Akwalung

W przypadku firm o nazwie Aqua Lung patrz Aqua Lung/La Spirotechnique i Aqua Lung America . W przypadku innych zastosowań zobacz Aqualung (ujednoznacznienie) .
Klasyczny dwuwężowy akwalung typu Cousteau

Aqua-Lung był pierwszym niezależnym podwodnym aparatem oddechowym (lub „scuba”) z obiegiem otwartym, który osiągnął światową popularność i sukces komercyjny. Ta klasa sprzętu jest obecnie powszechnie nazywana automatem nurkowym z dwoma wężami lub zaworem dozującym . Aqua-Lung został wynaleziony we Francji zimą 1942–1943 przez dwóch Francuzów: inżyniera Émile'a Gagnana i Jacquesa Cousteau , który był porucznikiem marynarki wojennej ( francuski : porucznik de vaisseau ). Umożliwiło to Cousteau i Gagnanowi łatwiejsze filmowanie i eksplorację pod wodą.

Wynalazek zrewolucjonizował autonomiczne nurkowanie podwodne, dostarczając kompaktowy, niezawodny system zdolny do większego zakresu głębokości i wytrzymałości niż jego poprzednicy, i był głównym czynnikiem wpływającym na rozwój nurkowania rekreacyjnego po II wojnie światowej.

Automat oddechowy Aqua-Lung z dwoma wężami jest podstawą wszystkich nowoczesnych automatów nurkowych. Membrana służy do sterowania zaworem w celu dostarczania nurkowi gazu oddechowego na żądanie, przy ciśnieniu wody otoczenia. Jednak układ zmienił się na system z pojedynczym wężem, w którym drugi stopień jest oddzielony od pierwszego stopnia wraz z zaworem wydechowym, ponieważ muszą być utrzymywane na tej samej głębokości i przesunięte w ustach nurka, eliminując potrzebę stosowania węża wydechowego i umożliwiając użycie bardziej wytrzymałego węża o mniejszym otworze do dostarczania gazu o średnim ciśnieniu do zaworu drugiego stopnia przy ustniku, ale zwiększając obciążenie szczęki nurka i uwalniając pęcherzyki bliżej oczu i uszu.

Mechanizm

Zobacz także: Automat nurkowy § Dwuwężowe regulatory zapotrzebowania i Mechanizm automatów nurkowych § Dwuwężowe regulatory zapotrzebowania

Aqua-Lung jest niezależnym systemem na żądanie z obiegiem otwartym, co oznacza, że ​​gaz oddechowy jest dostarczany z magazynu wysokiego ciśnienia przenoszonego przez nurka na żądanie, kiedy nurek wdycha i zmniejsza ciśnienie w wężu zasilającym, a przepływ jest odcinany, gdy nie jest potrzebny, a po wdechu wydychany gaz jest odprowadzany do otoczenia. Systemy nurkowe wynalezione przed Aqua-Lung były głównie rebreatherowym z obiegiem zamkniętym, w którym gaz oddechowy przepływa przez wąż ciśnieniowy do nurka, a wydychany gaz jest zawracany przez płuczkę, która usuwa dwutlenek węgla, do zbiornika przeciwpłucnego. Dodaje się trochę świeżego gazu, aby utrzymać zawartość tlenu, a następnie jest ponownie kierowany z powrotem do nurka w zamkniętej pętli. W systemach o swobodnym przepływie z obiegiem otwartym powietrze jest dostarczane z w przybliżeniu stałą szybkością, a nurek zużywa tylko stosunkowo niewielką część przepływającego gazu.

