденного приземления на дрейфующих льдах имеющийся в НАЗе запас продовольствия следует расходовать с максимальной экономией, учитывая возможное время оказания помощи или выхода на берег острова или материка.

На арктических островах, там, где расположены птичьи базары, экипажу, потерпевшему аварию, не придется страдать от голода. В его распоряжении всегда будет вдоволь птичьего мяса и яиц.

Поскольку гнездовья расположены на карнизах отвесных скал, сбор яиц представляет определенные трудности. В целях безопасности собирать птичьи яйца должны два человека. Один из них, спустившись на гнездовый карниз и придерживаясь за укрепленную сверху веревку, собирает яйца, а другой страхует сборщика, подтягивая или ослабляя веревку по мере необходимости (Успенский, 1958).

Яйца, лежащие на труднодоступных участках, можно доставать с помощью сачка, сделанного из парашютной ткани, укрепленного на палке, длиной 2-3 м. В теплое время года в островной и материковой тундре ставят силки на мелких грызунов – зайцев, леммингов. Особенно успешной бывает охота в летние месяцы, когда гуси, утки во время линьки временно теряют способность летать и сотнями собираются на берегах водоемов, густо поросших осокой (Толмачев, 1932).

Даже в разгар зимы в кустарниковой тундре и северной окраине лесотундры можно охотиться на белую и тундряную куропатку. Их отлавливают петлями, установленными между карликовыми деревцами.

Растительный мир Арктики не отличается богатством, но вместе с тем в летне-осенний период в тундре на торфяных болотах, на склонах холмов и галечных осыпях можно отыскать немало растений, и, в первую очередь, ягоды, вполне пригодные в пищу (Толмачев, 1932; Перфильев, 1936; Сдобников, 1953).

Морошка (Rubus chamaemorus L.). Невысокое, до 8-10 см, травянистое растение с широкими листьями из пяти долек и мелкими белыми цветами. Красные и золотистые плоды, напоминающие малину, приятного кисловатого вкуса, обладают противоцинготными свойствами. Растет повсеместно в болотистых местах.

Голубика (Vaccinium uliginosum L.). Невысокое растение с розоватыми цветами и овальными листочками с водянистыми ягодами синеватого цвета. Встречается на островах и в материковой тундре на торфяных болотах, в кустарниках, на кочках.

Клюква болотная (Oxycoccos palustris). Ползучий кустарник с вечнозелеными овальными листочками. Края листьев загнуты, с оборотной стороны имеют как бы восковой налет. Хрупкие, водянистые, красного цвета ягоды, созревая в августе, остаются на веточках в течение всей зимы. Хорошее средство против цинги. Растет на торфяных болотах материковой тундры.

Камнеломка колосоцветная (Saxifraga hieracifolla). Травянистое растение с длинным, до 30 см, мясистым стеблем и эллиптическими листьями. Удлиненное колосовидное соцветие с красноватыми цветами. В пищу употребляются молодые побеги. Встречается на каменистых склонах береговых холмов островной и материковой тундры.

Копеечник (Hedysarum obscurum L.). Растение с крупными пурпурно-фиолетовыми цветами, бурыми листиками яйцевидной формы. Его клубни съедобны после кулинарной обработки. Растет на склонах берегов, холмов, на луговинах полярных островов.

Дягиль (Archangelica Hoffm.). Крупные растение, до 3 м высотой, с цилиндрическим толстым стеблем, большими перистыми яйцевидными и продолговатыми листьями. Молодые нежные черенки, очищенные от кожуры, съедобны в сыром виде. Произрастает на берегах ручьев, в кустарниках материковой тундры.

Брусника (Accinium vitisidaea L.). Небольшое растение с кожистыми, загнутыми по краям листьями, розовыми или белыми цветочками, собранными в соцветия. Ягоды мелкие, круглые, плотные, розового или красного цвета. Растет на кочках и щебенистых склонах, в сухих местах, в тундре и на полярных островах.

Водяника (вороника) (Empetrum nigrem). Мелкий стелящийся вечнозеленый кустарник с узкими неопадающими листочками, похожими на хвою ели. Плоды черные, круглые, с несколькими косточками. Ягоды остаются на кусте в течение всей зимы. При употреблении их в большом количестве может появиться головокружение. Растет на болотах, торфяниках и мшистых местах, на каменистых щебенистых склонах в тундре и на островах.

Горец живородящий (Poligonum viviparum). Небольшое травянистое растение с узкими продолговатыми листьями с мелкими белыми цветами, вытянутыми на длинном стебле в виде колоса. В нижней части соцветия имеются мелкие темные луковки. Луковки и корневище можно употреблять в пищу в сыром или вареном виде. Встречается на островах, в прибрежной тундре.

Клайтония остролистая (Claytonia acutifoiia Pall). Небольшое травянистое растение с узкими листьями и крупными розоватыми цветами. Корень растения клубневидный (клайтония клубневая) или удлиненный толстый (клайтония остролистая), имеет вкус картофеля. Пригоден в пищу в сыром или вареном виде во время цветения или до него. Встречается в тундре, на каменистых склонах и в поймах рек Сибири и Дальнего Востока.

Оксирия (Oxyria digina Hill). Травянистое растение с почковидными листьями округленной формы и с сухим перепончатым раструбом. Съедобна в вареном виде. Повсеместно встречается в тундре.

Ложечная трава (Cochlearia arctica Schlecht). Небольшое растение с восходящими стеблями, округленными яйцевидными листьями, с мелкими белыми цветочками и сжатыми эллиптическими стручками. Употреблять в пищу можно в сыром виде. Может служить средством против цинги. Встречается в тундровой и лесной зонах, на щебенистых склонах холмов.

Нардозмия холодная (Nardosmia frigida Hook). Невысокое растение с крупными треугольными листьями и ярко-белыми или розоватыми цветами. Съедобны листья и цветущие стебли. Распространена повсеместно в тундре на кочках, по склонам рек и ручьев.

Крестовник лировидный (Senecio resedifolius Less). Растение с полым стеблем, заканчивающимся одиночной корзинкой ярко-желтых с фиолетовым оттенком цветов. Его овальные листья и цветущие стебли съедобны. Растет в тундре и на островах на щебенистых склонах и в сухих местах.

В тундре на торфяных болотах, на камнях и стволах деревьев нередко встречаются различные виды мхов и лишайников, которыми можно дополнить свой продуктовый рацион.

Олений мох (Cladonia rangiferina). Небольшие ветвистые кустики, похожие на кораллы, с листообразными лопастями. Его кожистое, буроватое сверху и более светлое снизу слоевище, с углубленными пятнами вымачивают в течение 1-2 суток в воде, к которой добавляют золу, а затем кипятят 15-20 мин. Остуженный отвар быстро застывает, превращаясь в питательную напоминающую кисель студенистую массу.

Скалистый лишайник, покрывающий скалы и валуны, словно сморщенная темно-коричневая кожа, широко используется в пищу эскимосами. Его следует предварительно вымочить в воде, а затем высушить и растолочь. При варке порошок приобретает вид клейкой, кашицеобразной массы, содержащей много растительного белка (Stefansson, 1945; Sciens in Alaska, 1952).

В летне-осенний период тундра богата грибами. Их можно разыскать на склонах холмов, плоских пригорках. Однако, чтобы избежать отравления, рекомендуется собирать только хорошо известные грибы, не употреблять в пищу переспелые, размягченные, даже если они заведомо съедобные. Особенно следует остерегаться бледной (белой) поганки, отравления которой в 35-90% заканчиваются смертельным исходом (Орлов, 1953; Коньков, 1961) в результате поражения организма ядовитыми веществами – аманитогемолизином и аманитотоксином. Бледную поганку можно узнать по белой полушаровидной или плоской гладкой шляпке. Пластинки с изнанки – белые. Белая ножка у основания имеет клубневидное утолщение, покрытое воротничком с тонким беловатым кольцом. Ткань гриба издает слабый неприятный запах. Грибы съедобные мелко нарезают, а затем, тщательно промыв, варят в течение 45-60 мин.

Дополнительным источником питания могут служить водоросли – фукусы (Fucus inflatus, F. vesiculosus) и ламинарии (Laminaria saccharina), которые в изобилии растут в прибрежной зоне арктических морей (Зинова, 1957). Выброшенные на берег, они порой образуют длинные буро-зеленые валы (Иванов, 1933). Водоросли богаты питательными веществами, белками, углеводами.

Водообеспечение

На первый взгляд обезвоживание – это процесс, возникающий лишь при высоких температурах, когда организм, борясь с перегревом, вынужден расходовать много воды на образование пота. Казалось бы, в Арктике человек застрахован от дегидратации полностью. И вместе с тем при низких температурах водопотеря бывает столь значительна, что создает серьезную угрозу организму.

Не случайно многие полярные исследователи отмечали, что в Арктике постоянно ощущается жажда (Лебазейль, 1923; Нансен, 1956, и др.). Причины ее, помимо отсутствия воды, могут быть различными: усиленное потоотделение, вызванное тяжелой физической работой в теплой, стесняющей движения одежде (Joy, 1963; Banky, 1970); низкая температура и сухость воздуха, поступающего в легкие, который там, нагреваясь, поглощает значительное количество влаги (Mather et al., 1953; Military surgeon, 1951), и, наконец, холодовой диурез (Stein et al., 1949).