Zestaw do nurkowania

Zestaw do nurkowania
	Nurkowanie z rekreacyjnym zestawem do nurkowania z obiegiem otwartym
Akronim	nurkowanie
Inne nazwy	Sprzęt do nurkowania; Nurkowanie z obiegiem otwartym; Rebreather nurkowy; Akwalung; Zestaw ratunkowy;
Używa	Zapewnienie nurkowi podwodnemu autonomicznego źródła gazu oddechowego

Zestaw do nurkowania , pierwotnie po prostu scuba , to dowolny aparat oddechowy, który jest w całości noszony przez nurka podwodnego i zapewnia nurkowi oddychanie gazem o ciśnieniu otoczenia. Scuba to akronim niezależnego podwodnego aparatu oddechowego . Chociaż ściśle rzecz biorąc, zestaw do nurkowania to tylko sprzęt nurkowy, który jest wymagany do dostarczania nurkowi gazu do oddychania, ogólne użycie obejmuje uprząż, za pomocą której jest noszony, oraz te akcesoria, które są integralną częścią zespołu uprzęży i aparatu oddechowego, takie jak kompensator pływalności w stylu kurtki lub skrzydła i instrumenty zamontowane w obudowie połączonej z manometrem, aw luźniejszym sensie było używane w odniesieniu do całego sprzętu do nurkowania używanego przez płetwonurka, chociaż częściej i dokładniej byłoby to określane jako sprzęt do nurkowania lub sprzęt do nurkowania . Scuba jest zdecydowanie najbardziej powszechnym systemem oddychania pod wodą używanym przez nurków rekreacyjnych i jest również używany w nurkowaniu zawodowym , gdy zapewnia przewagę, zwykle pod względem mobilności i zasięgu, w porównaniu z systemami nurkowymi zasilanymi z powierzchni i jest dozwolony przez odpowiednie przepisy i kodeks postępowania.

W powszechnym użyciu są dwie podstawowe funkcjonalne odmiany nurkowania: nurkowanie z obiegiem otwartym i rebreather. W nurkowaniu na żądanie z obiegiem otwartym nurek wydala wydychany gaz oddechowy do otoczenia, a każdy oddech jest dostarczany na żądanie pod ciśnieniem otoczenia przez automat nurkowy, który zmniejsza ciśnienie z butli magazynowej. Gaz oddechowy jest dostarczany przez automat dozujący, gdy nurek zmniejsza ciśnienie w obudowie zaworu dozującego podczas wdechu. W z rebreatherem system przetwarza wydychany gaz, usuwa dwutlenek węgla i kompensuje zużyty tlen zanim nurek zostanie zaopatrzony w gaz z układu oddechowego. Ilość gazu traconego z obwodu podczas każdego cyklu oddychania zależy od konstrukcji rebreathera i zmiany głębokości podczas cyklu oddychania. Gaz w obwodzie oddechowym ma ciśnienie otoczenia, a przechowywany gaz jest dostarczany przez regulatory lub wtryskiwacze , w zależności od konstrukcji.

W ramach tych systemów do przenoszenia zestawu do nurkowania można zastosować różne konfiguracje mocowania, w zależności od zastosowania i preferencji. Należą do nich: mocowanie tylne, które jest zwykle używane do nurkowania rekreacyjnego i zestawów ratunkowych do nurkowania z zasilaniem powierzchniowym; mocowanie boczne, które jest popularne przy ciasnych penetracjach jaskiń; mocowanie zawiesia, używane do zestawów scenicznych; zestawy gazów dekompresyjnych i ratunkowych, w których główne zasilanie gazem jest montowane z tyłu; oraz różne niestandardowe systemy nośne na specjalne okazje.

Najbardziej bezpośrednim ryzykiem związanym z nurkowaniem jest utonięcie z powodu awarii zasilania gazem oddechowym. Można temu zaradzić poprzez skrupulatne monitorowanie pozostałego gazu, odpowiednie planowanie i zapewnienie awaryjnego zapasu gazu noszonego przez nurka w butli ratunkowej lub dostarczanego przez kumpla nurka .

Etymologia

Słowo SCUBA zostało ukute w 1952 roku przez majora Christiana Lambertsena , który służył w Korpusie Medycznym Armii Stanów Zjednoczonych w latach 1944-1946 jako lekarz. Lambertsen po raz pierwszy nazwał aparat rebreathera o obiegu zamkniętym, który wynalazł, „Laru”, co jest skrótem od Lambertsen Amphibious Respiratory Unit ), ale w 1952 roku odrzucił termin „Laru” dla „SCUBA” („samodzielny podwodny aparat oddechowy”). Wynalazek Lambertsena, na który posiadał kilka patentów zarejestrowanych w latach 1940-1989, był rebreatherem i różni się od automatu do nurkowania z obiegiem otwartym i zespołów butli nurkowych , zwanych również powszechnie zwanymi akwalungiem.

Nurkowanie na żądanie z otwartym obiegiem to wynalazek Francuzów Émile Gagnan i Jacques-Yves Cousteau z 1943 roku , ale w języku angielskim akronim Lambertsena stał się powszechnym użyciem, a nazwa Aqua-Lung (często pisana jako „aqualung”), ukuta przez Cousteau dla używany w krajach anglojęzycznych , popadł w wtórne użycie. Podobnie jak w przypadku radaru , akronim scuba stał się tak powszechny, że generalnie nie pisze się go wielką literą i jest traktowany jak zwykły rzeczownik. Na przykład został przetłumaczony na j język walijski jako sgwba .

„SCUBA” było pierwotnie akronimem, ale termin scuba jest obecnie używany w odniesieniu do aparatury lub praktyki nurkowania z użyciem aparatu, samodzielnie jako rzeczownik pospolity lub jako przymiotnik odpowiednio w zestawie do nurkowania i nurkowaniu . Jest również używany jako przymiotnik odnoszący się do sprzętu lub czynności związanych z nurkowaniem przy użyciu niezależnego aparatu oddechowego.

Aplikacja

Nurek używa niezależnego aparatu do oddychania pod wodą (scuba), aby oddychać pod wodą . Scuba zapewnia nurkowi zalety mobilności i zasięgu poziomego daleko poza zasięgiem węża pępowinowego podłączonego do sprzętu do nurkowania z powierzchnią (SSDE).

W przeciwieństwie do innych trybów nurkowania, które opierają się albo na wstrzymaniu oddechu , albo na gazie oddechowym dostarczanym pod ciśnieniem z powierzchni , płetwonurkowie mają własne źródło gazu oddechowego , zwykle przefiltrowane sprężone powietrze , co zapewnia im większą swobodę ruchów niż w przypadku linii powietrznej lub pępowina nurka i dłuższa wytrzymałość podwodna niż wstrzymanie oddechu. Nurkowanie może być uprawiane rekreacyjnie lub zawodowo w wielu zastosowaniach, w tym w zadaniach naukowych, wojskowych i bezpieczeństwa publicznego, ale większość nurkowań komercyjnych wykorzystuje sprzęt nurkowy z zasilaniem powierzchniowym jako główne źródło gazu, gdy jest to wykonalne. Nurkowie z zaopatrzeniem powierzchniowym mogą być zobowiązani do noszenia butli jako awaryjnego źródła gazu do oddychania, aby zapewnić im bezpieczeństwo w przypadku awarii zasilania gazem powierzchniowym.

Są nurkowie, którzy pracują, w pełnym lub niepełnym wymiarze godzin, w społeczności nurków rekreacyjnych jako instruktorzy, asystenci instruktorów, mistrzowie nurkowania i przewodnicy nurkowi. W niektórych jurysdykcjach charakter zawodowy, ze szczególnym uwzględnieniem odpowiedzialności za zdrowie i bezpieczeństwo klientów, szkolenia nurków rekreacyjnych, przewodnictwa nurkowego za wynagrodzeniem i przewodnika nurkowego jest uznawany i regulowany przez ustawodawstwo krajowe.

Inne specjalistyczne obszary nurkowania obejmują nurkowanie wojskowe , z długą historią płetwonurków wojskowych w różnych rolach. Ich role obejmują bezpośrednią walkę, infiltrację za liniami wroga, umieszczanie min lub używanie załogowej torpedy , usuwanie bomb lub operacje inżynieryjne. W operacjach cywilnych wiele sił policyjnych prowadzi nurkowanie policyjne zespoły do przeprowadzania operacji „poszukiwania i wydobywania” lub „poszukiwania i ratownictwa” oraz do pomocy w wykrywaniu przestępstw, które mogą dotyczyć zbiorników wodnych. W niektórych przypadkach zespoły nurków poszukiwawczych i ratowniczych mogą być również częścią straży pożarnej , służby paramedycznej lub jednostki ratowników i mogą być klasyfikowane jako nurkowie usług publicznych.

