ILoveDiving.ru

Общие сведения о подводных дыхательных аппаратах

Подводные дыхательные аппараты подразделяются на Две основные группы: дыхательные аппараты (снаряжение) с подачей воздуха или другой дыхательной смеси с поверхности и автономные дыхательные аппараты.

Дыхательные аппараты с подачей воздуха (дыхательной смеси) с поверхности делятся на вентилируемые, с выдохом в воду и инжекторно-регенеративные.
К вентилируемому снаряжению относятся водолазные скафандры разных конструкций. Они позволяют производить различные водолазные работы в течение длительного времени (до нескольких часов) на глубинах 30—70 м и более в районе, радиус которого ограничивается длиной шланга. Воздух для дыхания подается с определенным давлением с поверхности воды по шлангу под шлем скафандра, который соединен через манишку с водолазной резино-тканевой рубахой с обеспечением полной герметичности. Шлем скафандра с манишкой изготовляется из листовой меди толщиной 1—1,5 мм и изолирует голову водолаза от воды, защищает от ушибов и образует пространство с некоторым запасом воздуха для дыхания.

Водолазное снаряжение с выдохом в воду (СВВ) является облегченным снаряжением и предусматривает дыхание сжатым воздухом, подаваемым по шлангу с поверхности воды, через дыхательный автомат. Выдох осуществляется в воду.

Инжекторно-регенеративное подводное снаряжение предназначено для спусков на большие глубины. Система дыхания в нем предусматривает подачу по шлангу с поверхности смеси гелия и кислорода и одновременную циркуляцию газовой смеси в аппарате для очистки от выдыхаемого водолазом углекислого газа. Снаряжение сложно по устройству.

Водолазное снаряжение с подачей воздуха по шлангам с поверхности ввиду сложности устройства и эксплуатации, необходимости профессиональных навыков и умения для спортивных целей не применяется.

Автономные дыхательные аппараты позволяют человеку свободно плавать под водой на различных глубинах— до 20—80 м и более. Будучи не связан шлангом для подачи воздуха, пловец освобождается от необходимости все время находиться в вертикальном положении и ходить по дну, как этого требует применение подводного снаряжения других видов. Свобода перемещения под водой во всех направлениях, компактность и малый вес, возможность быстрого применения делают автономные дыхательные аппараты пригодными для выполнения под водой самых различных работ. Автономные дыхательные аппараты можно подразделить на кислородно-регенеративные, работающие на газовой смеси, и воздушные.

Кислородно-регенеративные автономные дыхательные аппараты, которые часто называются легководолазными, предусматривают использование для дыхания чистого кислорода. Из-за опасности отравления кислородом погружения в этих аппаратах ограничиваются глубиной 20 м. Кислородно-регенеративные дыхательные аппараты бывают различных типов и отличаются устройством и способом обеспечения дыхания человека. Из существующих типов аппаратов наибольшее распространение имеют аппараты с круговой (замкнутой) схемой дыхания (рис. 35,о,в).

Вдох в этом аппарате производится из эластичного дыхательного мешка емкостью 6—8 л, что обеспечивает самый глубокий вдох и самый глубокий выдох. В этот мешок из баллона дозирующим устройством подается порция кислорода. При вдохе по трубке вдоха кислород поступает в легкие человека. Выдыхаемая газовая смесь благодаря наличию в мундштучной коробке соответствующих клапанов по трубке выдоха попадает в коробку поглотителя и далее снова в дыхательный мешок. В коробке поглотителя находится 1—2 кГ химического вещества, которое поглощает углекислый газ, очищая тем самым выдыхаемый воздух. В качестве поглотителя используют, в частности, гранулированный известковый химический поглотитель ХПИ (ГОСТ 6755-53), представляющий собой зерна размером 2,5—5,5 мм из гидрата окиси кальция (96%) и едкого натра (4%). 1 кГ такого известкового поглотителя способен связать до 100 л углекислого газа. Коробка поглотителя некоторых типов дыхательных аппаратов заряжается специальными регенеративными веществами, которые не только поглощают углекислый газ, но и выделяют кислород, обеспечивая более экономный расход кислорода из баллона.

Дыхательный аппарат имеет кислородоподающий механизм, состоящий обычно из редуктора, дозирующего устройства (байпаса) и указателя минимального давления. Этот механизм снижает высокое давление кислорода из баллона до рабочего давления и обеспечивает непрерывную и равномерную (дозированную) подачу кислорода из баллона аппарата в дыхательный мешок.

