Основной задачей подводного дыхательного аппарата (акваланга) является обеспечение сбалансированной подачи воздуха к легким водолаза под таким давлением, которое равно окружающей среде. Акваланг состоит из трех основных частей:

1. Баллоны. Высокопрочные стальные емкости, в которые закачивается воздух под высоким давлением. В последнее время используются баллоны из алюминиевого сплава. Давление в баллоне - 200 - 300 атм.
2. Регулятор давления. Является редуктором преобразования высокого давления в баллоне в низкое, под которым воздух подается к дыхательной маске.
3. Вспомогательное оборудование: маска, соединительные шланги, ремни для крепления и грузовая система.
4. Компенсатор плавучести. Представляет собой резиновую емкость, в которую подкачивается воздух в зависимости от глубины погружения.

Чаще всего заправляются чистым обезвоженным воздухом. Также используются различные дыхательные смеси, составленные из кислорода, азота и гелия. Особенно они необходимы при большой глубине погружения. Для заправки баллонов используется специальный компрессор. Он сжимает воздух до необходимого давления, а также очищает его от частиц воды и смазочного масла. Чистота дыхательной смеси - важнейшее условие для безопасного дайвинга. Используются многоступенчатые фильтры с адсорбентами и сепараторы. Баллоны рекомендуется хранить заправленными, так как тогда исключается попадание посторонних веществ и воды, что сильно увеличивает коррозию внутренней поверхности.

Регулятор давления - важнейший узел аппарата для дайвинга. Сейчас пользуются комбинированными моделями. Они одновременно выполняют несколько функций:

• Снижение давления воздуха до необходимого значения, которое зависит от глубины погружения.
• Контроль за давлением в баллоне (на корпусе установлен манометр).
• Крепление дыхательных шлангов на маске. Размещение выпускного клапана.

Одноступенчатый устанавливается на вентилях баллонов на спине. При положении лицом вниз (а это одно из основных положений дайвера), он находится на 20 - 30 сантиметров выше легких, что затрудняет дыхание. Поэтому сейчас стали пользоваться двухступенчатой системой. Узел второй ступени именуется как легочный автомат, а первая - редуктор давления. Двухступенчатая система отличается хорошей функциональностью и особенно часто используется в дайвинг-клубах, так как обеспечивает комфорт.

Редуктор регулятора размещают как можно ближе к баллону в целях безопасности, так как соединение выполняется магистралью высокого давления. Иногда используют два редуктора, отдельный на каждый баллон. Давление в магистрали от редуктора к легочному автомату - 10 - 15 атм. Легочный автомат навешивают на маску. В особо ответственных случаях используют дублирующую дыхательную систему. Тогда контуры от обоих баллонов делаются полностью раздельными и независимыми друг от друга.

Огромное значение для безопасного погружения имеет субъективный контроль за расходом воздуха. Основной прибор, который для этого используется - манометр. Сейчас делают по аналоговой схеме. Она отличается простотой и надежностью. Цифровые приборы пока распространены мало, но по ним проще отсчитывать оставшееся время погружения. Манометр непосредственно контролирует давление в баллоне и соединяется с ним гибкой магистралью высокого давления.

Все основные части аппарата для дайвинга соединяются в единую систему при помощи различных резиновых шлангов. Ремни обеспечивают закрепление аппарата на спине. Компенсатор плавучести имеет вид жилета с наполняемой воздухом емкостью. Благодаря компенсатору по мере погружения во все более плотную среду воды, плавучесть дайвера остаётся неизменной.

Данная статья не является попыткой пересказа общеизвестных фактов, и создания еще одной, похожей друг на друга статьи.

Задача – сформировать однозначное и прозрачное понимание устройства и принципов работы, одного из основных элементов снаряжения для занятия дайвингом.

Лично у меня, долгое время, было именно приблизительное понимание основ работы регулятора для дайвинга, и это не правильно.

Знание общих принципов построения и основ работы, позволит Вам более осмысленно подходить к выбору данного элемента снаряжения для дайвинга.

Когда мы говорим «» - мы подразумеваем, что это часть автономного легководолазного снаряжения.
Для того, что бы не было путаницы, стоит сказать, что существует легководолазное снаряжение двух типов – использующее замкнутую и открытую схемы дыхания.

Дыхательный аппарат с замкнутой схемой, называют ребризером.

Дыхательный аппарат с открытой схемой, называют аквалангом.

