Акваланг и подводное плавание

ОРЛОВ Д.В. САФОНОВ М.В.

АКВАЛАНГ и ПОДВОДНОЕ ПЛАВАНИЕ

Введение

Подводное плавание с аквалангом мощной волной ворвалось в нашу жизнь. Совсем недавно подводный спорт в России был доступен лишь избранным: профессиональным водолазам, ученым, боевым пловцам, спортсменам и фанатам-любителям. Это и понятно, ведь у нашей гигантской страны есть лишь суровый и вечно холодный Ледовитый океан, "замученное" цивилизацией Черное море и романтическое, но далекое и дикое дальневосточное побережье. Не все способны пожертвовать комфортом и двинуться в дальние края, чтобы терпеть лишения походной жизни в палатках или полуразрушенных рыбачьих домиках, мерзнуть в ледяной воде и рисковать здоровьем ради кратких минут в подводном мире. Сейчас, когда широко открылись двери для поездок в экзотические страны, поток российских туристов захлестнул курорты на теплых морях, а вместе с ними — и многочисленные подводные центры. Фильмы Кусто стали реальностью, а необычный и прекрасный подводный мир — доступным всем желающим. Любой более-менее здоровый человек, заплатив, сколько-то долларов, может погрузиться под воду, где почувствует себя героическим исследователем глубин или искателем кладов. Эстетическое наслаждение, полученное от общения с морскими созданиями, также манит людей в таинственный зеленый полумрак. Все шире становится крут любителей подводного плавания. Один раз погрузившись с аквалангом на коралловый риф или в таинственную пещеру, на затонувший фрегат или под сверкающий лед, вы уже никогда не сможете с ними расстаться, и каждый раз, прощаясь, будете с нетерпением ждать нового свидания. К сожалению, среди бесчисленных начинающих подводников-любителей далеко не все обладают достаточными знаниями и навыками. Каждый год происходит множество несчастных случаев, в том числе со смертельным исходом, из-за невежества пострадавших, безграмотности партнеров или невнимательности инструкторов. В глубину погрузиться очень просто, а вот вынырнуть на поверхность живым и здоровым бывает значительно сложнее. Надо учиться! Будем надеяться, что эта книга поможет вам войти в мир подводного плавания во всеоружии и даст импульс дальнейшему совершенствованию вашего мастерства.

Часть 1. ФИЗИКА И ФИЗИОЛОГИЯ

Глава 1.1. Человек, вода и газы

Чтобы крепче запомнить немудреные, но жесткие правила поведения под водой и автоматически выполнять их в любой ситуации, надо понимать механизмы воздействия окружающей среды на организм человека. Все внешние проявления состояния организма, его жизнь и смерть описываются законами физики. Поэтому для начала придется кое-что вспомнить из школьного курса физики газов и жидкостей.

Знаете, кто самый страшный враг аквалангиста? Вода! В этой старой как мир водолазной шутке есть немалая доля истины, поскольку в принципе вода — враждебная человеку среда обитания. Она имеет значительно большую плотность, нежели воздух, к которому приспособлены все наши жизненно важные системы органов, и поэтому ее воздействие вызывает неприятные, а часто и болевые ощущения. Самое очевидное следствие повышенной плотности воды — мощное гидростатическое давление, которое нельзя не почувствовать, погружаясь на глубину.

Давление

Напомним, что давление зависит от силы, приложенной к поверхности определенной площади.

Поэтому, если при той же силе площадь удваивается, давление уменьшается вдвое. На поверхности моря человек испытывает давление воздушного столба высотой 150 км. Атмосферное давление равно по величине тому, которое оказывает столбик ртути высотой 760 мм или столбик пресной воды высотой 10,33 м. Для простоты расчетов на практике за единицу давления принимают условную техническую атмосферу — давление 10-метрового водного столба. Таким образом, гидростатическое давление — т.е. давление водного столба увеличивается в морской воде на 1 атм при опускании на каждый десяток метров. Сумма атмосферного и гидростатического давлений называется абсолютным давлением. Например, на глубине 30 м оно равно Рабс = Ратм + Ргидр =1+3=4 атм.

Необходимо учитывать, что морская и пресная вода имеют разные плотности. Поскольку все рекомендации и методики написаны для морской воды, для рек и озер следует делать поправку на разность плотностей. Гидростатическое давление пресной воды увеличивается на 1 атм через каждые 10,3 м. Например, в озере Байкал на той же глубине 30 м Рабс составит лишь 3,9 атм.