Istnieją również profesjonalni nurkowie zaangażowani w podwodne środowisko , tacy jak podwodni fotografowie lub podwodni kamerzyści, którzy dokumentują podwodny świat lub nurkowanie naukowe , w tym biologię morską , geologię, hydrologię , oceanografię i archeologię podwodną .

Wybór między sprzętem do nurkowania a sprzętem do nurkowania z powierzchni opiera się zarówno na ograniczeniach prawnych, jak i logistycznych. Tam, gdzie nurek wymaga mobilności i dużego zakresu ruchu, zwykle wybiera się nurkowanie, jeśli pozwalają na to ograniczenia bezpieczeństwa i prawne. Prace o podwyższonym ryzyku, szczególnie w nurkowaniu komercyjnym, mogą być ograniczone do sprzętu dostarczanego z powierzchni przez przepisy i kodeksy postępowania.

Alternatywy dla nurkowania do nurkowania

Istnieją alternatywne metody, których człowiek może użyć, aby przetrwać i funkcjonować pod wodą, obecnie obejmują:

nurkowanie swobodne – pływanie pod wodą na jednym oddechu.
snorkeling – forma nurkowania swobodnego, w której usta i nos nurka mogą pozostawać pod wodą podczas oddychania, ponieważ nurek jest w stanie oddychać na powierzchni przez krótką rurkę zwaną fajką .
nurkowanie z zasilaniem powierzchniowym – pierwotnie i nadal używane w nurkowaniu zawodowym do długich lub głębokich nurkowań, gdzie kabel pępowinowy zapewnia gaz do oddychania , komunikację głosową i czasami ciepłą wodę do ogrzania skafandra z powierzchni. Niektóre ośrodki turystyczne oferują system nurkowania z przewodem powietrznym zasilanym z powierzchni, oznaczony znakiem towarowym Snuba , jako wprowadzenie do nurkowania dla niedoświadczonych. Używając tego samego rodzaju zaworu dozującego, co podczas nurkowania, nurek oddycha z butli ze sprężonym powietrzem przenoszonej na swobodnie pływającej tratwie na powierzchni, przez prosty wąż ograniczający nurka do głębokości 20–30 stóp (6–9 m). ).
atmosferyczny kombinezon do nurkowania - sztywny przegubowy kombinezon odporny na ciśnienie, który izoluje nurka od otaczającego ciśnienia wody.

Operacja

Oddychanie podczas nurkowania jest w większości prostą sprawą. W większości przypadków bardzo niewiele różni się od normalnego oddychania powierzchniowego. W przypadku maski pełnotwarzowej nurek może zwykle oddychać przez nos lub usta, zgodnie z preferencjami, aw przypadku automatu oddechowego nurek będzie musiał trzymać ustnik między zębami i utrzymywać szczelność wokół to ustami. Podczas długiego nurkowania może to wywołać zmęczenie szczęki, a u niektórych osób odruch wymiotny. Różne rodzaje ustników są dostępne od ręki lub jako elementy niestandardowe, a jeden z nich może działać lepiej, jeśli wystąpi którykolwiek z tych problemów.

Często cytowane ostrzeżenie przed wstrzymywaniem oddechu podczas nurkowania jest dużym uproszczeniem rzeczywistego zagrożenia. Celem przestrogi jest upewnienie się, że niedoświadczeni nurkowie nie wstrzymują przypadkowo oddechu podczas wynurzania, ponieważ ekspansja gazu w płucach może nadmiernie rozszerzyć przestrzenie powietrzne w płucach i rozerwać pęcherzyki płucne i ich naczynia włosowate, umożliwiając przedostanie się gazów płucnych do krążenia powrotnego płuc, opłucnej lub obszarów śródmiąższowych w pobliżu urazu, gdzie może to spowodować niebezpieczne stany medyczne. Wstrzymywanie oddechu na stałej głębokości przez krótkie okresy przy normalnej objętości płuc jest generalnie nieszkodliwe, pod warunkiem, że przeciętnie jest wystarczająca wentylacja, aby zapobiec gromadzeniu się dwutlenku węgla, i jest to standardowa praktyka fotografów podwodnych, aby uniknąć zaskoczenia fotografowanych osób. Wstrzymanie oddechu podczas zanurzania może ostatecznie spowodować ściśnięcie płuc i może pozwolić nurkowi przegapić sygnały ostrzegawcze nieprawidłowego działania zasilania gazem, dopóki nie będzie za późno na naprawę.

Doświadczeni nurkowie z obiegiem otwartym mogą i będą dokonywać niewielkich korekt pływalności, dostosowując średnią objętość płuc podczas cyklu oddechowego. Ta regulacja jest na ogół rzędu kilograma (co odpowiada litrowi gazu) i może być utrzymywana przez umiarkowany czas, ale wygodniej jest regulować objętość kompensatora pływalności w dłuższym okresie.

Należy unikać praktyki płytkiego oddychania lub pomijania oddychania w celu oszczędzania gazu oddechowego, ponieważ ma to tendencję do powodowania gromadzenia się dwutlenku węgla, co może powodować bóle głowy i zmniejszoną zdolność do regeneracji po nagłym przypadku zaopatrzenia w gaz oddechowy. Aparat oddechowy generalnie zwiększy przestrzeń martwą o niewielką, ale znaczącą wartość, a ciśnienie pękania i opór przepływu w zaworze dozującym spowodują zwiększenie pracy sieciowej oddychania, co zmniejszy zdolność nurka do innych prac. Pracę oddechową i efekt martwej przestrzeni można zminimalizować, oddychając stosunkowo głęboko i powoli. Efekty te zwiększają się wraz z głębokością, ponieważ gęstość i tarcie rosną proporcjonalnie do wzrostu ciśnienia, z granicznym przypadkiem, w którym cała dostępna energia nurka może być wydatkowana na zwykłe oddychanie, bez pozostawiania jej na inne cele. Po tym nastąpiłoby nagromadzenie dwutlenku węgla, powodujące pilne uczucie potrzeby oddychania, a jeśli ten cykl nie zostanie przerwany, prawdopodobnie nastąpi panika i utonięcie. Zastosowanie gazu obojętnego o niskiej gęstości, zwykle helu, w mieszaninie oddechowej może zmniejszyć ten problem, a także osłabić narkotyczne działanie innych gazów.

Oddychanie z rebreathera jest bardzo podobne, z tą różnicą, że na pracę oddychania wpływa głównie opór przepływu w pętli oddechowej. Wynika to częściowo z pochłaniacza dwutlenku węgla w płuczce i jest związane z odległością, na jaką gaz przechodzi przez materiał pochłaniający, wielkością szczelin między ziarnami, a także składem gazu i ciśnieniem otoczenia. Woda w pętli może znacznie zwiększyć opór przepływu gazu przez płuczkę. Płytkie lub przerywane oddychanie na rebreatherze nie ma jeszcze większego sensu, ponieważ nie oszczędza to nawet gazu, a wpływ na wyporność jest znikomy, gdy suma objętości pętli i objętości płuc pozostaje stała.

Historia

Aparat Rouquayrol-Denayrouze był pierwszym regulatorem produkowanym masowo (od 1865 do 1965). Na tym rysunku zbiornik powietrza przedstawia swoją konfigurację z zasilaniem powierzchniowym.

Henry Fleuss (1851–1932) udoskonalił technologię rebreatherów .

Zestaw do akwalungu .

1. Wąż oddechowy
2. Ustnik
3. Zawór butli i regulator
4. Uprząż
5. Płyta tylna
6. Cylinder

Na przełomie XIX i XX wieku opracowano dwie podstawowe architektury podwodnych aparatów oddechowych; sprzęt z zasilaniem powierzchniowym z obiegiem otwartym, w którym wydychany przez nurka gaz jest odprowadzany bezpośrednio do wody, oraz aparat oddechowy z obiegiem zamkniętym, w którym dwutlenek węgla nurka jest filtrowany z niewykorzystanego tlenu, który jest następnie recyrkulowany. Sprzęt z obiegiem zamkniętym był łatwiej przystosowany do nurkowania w przypadku braku niezawodnych, przenośnych i ekonomicznych zbiorników do przechowywania gazu pod wysokim ciśnieniem. W połowie XX wieku dostępne były butle wysokociśnieniowe i pojawiły się dwa systemy do nurkowania: nurkowanie z obiegiem otwartym gdzie wydychany oddech nurka jest odprowadzany bezpośrednio do wody, oraz nurkowanie z obiegiem zamkniętym, w którym dwutlenek węgla jest usuwany z wydychanego powietrza nurka, który ma dodany tlen i jest recyrkulowany. Rebreathery tlenowe są poważnie ograniczone ze względu na ryzyko toksyczności tlenu, które rośnie wraz z głębokością, a dostępne systemy rebreatherów z mieszanką gazów były dość nieporęczne i przeznaczone do użytku z hełmami nurkowymi. Pierwszy komercyjnie praktyczny rebreather do nurkowania został zaprojektowany i zbudowany przez inżyniera nurkowania Henry'ego Fleussa w 1878 roku, kiedy pracował dla Siebe Gormana w Londynie. Jego niezależny aparat oddechowy składał się z gumowej maski połączonej z workiem do oddychania, z około 50–60% tlenem dostarczanym z miedzianego zbiornika i oczyszczanym dwutlenkiem węgla przez przepuszczanie go przez wiązkę przędzy linowej nasączonej roztworem żrącego potażu , system dający czas nurkowania do około trzech godzin. To urządzenie nie miało możliwości pomiaru składu gazu podczas użytkowania. W latach trzydziestych XX wieku i przez całą II wojnę światową Brytyjczycy, Włosi i Niemcy opracowali i szeroko stosowali rebreathery tlenowe, aby wyposażyć pierwszych płetwonurków . Brytyjczycy zaadaptowali podwodny aparat ucieczkowy Davisa, a Niemcy zaadaptowali Dräger dla swoich płetwonurków podczas wojny. W Stanach Zjednoczonych major Christian J. Lambertsen wynalazł podwodny rebreather tlenowy do swobodnego pływania w 1939 roku, który został zaakceptowany przez Biuro Służb Strategicznych . W 1952 roku opatentował modyfikację swojego aparatu, tym razem nazwaną SCUBA (skrót od „niezależnego podwodnego aparatu oddechowego”), która stała się ogólnym angielskim słowem oznaczającym autonomiczny sprzęt do oddychania do nurkowania, a później do czynności z wykorzystaniem sprzętu . Po drugiej wojnie światowej płetwonurkowie wojskowi nadal używali rebreatherów, ponieważ nie wytwarzają bąbelków, które zdradzałyby obecność nurków. Wysoki procent tlenu używany przez te wczesne systemy rebreatherów ograniczał głębokość, na której mogły być używane ze względu na ryzyko drgawek spowodowanych ostrą toksycznością tlenu .

Chociaż działający system regulatora zapotrzebowania został wynaleziony w 1864 roku przez Auguste Denayrouze i Benoît Rouquayrol , pierwszy system do nurkowania z obiegiem otwartym, opracowany w 1925 roku przez Yves Le Prieur we Francji, był ręcznie regulowanym systemem swobodnego przepływu o niskiej wytrzymałości, który ograniczał praktyczna użyteczność systemu. W 1942 roku, podczas niemieckiej okupacji Francji, Jacques-Yves Cousteau i Émile Gagnan zaprojektowali pierwsze udane i bezpieczne nurkowanie z obiegiem otwartym, znane jako Aqua-Lung . Ich system łączył ulepszony regulator zapotrzebowania ze zbiornikami powietrza pod wysokim ciśnieniem. Zostało to opatentowane w 1945 roku. Aby sprzedawać swój automat w krajach anglojęzycznych, Cousteau zarejestrował znak towarowy Aqua-Lung, na który po raz pierwszy udzielono licencji firmie US Divers , aw 1948 roku Siebe Gormanowi z Anglii, Siebe Gormanowi pozwolono sprzedawać we Wspólnocie Narodów krajach, ale miał trudności z zaspokojeniem popytu, a patent USA uniemożliwił innym wytwarzanie produktu. Patent został ominięty przez Teda Eldreda z Melbourne , Australia, który opracował system nurkowania z obiegiem otwartym z jednym wężem, który oddziela pierwszy stopień i automat dozujący wężem niskociśnieniowym, umieszcza automat dozujący w ustach nurka i uwalnia wydychany gaz przez popyt obudowa zaworu. Eldred sprzedał pierwszy jednowężowy aparat do nurkowania Porpoise Model CA na początku 1952 roku.

Wczesne zestawy do nurkowania były zwykle wyposażone w prostą uprząż składającą się z szelek i pasa biodrowego. Klamry pasa biodrowego były zwykle szybko zwalniane, a paski naramienne czasami miały regulowane lub szybko zwalniane klamry. Wiele uprzęży nie miało tylnej płyty, a butle spoczywały bezpośrednio na plecach nurka. Wcześni płetwonurkowie nurkowali bez pomocy wypornościowej. W nagłych wypadkach musieli zrzucić ciężary. W latach 60. pojawiły się kamizelki ratunkowe z regulacją pływalności (ABLJ), które mogą być używane do kompensacji utraty pływalności na głębokości spowodowanej kompresją neoprenowego skafandra oraz jako kamizelka ratunkowa , która utrzyma nieprzytomnego nurka twarzą do góry na powierzchni i którą można szybko napompować. Pierwsze wersje były nadmuchiwane z małej jednorazowej butli z dwutlenkiem węgla, później z małej butli z bezpośrednio sprzężonym powietrzem. Niskociśnieniowe zasilanie z pierwszego stopnia automatu do zespołu zaworu napełniającego/spuszczającego powietrze, doustnego zaworu napełniającego i zaworu zrzutowego umożliwia kontrolowanie objętości ABLJ jako pomocy wypornościowej. W 1971 roku ScubaPro wprowadziła kamizelkę stabilizującą . Ta klasa środków wspomagających pływalność jest znana jako urządzenie kontrolujące pływalność lub kompensator pływalności.

Sidemount nurek pcha butlę z przodu

Płyta tylna i skrzydło to alternatywna konfiguracja uprzęży do nurkowania z pęcherzem kompensującym pływalność, zwanym „skrzydłem”, zamontowanym za nurkiem, umieszczonym pomiędzy płytą tylną a butlą lub butlami. W przeciwieństwie do płaszczy stabilizujących, płyta tylna i skrzydło to system modułowy, który składa się z oddzielnych elementów. Ten układ stał się popularny wśród nurków jaskiniowych wykonujących długie lub głębokie nurkowania, którzy musieli nosić ze sobą kilka dodatkowych butli, ponieważ odsłania przód i boki nurka w celu zamocowania innego sprzętu w regionie, w którym jest łatwo dostępny. To dodatkowe wyposażenie jest zwykle zawieszane na uprzęży lub noszone w kieszeniach kombinezonu ochronnego. Sidemount to konfiguracja sprzętu do nurkowania, która ma podstawowe zestawy do nurkowania , z których każdy zawiera pojedynczą butlę z dedykowanym automatem oddechowym i manometrem, zamontowane obok nurka, przypięte do uprzęży poniżej ramion i wzdłuż bioder, zamiast na plecach nurka. Powstał jako konfiguracja do zaawansowanego nurkowania jaskiniowego , ponieważ ułatwia penetrację ciasnych sekcji jaskini, ponieważ zestawy można łatwo zdjąć i ponownie zamontować w razie potrzeby. Konfiguracja umożliwia łatwy dostęp do zaworów butli oraz zapewnia łatwą i niezawodną redundancję gazu. Te korzyści płynące z operowania w przestrzeniach zamkniętych zostały również docenione przez nurków, którzy nurkowali na wrakach penetracje. Nurkowanie sidemount zyskało na popularności w nurków technicznych w zakresie ogólnych nurkowań dekompresyjnych i stało się popularną specjalizacją w nurkowaniu rekreacyjnym.

Nurek techniczny podczas przystanku dekompresyjnego

Nurkowanie techniczne to nurkowanie rekreacyjne, które przekracza ogólnie przyjęte limity rekreacyjne i może narazić nurka na niebezpieczeństwa wykraczające poza te normalnie związane z nurkowaniem rekreacyjnym oraz na większe ryzyko poważnych obrażeń lub śmierci. Ryzyko to można zmniejszyć dzięki odpowiednim umiejętnościom, wiedzy i doświadczeniu oraz zastosowaniu odpowiedniego sprzętu i procedur. Zarówno koncepcja, jak i termin pojawiły się stosunkowo niedawno, chociaż nurkowie już od dziesięcioleci angażowali się w to, co obecnie powszechnie określa się jako nurkowanie techniczne. Jedna z szeroko rozpowszechnionych definicji mówi, że każde nurkowanie, w którym w pewnym punkcie planowanego profilu nie jest fizycznie możliwe lub fizjologicznie dopuszczalne wykonanie bezpośredniego i nieprzerwanego pionowego wynurzania się w powietrze powierzchniowe, jest nurkowaniem technicznym. Sprzęt często wymaga oddychania gazami innymi niż powietrze lub standardowe nitroksowe , wiele źródeł gazu i różne konfiguracje sprzętu. Z biegiem czasu niektóre urządzenia i techniki opracowane do nurkowania technicznego stały się szerzej akceptowane w nurkowaniu rekreacyjnym.

Wyzwania związane z głębszymi nurkowaniami i dłuższymi penetracjami oraz duże ilości gazu oddechowego niezbędnego do tych profili nurkowych oraz łatwa dostępność komórek wykrywających tlen, począwszy od późnych lat 80. XX wieku, doprowadziły do odrodzenia zainteresowania nurkowaniem z rebreatherem. Dzięki dokładnemu pomiarowi ciśnienia cząstkowego tlenu stało się możliwe utrzymanie i dokładne monitorowanie oddychającej mieszanki gazów w pętli na dowolnej głębokości. W połowie lat 90. rebreathery z obiegiem półzamkniętym stały się dostępne na rynku nurkowania rekreacyjnego, a następnie na przełomie tysiącleci pojawiły się rebreathery z obiegiem zamkniętym. Rebreathery są obecnie (2018) produkowane na rynek nurkowania wojskowego, technicznego i rekreacyjnego.

typy

Zestawy do nurkowania są dwojakiego rodzaju:

W nurkowaniu z obiegiem otwartym nurek wdycha powietrze ze sprzętu, a cały wydychany gaz jest odprowadzany do otaczającej wody. Tego typu sprzęt jest stosunkowo prosty, ekonomiczny i niezawodny.
W obiegu zamkniętym lub półzamkniętym , zwanym również rebreatherem , nurek wdycha z zestawu i wydycha z powrotem do zestawu, gdzie wydychany gaz jest przetwarzany, aby ponownie mógł oddychać. Sprzęt ten jest wydajny i cichy.

Oba rodzaje zestawów do nurkowania obejmują środki do dostarczania powietrza lub innego gazu oddechowego , prawie zawsze z wysokociśnieniowej butli do nurkowania , oraz uprząż do przymocowania jej do nurka. Większość zestawów do nurkowania z obiegiem otwartym ma regulator zapotrzebowania do kontrolowania dopływu gazu oddechowego, a większość rebreatherów ma wtryskiwacz o stałym przepływie lub elektronicznie sterowany wtryskiwacz do dostarczania świeżego gazu, ale zwykle ma również automatyczny zawór diluentu (ADV), który działa w taki sam sposób jak zawór dozujący, aby utrzymać objętość pętli podczas opadania.

Otwarty obwód

Nurkowanie na żądanie z obiegiem otwartym usuwa wydychane powietrze do środowiska i wymaga, aby każdy oddech był dostarczany nurkowi na żądanie przez automat nurkowy, który zmniejsza ciśnienie z butli magazynowej i dostarcza je przez zawór dozujący, gdy nurek zmniejsza ciśnienie w zaworze dozującym podczas inhalacji.

Podstawowe podsystemy zestawu do nurkowania z obiegiem otwartym to; ^{[ potrzebne źródło ]}

butle nurkowe z zaworami butlowymi, które mogą być połączone kolektorem,
mechanizm regulatora do kontroli ciśnienia gazu,
automat dozujący z ustnikiem, maska pełnotwarzowa lub hełm z wężem zasilającym do kontrolowania przepływu i dostarczania gazu nurkowi.
układ zaworów wydechowych do usuwania zużytego gazu,
Uprząż lub inny sposób mocowania zestawu do nurka.

Dodatkowe elementy, które, jeśli są obecne, są uważane za część zestawu do nurkowania, to;

zewnętrzne zawory rezerwowe i ich drążki sterujące lub dźwignie (obecnie rzadko spotykane)
zanurzalne manometry (prawie wszechobecne) i
dodatkowe (rezerwowe) zawory dozujące (wspólne).

Kompensator pływalności jest zwykle montowany jako integralna część zestawu, ale technicznie nie jest częścią aparatu oddechowego.

Cylinder jest zwykle noszony na plecach. „Zestawy bliźniacze” z dwoma butlami o małej pojemności montowanymi z tyłu, połączonymi kolektorem wysokiego ciśnienia, były bardziej powszechne w latach 60. XX wieku niż obecnie w przypadku nurkowania rekreacyjnego, chociaż bliźniacze butle o większej pojemności („dublety”) są powszechnie używane przez nurków technicznych w celu wydłużenia czasu nurkowania i redundancja. Pewnego razu firma o nazwie Submarine Products sprzedawała sportowy zestaw do nurkowania z trzema butlami z kolektorami montowanymi z tyłu. ^{[ potrzebne źródło ]} Nurkowie penetrujący jaskinie i wraki czasami noszą butle przymocowane do boków zamiast tego, pozwalając im przepływać przez bardziej ograniczone przestrzenie.

Gazety i wiadomości telewizyjne często błędnie opisują nurkowanie z otwartym obiegiem powietrza jako sprzęt „tlenowy”.

Nurkowanie ze stałym przepływem

Zestawy do nurkowania o stałym przepływie nie mają regulatora zapotrzebowania; gaz oddechowy przepływa ze stałą szybkością, chyba że nurek ręcznie go włączy i wyłączy. Zużywają więcej powietrza niż nurkowanie z regulowanym zapotrzebowaniem. Były próby zaprojektowania i wykorzystania ich do nurkowania i zastosowań przemysłowych, zanim akwalung typu Cousteau stał się powszechnie dostępny około 1950 roku. Przykładami były sukienka Charlesa Conderta w USA (stan na 1831), „Ohgushi's Peerless Respirator” w Japonii (ugryzienie -regulator sterowany od 1918 r.) oraz regulator ręczny komendanta le Prieur we Francji (od 1926 r.); patrz Kalendarium technologii nurkowania .

Nurkowanie z obiegiem otwartym

Ten system składa się z jednej lub więcej butli nurkowych zawierających gaz oddechowy pod wysokim ciśnieniem, zwykle 200–300 barów (2900–4400 psi), podłączonych do automatu oddechowego . Regulator zapotrzebowania dostarcza nurkowi tyle gazu, ile potrzebuje przy ciśnieniu otoczenia.

Ten typ zestawu do oddychania jest czasami nazywany akwalungiem . Słowo Aqua-Lung , które po raz pierwszy pojawiło się w patencie Cousteau - Gagnan , jest znakiem towarowym należącym obecnie do Aqua Lung/La Spirotechnique .

Dwuwężowy regulator zapotrzebowania

Klasyczny dwuwężowy akwalung typu Cousteau

Jest to pierwszy typ nurkowego automatu dozującego, który wszedł do powszechnego użytku i który można zobaczyć w klasycznych telewizyjnych przygodach z akwalungiem z lat 60., takich jak Sea Hunt . Były często używane z podwójnymi cylindrami z kolektorami.

Wszystkie stopnie tego typu automatu znajdują się w dużym zespole zaworowym montowanym bezpośrednio do zaworu butli lub kolektora, za szyją nurka. Dwa węże oddechowe z karbowanej gumy o dużym otworze łączą automat z ustnikiem, jeden do zasilania, a drugi do wydechu. Wąż wydechowy służy do zawracania wydychanego powietrza do automatu, aby uniknąć różnic ciśnień spowodowanych różnicami głębokości między zaworem wydechowym a membraną stopnia końcowego , co spowodowałoby swobodny przepływ gazu lub dodatkowy opór przy oddychaniu, w zależności od orientacji nurka w wodzie. W nowoczesnych zestawach jednowężowych tego problemu unika się poprzez przeniesienie automatu drugiego stopnia do ustnika nurka . Automaty z dwoma wężami były standardowo wyposażone w ustnik, ale opcjonalną opcją była maska do nurkowania na całą twarz . ^{[ potrzebne źródło ]}

Regulator jednowężowy

Jednowężowy automat z 2. stopniem, manometrami, mocowaniem BC i wężem suchego skafandra zamocowanym na butli

Większość nowoczesnych zestawów do nurkowania z obiegiem otwartym ma automat nurkowy składający się z zaworu redukcyjnego pierwszego stopnia podłączonego do butli nurkowej zaworu wyjściowego lub kolektora. Ten reduktor zmniejsza ciśnienie z butli, które może wynosić do 300 barów (4400 psi), do niższego ciśnienia, zwykle od około 9 do 11 barów powyżej ciśnienia otoczenia. Wąż niskociśnieniowy łączy to z regulatorem drugiego stopnia, czyli „zaworem dozującym”, który jest zamontowany na ustniku. Wydech odbywa się przez gumowy jednokierunkowy zawór grzybkowy w komorze automatu oddechowego, bezpośrednio do wody dość blisko ust nurka. Niektóre wczesne zestawy do nurkowania z pojedynczym wężem wykorzystywały maski pełnotwarzowe zamiast ustnika, takie jak te produkowane przez Desco i Scott Aviation (którzy nadal produkują jednostki oddechowe o tej konfiguracji do użytku przez strażacy ).