Само слово «Акваланг» - не несет смысловой нагрузки, и появилось, благодаря Жаку-Иву Кусто, и Эмилю Ганьяну, которые назвали этим именем фирму (Aqualung, Aqua Lung), начавшую массово производить эту часть автономного легководолазного снаряжения.

Со временем, это название стало привычным общеупотребительным на территории Европы и Азии. В нашей стране, подводная охота с аквалангом запрещена.

Акваланг состоит из двух основных частей баллонов – со сжатой дыхательной смесью и редуктора , понижающего высокое давление в баллоне, до значений, необходимых для вдоха.

Баллон может быть изготовлен, из стали, алюминиевых сплавов, титана, углеволокна и т.д., как следствие, разница в весе, долговечности, стоимости. Главное требование – выдерживать высокое давление. Условно, оборудование разделено на оборудование с возможным давлением до 230 атм., и 300 атм.

При погружении, на пловца, начинает действовать давление воды, возрастающее по мере роста глубины. Для того, что бы сделать вдох, нужно преодолеть эту силу.

Силы мышц грудной клетки не достаточно для вдоха, даже на метровой глубине. Поэтому вдыхаемый воздух, должен подаваться под давлением, компенсирующим давление воды.

Чем больше глубина, тем больше должно быть давление подаваемого воздуха. При этом дыхание должно оставаться максимально естественным и комфортным. Эту работу выполняет регулятор для дайвинга.

При погружении на значительные глубины, и как следствие, нахождение под действием большего внешнего давления, вызывает сложные физиологические изменения в организме человека. Следствием попыток избежать негативных последствий этого воздействия, явилось использование в качестве дыхательной смеси, различных газовых смесей, что потребовало конструктивных изменений регулятора.

В задачи этой статьи входит рассмотрение только общих принципов работы.

Преобразование давления воздуха до давления, необходимого для вдоха, происходит в два этапа. Первый, основной этап понижения обеспечивает редуктор - часть регулятора для дайвинга устанавливаемая непосредственно на вентиль баллона.

Второй этап понижения давления и автоматизацию процесса дыхания выполняет "дыхательный автомат" - часть, находящаяся во рту дайвера и соединенная с редуктором воздушным шлангом.

Редуктор или первая ступень, может быть двух типов, поршневой и мембранной.

Большинство используемых регуляторов используют схему с мембраной. Для понимания принципов работы, на мой взгляд, достаточно будет рассмотреть только ее.

Проще всего понять как это работает, можно посмотрев эту анимацию:

Здесь показаны этапы работы сбалансированной первой ступени регулятора.

Когда давление с шланге, достигает определенного давления, клапан редуктора, перекрывает подачу воздуха из баллона.

Система начинает находиться в равновесии. Давление в шланге, в данном случае, управляет открытием - закрытием клапана.

Кок только дайвер делает вдох и давление падает, клапан открывается и подается новая порция воздуха.

Когда фаза вдоха заканчивается, давление в шланге возрастает и клапан первой ступени регулятора для дайвинга закрывается.

Многие начинающие дайверы, решившие приобрести своё собственное снаряжение, задаются вопросом, как выбрать акваланг. Сегодня специализированные магазины предлагают широкий для дайвинга, рассчитанной как для начинающих ныряльщиков, так и для дайверов с опытом. Чтобы решить, какое снаряжение покупать, следует понять, в чём между ними разница.

Из чего состоит акваланг

Акваланг состоит из следующих составных частей:

• баллон. Применяют обычно одну или две ёмкости, заполненные дыхательной смесью. Одна ёмкость вмещает в себя от 7 до 18 литров сжатого воздуха;
• регулятор. Как правило, состоит из двух частей - редуктора и лёгочного автомата. В одном акваланге может содержаться от одного до нескольких редукторов;
• компрессор плавучести. Это специальный надувной жилет, благодаря которому дайвер может регулировать глубину погружения.

Типы акваланга

Используется три типа аквалангов, различающихся между собой принципом дыхания.

Открытая схема

Достаточно недорогая, лёгкая и не имеющая больших габаритов экипировка. Этот тип дыхания работает только на подачу дыхательной смеси. Переработанный воздух при выдыхании выбрасывается в окружающую среду и не смешивается с воздухом в баллонах. Это позволяет избежать кислородного голодания или отравления углекислым газом. Отличается простотой конструкции и безопасен в использовании. Однако имеется один существенный недостаток: модели с открытой схемой дыхания не предназначены из-за высокого расхода дыхательной смеси на глубине.