Oryginalny automat Aqua-Lung był jednostką jednostopniową, zapakowaną w okrągłą mosiężną obudowę zamontowaną na zaworze butli za szyją nurka. Gaz pod wysokim ciśnieniem wpływa do automatu z wylotu zaworu butli i jest blokowany przez automat dozujący. Kiedy nurek zużywa gaz o ciśnieniu otoczenia, ciśnienie w komorze niskiego ciśnienia spada, a membrana odkształca się do wewnątrz, naciskając na popychacz zaworu. Spowoduje to otwarcie zaworu wysokiego ciśnienia, umożliwiając przepływ gazu przez gniazdo zaworu do komory niskiego ciśnienia. Kiedy nurek przestaje wdychać, ciśnienie w komorach niskiego ciśnienia szybko rośnie, aż membrana powróci do pozycji neutralnej i nie będzie już naciskać na popychacz zaworu, odcinając przepływ do następnego wdechu. W przypadku automatu jednostopniowego natężenie przepływu przez otwór automatu dozującego będzie się różnić w zależności od ciśnienia w butli dla tego samego rozmiaru otworu, a wymagana siła otwarcia będzie się różnić w zależności od ciśnienia wlotowego i powierzchni otworu, co razem powoduje, że szybkość dostarczania zmienia się w zależności od zmienia się ciśnienie w cylindrze. Na szybkość przepływu ma również wpływ ciśnienie w dole rzeki, które zmienia się wraz z głębokością, więc wysiłek związany z oddychaniem może się znacznie różnić podczas nurkowania, nawet bez uwzględnienia postawy nurka.

Późniejsze modele zawierały regulator pierwszego stopnia, który dostarczał powietrze do zaworu dozującego przy niższym ciśnieniu, z kompensacją głębokości, co pozwoliło na dokładniejszą kontrolę i większą czułość na małe różnice ciśnień na membranie drugiego stopnia, ale mniejszą wrażliwość na zmiany ciśnienia w butli podczas nurkowania obie pożądane cechy. Mechanizmy zaworów pierwszego i drugiego stopnia automatu są umieszczone w okrągłej mosiężnej obudowie zamontowanej na zaworze butli za szyją nurka. Gaz pod wysokim ciśnieniem wpływa do reduktora z wylotu zaworu butli i jest blokowany przez zawór pierwszego stopnia. Pierwszy stopień zmniejsza ciśnienie w butli do ciśnienia międzystopniowego, dość stałego o kilka barów wyższego niż ciśnienie otoczenia, ustawianego przez regulowaną sprężynę, która wstępnie obciąża membranę. Międzystopniowy gaz oddechowy jest następnie redukowany do ciśnienia otoczenia w drugim stopniu.

Membrana pierwszego stopnia jest sprężynową elastyczną osłoną międzystopniowej komory ciśnieniowej. Kiedy nurek zużywa gaz z drugiego stopnia, ciśnienie w komorze międzystopniowej spada, a membrana odkształca się do wewnątrz naciskając na popychacz zaworu. Powoduje to otwarcie zaworu wysokiego ciśnienia, umożliwiając przepływ gazu przez gniazdo zaworu do komory międzystopniowej. Kiedy nurek przestaje wdychać, ciśnienie w komorach niskiego ciśnienia szybko rośnie, aż membrana powróci do pozycji neutralnej i nie będzie już naciskać na popychacz zaworu, odcinając przepływ do następnego wdechu.

Drugi stopień, czyli zawór dozujący, utrzymuje gaz w komorze międzystopniowej do czasu jej otwarcia przez obniżenie ciśnienia w komorze niskiego ciśnienia. Zmniejsza ciśnienie międzystopniowego zasilania powietrzem do ciśnienia bardzo zbliżonego do ciśnienia otoczenia, gdy nurek wdycha powietrze w komorze niskiego ciśnienia, a większa, bardziej wrażliwa membrana niskiego ciśnienia odchyla się do wewnątrz, aby popchnąć dźwignię obsługującą zawór drugiego stopnia. Kiedy nurek przestaje wdychać, przepływ trwa tylko do momentu, gdy ciśnienie w komorze niskiego ciśnienia zrównoważy ciśnienie otaczającej wody na zewnątrz membrany niskiego ciśnienia.

