Воздушные аппараты...
Воздушные аппараты известны под названием “акваланг” (водяные лег-
кие). Первый акваланг создали в 1943 году французы Жак-Ив Кусто и Эмиль
Ганьян. Акваланг состоит из одного, двух или трех баллонов с воздухом
под давлением 150-200 атмосфер, легочного автомата, шлангов вдоха и вы-
доха, ремней крепления аппарата к телу человека. Наиболее употребительны
баллоны емкостью 5 и 7 литров, но применяются также 10 - и даже 14-лит-
ровые. Важной характеристикой, определяющей пригодность баллонов к ис-
пользованию, является отношение их веса в килограммах к внешнему объему
в литрах. Оно не должно превышать единицы, в противном случае имеет мес-
то большая отрицательная плавучесть, затрудняющая плавание под водой и
самостоятельный подъем пловца на поверхность.
Работа акваланга основана на принципе пульсирующей подачи воздуха для
дыхания (только на вдох) по открытой схеме, т.е. с выдохом в воду. При
этом исключается перемешивание выдыхаемого воздуха с вдыхаемым или пов-
торное его использование, как это происходит в аппаратах с замкнутым
циклом.
Дыхание в акваланге осуществляется по следующей схеме: сжатый в бал-
лонах воздух поступает в легкие через загубник из дыхательного автомата,
а выдох производится непосредственно в воду.
Воздух поочередно из каждого баллона идет через стопорные краны в ме-
таллический патрубок, соединенный с редукционным клапаном. К патрубку
прикрепляется армированная резиновая трубка с манометром, находящимся на
груди у пловца. Протянув руку назад и повернув стопорные краны, пловец
может определить по манометру, сколько у него осталось воздуха. Манометр
для пловца является тем же, чем является указатель уровня бензина для
водителя автомобиля: он позволяет пловцу судить, сколько времени может
он находиться под водой.
Главная часть конструкции акваланга - дыхательный (легочный) автомат,
с помощью которого воздух подается к дыхательным органам человека в не-
обходимом количестве и под давлением, соответствующим давлению окружаю-
щей воды. Специальный клапан при вдохе перекрывает трубку выдоха, а при
выдохе - трубку вдоха. Тем самым предотвращается потеря свежего воздуха
и вдыхание использованного. В первых моделях акваланга трубка выдоха от-
сутствовала, пока Кусто не обнаружил, что аппарат, прекрасно работавший,
когда пловец находился лицом вниз, отказывал, если он переворачивался на
спину. Это объясняется тем, что давление воздуха в дыхательном клапане и
в выпускном отверстии возле рта пловца было неодинаковым. Выход был най-
ден в том, что посредством трубки выдоха выпускное отверстие передвинули
к затылку пловца.
Дыхательные автоматы по своему устройству бывают одноступенчатыми и
двухступенчатыми, без разделения ступеней редуцирования воздуха и с раз-
делением. В настоящее время используются, в основном, двухступенчатые
автоматы с разделенными ступенями редуцирования. Схема их действия тако-
ва:
Редуктор 1 крепится непосредственно на баллоне со сжатым воздухом. Из
него воздух по гибкому гладкому шлангу 2 поступает в дыхательный автомат
6, который размещен возле рта пловца. Дыхательный автомат разделен мемб-
раной 5 на внутреннюю (подмембранную) и внешнюю (надмембранную) полости.
В корпусе автомата размещен качающийся клапан вдоха 4 со штоком, распо-
ложенный под углом к мембране. При вдохе во внутренней полости автомата
создается разрежение. Под действием наружного давления, мембрана, проги-
баясь во внутреннюю полость, давит тогда на шток клапана вдоха и перека-
шивает этот клапан 4 относительно седла. Через образовавшийся зазор воз-
дух поступает во внутреннюю полость автомата.
После окончания вдоха давление во внутренней полости уравнивается с
наружным давлением воды, мембрана возвращается в нейтральное положение и
прекращает давить на шток клапана. Тогда под воздействием силы пружины 3
клапан садится на седло и прекращает доступ воздуха во внутреннюю по-
лость автомата. Выдох производится через клапаны выдоха, размещенные в
корпусе дыхательного автомата.
Отсутствие в данной конструкции длинных гофрированных шлангов (имев-
шихся в прежних моделях), минимальный путь воздуха от клапана вдоха к
дыхательным органам, а также к клапану выдоха, сравнительно малый объем
полости дыхательного автомата - все это дало возможность значительно
снизить сопротивление дыханию. В СНГ к числу аквалангов такого типа
относятся АВМ-3, АВМ-5, АВМ-6, АВМ7С, АСВ-2, ШАП-62, Украина-2 и ряд
других.
По сравнению с кислородными аппаратами, акваланги обладают целым ря-
дом существенных преимуществ:
- они очень быстро приводятся в действие, достаточно открыть вентили
баллонов и взять в рот загубник;
- надежны в эксплуатации и просты в обслуживании;
- безопасны как при зарядке, так и в работе;
- безопасны в применении на глубинах до 40 метров;
- использование сжатого воздуха исключает как кислородное отравление,
так и кислородное голодание;
- открытая схема дыхания исключает отравление углекислым газом;
- отсутствие дыхательного мешка и легочно-автоматический принцип
действия сводят к минимуму опасность возникновения баротравмы легких;
- опасность возникновения кессонной болезни также минимальна, пос-
кольку ткани организма не успевают перенасытиться азотом.
Кроме того, акваланг позволяет человеку свободно плавать под водой,
освобождая его от необходимости все время находиться в вертикальном по-
ложении или ходить по дну. Все эти достоинства аквалангов обусловили ши-
рочайшее применение их не только в военном деле, но и в подводном спор-
те, а также для самых разнообразных подводных работ. Их применяют спаса-
тели, ремонтники, кинооператоры и фотографы, археологи, гидротехники,
ихтиологи и многие другие.
| ← Кислородные аппараты | Комбинированные аппараты → |