Каждый подводник должен подстраивать свое поведение под внешнее давление, знать его величину и чутко реагировать на его изменения, уравновешивая внутреннее давление в полостях организма и в снаряжении.

Осторожно, газы!

Для безопасной подводной деятельности подводнику требуется постоянно поддерживать баланс между внешним и внутренним давлением. Его нарушение моментально регистрируется органами чувств, проявляясь в болевых ощущениях. Чтобы не допустить последних и не привести собственный организм к катастрофе, надо знать и понимать законы внутреннего давления, определяемые поведением газов и жидкостей в человеческом организме. Газовые законы Генри, Шарля, Дальтона, Бойля-Мариотта и Гей-Люссака описывают процессы, определяющие многие аспекты подводного плавания с аквалангом.

1. Первый газовый закон (сумма законов Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Шарля): давление газа обратно пропорционально его объему и прямо пропорционально температуре.

Для подводника наиболее важные следствия данного закона таковы:

1. При спуске с увеличением гидростатического давления объем воздуха в полостях организма и подмасочном пространстве уменьшается. Поэтому приходится компенсировать его, добавляя в эти полости некоторое количество воздуха (см. главы 3.1 и 3.3).

2. При подъеме на поверхность внешнее давление падает, и объем воздуха в полостях организма и в маске растет. Поэтому избыток воздуха нужно своевременно удалять. Так, задержка выдоха при всплытии приводит к разрыву легких.

3. При слишком быстром подъеме микропузырьки газа в крови разрастаются в большие пузыри и блокируют кровообращение, вызывая декомпрессионную болезнь (см. главу 3.4).

4. Если оставить заполненный под избыточным давлением акваланг на жарком солнце, раскалившийся баллон может взорваться из-за повышения давления сжатого воздуха.

2. Давление смеси газов равно сумме парциальных давлений отдельных газов, ее составляющих (закон Дальтона).

Таким образом, парциальное давление каждого газа пропорционально процентной доле газа в смеси и величине абсолютного давления последней, т. е. где n — процентная доля газа в смеси. Это положение необходимо для определения воздействия воздуха или другой газовой смеси на организм человека, поскольку в любом процессе участвуют конкретные газы, эту смесь составляющие.

3. Количество газа, растворенного в жидкости (например, в крови или морской воде), прямо пропорционально его парциальному давлению на поверхность жидкости (закон Генри).

При увеличении внешнего давления создается градиент диффузии газа в жидкость, и он поступает в нее до тех пор, пока его парциальное давление в жидкости не сравняется с внешним. Это состояние называется насыщением. При понижении внешнего давления создается перенасыщение газа в жидкости, и тот начинает выходить наружу. Иными словами, степень насыщения газом жидкости прямо зависит от окружающего давления.

Положения 2 и 3 позволяют правильно оценить воздействие каждого газа на организм: ведь под повышенным давлением они сильнее насыщают кровь и ткани человека. При достижении определенного парциального давления газ может вызвать весьма отрицательную и даже смертельную реакцию. Например, на поверхности моря в тканях человека растворено примерно 1 л азота. При погружении подводник потребляет воздух под давлением, что ведет к росту парциального давления азота. На глубинах свыше 50 м оно достигает пороговой величины, вызывая наркотическое опьянение, а при всплытии — уменьшается, и азот выходит из кровеносной системы через легкие. Рассуждая о газовых законах, мы имеем ввиду не абстрактные, а вполне реальные газы, составляющие атмосферный воздух: кислород (20,94%), азот (78,09%), углекислый газ (0,04%), инертные газы (менее 1%).

Кислород принимает непосредственное участие в окислительных процессах организма. Потребление газообразного кислорода и выделение углекислого газа и есть собственно функция дыхания. При уменьшении его доли в воздухе до 18% (т.е. до парциального давления 0,18 атм) наступает кислородное голодание с потерей сознания и даже летальным исходом. При парциальном давлении свыше 2,8 атм кислород вызывает кислородное отравление, что ничуть не лучше. Но можете не волноваться, ведь такое давление кислорода возникает на глубине... впрочем, рассчитайте сами, это нетрудно.

Азот не усваивается тканями организма, но растворяется в крови, вызывая различные неприятности. Неприятность первая: при парциальном давлении в 5 — 6 атм азот может вызывать наркотическое опьянение. Неприятность вторая: при стремительном подъеме на поверхность, с быстрым падением внешнего давления, азот возвращается в газообразное состояние в виде пузырьков, которые не успевают выходить через легкие и остаются в тканях организма. Они блокируют и замедляют кровообращение, вызывая декомпрессионную болезнь (см. главу 3.4).

Углекислый газ выводится из человеческого организма с выдыхаемым воздухом, где составляет 5%. При парциальном давлении 0,03 атм. (т.е. при содержании 3% в воздухе) вызывает отравление, при 0,1 атм. — потерю сознания. Если баллоны заряжены чистым воздухом, отравления нечего опасаться даже на глубинах 50 — 60 м, но если компрессор установлен в душном, плохо проветриваемом помещении, то уже на средних глубинах аквалангист может почувствовать головную боль. Использование длинной дыхательной трубки, в которой после выдоха остаются "выхлопные" газы с повышенным содержанием углекислого газа, также может привести к легкому отравлению.

Угарный газ, попадающий в воздух с выхлопными газами из двигателей внутреннего сгорания, даже в мизерных количествах (около 0,05 %) вызывает потерю сознания и смерть. Помните, что правильный выбор места для компрессора и времени для забивки баллонов жизненно важен!

Для глубоководных погружений используются газовые смеси, в которых наркотический азот полностью или частично заменен газами, не оказывающими наркотического воздействия: гелием, водородом и некоторыми другими.

Плавучесть

Возвращаемся к особенностям водной среды и их воздействию на жизнь, здоровье и душевное спокойствие аквалангиста. Значительная плотность воды, в особенности морской, создает необычную среду, в которой человек может почувствовать, что такое невесомость. Архимед в крике "Эврика!" первым высказал то, о чем, наверное, догадывались и наши прародители. Объект, находящийся в воде, значительно легче чем на суше, а потеря его веса равна весу жидкости, которую он вытеснил. Если последний больше, чем вес тела, объект плавает на поверхности воды; если меньше — тонет; если же их вес одинаков, объект находится во взвешенном состоянии, т.е. в состоянии нейтральной плавучести.

Таким образом, на пловца действуют сила тяжести, зависящая от массы тела, и сила плавучести, зависящая от его объема. Их равновесие и определяет положение человека в воде. В среднем, удельный вес человеческого тела около единицы, т.е. почти как у пресной воды: у мужчин — чуть больше единицы, а у женщин — немного меньше. В пресных водоемах средний мужчина имеет слабую отрицательную плавучесть, а в море — нейтральную. Подкожная жировая прослойка у женщин на 25% толще, чем у мужчин, и поэтому даже самые тонкие и стройные представительницы слабого пола обладают небольшой положительной плавучестью не только в морской, но и в пресной воде. С одной стороны, это очень хорошо — милые дамы никогда не утонут, если сами не постараются себя утопить. С другой стороны, им приходится затрачивать дополнительные усилия для заныривания и плавания под водой — архимедова сила постоянно выталкивает их, словно поплавок.

Температура

Температура тела живого и здорового человека, которая колеблется около 36,6 "С, выше температуры воды. Возникает теплоотдача — мощный поток тепловой энергии из организма в окружающую воду. Кстати, у воды теплоемкость в 4 раза, а теплопроводность в 25 раз выше, чем у воздуха, а, кроме того, в естественных условиях вода еще и постоянно куда-нибудь течет или завихряется. Все это ведет к большим теплопотерям организма и переохлаждению, что может закончиться потерей сознания и даже смертью. Поэтому время пребывания человека в воде, даже в тропически теплой, ограничено.

Как правило, температура воды постепенно понижается с глубиной, достигая в глубоководных зонах примерно 3—4 "С, а в полярных областях опускается до нуля уже на глубине 30 м. Нередко поверхностные водные массы, прогретые солнышком, в силу разных свойств отделены от холодных масс четкой видимой границей — термоклином. Термоклин в виде тонкого (1 —2 м высотой), мутного слоя — явление достаточно забавное. Иногда случается, что голова подводника наслаждается теплом в 10 — 12 "С, а пальцы ног немеют в ледяной воде под термоклином. Сезонный термоклин четко выражен в озере Байкал и наших северных морях. Иногда водные массы имеют мозаичное распределение, и тогда холодные и теплые слои чередуются.

Для уменьшения тепловых потерь подводники создают прослойку воздуха или нагретой воды между телом и окружающей водой при помощи защитной спецодежды — гидрокостюма.

Свет и цвет

Откройте глаза под водой. Что увидели? Лишь неясные очертания и тени. К сожалению, наши глаза в водной среде менее эффективны, чем на суше. Чтобы понять причину, вновь обратимся к физике — к разделу оптики. Явление рефракции заключается в преломлении и отражении световых лучей на границе двух сред с различными плотностями. В роговице, хрусталике и стекловидном теле глазного яблока лучи преломляются таким образом, что фокусируют изображение видимого объекта на сетчатой оболочке задней стенки глазного яблока. Сетчатка же, состоящая из чувствительных клеток — палочек и колбочек, преображает световые сигналы в нервные, которые проходят по глазному нерву в анализирующий центр мозга.

Коэффициент преломления солнечных лучей в воде приблизительно равен таковому в глазах человека. Поэтому они слабее преломляются в роговице, и изображения предметов фокусируются где-то за сетчаткой, оставляя на ней лишь неясные образы. Для устранения дефекта мнимой дальнозоркости, используют маску, которая создает воздушную прослойку между глазом и окружающей водной средой. Теперь лучи перед попаданием на глаз проходят через слой воздуха, что возвращает эффективность зрению. Однако проходящие через стеклянную маску лучи преломляются еще перед рефракцией в глазных структурах, искажая действительность: все предметы кажутся крупнее и ближе приблизительно на 25%. Начинающим подводникам приходится привыкать к постоянному обману зрения под водой. Световые лучи, входящие в воду, не только отражаются и поглощаются, но и частично рассеиваются. Чем больше взвешенных частиц в воде, тем сильнее световое рассеивание и тем хуже видимость под водой. Так, высокая прозрачность в открытом океане обусловлена скудостью планктона и отсутствием органической донной взвеси. А вот видимость в устьях рек, воды которых несут в море громадную массу взвешенной органики, близка к нулю. Во многих морях и озерах прозрачность имеет сезонную динамику. Например, часто можно услышать в разговоре выражение "вода зацвела" — это значит, что она прогрелась до определенной температуры, и одноклеточные водоросли стали бурно размножаться, создавая взвесь и уменьшая прозрачность. Скажем, в озере Байкал весной и в начале лета видимость под водой достигает 40 м, и мелкие детали живописных подводных скал, круто уходящих на километровую глубину, отлично просматриваются с борта моторной лодки. В конце июня прогретая на поверхности вода "зацветает" — масса водорослей понижает видимость до расстояния вытянутой руки. Прогретые массы, однако, держатся в поверхностном слое 15 — 20 м высотой, а под термоклином сохраняется байкальская ледяная вода, хрустально-прозрачная и чистая.

Рассеяние световых лучей приводит к постепенному понижению освещенности с глубиной. Скорость затемнения зависит от прозрачности воды. В тропических морях с хорошей видимостью так светло, что глубину в 40 м можно не заметить, если не следить по приборам. В Белом море сумерки наступают на 20 м, а на 40 уже черно, как в фотокомнате.

Мы с вами живем в мире белого света, который на самом деле состоит из многих цветовых составляющих, обусловленных волнами разной длины. Вода поглощает их неодинаково, поэтому цветовой спектр под водой сильно изменяется.

Так, в чистой океанской воде красные лучи поглощаются на первом же метре, оранжевые — на пятом, а желтый цвет исчезает на глубине 10м. Подводный мир видится нам зелено-голубым.

Для того, чтобы ваш партнер или страхующий лучше вас видел, рекомендуется использовать гидрокостюмы и снаряжение ярких расцветок. Только помните, что многие цвета, ласкающие глаз ядовитой тональностью на земле, в воде теряют яркость. Например, красный становится темно-фиолетовым уже под поверхностью, а вскоре вообще превращается в черный. Поэтому многие предметы легководолазного снаряжения окрашены желтым: полосы на гидрокостюмах, баллоны многих аквалангов, дополнительные легочные автоматы.

Звук под водой

На суше мы нередко ориентируемся в пространстве по звукам, поскольку расположение их источника определить, как правило, нетрудно. Подводники, увы, этим похвастаться не могут. Если источник звука находится над поверхностью воды, звуковые волны отражаются от нее, не проникая на глубину. Бесполезно что-либо сверху кричать пловцу, который уже погрузился под воду. Зато в водной среде звуковые волны распространяются во всех направлениях, а их скорость увеличивается в 4 раза. Это создает массу неудобств. Например, аквалангист не сможет определить по шуму мотора, где и на каком расстоянии движется лодка. Потеряв из виду партнера в мутной воде, можно слышать вблизи его дыхание и клокотание выдыхаемых пузырей из легочного автомата, но так и не обнаружить того, кто их пускает. Щелканье и пронзительные крики дельфинов наполняют собой все окружающее пространство, но сами животные могут появиться с самой неожиданной стороны.

Глава 1.2. Дыхательная и кровеносная системы человека

Организм человека — хрупкое и ранимое создание природы, которое легко вывести из строя. Все системы органов тесно взаимосвязаны, и травма одной из них может привести к неблагоприятным последствиям для других. Знание деталей своего организма, их особенностей и предназначения, а также процессов, в которых они задействованы, позволяет бережно к ним относиться и, тем самым, поддерживать хорошее здоровье.

Жизненная энергия

Всякое живое существо живет за счет энергии, позволяющей клеткам делиться, а организму — функционировать. Она выделяется в результате окислительных реакций кислорода с углеводородными соединениями. Одним из продуктов энергетических реакций является углекислый газ, который затем выводится из организма. Таким образом, кислород жизненно необходим для поддержания биохимических процессов, питающих нас энергией. Дыхательная система человека предназначена для засасывания в организм газообразного кислорода и вывода наружу отработанного воздуха с "выхлопным" углекислым газом.

Из дыхательной системы кислород передается в кровеносную систему, которая разносит и распределяет его по всем органам. Одновременно кровь забирает из пищеварительной системы питательные вещества и распределяет их по клеткам организма. Только благодаря кровеносной системе составные части энергетических реакций встречаются вместе. Движется кровь по сосудам за счет пульсирующего мускульного насоса — сердца, и поэтому всю транспортно-распределительную систему называют сердечно-сосудистой. Четкое функционирование дыхательной и сердечно-сосудистой систем определяет здоровье и жизнедеятельность.

Дыхательная система и дыхание

Дыхательные пути начинаются с ноздрей и ротовой полости. Нос ведь не только украшает лицо человека, но и утепляет, увлажняет и фильтрует вдыхаемый воздух. Когда мы дышим ртом по разным причинам, то вдыхаем более холодный, сухой и неочищенный воздух (кстати, это хорошо чувствуется). Далее воздух проходит в горло и гортань, которую еще называют адамовым яблоком. Она производит звуки и предохраняет легкие от засорения посторонними частицами. Когда в гортань попадает вода, звуковые мышцы закрывают вход в легкие. Комар или хлебная крошка, проскальзывая через гортань, раздражают внутренние стенки дыхательных путей и вызывают кашель, выбрасывающий мусор наружу.

За гортанью следует трахея, которая раздваивается на бронхи. Их стенки покрыты ресничками, гонящими пылинки и прочие посторонние частицы с потоком слизи обратно в гортань, которые мы потом "выкашливаем" или проглатываем. Курение повреждает реснички и уменьшает слизь, что приводит к быстрому загрязнению легких.

Бронхи многократно делятся на мелкие дыхательные трубки — бронхиолы. Стенки дыхательных путей имеют кольчатую структуру, что предохраняет их от опадания. При астме стенки бронхиол становятся суперактивными и чувствительными, а их клетки выделяют слизь, что в комплексе приводит к значительному суживанию и даже закупориванию каналов. Подводнику, страдающему астмой или другим заболеванием верхних дыхательных путей, следует ограничивать число погружений и внимательно следить за состоянием дыхательного тракта.

Самые тонкие бронхиолы заканчиваются микроскопическими пузырьками — альвеолами, плотно упакованными в парные губчатые органы, известные под названием "легкие". Многие ошибочно полагают, что легкие — это парные полые мешки, которые то наполняются воздухом, то сдуваются. На самом же деле, каждое легкое состоит примерно из 150 млн. (!) альвеол, покрытых общей тонкой оболочкой — плеврой. Совокупность объемов альвеол и считают объемом легких, который варьирует у взрослых людей от трех до семи литров. Объем легких и искусство подводного плавания принципиально не связаны между собой. Совсем необязательно, что под водой пловец с громадными легкими будет лучше себя чувствовать, чем товарищ с легкими малого объема. Скорее наоборот, последний "высосет" воздух из акваланга за более продолжительный период времени и соответственно сможет дольше наслаждаться красотами подводного мира.