Aby zapobiec swobodnemu przepływowi lub nadmiernemu przeciwciśnieniu wydechu, zawór wydechowy musi znajdować się na tej samej głębokości co membrana, a jedynym niezawodnym miejscem, w którym można to zrobić, jest ta sama obudowa. Powietrze przepływa przez parę falistych gumowych węży o dużym otworze do iz ustnika. Wąż zasilający jest podłączony z jednej strony korpusu automatu i dostarcza powietrze do ustnika przez zawór zwrotny, a wydychane powietrze wraca do obudowy regulatora na zewnątrz membrany, również przez zawór zwrotny na drugą stronę ustnika i przez kolejny zawór zwrotny w obudowie reduktora. Zawory zwrotne zamontowane na każdym z przewodów oddechowych, w miejscu ich połączenia z ustnikiem, zapobiegają przedostawaniu się wody do ustnika do przewodu inhalacyjnego i zapewniają, że po wdmuchnięciu do przewodu wydechowego nie może ona odpłynąć z powrotem. Zwiększa to nieznacznie opory przepływu powietrza i pracę oddechową , ale ułatwia czyszczenie automatu, zwłaszcza gdy nurek nie ma wystarczającej ilości powietrza w płucach, aby oczyścić się przy ostrym wydechu. Obracając się we właściwym kierunku w pozycji poziomej, uwięziona woda będzie przepływać grawitacyjnie do węża wylotowego, a gdy ustnik jest płytszy niż membrana, automat będzie miał tendencję do swobodnego przepływu po wyjęciu z ust, co może również służy do przepłukiwania przewodu inhalacyjnego.

Idealnie dostarczane ciśnienie jest równe ciśnieniu spoczynkowemu w płucach nurka, ponieważ do takiego oddychania przystosowane są ludzkie płuca. Dzięki podwójnemu reduktorowi wężowemu za nurkiem na poziomie ramion, dostarczane ciśnienie zmienia się wraz z orientacją nurka. jeśli nurek przewróci się na plecy, ciśnienie wypuszczonego powietrza jest wyższe niż w płucach. Nurkowie nauczyli się ograniczać przepływ, używając języka do zamykania ustnika. Gdy ciśnienie w butli spadało, a zapotrzebowanie na powietrze rosło, przechylenie na prawą stronę ułatwiało oddychanie. Uniesienie ustnika nad reduktorem zwiększa ciśnienie dostarczanego gazu do ust i zwiększa opory wydechu, a opuszczenie ustnika zmniejsza ciśnienie dostarczanego gazu i zwiększa opory wdechu.

Wynalazek i patent

Wcześniejszy regulator oddychania pod wodą, znany jako régulateur , został wynaleziony we Francji w 1860 roku przez Benoît Rouquayrol . Najpierw wymyślił to jako urządzenie pomagające w ucieczce z zalanych kopalni. Regulator Rouquayrol został przystosowany do nurkowania w 1864 roku, kiedy to Rouquayrol poznał porucznika de vaisseau Auguste Denayrouze . Aparat Rouquayrol-Denayrouze wszedł do masowej produkcji i komercjalizacji 28 sierpnia 1865 r., Kiedy francuski minister marynarki wojennej zamówił pierwsze egzemplarze.