Замкнутая схема

Принцип работы такого типа акваланга заключается в том, что выдыхаемый ныряльщиком переработанный воздух проходит очистку от углекислоты, насыщается кислородом и вновь становится пригодным для дыхания. Такая система обладает большим количеством преимуществ:

• небольшая масса и габариты снаряжения;
• возможность погружения на глубоководье;
• большая длительность ;
• возможность оставаться незамеченным.

Однако настоящий тип экипировки рассчитан на высокий уровень подготовки и не подходит новичкам. К недостаткам можно отнести значительную стоимость.

Полузакрытая схема

Принцип работы такой системы является гибридом открытой и закрытой схем дыхания. То есть часть переработанного воздуха вновь обогащается кислородом и становится доступной для дыхания, а избыток выбрасывается в окружающую среду. При этом для разной глубины погружения используются разные газовые коктейли для дыхания.

Резервный источник дыхания

Многие дайверы в качестве резервного баллона предпочитают использовать мини-акваланги. Мини-модели представляют собой компактную систему, предназначенную для дыхания под водой на небольшой глубине. В систему мини-акваланга входит малолитражная ёмкость с воздухом и редуктор с загубником. Объём воздуха зависит .

Выбор баллона

Выбирая баллоны для дайвинга, необходимо обратить внимание на их определённые характеристики.

Материал

Как правило, ёмкости для дыхательных смесей изготавливают из стали или алюминия. Стальные имеют повышенную прочность, но подвержены коррозии, чего нельзя сказать об алюминиевых. Однако большинство предпочитают приобретать именно баллоны из стали, поскольку при правильной эксплуатации они способны прослужить не один год.

Количество и объём

Какое количество баллонов приобретать - дело личных предпочтений. Нет разницы, что использовать: один баллон с объёмом 14 литров или два баллона по 7 литров. Объём следует увеличивать, если планируется погружение, требующее большого запаса дыхательной смеси.

Многие профессиональные дайверы предпочитают не приобретать баллоны, а вместо этого покупают собственный компрессор. Имея свой компрессор, баллоны можно просто брать напрокат и заправлять их самостоятельно. Приобретать новый компрессор или б/у - дело личных предпочтений и финансовых возможностей, поскольку стоит компрессор достаточно дорого. Новичкам же приобретать собственный компрессор рекомендуется только в том случае, если дайвингом планируется заниматься всерьёз и надолго.

Для новичков, не знающих, как выбрать акваланг, рекомендуется обращаться в специализированные магазины, где консультанты дадут все необходимые профессиональные рекомендации. Экономить на снаряжении не стоит, поскольку качественное спряжение исправно прослужит не один год.

переводится, как "водяные легкие". Создание составных частей акваланга происходило постепенно. Сначала был запатентован регулятор подачи воздуха с поверхности, затем он был приспособлен для использования в акваланге. Первый удачный аппарат для дыхания под водой, использующий чистый кислород, был изобретён в 1878 году. Первый акваланг был создан в 1943 году французами Жаком-Ивом Кусто и Эмилем Ганьяном.

Акваланг может быть одно-, двух- или трёхбаллонным с воздухом, находящемся под давлением 150-200 атмосфер. Обычно используются баллоны емкостью 5 и 7 литров, но при необходимости можно воспользоваться баллонами на 10 и даже 14 литров. Они имеют цилиндрическую форму с вытянутой горловиной, которая снабжена внутренней резьбой для крепления патрубка или трубки высокого давления. Баллоны выполняются из алюминия или стали. Стальные баллоны должны быть покрыты защитным слоем, без которого их внешняя часть подвергается коррозии. В качестве такого покрытия используется цинк. Баллоны из стали более прочные и обладают меньшей плавучестью. Заполняются баллоны сжатым и фильтрованным воздухом или газовой смесью. Современные баллоны имеют защиту от переполнения. Акваланг снабжён лёгочным автоматом и ремнями для крепления к телу человека.

Все акваланги подразделяются на три вида по типу схемы дыхания: с открытой, полузакрытой и закрытой схемой.

Если акваланг работает на принципе пульсирующей подачи воздуха для дыхания (только на вдох) с выдохом в воду, то это открытая схема. При этом выдыхаемый воздух не перемешивается с вдыхаемым и повторное его использование исключается, в отличие от аппаратов с замкнутым циклом.