Рис. 35. Схемы автономных кислородно-регенеративных дыхательных аппаратов:
а — замкнутая круговая схема дыхания; б — маятниковая схема дыхания; е — схема дыхательного аппарата типа ИДА-57: 1 — баллон с кислородом; 2— дыхательный мешок; 3 — коробка с химпоглотителем; 4 — трубка выдоха; 5 — мундштучная коробка; 6 — трубка вдоха; 7 — кислородоподаю-щий механизм с байпасом; 8 — редуктор; 9 — дыхательный автомат; 10 — маска.

Кислородно-регенеративные дыхательные аппараты с маятниковой схемой дыхания (рис. 35,6) работают обычно на регенеративном веществе, поглощающем углекислый газ и выделяющем кислород. Схема аппарата предусматривает прохождение дыхательной смеси через регенеративную коробку дважды: при вдохе и при выдохе. Кислородоподающий механизм позволяет добавлять кислород в дыхательный мешок из баллона при уменьшении объема дыхательной смеси в мешке во время погружения на глубину.

Из отечественных кислородно-регенеративных аппаратов наиболее известны аппараты типов ИСА-М-48 и ИДА-57, обладающие хорошими техническими характеристиками и позволяющие пробыть под водой в среднем до 2 час. Схема аппарата типа ИДА-57 (рис. 35, в) в отличие от других предусматривает наличие дыхательного автомата, который обеспечивает автоматическую дополнительную подачу кислорода в дыхательный мешок, когда расход его превышает постоянную подачу, осуществляемую кислородоподающим механизмом.

Кислородно-регенеративные дыхательные аппараты имеют небольшой вес и небольшие размеры, но обладают существенными недостатками: ограниченность глубины погружения, возможность возникновения тяжелых заболеваний (кислородное голодание, отравление кислородом или углекислым газом), длительность подготовки к действию, сравнительная сложность устройства и эксплуатации, взрывоопасное^ кислорода и т. д. Поэтому кислородно-регенеративные дыхательные аппараты (так же, как и аппараты, работающие на газовой смеси) для спортивных целей не применяются.

Рис. 36. Схема устройства акваланга:
1 — баллоны; 2 — вентили; 3 — дыхательный (легочный) автомат; 4 — трубка вдоха; 5 — мундштучная коробка с загубником; 6 —трубка выдоха; 7 — обойма для крепления баллонов с ремнями.

Воздушные автономные подводные дыхательные, аппараты (акваланги). Акваланги являются дыхательными аппаратами индивидуального пользования, работающими на сжатом воздухе по открытой схеме дыхания (рис. 36). Принцип открытой схемы дыхания состоит в том, что сжатый в баллонах воздух во время вдоха поступает в легкие через дыхательный автомат, а выдох производится непосредственно в воду. Дыхательный автомат, или, как его часто называют, легочный автомат, обеспечивает подачу воздуха из баллонов в легкие в нужном объеме под давлением, равным давлению окружающей среды. Это позволяет при наличии в баллонах большого запаса сжатого воздуха плавать под водой сравнительно длительное время (до 1 часа) и на различных глубинах — до 40 м. Использование для дыхания сжатого воздуха, а не кислорода, свободный выдох в воду, отсутствие дыхательного мешка и наличие автоматического дыхательно-подающего прибора исключают возможность таких тяжелых водолазных заболеваний, как кислородное .отравление, кислородное голодание, и отравление углекислым газом, сводит к минимуму возможность баротравмы легких и возникновение кессонной болезни. Благодаря этим качествам воздушные автономные дыхательные аппараты лучше других обеспечивают физиологические условия дыхания. Простота и надежность конструкции, безопасность в обращении и эксплуатации, быстрая готовность к действию, большие глубины погружения, доступность широкому кругу лиц как молодого, так и пожилого возраста сделали возможным использование воздушных подводных дыхательных аппаратов (аквалангов) для самых различных целей, в том числе и для спортивных.

С появлением аквалангов возник новый вид спорта — подводный, в котором акваланг является обязательным предметом снаряжения.

Все существующие конструкции воздушных дыхательных аппаратов имеют единый принцип устройства и действия и одни и те же основные части по своему назначению. Этими частями являются: баллоны высокого давления с вентилями, дыхательный (легочный) автомат, трубки вдоха и выдоха с мундштучной коробкой, обойма для крепления баллонов в кассету и комплект ремней для крепления аппарата на корпусе человека.

Опубликовано:
14.12.09

Категория - Подводное снаряжение