Po 1884 r. kilka firm i przedsiębiorców kupiło lub odziedziczyło patent i produkowało go do 1965 r. W 1942 r., podczas niemieckiej okupacji Francji, patent należał do firmy Bernard Piel (Établissements Bernard Piel ). Jeden z ich aparatów trafił do Émile'a Gagnana , inżyniera zatrudnionego w firmie Air Liquide . Gagnan zminiaturyzował go i przystosował do generatorów gazowych w odpowiedzi na niedobór paliwa, który był konsekwencją niemieckich rekwizycji. Szef Gagnana, Henri Melchior, wiedział, że jego zięć Jacques-Yves Cousteau szukał automatycznego regulatora zapotrzebowania, aby zwiększyć użyteczną wytrzymałość podwodnego aparatu oddechowego wynalezionego przez komandora Yves le Prieur , więc przedstawił Cousteau Gagnanowi w grudniu 1942. Z inicjatywy Cousteau automat Gagnana został zmodyfikowany do użytku w nurkowaniu. Cousteau i Gagnan otrzymali patent kilka tygodni później, w 1943 r. Po wojnie, w 1946 r., obaj mężczyźni założyli La Spirotechnique jako oddział Air Liquide w celu masowej produkcji i sprzedaży swojego wynalazku, tym razem pod nowym patentem z 1945 r., i znany jako CG45 („C” dla Cousteau, „G” dla Gagnana i „45” dla 1945). Ten sam automat CG45, produkowany przez ponad dziesięć lat i sprzedawany we Francji od 1946 roku, jako pierwszy otrzymał nazwę „Aqua-Lung”. We Francji terminy scaphandre autonome („autonomiczny zestaw do nurkowania”), scaphandre Cousteau-Gagnan („zestaw do nurkowania Cousteau-Gagnan”) lub CG45 były wystarczająco znaczące do komercjalizacji, ale aby sprzedać swój wynalazek w krajach anglojęzycznych, Cousteau potrzebował atrakcyjna nazwa zgodna ze standardami języka angielskiego. Następnie ukuł nazwę handlową Aqua-Lung .

Pod koniec lat czterdziestych i na początku pięćdziesiątych La Spirotechnique zaczęła eksportować Aqua-Lung i dzierżawić swój patent zagranicznym firmom, takim jak brytyjski Siebe Gorman . Sprzęt odniósł wielki sukces w porównaniu z aparatem Rouquayrol-Denayrouze, który był ograniczony, ponieważ ówczesna technologia pozwalała wyprodukować jedynie zbiorniki ze sprężonym powietrzem, które mogły pomieścić 30 atmosfer, co pozwalało na nurkowania trwające zaledwie 30 minut na głębokości nie większej niż dziesięć metrów . Przed 1945 rokiem francuscy nurkowie preferowali tradycyjny standardowy strój do nurkowania z miedzianym hełmem i powietrzem do oddychania dostarczanym z powierzchni. Kiedy Aqua-Lung stał się dostępny do użytku komercyjnego, nurkowie na całym świecie stwierdzili, że sprzęt Cousteau-Gagnan jest mniejszy i łatwiejszy w użyciu niż aparat Le Prieur lub Rouquayrol-Denayrouze. Aqua-Lung można również zamontować na mocniejszych i bardziej niezawodnych butlach powietrznych o ciśnieniu do 200 atmosfer, co pozwala na wydłużenie czasu nurkowania na znacznych głębokościach do ponad godziny, wliczając w to czas potrzebny na przystanki dekompresyjne .

Pierwsze Aqua-Lungs firmy Cousteau-Gagnan (takie jak CG45 z 1945 r. czy Mistral z 1955 r.) były nurkami z otwartym obiegiem z dwoma wężami . Od tego czasu różni producenci wykonali podobne konfiguracje z różnymi szczegółami konstrukcyjnymi i liczbą cylindrów. Podobnie jak nurkowanie z obiegiem otwartym z automatami z jednym wężem, składały się one z jednej lub więcej butli do nurkowania pod wysokim ciśnieniem i automatu do nurkowania ( Aqua-Lung ), który dostarczał nurkowi gaz oddechowy pod ciśnieniem otoczenia przez zawór dozujący. Przez ponad dziesięć lat, jak widać w filmach Épaves ( Wraki statków , 1943) i Le Monde du silent ( Milczący świat , 1956), głównym sprzętem do nurkowania używanym przez Cousteau i jego nurków było Aqua-Lung zamontowane na trzech butlach nurkowych, jednej wykorzystywany jako rezerwa. Aqua-Lung pozwolił nurkom spędzać więcej czasu pod wodą, a wraz z wynalezieniem kilku podwodnych kamer, swobodniej filmować i eksplorować.

Konkurs

Aqua-Lung nie był pierwszym samodzielnym aparatem do oddychania pod wodą, ale jako pierwszy zyskał dużą popularność. W 1934 r. René Commeinhes opracował strażacki aparat oddechowy, który został przystosowany do nurkowania jako GC - 42 i opatentowany w kwietniu 1942 r. (nr 976,590) przez jego syna Georgesa w 1937 r. Był używany przez francuską marynarkę wojenną podczas pierwszych latach II wojny światowej. Był to system z obiegiem otwartym, zasilany z dwóch butli 200 barowych i wykorzystywał jednostopniowy regulator do dostarczania gazu do worka między dwoma butlami zamontowanymi z tyłu pod ciśnieniem nieco wyższym od otoczenia. Gaz był następnie dostarczany do lewej strony maski pełnotwarzowej za pomocą falistego węża gumowego i odprowadzany bezpośrednio z prawej strony maski.

Nie jest jasne, kto wynalazł pierwszy regulator z jednym wężem. Wynalazek był motywowany próbą obejścia patentu Aqua-Lung na dwuwężowy reduktor, który obejmował zawracanie spalin do reduktora w celu zmniejszenia różnicy ciśnień, a tym samym zmniejszenia ilości i zmian nadciśnienia lub podciśnienia gaz oddechowy w płucach. Reduktor z pojedynczym wężem osiąga to poprzez przeniesienie membrany czujnika ciśnienia drugiego stopnia do punktu wydechu w ustniku, zamiast kierowania wydechu z powrotem do membrany reduktora na cylindrze.

W ogłoszeniu w Popular Mechanics z października 1950 r. Firma Divers Supply w Wilmington w Kalifornii oferowała sprzedaż jednego regulatora węża. Mniej więcej w tym samym czasie, gdy firma Divers Supply rozpoczęła sprzedaż automatu Sport Diver, Australijczyk Ted Eldred zaprojektował dwustopniowy automat z jednym wężem, który sprzedawał w Australii jako Porpoise . Praktycznie wszystkie nowoczesne automaty do nurkowania z obiegiem otwartym wykorzystują dwustopniową konstrukcję z jednym wężem, chociaż Aqualung wprowadził na rynek zmodernizowany model Mistral z dwoma wężami w 2005 i 2006 roku.

Kwestie znaków towarowych

Aqualung , Aqua-Lung i Aqua Lung są zastrzeżonymi znakami towarowymi sprzętu oddechowego do nurkowania. Ta nazwa handlowa była pierwotnie własnością w Stanach Zjednoczonych firmy znanej jako US Divers (obecnie Aqua Lung America ). Termin ten był używany przed zarejestrowaniem znaku towarowego przez René Bussoza, który był właścicielem sklepu z artykułami sportowymi o nazwie René Sports w Los Angeles. Uzyskał kontrakt z Air Liquide , spółką macierzystą Aqua Lung/La Spirotechnique , na import nowego sprzętu do nurkowania do Stanów Zjednoczonych w celu sprzedaży na wybrzeżu Pacyfiku (SPACO Inc. miał kontrakt na wybrzeże Atlantyku). Bussoz zmienił nazwę swojej firmy na US Divers i zarejestrował nazwę Aqua-Lung. Okazało się to mądrym posunięciem, bo kiedy francuska firma zdecydowała się nie przedłużać pięcioletniego kontraktu, nikt nawet nie słyszał o ich produkcie, ale wszyscy znali zarejestrowane przez niego nazwy. Bussoz sprzedał firmę i nazwy handlowe z dużym zyskiem, wracając do Francji. Nazwa US Divers brzmiała bardzo oficjalnie i bardzo amerykańsko, ale należała do Francuza i została sprzedana francuskiej firmie.

Air Liquide posiadał patent na oryginalny „Aqualung” (zapisywany również jako „Aqua-Lung” lub „Aqua Lung”) aż do wygaśnięcia patentu około 1960 do 1963 roku. O ile wiadomo, termin „Aqualung” pojawił się po raz pierwszy w druku na stronie 3 pierwszej książki Jacques-Yves Cousteau , The Silent World , w 1953 roku. Publiczne użycie słowa „aqualung” i publiczne zainteresowanie akwalungami i nurkowaniem rozpoczęło się około 1953 roku w hrabstwach anglojęzycznych przez artykuł National Geographic Society Magazine o podwodnej wyprawie archeologicznej Cousteau do Grand Congloué. We Francji nurkowanie w akwalungu zostało spopularyzowane przez film Cousteau Épaves , a jego książka The Silent World również znacząco pomogła.

Podobnie jak w przypadku niektórych innych zarejestrowanych znaków towarowych , termin „aqualung” stał się uogólnionym znakiem towarowym w krajach anglojęzycznych w wyniku powszechnego używania przez społeczeństwo oraz w publikacjach, w tym w oficjalnych podręcznikach nurkowania BSAC . Przypuszczalnie prawnicy Cousteau lub Air Liquide mogli spowolnić lub zatrzymać tę generalizację, podejmując natychmiastowe działania, ale wydaje się, że nie zrobiono tego w Wielkiej Brytanii, gdzie Siebe Gorman posiadał brytyjskie prawa zarówno do nazwy handlowej, jak i patentu.

W Stanach Zjednoczonych termin aqualung został spopularyzowany przez popularny serial telewizyjny Sea Hunt (1958), w którym rzeczywiste Aqua-Lungs pojawiły się we wczesnych odcinkach. W tej serii nigdy nie mówiono, że automat do nurkowania można nazwać inaczej lub zrobić go ktokolwiek inny, ale Voit Rubber Corporation dostarczyła większość sprzętu do nurkowania używanego w serii i dostarczyła Mike'a Nelsona, głównego bohatera. Słowo „aqualung” było powszechnie używane w mowie i publikacjach jako określenie aparatu oddechowego z obiegiem otwartym, sterowanym zaworem dozującym (nawet po wygaśnięciu patentu Air Liquide i rozpoczęciu produkcji identycznego sprzętu przez innych producentów), sporadycznie także dla rebreatherów i w zastosowaniach figuratywnych (takich jak „ akwalung pęcherzyków powietrza pająka wodnego ”). Słowo to weszło do języka rosyjskiego jako rzeczownik rodzajowy акваланг („akvalang”). Słowo to zostało przyjęte do litewskiego jako rzeczownik rodzajowy „akvalangas”; Tak się składa, że ​​„langas” to po litewsku „okno”, co daje dosłowne znaczenie „aqua-window”.

W Stanach Zjednoczonych firmie US Divers udało się zachować „Aqualung” jako znak towarowy. Akronim „SCUBA” lub „Samodzielny podwodny aparat oddechowy” pochodzi z Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych , gdzie odnosił się do rebreathera tlenowego płetwonurków zaprojektowanego przez Christiana J. Lambertsena . SCUBA stało się ogólnym terminem określającym każdy rodzaj niezależnego zestawu oddechowego do nurkowania, a wkrótce akronim SCUBA stał się powszechnym rzeczownikiem – „ scuba ” – pisanym małymi literami. „Scuba” był przez pewien czas znakiem towarowym – używanym przez Healthways , obecnie znanego jako Scubapro – jednego z konkurentów US Divers. [ potrzebne źródło ]

W Wielkiej Brytanii Siebe Gorman (który posiadał prawa do nazwy handlowej „Aqualung”) nie podjął żadnej poważnej próby kontrolowania używania tego słowa, a „aqualung” pozostało powszechnym publicznym określeniem tego rodzaju urządzeń – w tym w brytyjskim sub- Oficjalne publikacje Aqua Clubu – od wielu lat.

Aqua Lung America , obecna nazwa US Divers Company, produkuje teraz rebreathery, których nazwy handlowe lub opisy katalogowe zawierają słowo „Aqualung”. Nazwa US Divers jest obecnie używana jako znak towarowy przez Aqua Lung America dla linii do nurkowania . [ potrzebne źródło ]

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Aqua-Lung&oldid=1139468622 ”