Как сделать акваланг? Самодельный акваланг: инструкция по изготовлению. Отечественные акваланги Почему в акваланге используется сжатый воздух

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.

Акваланги помогают людям погружаться под воду на большую глубину. Имея за спиной акваланг, ныряльщики свободно передвигаются под водой, им не нужно брать с собой шланги, в которые подается воздух с борта корабля.

Запасы воздуха в акваланге хранятся в двух или более стальных баллонах, причем воздух в них находится в сжатом виде. С помощью специального клапана дыхательная смесь в небольших количествах выпускается из баллона в трубку, соединенную с нагубником. Такой нагубник ныряльщик придерживает зубами. Поскольку нос у аквалангиста зажат особыми выступами в подводной маске, дышит он через рот.

Акваланг пристегивается к человеку специальными мягкими лямками и поясом, тяжелым, словно якорь. Кстати, такой пояс помогает аквалангисту оставаться под водой. Благодаря современным аквалангам человек под водой передвигается так же легко и свободно, как рыбы. На ногах у ныряльщика - большие ласты, которыми он загребает воду, тем самым высвобождая свои руки. Поэтому ныряльщик может прихватить с собой подводный фотоаппарат или подводное ружье. В неглубоких водах аквалангисты погружаются более чем на полчаса.

Но даже надев самый современный костюм для подводного плавания, аквалангисты не смогут нырнуть на глубину более 100 метров. На такой глубине вода давит на предметы с такой силой, что все кажется в десять раз тяжелее, чем на ее поверхности. Поэтому воздух в баллонах акваланга начинает расходоваться в десять раз быстрее.

Даже снарядив акваланг огромными баллонами, ныряльщику не удается пробыть на такой глубине более двух минут.

К сожалению, аквалангиста подстерегают и другие опасности. Баллоны акваланга на четыре пятых заполнены азотом и на одну пятую кислородом, то есть кислород с азотом находится в той же пропорции, что в обыкновенном воздухе. Кислород жизненно необходим человеку. Что же касается азота, он просто выводится из организма. Но под высоким давлением часть азота начинает растворяться в крови и поглощаться мышечной тканью.

Когда аквалангист поднимается на поверхность, азот должен выйти из его крови и мышечной ткани. Если он быстро не выходит через легкие, то азот застаивается, превращаясь в крошечные пузырьки в теле человека. Такие пузырьки защемляют нервные окончания и закупоривают кровеносные сосуды, вызывая у человека воздушную эмболию, заболевание, сопровождающееся очень сильными болями. Воздушная эмболия может закончиться смертельным исходом или оставить человека калекой на всю жизнь.

Вот почему аквалангистам следует подниматься с глубины в 80-100 метров очень медленно, с частыми остановками.

«Хочу купить акваланг. Что посоветуете?», «Нужен акваланг для дайвинга. Как выбрать надежный?» — такими вопросами задаются многие. Подводная охота, дайвинг, погружения в коралловые рифы для фото и видеосъемки подводной флоры и фауны — все это требует качественной экипировки, и начинающему дайверу будет полезно узнать, какие акваланги бывают и чем различаются.

Разработал первый акваланг знаменитый мореплаватели и океанолог Жак-Ив Кусто. Именно он придумал способ, как дышать под водой с помощью сжатого воздуха. Собственно aqualang — это название торговой марки, ставшее названием аппарата для подводного плавания (как ксерокс, например).

Классический костюм для дайвинга

Сейчас аквалангом называют всю систему дыхательных трубок с баллонами, но на самом деле термин «акваланг» обозначает регулятор подачи кислорода. Именно его дайверы держат во рту во время путешествия в морские глубины. Остальная часть системы называется «скуба». SCUBA означает Self Contained Underwater Breathing Apparatus, то есть «автономный аппарат для подводного дыхания». Впрочем, точность определения российских пользователей не интересуют: только у нас есть слово «аквалангисты», тогда как весь мир использует слово «скуба-дайвер» . Соответственно дайвинг во всем мире называют скуба-дайвингом.

Профессиональные дайверы сегодня предпочитают такие бренды как Scuba Pro, Sherwood, Mares и Poseidon. Эти аппараты не подведут на любой глубине. А вот баллоны покупать смысла нет — проще арендовать их на месте в дайвинг-центре. Достаточно приобрести переностной компрессор для перезарядки баллонов сжатым воздухом.

Акваланги в своем развитие прошли 5 модификаций:

• Одноступенчатый регулятор или регулятор с совмещенными ступенями редуцирования — сегодня уже не выпускаются;
• Регуляторы с разнесенными ступенями (первая — клапан, вторая — противоточная) — дешевые модели низкой надежности;
• Регуляторы с разнесёнными ступенями редуцирования и предохранителем — легкие, недорогие, достаточно надежные решения ;
• Регуляторы со сбалансированными поточными вторыми и первыми ступенями — популярные современные модели для ныряния на любую глубину;
• Регуляторы с изменяемой подачей воздуха («умные» акваланги) — продвинутые профессиональные решения с автоматическим управлением скорости подачи воздуха в редуктор и дыхательный автомат.

Регуляторы (акваланги) нужно промывать пресной водой от морской соли. Нельзя сушить резиновые элементы конструкции на солнце — появятся трещины.

Для погружения на небольшую глубину в теплых водоемах (любительский дайвинг) можно приобрести легкие рекреационные акваланги. Правда, обычно их просто арендуют в курортных дайвинг-центрах.

Средняя стоимость регуляторов колеблется от 14 до 20 тысяч рублей. Проверить качество сборки довольно просто: в хорошем акваланге отсутствует сопротивления на вдох — воздух «засасывается» легко и свободно. Вдыхание с силой через плохой фильтр может привести к отеку легкого и усталости дыхательной мускулатуры.

В снаряжение скуба-дайвера или аквалангиста входит также компенсатор плавучести. Он должен быть яркого цвета (оранжевый, желтый, красный). Ведь именно по нему можно будет найти ныряльщика, если того отнесет течением. Герметичность компенсатора — второй важный фактор выбора. Цены на компенсаторы имеют сильный разброс: от 6 до 32 тысяч рублей. Любителю имеет смысл сначала приобрести недорогой жилет, а вот профессионалы используют компенсаторы плавучести в виде крыла.

Если все-таки есть желание таскать с собой свои собственные баллоны, то нужно знать следующие критерии:

• чем больше глубина погружения — тем больше расход воздуха;
• баллоны из некоррозийной стали надежнее алюминиевых;
• ремни и застежки нужно подбирать к конкретному баллону.

Стандартные объемы баллонов от 5 до 22 литров. Перед каждым погружением обязательно проверяются вентили. Для этого нужно нажать кнопку предварительной подачи и понюхать воздуха. Любой посторонний запах сигналит о необходимости замены баллона.

Переносные скутеры постепенно становятся постоянным атрибутом дайвинга

Тяжелый или легкий акваланг, по сути, имеет мало значения в дайвинге. Вода на глубине компенсируют любой вес, а помогут друзья или напарники по дайвинг-клубу.

В следующей статье будет рассказано о том, подводной охоты и плавания в бассейне.

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.

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.