Дышите глубже: акваланг

Дышите глубже: акваланг
    Ухмылка автора достаточно вымученная — и неудивительно: на суше снаряжение весит около двадцати килограмм
    Как и парашютисты, дайверы также предпочитают иметь резервные аварийные совокупности на случай отказа главных. Вот это компактное устройство называющиеся «SPARE AIR» (в буквальном переводе «Запасной воздушное пространство») является аквалангом в миниатюре.
    редуктор и Баллон-регулятор с загубником для дыхания собраны «в одном флаконе». Емкость баллона мала, но ее хватает, дабы безопасно всплыть с глубины порядка 40 м.
    Независимая подводная дыхательная совокупность (scuba) в сборе 1 — редуктор (первая ступень) 2 — манометр давления воздуха в баллоне 3 — главной регулятор (вторая ступень) 4 — резервный регулятор (октопус) 5 — баллон большого давления 6 — надувной жилет (компенсатор плавучести)
    По окончании автоспорта дайвинг — технически самый сложный вид спорта

Главная неприятность под водой — человеку в том месте нечем дышать! Как раз исходя из этого все изобретения, которые связаны с подводным оборудованием, были прежде всего посвящены обеспечению свободного дыхания.

Эволюция мысли

Эволюция подводного дыхательного оборудования достаточно увлекательна и в полной мере отражает общий ход людской мысли. Первое, что приходит в голову, — в случае если под водой воздуха нет, его нужно в том направлении подать. Несложный метод сделать это — дыхательная трубка, один финиш ее будет над водой. Но не все так легко!

Если вы когда-нибудь пробовали нырять, пробуя дышать через долгую трубку либо шланг, то понимаете, что человеческие легкие не в силах преодолеть давление воды и сделать вдох уже на глубине 1−1,5 м. Исходя из этого данный метод годится лишь для плавания по поверхности, и многие из отечественных читателей точно неоднократно его применяли, плавая с маской и трубкой. Следующая мысль — дышать воздухом под давлением, равным давлению воды, стала причиной изобретению водолазного колокола.

Его в первой половине 30-ых годов XVI века внес предложение Гульельмо де Лорено. Конструкция колокола была весьма несложна — пустотелая бочка без дна, загружённая открытым финишем в воду. Давление в таком колоколе за счет открытого финиша бочки и, следовательно, подвижной границы «воздушное пространство — вода», равняется внешнему давлению воды на данной глубине. Трудясь под водой, возможно иногда делать вдох из бочки, не всплывая наряду с этим на поверхность.

Одно не хорошо — воздушное пространство в бочке скоро заканчивается.

Само собой разумеется, запас воздуха возможно пополнять. Подавая воздушное пространство в колокол с поверхности посредством насоса, возможно существенно продолжить нахождение человека под водой. Само собой разумеется, это потребует применения воздушного насоса (причем чем глубже мы погружаемся, тем замечательнее должен быть насос).

Но трудиться (либо подводный мир) все равно не через чур комфортно: водолаз остается достаточно жестко привязан к поверхности колоколом и шлангом и может «оторваться» от них лишь на время задержки дыхания.

Все собственный ношу с собой

Увы, эту проблему возможно преодолеть лишь посредством независимого дыхательного аппарата. В английском для обозначения таких аппаратов имеется особая сокращение — SCUBA (Self-contained Breathing Underwater Apparatus). Первый таковой аппарат был предложен в 1825 году британцем Уильямом Джеймсом.

Аппарат воображал собой твёрдый баллон в виде пояса около талии водолаза, наполненный воздухом под давлением около 30 воздухов, и дыхательный шланг, соединяющий баллон с водолазным шлемом. Он был неудобен: воздушное пространство подавался в шлем неизменно и за счет этого (и еще низкого давления в баллоне) скоро заканчивался.

Дабы преодолеть данный недочёт, нужно подавать воздушное пространство для дыхания лишь в момент вдоха. Это делается посредством мембранно-управляемых клапанов, реагирующих на разрежение, создаваемое легкими. Как раз так и был устроен аппарат «Аэрофор», изобретенный в 1865 году французами Бенуа Рукейролем и Огюстом Денейрузом.