В аквалангах с замкнутой схемой дыхания из выдыхаемого дайвером воздуха удаляется углекислый газ и по потребности добавляется кислород. В этом случае один и тот же объём воздуха используется для дыхания несколько раз. Используя такой тип акваланга, дайвер менее замете для обитателей подводного мира и не пугает их, так как отсутствуют пузырьки выдыхаемого воздуха.

При полузакрытой схеме часть выдыхаемого воздуха идёт на регенерацию, а часть – в воду.

Дыхание в акваланге открытого типа осуществляется следующим образом: сжатый воздух поступает в легкие через загубник из дыхательного автомата, а выдох производится непосредственно в воду. Для подачи воздуха служит регулятор, присоединяющийся к выходу баллонного блока. Из каждого баллона поочередно воздух идет в регулятор через стопорные краны. По манометру, соединённому с регулятором, можно убедиться в том, баллон заполнен воздухом в соответствии с рабочим давлением, а, протянув руку назад и повернув стопорные краны, узнать, сколько у Вас в баллонах осталось воздуха.

Вторая ступень регулятора – легочный (дыхательный) автомат, преобразует воздух, выходящий из первой ступени регулятора до давления окружающей среды и подаёт его к дыхательным органам человека в необходимом количестве. Дыхательные автоматы делятся на две группы – с поточным и противоточным механизмом клапана. В большинстве современных аквалангов устанавливается дыхательный аппарат с поточным механизмом клапана. Клапан открывается потоком воздуха, идущим из первой ступни во время вдоха и перекрывает трубку выдоха, а при выдохе - трубку вдоха. Таким образом, в аквалангах с замкнутым циклом, предотвращается потеря чистого воздуха и вдыхание уже использованного.

По своему устройству акваланги бывают одноступенчатыми и двухступенчатыми, без разделения ступеней редуцирования воздуха и с разделением. В наше время используются двухступенчатые автоматы с разделенными ступенями редуцирования.

Акваланг - устройство для обеспечения дыхания человека, находящегося под водой. Конструкция этого автономного дыхательного устройства состоит из двух баллонов со сжатым воздухом, дыхательного аппарата, ремней крепления.

Принцип работы основан на автоматически подающемся воздухе из баллонов, где он находится в сжатом виде. Акваланг был создан в 1943 г. во Франции учеными Ж. И. Кусто и Э. Ганьяном. Это устройство позволяет человеку находиться под водой на глубине до 40 м несколько минут и даже до 1 ч. Акваланг имеет очень широкое использование в спасательных работах, научно-исследовательских работах, проходящих под водой, а также в подводном спорте. Для более длительного пребывания человека под водой и опускания его на большую глубину используют специальное водолазное снаряжение. Это снаряжение различается по способам снабжения человека газовой смесью и бывает автономным и неавтономным. Схема дыхания бывает вентилируемой, открытой, полузамкнутой и замкнутой.

Состав дыхательных газовых смесей также бывает различным и состоит из воздуха или кислорода, или смеси азота и кислорода, или гелия и кислорода. Кроме баллонов с газовой дыхательной смесью, водолазное снаряжение имеет специальную водонепроницаемую оболочку, которая называется водолазным скафандром и надежно защищает человека от внешней среды. Такое снаряжение во многих странах появилось в 1930- 1940-х гг., хотя попытки погружения человека на глубину даже 30 м практиковались уже с древних времен. Но под водой человек без всякого оборудования мог продержаться не более 2 мин, и даже использование дыхательной тростниковой трубки не могло увеличить время пребывания человека под водой. И только в конце XVIII в. были изобретены воздушный насос и водолазное снаряжение - скафандр. В России водолазное дело появилось уже в 1882 г.

Современное водолазное снаряжение различается по конструкции, которая зависит от назначения. Способ подачи воздуха также различается. При неавтономном способе водолаз дышит воздухом, который подается с поверхности по шлангу. Но это ограничивает глубину погружения до 60 м и маневренность водолаза. Поэтому автономный способ более эффективен. Глубина погружения также влияет на состав газовой смеси: воздушно-кислородная смесь позволяет человеку опуститься на глубину до 100 м, гелиокислородная смесь обеспечивает погружение более чем на 100 м. Поэтому такое водолазное
снаряжение используется для спасательных работ и при строительстве или ремонте под водой и практикуется во многих зарубежных странах, особенно в США, Великобритании, Германии, Франции.

Дальнейшее усовершенствование такого снаряжения направлено на улучшение условий пребывания человека под водой и эффективности его работы. Разрабатываются новые методы и создаются нрвые искусственные газовые смеси.