Nowoczesne automaty są zwykle wyposażone w porty wysokiego ciśnienia do czujników ciśnienia komputerów nurkowych i manometrów zanurzeniowych oraz dodatkowe porty niskiego ciśnienia do węży do napełniania suchych skafandrów i urządzeń BC. ^{[ potrzebne źródło ]}

Wtórny zawór dozujący na regulatorze

Uprząż do nurkowania z płytą tylną i kompensatorem pływalności „skrzydłowym” montowanym z tyłu

Pierwszy stopień regulatora
Zawór butli
Ramiączka
Pęcherz kompensatora pływalności
Odciążenie kompensatora pływalności i dolny ręczny zawór zrzutowy
Drugi stopień DV/Regulatora (podstawowy i „ośmiornica”)
Konsola (manometr podwodny, głębokościomierz i kompas)
Wąż do inflatora suchego skafandra
Tylna rejestracja
Wąż inflatora kompensatora pływalności i zawór inflacyjny
Ustnik kompensatora pływalności i ręczny zawór zrzutowy
Pas krokowy
Pas biodrowy

Większość zestawów do nurkowania rekreacyjnego ma zapasowy automat dozujący drugiego stopnia na oddzielnym wężu, konfigurację zwaną automatem dozującym „wtórnym” lub „ośmiornicą”, „alternatywnym źródłem powietrza”, „bezpiecznym wtórnym” lub „bezpiecznym drugim”. Pomysł został wymyślony przez pioniera nurkowania jaskiniowego, Shecka Exleya , jako sposób na dzielenie się powietrzem przez nurków jaskiniowych podczas pływania w pojedynkę w wąskim tunelu, ^{[ potrzebne źródło ]} ale teraz stał się standardem w nurkowaniu rekreacyjnym. Zapewniając dodatkowy zawór dozujący, wyeliminowana jest potrzeba naprzemiennego oddychania z tego samego ustnika podczas dzielenia się powietrzem. Zmniejsza to stres nurków, którzy już znajdują się w stresującej sytuacji, a to z kolei zmniejsza zużycie powietrza podczas akcji ratowniczej i uwalnia rękę dawcy. ^{[ potrzebne źródło ]}

Niektóre agencje szkoleniowe nurków zalecają, aby nurek rutynowo oferował swój podstawowy automat oddechowy nurkowi, który prosi o wspólne powietrze, a następnie przełączył się na własny dodatkowy automat oddechowy. Ideą tej techniki jest to, że wiadomo, że główny zawór dozujący działa, a nurek oddający gaz jest mniej narażony na stres lub ma wysoki poziom dwutlenku węgla, więc ma więcej czasu na uporządkowanie własnego sprzętu po tymczasowym zawieszeniu zdolność oddychania. W wielu przypadkach spanikowani nurkowie wyrywali główne regulatory z ust innych nurków ^{[ potrzebne źródło ]} więc przejście na kopię zapasową jako rutynę zmniejsza stres, gdy jest to konieczne w sytuacji awaryjnej.

W nurkowaniu technicznym oddawanie głównego automatu dozującego jest zwykle standardową procedurą, a główny jest połączony z pierwszym stopniem długim wężem, zwykle około 2 m, aby umożliwić dzielenie się gazem podczas pływania w jednym szeregu w wąskiej przestrzeni, co może być wymagane w jaskini lub wraku. W tej konfiguracji element dodatkowy jest zwykle trzymany pod brodą przez luźną pętlę bungee wokół szyi, zasilaną krótszym wężem i jest przeznaczony do użytku zapasowego przez nurka oddającego gaz. Zapasowy regulator jest zwykle noszony w okolicy klatki piersiowej nurka, gdzie można go łatwo zobaczyć i uzyskać do niego dostęp w nagłych wypadkach. Może być noszony zabezpieczony zrywalnym klipsem na kompensator pływalności , wpinany do miękkiego gniazda ciernego przymocowanego do uprzęży, mocowany poprzez wsunięcie pętli węża w osłonę pasa naramiennego kurtki typu BC lub zawieszany pod brodą na zrywalnej pętli bungee zwanej naszyjnikiem. Metody te zapobiegają również zwisaniu części wtórnej pod nurkiem i zanieczyszczaniu jej gruzem lub zahaczaniem o otoczenie. Niektórzy nurkowie przechowują go w kieszeni BC, ale zmniejsza to dostępność w nagłych wypadkach.

Czasami drugi drugi stopień jest łączony z zespołem zaworu napełniającego i wydechowego urządzenia kompensującego pływalność. Ta kombinacja eliminuje potrzebę stosowania oddzielnego węża niskiego ciśnienia do BC, chociaż złącze węża niskiego ciśnienia do użytku łączonego musi mieć większy otwór niż w przypadku standardowych węży do pompowania BC, ponieważ będzie musiało zapewniać większe natężenie przepływu, jeśli jest używane do oddychania. ^{[ potrzebne źródło ]} Ta jednostka kombinowana jest noszona w pozycji, w której jednostka inflatora zwykle wisi po lewej stronie klatki piersiowej. W przypadku zintegrowanych konstrukcji inflatorów DV/BC, dodatkowy automat oddechowy znajduje się na końcu krótszego węża do napełniania BC, a dawca musi zachować do niego dostęp w celu kontroli pływalności, dlatego przekazanie automatu głównego, aby pomóc innemu nurkowi, jest niezbędne w przypadku tej konfiguracji . ^{[ potrzebne źródło ]}

Dodatkowy zawór dozujący jest często częściowo żółty i może być wyposażony w żółty wąż, aby zapewnić dobrą widoczność i jako wskazanie, że jest to urządzenie awaryjne lub zapasowe.

Gdy używana jest konfiguracja montowana z boku, użyteczność dodatkowego automatu dozującego jest znacznie zmniejszona, ponieważ każda butla będzie miała regulator, a ten, który nie jest używany, jest dostępny jako zapasowy. Ta konfiguracja umożliwia również przekazanie całej butli do odbiornika, więc jest mniej prawdopodobne, że potrzebny będzie długi wąż.

Niektórzy instruktorzy nurkowania nadal nauczają oddychania partnerskiego z pojedynczego automatu dozującego jako przestarzałej, ale nadal czasami przydatnej techniki, której nauczyli się oprócz korzystania z zapasowego DV, ponieważ dostępność dwóch drugich stopni na nurka jest obecnie zakładana jako standard w nurkowaniu rekreacyjnym . ^{[ potrzebne źródło ]}

kriogeniczny

Istnieją projekty kriogenicznych akwalungów z obiegiem otwartym, które zamiast butli mają zbiorniki z ciekłym powietrzem. Operator podwodny Jordan Klein senior z Florydy był współzałożycielem takiego akwalungu w 1967 roku, zwanego „Mako”, i wykonał co najmniej pięć prototypów .

Rosyjski Kriolang (z greckiego krio- (= „mróz” rozumiany jako „zimno”) + angielski „płuco”) został skopiowany z kriogenicznego buta z otwartym obiegiem Jordana Kleina „Mako”. i były produkowane co najmniej do 1974 roku. Musiały być wypełnione na krótko przed użyciem.

Rebreathery

Rebreather Inspiration widziany z przodu

Rebreather recyrkuluje gaz oddechowy już używany przez nurka po zastąpieniu tlenu używanego przez nurka i usunięciu produktu przemiany materii, dwutlenku węgla . Nurkowanie na rebreatherach jest używane przez nurków rekreacyjnych, wojskowych i naukowych, gdzie może mieć przewagę nad nurkowaniem z obiegiem otwartym. Ponieważ 80% lub więcej tlenu pozostaje w normalnym wydychanym gazie, a tym samym jest marnowane, rebreathery wykorzystują gaz bardzo oszczędnie, umożliwiając dłuższe nurkowania i tańsze stosowanie specjalnych mieszanek kosztem bardziej skomplikowanej technologii i większej liczby możliwych punktów awarii. Wymagane jest bardziej rygorystyczne i specjalistyczne szkolenie oraz większe doświadczenie, aby zrekompensować wyższe ryzyko. Ekonomiczne zużycie gazu przez rebreather, zwykle 1,6 litra (0,06 stopy sześciennej) tlenu na minutę, pozwala na nurkowania o znacznie dłuższym czasie trwania przy równoważnym dopływie gazu niż jest to możliwe w przypadku sprzętu z obiegiem otwartym, w którym zużycie gazu może być dziesięciokrotnie wyższe.

Istnieją dwa główne warianty rebreatherów – rebreathery z obiegiem półzamkniętym i rebreathery z obiegiem całkowicie zamkniętym, które obejmują podwariant rebreatherów tlenowych. Rebreathery tlenowe mają maksymalną bezpieczną głębokość operacyjną około 6 metrów (20 stóp), ale kilka rodzajów rebreatherów z całkowicie zamkniętym obiegiem, gdy używa się helu rozcieńczalnik na bazie, może być stosowany na głębokości większej niż 100 metrów (330 stóp). Głównymi czynnikami ograniczającymi rebreathery są czas pracy płuczki z dwutlenkiem węgla, który na ogół wynosi co najmniej 3 godziny, zwiększona praca oddychania na głębokości, niezawodność kontroli mieszanki gazowej oraz wymóg możliwości bezpiecznego wyskoczenia w dowolnym momencie nurkowanie.

Rebreathery są zwykle używane do nurkowania, ale czasami są również używane w systemach ratunkowych do nurkowania z zasilaniem powierzchniowym. ^{[ potrzebne źródło ]}

Możliwa trwałość nurkowania z rebreatherem jest dłuższa niż nurkowania z obiegiem otwartym, przy podobnej wadze i objętości zestawu, jeśli zestaw jest większy niż praktyczna dolna granica rozmiaru rebreathera, a rebreather może być bardziej ekonomiczny, gdy jest używany z drogimi mieszanek gazowych, takich jak helioks i trimiks , ale może to wymagać wielu nurkowań, zanim zostanie osiągnięty próg rentowności, ze względu na wysokie koszty początkowe i eksploatacyjne większości rebreatherów, a ten punkt zostanie osiągnięty wcześniej w przypadku głębokich nurkowań, w których gaz oszczędność jest wyraźniejsza.

Gazy oddechowe do nurkowania

Dopóki Nitrox , który zawiera więcej tlenu niż powietrza, nie został powszechnie zaakceptowany pod koniec lat 90., prawie wszystkie nurkowania rekreacyjne wykorzystywały proste sprężone i przefiltrowane powietrze. Inne mieszanki gazowe, zwykle używane do głębszych nurkowań przez technicznych , mogą zastąpić część lub całość azotu helem (tzw. Trimix lub Heliox , jeśli nie ma azotu) lub wykorzystywać mniejsze proporcje tlenu niż powietrze. W takich sytuacjach nurkowie często noszą ze sobą dodatkowe zestawy do nurkowania, zwane stopniami, z mieszaninami gazów o wyższej zawartości tlenu, które są używane głównie w celu skrócenia czasu dekompresji w nurkowanie dekompresyjne . Te mieszanki gazowe umożliwiają dłuższe nurkowania, lepsze zarządzanie ryzykiem choroby dekompresyjnej , toksyczności tlenowej lub braku tlenu ( niedotlenienie ) oraz nasilenia narkozy azotowej . Zestawy do nurkowania z obiegiem zamkniętym ( rebreathery ) zapewniają mieszankę gazową, która jest kontrolowana w celu optymalizacji mieszanki pod kątem rzeczywistej głębokości w danym momencie.

Butle do nurkowania

Butle gazowe używane do nurkowania są dostępne w różnych rozmiarach i wykonane z różnych materiałów i są zwykle określane według materiału – zwykle aluminium lub stali oraz rozmiaru. W Stanach Zjednoczonych rozmiar jest określany przez ich nominalną pojemność , objętość gazu, który zawierają po rozprężeniu do normalnego ciśnienia atmosferycznego. Typowe rozmiary to 80, 100, 120 stóp sześciennych itp., Przy czym najczęstszym jest „Aluminium 80”. W większości pozostałych krajów rozmiar jest podawany jako rzeczywista objętość wewnętrzna cylindra, czasami określana jako pojemność wodna, ponieważ tak jest mierzona i oznaczana (WC) na cylindrze (10 litrów, 12 litrów, itp.).

Ciśnienie robocze butli będzie się różnić w zależności od standardu produkcji, ogólnie w zakresie od 200 barów (2900 psi) do 300 barów (4400 psi).

Butla aluminiowa jest grubsza i bardziej masywna niż butla stalowa o tej samej pojemności i ciśnieniu roboczym, ponieważ odpowiednie stopy aluminium mają mniejszą wytrzymałość na rozciąganie niż stal i jest bardziej wyporna, chociaż w rzeczywistości cięższa poza wodą, co oznacza, że nurek musiałby nosić większy balast. Stal jest również częściej stosowana do cylindrów wysokociśnieniowych, które przenoszą więcej powietrza przy tej samej objętości wewnętrznej.

Powszechna metoda mieszania nitroksu pod ciśnieniem cząstkowym wymaga, aby butla była w „obsłudze tlenu”, co oznacza, że butla i zawór butli zostały wymienione na wszystkie elementy niezgodne z tlenem, a wszelkie zanieczyszczenia materiałami palnymi zostały usunięte przez czyszczenie. Butle do nurkowania są czasami potocznie nazywane „zbiornikami”, „butelkami” lub „butelkami”, chociaż właściwym terminem technicznym dla nich jest „cylinder” lub „zbiornik do nurkowania”.

Konfiguracja uprzęży

Uprząż kurtki stabilizującej

Zestaw do nurkowania ze zintegrowaną torbą do przechowywania i transportu

Zestaw do nurkowania może być przenoszony przez nurka na kilka sposobów. Dwie najczęstsze podstawowe konfiguracje montażu to montaż tylny i boczny, a montaż tylny można rozszerzyć o pomocniczy montaż boczny, w tym niskoprofilowy montaż boczny z ograniczonym bungee oraz mniej kompaktowy montaż na zawiesiu lub na scenie układ mocowania.

W nurkowaniu rekreacyjnym najbardziej popularna jest uprząż kurtki stabilizującej, w której pojedyncza butla lub czasami bliźniacza jest przymocowana do kompensatora pływalności w stylu kurtki, który jest używany jako uprząż. Niektóre uprzęże w stylu kurtki umożliwiają zawieszenie butli ratunkowej lub dekompresyjnej za pomocą D-ringów na uprzęży. Cylinder ratunkowy można również przymocować do boku głównego cylindra zamontowanego z tyłu.

Płyta tylna i uprząż skrzydłowa

Nurkowanie z zestawem do nurkowania ze zintegrowaną torbą do przechowywania i transportu

Inną popularną konfiguracją jest układ tylnej płyty i skrzydeł , w którym wykorzystuje się pęcherz kompensacyjny wyporności z tylnym napełnieniem, umieszczony pomiędzy sztywną płytą tylną a główną butlą gazową lub butlami. Ten układ jest szczególnie popularny w przypadku zestawów z dwoma lub dwoma butlami i może być używany do przenoszenia większych zestawów z trzema lub czterema butlami i większości rebreatherów. Dodatkowe butle do dekompresji można zamontować na pasie bocznym nurka. ^{[ potrzebne źródło ]}

Istnieje również możliwość zastosowania zwykłej uprzęży plecakowej do podtrzymania zestawu, z kompensatorem wypornościowym lub bez kompensatora wypornościowego. To był standardowy układ przed wprowadzeniem kompensatora pływalności i jest nadal używany przez niektórych nurków rekreacyjnych i zawodowych, gdy pasuje do operacji nurkowej. ^{[ potrzebne źródło ]}

Nurkowie z zaopatrzeniem powierzchniowym są generalnie zobowiązani do posiadania awaryjnego źródła gazu, znanego również jako zestaw ratunkowy , który jest zwykle montowaną z tyłu butlą z obiegiem otwartym, podłączoną do systemu zasilania gazem oddechowym poprzez podłączenie węża międzystopniowego do bloku przełączania gazu (lub blok ratunkowy), zamontowany z boku hełmu lub maski pełnotwarzowej lub na uprzęży nurka, gdzie można go łatwo sięgnąć, ale jest mało prawdopodobne, aby został przypadkowo otwarty. W szczególnych okolicznościach można zastosować inne rozwiązania montażowe.

Widok z góry nurka z uprzężą sidemount

Zestaw do nurkowania w integralnej torbie transportowej

mocowane z boku podtrzymują butle, przypinając je do D-ringów na klatce piersiowej i biodrze po jednej lub obu stronach, a butle zwisają mniej więcej równolegle do tułowia nurka pod wodą. Uprząż zwykle zawiera pęcherz kompensatora pływalności. Dzięki temu systemowi wykwalifikowany nurek może przenosić do 3 butli z każdej strony. ^{[ potrzebne źródło ]}

Niezwykłą konfiguracją, która nie wydaje się być popularna, jest zintegrowana uprząż i pojemnik do przechowywania. Jednostki te składają się z worka zawierającego pęcherz wypornościowy i butlę, z uprzężą i elementami regulatora, które są przechowywane w worku i rozkładane do pozycji roboczej po rozpięciu worka. Niektóre wojskowe rebreathery, takie jak Interspiro DCSC, również przechowują przewody oddechowe wewnątrz obudowy, gdy nie są używane.

Nurkowie techniczni mogą potrzebować nosić ze sobą kilka różnych mieszanek gazowych. Są one przeznaczone do użycia na różnych etapach planowanego profilu nurkowania, a ze względów bezpieczeństwa nurek musi mieć możliwość sprawdzenia, który gaz jest używany na danej głębokości i czasie oraz otwierania i zamykania zaworów zasilających w razie potrzeby, więc gazy są zwykle przenoszone w całkowicie samodzielnych, niezależnych zestawach do nurkowania, które są zawieszone na uprzęży po bokach nurka. Ten układ jest znany jako montaż sceniczny. Zestawy scen mogą być przechowywane w pamięci podręcznej zgodnie z wytycznymi dotyczącymi penetracji, aby można je było pobrać podczas zamykania dla wygody. Są one czasami nazywane zbiornikami zrzutowymi.

Konstrukcja uprzęży

Każda uprząż do nurkowania wymaga systemu podtrzymującego butle na uprzęży oraz systemu mocowania uprzęży do nurka.

Podstawowa uprząż

Najbardziej podstawowy układ zestawu montowanego z tyłu składa się z metalowego lub parcianego paska wokół butli tuż pod ramieniem i drugiego niżej w cylindrze, do którego przymocowane są parciane paski na ramię i talię. Paski naramienne mogą mieć stałą długość, aby dopasować się do konkretnego nurka, ale częściej są regulowane. Czasami do jednego lub obu pasków naramiennych dodawana jest klamra szybkiego zwalniania. Pas biodrowy ma klamrę do zamykania i zwalniania. a pas biodrowy jest zwykle regulowany dla bezpieczeństwa i wygody. Do mocowania pasków uprzęży do pasów butli zastosowano różne mocowania. Pas krokowy jest opcjonalny i zwykle biegnie od dolnej części cylindra do przodu pasa. Ten pasek zapobiega podjeżdżaniu zestawu do góry na nurku podczas użytkowania. Ten układ jest nadal czasami używany.

Płyta tylna lub uprząż plecaka

Charakterystyczna różnica między tą uprzężą a uprzężą podstawową polega na tym, że między butlą a paskami uprzęży dodano sztywną lub elastyczną płytkę tylną. Butla jest przymocowana do płyty tylnej za pomocą metalowych lub parcianych pasków, a paski uprzęży są przymocowane do płyty tylnej. Pod innymi względami system jest podobny do uprzęży podstawowej. Sposoby mocowania butli obejmują metalowe opaski zaciskowe, mocowane za pomocą śrub lub zacisków obsługiwanych dźwignią, lub pasy parciane, zwykle mocowane klamrami krzywkowymi.

Ten rodzaj uprzęży był pierwotnie używany w tej prostej formie, ale obecnie jest częściej używany z kompensatorem pływalności typu skrzydełkowego z nadmuchiwaniem tylnym, umieszczonym pomiędzy butlą a tylną płytą.

Zespoły krzywkowe

Dwie opaski krzywkowe mocujące cylinder do płyty tylnej

Plastikowa klamra krzywkowa napięta

Połączenie paska parcianego i klamry krzywkowej, które służy do mocowania butli do kompensatora pływalności lub płyty tylnej, jest znane jako opaska krzywkowa lub pasek krzywkowy. Są rodzajem opaski na zbiornik, która obejmuje paski ze stali nierdzewnej używane do trzymania razem zestawów dwóch butli. Zwykle opierają się one na ponadśrodkowym działaniu dźwigni w celu zapewnienia napinania i blokowania, które można modyfikować za pomocą szczelin do regulacji długości i dodatkowego mocowania zabezpieczającego, takiego jak rzep , utrzymującego wolny koniec na miejscu. Większość sprzączek krzywkowych do nurkowania jest formowanych wtryskowo z tworzywa sztucznego, ale niektóre są ze stali nierdzewnej. Wiele uprzęży do nurkowania rekreacyjnego opiera się na pojedynczej taśmie krzywkowej, która utrzymuje butlę na płycie tylnej. Inne modele zapewniają dwa paski krzywek dla bezpieczeństwa. Opaska krzywkowa może być również używana na nosidle lub zestawie nurkowym sidemount, aby przymocować dolny zacisk do butli.

Opaski czołgowe

Zestaw podwójnych 12-litrowych butli stalowych z kolektorem, zmontowany za pomocą dwóch opasek zbiornika ze stali nierdzewnej.

Opaski ze stali nierdzewnej to standardowa metoda podtrzymywania podwójnych butli z kolektorami, ponieważ zapewniają dobre podparcie butli, minimalizują obciążenie kolektorów oraz zapewniają proste i niezawodne punkty mocowania do połączenia z płytą tylną

Uprząż sidemount

Najbardziej podstawowa uprząż sidemount to niewiele więcej niż butle wyposażone w szlufki i wsuwane na standardową asekurację grotołaza lub pas akumulatorowy wraz z wszelkimi dodatkowymi obciążnikami potrzebnymi do osiągnięcia neutralnej pływalności oraz akumulator montowany na pasku grotołaza. Ta prosta konfiguracja jest szczególnie niskoprofilowa i nadaje się do małych cylindrów.

Bardziej złożonym, ale nadal minimalistycznym systemem jest uprząż parciana z pasami naramiennymi, pasem biodrowym i pasem krokowym, obsługująca różne suwaki i D-ringi do mocowania butli i akcesoriów, ze zintegrowanym obciążeniem lub oddzielnymi pasami balastowymi lub bez, oraz z lub bez kompensatora pływalności montowanego z tyłu, który można przymocować do uprzęży lub bezpośrednio do nurka. Butle są zwykle przymocowane do D-ringu na ramieniu lub klatce piersiowej i D-ringu pasa biodrowego po każdej stronie.

Akcesoria

W większości zestawów do nurkowania w uprząż wbudowany jest kompensator pływalności (BC) lub urządzenie kontrolujące pływalność (BCD), takie jak montowane z tyłu skrzydło lub kamizelka stabilizująca (znana również jako „płaszcz pchający”). Chociaż ściśle mówiąc nie jest to część aparatu oddechowego, zwykle jest podłączone do źródła powietrza nurka, aby zapewnić łatwe napełnianie urządzenia. Zwykle można to również zrobić ręcznie za pomocą ustnika, aby zaoszczędzić powietrze na powierzchni lub w przypadku awarii systemu pompowania pod ciśnieniem. BCD napełnia się powietrzem z węża inflatora niskiego ciśnienia, aby zwiększyć objętość sprzętu nurkowego i spowodować, że nurek uzyska pływalność. Kolejny przycisk otwiera zawór, aby spuścić powietrze z kamizelki i zmniejszyć objętość sprzętu oraz powoduje utratę pływalności nurka. Niektóre BCD pozwalają na zintegrowaną wagę, co oznacza, że BCD ma specjalne kieszenie na ciężarki, które można łatwo zrzucić w nagłych przypadkach. Funkcją BCD pod wodą jest utrzymywanie nurka na neutralnej pływalności, tj . ani nie unosi się, ani nie tonie. BCD służy do kompensacji kompresji skafandra oraz do kompensacji spadku masy nurka podczas wydychania powietrza z butli.

Systemy balastowe do nurkowania zwiększają średnią gęstość płetwonurka i sprzętu, aby skompensować wyporność sprzętu nurkowego, zwłaszcza skafandra, umożliwiając nurkowi pełne zanurzenie się z łatwością poprzez uzyskanie neutralnej lub lekko ujemnej pływalności. Systemy balastowe pierwotnie składały się z solidnych bloków ołowianych przymocowanych do pasa wokół talii nurka, ale niektóre systemy balastowe do nurkowania są wbudowane w kamizelkę kuloodporną lub uprząż. Systemy te mogą wykorzystywać małe nylonowe worki śrutu ołowianego lub małe obciążniki, które są rozmieszczone wokół BCD, umożliwiając nurkowi uzyskanie lepszego ogólnego rozkładu ciężaru, co prowadzi do bardziej poziomego wykończenia w wodzie. Obciążniki butli można przymocować do butli lub nakręcić na opaski utrzymujące butlę w BCD.

Wiele rebreatherów z obiegiem zamkniętym wykorzystuje zaawansowaną elektronikę do monitorowania i regulacji składu gazu oddechowego.