Их конструкция представляла собой горизонтально расположенный на пояснице ныряльщика металлической баллон с воздухом под давлением 20−25 воздухов, соединенный через редукционный клапан с загубником. Мембранный редукционный клапан подавал воздушное пространство лишь в момент вдоха под давлением, равным давлению воды.

«Аэрофор» не был полностью независим: баллон был соединен шлангом, по которому подавался воздушное пространство, с поверхностью, но при необходимости ныряльщик имел возможность ненадолго отсоединяться. «Аэрофор» есть предшественником современного оборудования открытого цикла дыхания (ныряльщик вдыхает воздушное пространство из баллона, выдыхает в воду) для погружений. Он в течение нескольких лет употреблялся французским (и не только) ВМФ а также в первой половине 70-ых годов девятнадцатого века удостоился упоминания в книге Жюля Верна «Двадцать тысяч лье под водой».

До современного вида аппарату «Аэрофор» оставался всего один ход — это ход к запасу воздуха под большим давлением. И данный ход был сделан. Но «ход вперед, два шага назад» — в первой половине 30-ых годов XX века капитан французского военного флота Ив Ле Приор модифицировал аппарат Рукейроля-Денейруза, сочетая ручной вентиль с баллоном большого давления (100 воздухов).

Это разрешило взять большее время автономности, но управление было очень неудобным — при вдохе вентиль раскрывался вручную, выдох же производился в маску (через шнобель).

И, наконец, в первой половине 40-ых годов двадцатого века Жак Ив Кусто и Эмиль Ганьян собирают все идеи воедино и придают дыхательному аппарату тот вид, в котором он и дошел до нас. Они соединяют два баллона с воздухом (100−150 воздухов), особый понижающий клапан и газовый редуктор, подающий воздушное пространство под давлением, в точности равным давлению окружающей среды, причем лишь в момент вдоха. Регулятор Рукейроля-Денейруза, на 78 лет опередивший конструкцию Кусто и Ганьяна, по непонятным обстоятельствам был забыт.

Кусто и Ганьян решили назвать собственный аппарат «Aqua Lung», другими словами «Подводные легкие». Как раз под этим заглавием он и стал известен всему миру. Слово «акваланг» стало нарицательным и вошло во многие языки мира как синоним подводного дыхательного аппарата.

Современный акваланг

Давайте разглядим подробнее, как же трудится современный акваланг. Не обращая внимания на то что с 1943 года прошло довольно много лет, современные дыхательные аппараты совсем неподалеку ушли от собственного предка — акваланга Кусто-Ганьяна. Да, очевидно, изменились разработке, показались новые материалы, но принципы работы остались полностью теми же.

Главные составляющие части дыхательного аппарата — это баллон с воздухом под высоким (200−300 воздухов) давлением и двухступенчатый редуктор.

Для чего нужен редуктор?

Дело в том, что подавать для дыхания воздушное пространство напрямую из баллона под давлением 200 воздухов легко страшно: легкие не выдержат для того чтобы давления. Исходя из этого к баллону присоединяется особый редуцирующий (понижающий давление) клапан. Его первая ступень снижает давление до 6−15 воздухов (в зависимости от модели и конструкции).

Вторая ступень, именуемая в большинстве случаев регулятором (либо легочным автоматом), делает две серьёзные задачи. Первая — подавать воздушное пространство под давлением, совершенно верно соответствующим давлению воды на любой глубине. Это разрешает аквалангисту на любой глубине дышать, не прилагая упрочнений и не ощущая дискомфорта.

Вторая задача регулятора — подавать воздушное пространство для дыхания лишь в момент вдоха (это разрешает расходовать воздушное пространство существенно экономнее). В момент вдоха легкие человека создают разрежение, особый клапан с мембранным управлением реагирует на это и открывает подачу воздуха.

Выдох происходит через тарельчатые мембранные клапаны прямо в воду. Так, воздушное пространство употребляется всего один раз. Исходя из этого время от времени акваланг именуют дыхательной совокупностью открытого цикла.

Как видите, конструкция акваланга весьма несложна и, следовательно, надежна. Простота технического обслуживания и изготовления и надежность обеспечили аквалангу долгий успех. Как раз с акваланга началась настоящая эра освоения морских глубин.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№5, март 2003).

Ералаш №57 \


Темы которые будут Вам интересны: