Автономное снаряжение для глубоководных спусков

Классифицировать автономные дыхательные аппараты по принципу действия можно на два основных типа: работающие по открытой схеме дыхания и рециркуляционные аппараты (ребризеры). Более подробно классификационную схему можно представить в следующем виде (Рис.5):

Рисунок 5 (нажмите для увеличения)

Аппараты, работающие по открытому циклу дыхания

Развитие глубоководных спусков в автономном снаряжении изначально шло по экстенсивному пути. За счет увеличения емкости баллонов дыхательного аппарата с открытой схемой дыхания, их количества и рабочего давления в них. Конфигурация автономного снаряжения для глубоководных спусков строится по принципу дублирования основных элементов снаряжения, которые непосредственно отвечают за жизнеобеспечение водолаза. Это основной и резервный регуляторы (дыхательные автоматы), двойная емкость регулировки плавучести (BCD), продублированные приборы контроля глубины и времени, и др. Как уже отмечалось, глубоководные погружения в автономном режиме предполагают смену дыхательных газовых смесей в процессе спуска. Это заставляет водолаза нести на себе дополнительные (этапные) баллоны с соответствующими ДГС. Необходимые объемы газов также планируются как минимум с полуторным запасом, по так называемому «правилу третей».

Системы с открытой схемой дыхания достаточно хорошо отработаны и неплохо зарекомендовали себя в многочисленных глубоководных экспедициях во всех акваториях мира. Тем не менее, они имеют существенные ограничения, связанные, прежде всего, с достаточно высоким расходом ДГС и, как результат, чрезмерно большим количеством необходимых баллонов, регуляторов и т.д., что приводит к довольно громоздким комплектациям (Рис.6). Имеется и еще ряд весьма серьезных ограничений, таких как дискретность состава ДГС при переключениях, чрезмерная пересушенность дыхательных смесей и их низкая температура.

Рисунок 6

Аппараты, работающие по замкнутой схеме дыхания (ребризеры)

Ребризеры в последние годы стали приобретать все большую популярность как в любительском дайвинге так и среди профессионалов. На приведенной диаграмме (Рис.7) показана тенденция развития рециркуляционных аппаратов различных типов за последние 100 лет (данные ассоциации AHR -L’Avenir et Histoire des Recycleurs). Интересно отметить резкий всплеск развития практически всех типов ребризеров в последнее десятилетие, но особенно интенсивный рост наблюдается у аппаратов с автоматическим поддержанием уровня РО2.

Рисунок 7

Наиболее технически совершенными являются смесевые аппараты полностью замкнутого цикла с электронной регулировкой состава дыхательной смеси. Наибольшее распространение среди ребризеров данного типа получили аппараты Inspiration (выпущено более 7000 единиц) и его модернизированная и уменьшенная модификация – Evolution (Рис.8). Принципиальная схема аппарата Evolution приведена на Рис.9.

Рисунок 8

Технические характеристики аппарата Evolution

Рисунок 9

 Отличительной особенностью модифицированной версии аппарата является принципиально новая электроника, функциональные возможности которой позволяют оперативно управлять параметрами ребризера, такими, например, как выбор установочного давления (Setpoint) и поддержание постоянного значения РО2 независимо от глубины, автоматическое переключение его на заданном горизонте, текущий расчет декомпрессионного режима в реальном масштабе времени, отображение рабочей зоны картриджа патрона поглотителя, световые и звуковые тревожные сигналы о превышении безопасных параметров, и многое другое. Модемный блок дает возможность выводить нa персональный компьютер всю информацию о проведенном спуске для последующего анализа (см. Рис.10).

Рисунок 10

Многолетний опыт автора в эксплуатации этих аппаратов позволяет говорить о целом ряде преимуществ рециркуляционных систем перед снаряжением с открытой схемой дыхания. К ним относятся:

• Широкий диапазон рабочих глубин
• Высокая автономность (более трех часов работы на одной заправке, причем независимо от глубины погружения), низкий расход газов (Рис.11)
• Комфортность дыхания (в результате химической реакции в патроне поглотителя, ДГС на дыхание поступает подогретой и увлажненной). Как результат - снижение теплопотерь и риска обезвоживания организма
• Оптимизация дыхательной смеси. Автоматически поддерживается заданное парциальное давление кислорода во всем диапазоне глубин
• Снижение времени на декомпрессию (Рис.12)

Рисунок 11

 Ниже приводятся сравнительные режимы декомпрессии при погружении на аппаратах с открытой схемой дыхания (на воздухе и с использованием для декомпрессии кислорода на последних остановках) и на ребризере. Выбран типичный спуск на глубину 51 метр с экспозицией на грунте 35 минут. Режим погружения на открытой схеме взят из стандартных отечественных декомпрессионных таблиц (Единые правила безопасности труда на водолазных работах – РД 31.84.01-90):

Рисунокк 12

Для ребризера – режим рассчитан по программе Z-Plan версия v1.03 (алгоритм Булльмана ZH 16c). Тип ребризера – Inspiration / Evolution, установка РО2 (Setpoint) - 1,4; дилуент – воздух (Рис.13).

Рисунок 13

Анализ показывает, что общее время декомпрессии на ребризере составляет 37 минут против 1 часа 51 мин при погружении на воздухе, т.е. почти в три раза меньше. В случае использовании в открытой схеме кислорода начиная с 15-метровой отметки (что крайне опасно из-за гипероксии), декомпрессия сократится до 59 минут, что, тем не менее, превышает режим ребризера для данного спуска более чем в полтора раза.

Еще одним немаловажным фактором является расход газов на дыхание. В рассматриваемом примере погружение по открытой схеме потребует порядка 7650 литров воздуха (при интенсивности дыхания 20 литров/мин). Это – четыре 10-литровых баллона, заправленных до 200 атм. При тех же условиях при использовании ребризера потребление составит порядка 80 литров кислорода (это менее 30 атм из 3-литрового баллона аппарата) и еще меньше дилуента. Таким образом, одна заправка ребризера обеспечивает возможность совершить до трех погружений по данному режиму.

• < Назад
• Вперёд >