Nurkowie z rebreatherami i niektórzy nurkowie z obiegiem otwartym noszą dodatkowe butle nurkowe do ratowania na wypadek zużycia lub awarii głównego źródła gazu oddechowego. Jeśli cylinder ratunkowy jest mały, można je nazwać „ cylindrami kucykowymi ”. Mają własne regulatory zapotrzebowania i ustniki i są technicznie odrębnymi dodatkowymi zestawami do nurkowania. W nurkowaniu technicznym nurek może nosić ze sobą różne wyposażenie na różne fazy nurkowania. Niektóre gazów oddechowych , takie jak trimix, mogą być używane tylko na głębokości, a inne, takie jak czysty tlen , może być używany tylko podczas przystanków dekompresyjnych na płytkiej wodzie. Najcięższe butle są zwykle noszone na plecach wsparte na płycie tylnej , podczas gdy inne są zawieszone z boku w mocnych punktach uprzęży. ^{[ potrzebne źródło ]}

Kiedy nurek nosi ze sobą wiele butli nurkowych, zwłaszcza tych wykonanych ze stali , problemem może być brak wyporności . Mogą być potrzebne kamizelki kuloodporne o dużej pojemności, aby umożliwić nurkowi skuteczną kontrolę pływalności. ^{[ potrzebne źródło ]}

Nadmiar rur i połączeń przechodzących przez wodę ma tendencję do zmniejszania wydajności pływania, powodując opór hydrodynamiczny . ^{[ potrzebne źródło ]}

Dyfuzor to element montowany nad wylotem spalin, który rozbija wydychane gazy na bąbelki na tyle małe, że nie widać ich nad powierzchnią wody, i powoduje mniejszy hałas (patrz sygnatura akustyczna ). Są używane w nurkowaniu bojowym, aby uniknąć wykrycia przez obserwatorów powierzchniowych lub przez hydrofony podwodne , Podwodne operacje usuwania min prowadzone przez nurków odprawowych , aby wyciszyć hałas, zmniejszyć ryzyko detonacji min akustycznych oraz w biologii morskiej , aby uniknąć zakłóceń zachowanie ryb.

Zaprojektowanie odpowiedniego dyfuzora do rebreathera jest znacznie łatwiejsze niż do nurkowania z obiegiem otwartym , ponieważ natężenie przepływu gazu jest na ogół znacznie mniejsze. ^{[ potrzebne źródło ]} Otwarty system dyfuzorów zwany „tłumikiem do nurkowania ” został opracowany przez Eddiego Paula na początku lat 90. dla fotografów podwodnych, Johna McKenneya i Marty'ego Snydermana; prototyp miał dwa duże kamienie filtracyjne zamontowane z tyłu cylindra z wężem podłączonym do otworów wydechowych reduktora drugiego stopnia . Kamienie filtrujące zostały zamontowane na ramieniu na zawiasach, aby unosiły się 1 do 2 stóp (30 do 60 cm) nad nurkiem, aby ustawić efekt ssania różnicy ciśnień w głębokości, aby przeciwdziałać dodatkowemu ciśnieniu wydechu potrzebnemu do wydychania przez dyfuzor. Twierdzono, że tłumik do nurkowania zmniejsza hałas wydechu o 90%. Rebreathery z obiegiem zamkniętym okazały się bardziej przydatne w zbliżaniu nurków do rekinów.

Wytrzymałość gazowa zestawu do nurkowania

Wytrzymałość gazowa zestawu do nurkowania to czas, przez jaki zapas gazu wystarczy podczas nurkowania. Wpływ na to ma rodzaj zestawu do nurkowania i okoliczności, w jakich jest on używany.

Otwarty obwód

Wytrzymałość gazowa podczas nurkowania z obiegiem otwartym zależy od takich czynników, jak pojemność (objętość gazu) w butli nurkowej , głębokość nurkowania i częstość oddychania nurka, która zależy od wysiłku, sprawności fizycznej, wzrostu nurka, stan umysłu i doświadczenie, między innymi. Nowi nurkowie często zużywają całe powietrze ze standardowej aluminiowej butli 80 w ciągu 30 minut lub mniej podczas typowego nurkowania, podczas gdy doświadczeni nurkowie często nurkują przez 60 do 70 minut na tej samej średniej głębokości, używając butli o tej samej pojemności, co oni nauczyli się bardziej efektywnych technik nurkowania. ^{[ potrzebne źródło ]}

Nurek z obiegiem otwartym, którego szybkość oddychania na powierzchni (ciśnienie atmosferyczne) wynosi 15 litrów na minutę, zużyje 3 x 15 = 45 litrów gazu na minutę na głębokości 20 metrów. [(20 m/10 m na bar) + 1 bar ciśnienia atmosferycznego] × 15 l/min = 45 l/min). Jeśli 11-litrowa butla napełniona do 200 barów ma być używana do rezerwy 17%, to (83% × 200 × 11) = 1826 litrów do dyspozycji. Przy 45 l/min nurkowanie na głębokości wyniesie maksymalnie 40,5 minuty (1826/45). Te głębokości i czasy są typowe dla doświadczonych nurków rekreacyjnych, którzy bez pośpiechu eksplorują rafę koralową przy użyciu standardowych butli aluminiowych 80 o ciśnieniu 200 barów, jakie można wypożyczyć z komercyjnych nurkowań rekreacyjnych w większości tropikalne wyspy lub nadmorskie kurorty. ^{[ potrzebne źródło ]}

Rebreather półzamknięty

Rebreather z obiegiem półzamkniętym może mieć wytrzymałość około 3 do 10 razy większą niż równoważne nurkowanie z obiegiem otwartym i głębokość ma na niego mniejszy wpływ; gaz jest poddawany recyklingowi, ale świeży gaz musi być stale wtryskiwany w celu zastąpienia co najmniej zużytego tlenu, a nadmiar gazu musi zostać odprowadzony. Chociaż zużywa gaz bardziej ekonomicznie, waga rebreathera zachęca nurka do noszenia mniejszych butli. Mimo to większość systemów półzamkniętych pozwala na co najmniej dwa razy dłuższy czas trwania niż przeciętne systemy z obwodami otwartymi (około dwóch godzin) i często jest ograniczona wytrzymałością skrubera. ^{[ potrzebne źródło ]}

Rebreathery o obiegu zamkniętym

Nurek z rebreatherem tlenowym lub nurek z rebreatherem z całkowicie zamkniętym obiegiem zużywa około 1 litra tlenu skorygowanego do ciśnienia atmosferycznego na minutę. Z wyjątkiem czasu wynurzania lub opadania, prawidłowo działający rebreather z obiegiem zamkniętym zużywa bardzo mało rozcieńczalnika lub nie zużywa go wcale. Nurek z 3-litrową butlą tlenową wypełnioną do 200 barów, który pozostawi 25% rezerwy, będzie w stanie wykonać nurkowanie 450 minut = 7,5 godziny (3 litry × 200 barów × 0,75 litra na minutę = 450 minut). Ta wytrzymałość jest niezależna od głębokości. Żywotność sodowo-wapniowej będzie prawdopodobnie krótsza, podobnie jak czynnik ograniczający nurkowanie. ^{[ potrzebne źródło ]}

W praktyce na czas nurkowania na rebreatherach częściej wpływają inne czynniki, takie jak temperatura wody i potrzeba bezpiecznego wynurzenia (patrz Dekompresja (nurkowanie) ), i generalnie dotyczy to również zestawów o obiegu otwartym o dużej pojemności. ^{[ potrzebne źródło ]}

Zagrożenia i bezpieczeństwo

Zestawy do nurkowania zawierają gaz oddechowy pod wysokim ciśnieniem. Zmagazynowana energia gazu może wyrządzić znaczne szkody, jeśli zostanie uwolniona w niekontrolowany sposób. Największe ryzyko występuje podczas ładowania butli, ale urazy zdarzają się również, gdy butle były przechowywane w zbyt gorącym otoczeniu, co może powodować wzrost ciśnienia gazu, przez zastosowanie niekompatybilnych zaworów butli, które mogą pęknąć pod obciążeniem lub przez pęknięcie węży regulatora w kontakcie z użytkownikiem, ponieważ ciśnienie przekraczające 100 funtów na cal kwadratowy (6,9 bara) może spowodować pęknięcie skóry i wstrzyknięcie gazu do tkanek wraz z możliwymi zanieczyszczeniami.

Sprzęt do nurkowania ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa , ponieważ niektóre rodzaje awarii mogą narazić użytkownika na bezpośrednie ryzyko śmierci w wyniku utonięcia, a katastrofalna awaria butli do nurkowania może spowodować natychmiastową śmierć lub poważne obrażenia osób znajdujących się w pobliżu. Sprzęt do nurkowania z obiegiem otwartym jest uważany za wysoce niezawodny, jeśli jest prawidłowo złożony, przetestowany, napełniony, konserwowany i używany, a ryzyko awarii jest dość niskie, ale na tyle wysokie, że powinno być brane pod uwagę przy planowaniu nurkowania, a tam, gdzie to stosowne, należy podjąć środki ostrożności, aby umożliwić odpowiednia reakcja w przypadku awarii. Opcje łagodzenia zależą od okoliczności i trybu awarii.

Zobacz też

Kalendarium technologii nurkowania - Chronologiczna lista ważnych wydarzeń w historii sprzętu do nurkowania podwodnego
Lista organizacji certyfikujących nurków - Agencje wydające certyfikaty potwierdzające kompetencje w zakresie umiejętności nurkowych

Bibliografia

Davis, Robert H. (1955). Głębokie nurkowanie i operacje na łodziach podwodnych (wyd. 6). Tolworth, Surbiton, Surrey: Siebe Gorman & Company Ltd.

Obrazy zewnętrzne

www.divingmachines.com – Klasyczne akwalungi, w tym typy trzycylindrowe