История ребризеров
В 1878 году офицер торгового флота Генри Флюсc разработал аппарат замкнутого цикла. Аппарат выглядел следующим образом:
На лице водолаза была герметичная маска и от нее шли две трубки к дыхательному мешку и коробке, в которой был едкий калий для поглощения углекислоты. Баллон, находящийся на спине был наполнен кислородом под высоким давлением. Водолаз вдыхал кислород и выдыхал смесь кислорода с выработанной организмом углекислотой, которая в свою очередь далее поглощалась едким калием и далее кислород, очищенный от углекислого газа поступал для нового вдоха. При помощи ручного клапана дайвер регулировал поступление новой порции кислорода, то есть система подачи кислорода была полностью ручной.
Физика процесса была довольно простой. Воздух содержит около 80% азота, около 20% кислорода, плюс сотые доли процента углекислоты. Отработанный или выдыхаемый воздух содержит уже около 15-16% кислорода, также 80% азота и уже 4-5% углекислого газа. Воздух, двигающий в замкнутом цикле будет накапливать углекислоту и поэтому необходимо его удалять при поглощения его химикатом, параллельно компенсируя содержание кислорода, который содержится в специальном баллоне. Практически, получается, что дайвер сам конструирует себе дыхательную смесь. Если дайвер желает дышать смесью кислорода с азотом, то тогда необходимо взять с собой и баллон с азотом.
На лице водолаза была герметичная маска и от нее шли две трубки к дыхательному мешку и коробке, в которой был едкий калий для поглощения углекислоты. Баллон, находящийся на спине был наполнен кислородом под высоким давлением. Водолаз вдыхал кислород и выдыхал смесь кислорода с выработанной организмом углекислотой, которая в свою очередь далее поглощалась едким калием и далее кислород, очищенный от углекислого газа поступал для нового вдоха. При помощи ручного клапана дайвер регулировал поступление новой порции кислорода, то есть система подачи кислорода была полностью ручной.
Физика процесса была довольно простой. Воздух содержит около 80% азота, около 20% кислорода, плюс сотые доли процента углекислоты. Отработанный или выдыхаемый воздух содержит уже около 15-16% кислорода, также 80% азота и уже 4-5% углекислого газа. Воздух, двигающий в замкнутом цикле будет накапливать углекислоту и поэтому необходимо его удалять при поглощения его химикатом, параллельно компенсируя содержание кислорода, который содержится в специальном баллоне. Практически, получается, что дайвер сам конструирует себе дыхательную смесь. Если дайвер желает дышать смесью кислорода с азотом, то тогда необходимо взять с собой и баллон с азотом.
Первые наброски ребризера
Собственно в этом и состоит основной принцип регенерации и соответственно принцип аппарата замкнутого цикла.
Самые первые испытания Флюсс проводил в бассейне лондонского Политехнического института. Результат на этих небольших глубинах в бассейне был отличным. Флюсс мог находиться под водой более часа и, затем, было принято решение об испытании этого аппарата в реальных морских условиях.
Глубина первого погружения в море была 5,5 метров. Дыхательный мешок был наполнен обычным воздухом, а в баллоне был чистый кислород, к ногам, для придания себе отрицательной плавучести, были привязан свинец и железные цепи. Страховочный конец связывал Флюсса с поверхностью. Через некоторое время страховочный конец ослаб и смелого экспериментатора немедленно подняли на поверхность. В лодке у Флюса началась рвота с кровью, которая прекратилась через некоторое время и, уже через несколько дней, Флюсс возобновил испытания. На тот момент никто не знал о токсических свойствах кислорода на глубине, равно как никто не предполагал то, что это смертельно опасно.
Флюсс экспериментировал. В одно из погружений он попробовал прекратить вообще подачу кислорода, что незамедлительно вылилось в потерю сознания.
Исследовательская страсть Флюсса было продиктована природной любознательностью Флюсса и желанием исследовать подводные глубины, но практическое применение его аппарат получил тогда поначалу только шахтах при проведении спасательных работ.
Фирма "Зибе, Горман и К°" приняла разработку Флюсса и построила аппарат «Имен-110». Впоследствии этот аппарат прекрасно показал себя при спасении шахтеров в 1880 и в 1882 году. В данных случаях он использовался как противогаз.
Далее в стенах КБ фирмы "Зибе, Горман и К°" конструкторы совместили аппарат Флюсса со скафандром Зибе и сей гибрид нашел свое применение в затопленных шахтах, поскольку проникновение туда водолаза со шлангами было крайне опасно.
Через год после испытания преимущества аппарата подтвердились и виной тому стала трагедия произошедшая при прокладке тоннеля под рекой Северн. Вода прорвалась и затопила тоннель. Возникла необходимость закрыть шлюз и, соответственно, были вызваны водолазы. Глубина шахты составляла 61 метр и расстояния в тоннеле до шлюза 305 метров. Все попытки водолазов, в частности даже такого опытного и известного профессионала как Александр Ламберт, были безрезультатны.
Узнав об этом, Генри Флюсс немедленно предложил свои услуги. Дорогу Флюсcу показывал Ламберт. В полнейшей темноте Флюсс медленно двигался вдоль тоннеля. В процессе прохождения обвалился потолок и Флюсс повернул обратно.
Затем он предпринял еще несколько тщетных попыток достичь цели, и тогда Ламберт сам решил спуститься, используя аппарат Флюсса. Ламберт мотивировал свое предложение тем, что лучше знает этот тоннель и вообще имеет больший опыт в спасательных и водолазных работах. Расчет оказался верным и опытный и отважный водолаз решил поставленную задачу. Добравшись до шлюза, он закрыл один клапан, пробыв под водой более полутора часа. Во время второго спуска Ламберт полностью закрыл шлюз.
Теперь можно было освобождать тоннель от воды и камней. И тем не менее изобретение Флюсса практически не привлекло к себе внимание, несмотря на колоссальный успех аппарата Флюсса, и только 1902 году фирма "Зибе, Герман и К°"приняла решение о дальнейшей модернизации этой техники. Предложение поступило лично от управляющего компанией и разработчика, по совместительству, Роберта Дэвиса. Дэвис имел свои соображения по улучшению, которые и изложил Флюссу. Флюсс согласился и кислородный аппарат был значительно модернизирован. Стальной баллон заменил медный, и таким образом запасы кислорода увеличились в пять раз. Поглотитель углекислоты был заменен на более современный, но, самое главное, было то, что ручной клапан был заменен на редукционный, работающий по принципу клапана Рукейроля—Денейруза.
Самые первые испытания Флюсс проводил в бассейне лондонского Политехнического института. Результат на этих небольших глубинах в бассейне был отличным. Флюсс мог находиться под водой более часа и, затем, было принято решение об испытании этого аппарата в реальных морских условиях.
Глубина первого погружения в море была 5,5 метров. Дыхательный мешок был наполнен обычным воздухом, а в баллоне был чистый кислород, к ногам, для придания себе отрицательной плавучести, были привязан свинец и железные цепи. Страховочный конец связывал Флюсса с поверхностью. Через некоторое время страховочный конец ослаб и смелого экспериментатора немедленно подняли на поверхность. В лодке у Флюса началась рвота с кровью, которая прекратилась через некоторое время и, уже через несколько дней, Флюсс возобновил испытания. На тот момент никто не знал о токсических свойствах кислорода на глубине, равно как никто не предполагал то, что это смертельно опасно.
Флюсс экспериментировал. В одно из погружений он попробовал прекратить вообще подачу кислорода, что незамедлительно вылилось в потерю сознания.
Исследовательская страсть Флюсса было продиктована природной любознательностью Флюсса и желанием исследовать подводные глубины, но практическое применение его аппарат получил тогда поначалу только шахтах при проведении спасательных работ.
Фирма "Зибе, Горман и К°" приняла разработку Флюсса и построила аппарат «Имен-110». Впоследствии этот аппарат прекрасно показал себя при спасении шахтеров в 1880 и в 1882 году. В данных случаях он использовался как противогаз.
Далее в стенах КБ фирмы "Зибе, Горман и К°" конструкторы совместили аппарат Флюсса со скафандром Зибе и сей гибрид нашел свое применение в затопленных шахтах, поскольку проникновение туда водолаза со шлангами было крайне опасно.
Через год после испытания преимущества аппарата подтвердились и виной тому стала трагедия произошедшая при прокладке тоннеля под рекой Северн. Вода прорвалась и затопила тоннель. Возникла необходимость закрыть шлюз и, соответственно, были вызваны водолазы. Глубина шахты составляла 61 метр и расстояния в тоннеле до шлюза 305 метров. Все попытки водолазов, в частности даже такого опытного и известного профессионала как Александр Ламберт, были безрезультатны.
Узнав об этом, Генри Флюсс немедленно предложил свои услуги. Дорогу Флюсcу показывал Ламберт. В полнейшей темноте Флюсс медленно двигался вдоль тоннеля. В процессе прохождения обвалился потолок и Флюсс повернул обратно.
Затем он предпринял еще несколько тщетных попыток достичь цели, и тогда Ламберт сам решил спуститься, используя аппарат Флюсса. Ламберт мотивировал свое предложение тем, что лучше знает этот тоннель и вообще имеет больший опыт в спасательных и водолазных работах. Расчет оказался верным и опытный и отважный водолаз решил поставленную задачу. Добравшись до шлюза, он закрыл один клапан, пробыв под водой более полутора часа. Во время второго спуска Ламберт полностью закрыл шлюз.
Теперь можно было освобождать тоннель от воды и камней. И тем не менее изобретение Флюсса практически не привлекло к себе внимание, несмотря на колоссальный успех аппарата Флюсса, и только 1902 году фирма "Зибе, Герман и К°"приняла решение о дальнейшей модернизации этой техники. Предложение поступило лично от управляющего компанией и разработчика, по совместительству, Роберта Дэвиса. Дэвис имел свои соображения по улучшению, которые и изложил Флюссу. Флюсс согласился и кислородный аппарат был значительно модернизирован. Стальной баллон заменил медный, и таким образом запасы кислорода увеличились в пять раз. Поглотитель углекислоты был заменен на более современный, но, самое главное, было то, что ручной клапан был заменен на редукционный, работающий по принципу клапана Рукейроля—Денейруза.
Модернизированный аппарат получил название «Прото» и уже в 1906 году получил одобрение крупнейших угольных корпораций Великобритании. Первым значительным успехом аппарата было спасение 116 человек после аварии на шахте Нокшинох Касл. Шахта была заполнена смертоносным газом и только благодаря «Прото» все люди были спасены.
В дальнейшем кислородный аппарат Флюсса — Дэвиса часто применялся во время спасательных работ на пожарах, и уж конечно во времена Первой Мировой Войны он был незаменим для защиты от газовых атак, которые широко применялись всеми воюющими сторонами. Аппарат нашел себе применение также и среди альпинистов и авиаторов, но вот покорители морских глубин, к сожалению, мало обращали на него внимание. Для того, чтобы расширить область применения этой аппаратуры Роберт Дэвис адаптировал «Прото» для спасения людей из затонувших подводных лодок. Именно тогда военный флот Великобритании обратил на него внимание, и в дальнейшем, теперь уже подводный, аппарат получил широкое распространение и обрел новое имя - "ПСАД" (подводный спасательный аппарат Дэвиса). А Роберт Дэвис и его компания получила военные заказы и значительное количество денег, плюс мировую известность.
Сегодняшние современные ребризеры делятся на две категории. Первая категория это ребризеры с полузамкнутым циклом контуром (SCR – semi-closed rebreather). Вторая с замкнутым контуром (CCR –closed-circuit rebreather). Ребризеры полузамкнутого цикла удаляют небольшое количество выдыхаемого газа в воду, в то время как замкнутые стравливают газ в воду при всплытии. Оба категории ребризеров
Коренной перелом в технологии произошел в середине 1980-х г.г. Именно тогда появилась возможность использовать вместо чистого кислорода азотно-кислородные смеси. В современных ребризерах осуществляется электронный контроль концентрации кислорода в смеси и доведение ее до уровня, безопасного для данной глубины. Токсичность смеси дайвер может контролировать по показаниям прибора или на экране компьютера. Компьютерный контроль значительно повышает эффективность и безопасность ребризеров.
Сегодняшние современные ребризеры делятся на две категории. Первая категория это ребризеры с полузамкнутым циклом контуром (SCR – semi-closed rebreather). Вторая с замкнутым контуром (CCR –closed-circuit rebreather). Ребризеры полузамкнутого цикла удаляют небольшое количество выдыхаемого газа в воду, в то время как замкнутые стравливают газ в воду при всплытии. Оба категории ребризеров
Коренной перелом в технологии произошел в середине 1980-х г.г. Именно тогда появилась возможность использовать вместо чистого кислорода азотно-кислородные смеси. В современных ребризерах осуществляется электронный контроль концентрации кислорода в смеси и доведение ее до уровня, безопасного для данной глубины. Токсичность смеси дайвер может контролировать по показаниям прибора или на экране компьютера. Компьютерный контроль значительно повышает эффективность и безопасность ребризеров.
Фото А. Бельский
Если не брать в расчет достаточно высокую стоимость, то ребризеры обладают рядом преимуществ перед аппаратами открытого цикла. Дайвер получает возможность больше времени проводить на дне и использовать значительно меньшие по объему запасы дыхательной смеси. Работа ребризера происходит бесшумно, что, несомненно, меньше отпугивает подводных обитателей. Воздух, подаваемый на вдох, после очистки увлажнен и подогрет, а потому более комфортен при погружениях в холодной воде и, несомненно, снижает риск ДКБ. Постоянное поддержание необходимого количества кислорода помогает уменьшить усталость после погружения.
Современные ребризеры хорошо зарекомендовали себя в глубоководных погружениях и при погружениях в обводненные пещеры в силу их компактности.
Несмотря на то что данная техника внешне довольно сильно отличается от первых аппаратов замкнутого цикла, в них в целом использован все тот же принцип первых ребризеров, и имена Флюсса и Девиса большими буквами вписаны в страницы истории подводного плавания.
Несмотря на то что данная техника внешне довольно сильно отличается от первых аппаратов замкнутого цикла, в них в целом использован все тот же принцип первых ребризеров, и имена Флюсса и Девиса большими буквами вписаны в страницы истории подводного плавания.
Автор статьи: Александр Бельский