Внутреннюю поверхность груди ограничивает плевра — мембрана, идентичная таковой на поверхности легких. Между двумя плеврами создается плевральная полость — пространство, заполненное плевральной жидкостью, предотвращающей трение легких о грудную клетку во время мышечных дыхательных сокращений. Если одна из мембран прорывается, воздух заполняет межплевральное пространство, и легкие спадаются, что грозит смертельным исходом.

Расширяются легкие на вдохе за счет движений грудных межреберных мышц и сокращения диафрагмы — мышечной перегородки, отделяющей грудную полость от брюшной. У мужчин и женщин соотношение участия разных мышц в процессе дыхания несколько отличается: у мужчин роль диафрагмы значительно выше, чем у женщин. Приглядитесь к окружающим, и вы легко отличите красивое "грудное" дыхание женщин от "брюшного" дыхания мужчин. Именно диафрагма подвергается давлению со стороны желудка, набитого пищей. После обильной трапезы раздутый желудок прогибает диафрагму в грудную полость и затрудняет ее дыхательные движения. В этой ситуации легкие расширяются преимущественно в переднезаднем и боковом направлениях. Диафрагма, сокращаясь, в свою очередь давит на полный желудок и "выталкивает" пищу в верхний пищеварительный тракт.

Человек использует лишь 10% объема легких в процессе обычного дыхания. При особенно глубоком вдохе он может вдохнуть еще примерно 1600 см³ воздуха (добавочный объем) и столько же с силой выдохнуть (резервный объем). Сумма всех трех объемов составляет жизненную емкость легких. Кроме того, даже при самом сильном выдохе, в легких остается около 1500 см³ остаточного воздуха, который предохраняет их от опадания.

Парциальные давления углекислого газа и кислорода в крови поддерживаются в строгих пределах. Рецепторы СО₂, фиксирующие малейшие изменения его концентрации, находятся в дыхательном центре мозга. В спокойном состоянии человек совершает 16—18 дыхательных циклов в минуту. Регуляция дыхания происходит рефлекторно, но человек способен также контролировать его за счет ограничения движений грудных мускулов. Постоянная тренировка дыхательной и контролирующей систем лежит в основе искусства ныряния с задержкой дыхания — апное.

Сердечно-сосудистая система

Этап внешнего дыхания заканчивается тем, что кислород в составе атмосферного воздуха переходит из альвеол в капилляры, опутывающие их густой сетью. Капилляры соединяются в легочные вены, которые несут кровь, насыщенную кислородом, в сердце, а точнее, в левое его предсердие. Из правого и левого предсердий кровь через клапаны поступает в желудочки, которые, сокращаясь, выталкивают кровь через полулунные клапаны в выносящие сосуды. Левый желудочек выталкивает кровь в аорту — она разветвляется на артерии, снабжающие кровью все системы органов и тканей. Кровь содержит кислород и питательные вещества, связывающиеся в клетках с образованием углекислого газа и выделением энергии. В тканях происходит газообмен CO₂ и O₂ между клетками и кровью, т.е. процесс клеточного дыхания. Насыщенная "выхлопными газами" кровь собирается в вены и поступает в правое предсердие сердца, и большой круг кровообращения замыкается. Малый круг начинается в правом желудочке, откуда легочная артерия несет кровь на "зарядку" кислородом в легкие, разветвляясь и опутывая альвеолы капиллярной сетью.

Человеческий эмбрион, будучи в утробе матери, получает необходимые питательные вещества и кислород через плаценту. Его легкие не функционируют, и кровь циркулирует по одному кругу, попадая из правого предсердия в левое через односторонний клапан в межпредсердной перегородке — patent foramen ovale (PFO). С первым криком у новорожденного открываются легкие, а кровь "устремляется" в новое русло по малому кругу кровообращения. Клапан закрывается, и у большинства людей с возрастом зарастает, но у 15% человечества остается, увы, в закрытом, но не заросшем состоянии. Поскольку давление в левом — артериальном — предсердии обычно выше, чем в правом, венозном, PFO обычно ничем себя не проявляет. Однако для аквалангистов приоткрытый PFO грозит серьезными осложнениями в случае декомпрессионной болезни (см. главу 3.4).

Давление крови в сосудах зависит от стадии работы сердца: максимальное, или верхнее, возникает при сокращении, т.е. когда левый желудочек с силой выталкивает порцию крови в аорту; нижнее наблюдается во время диастолы, т.е. в перерыве между сокращениями. Нормальным кровяным давлением принято считать соотношение верхнего и нижнего давлений в плечевой артерии, равное 120/80 мм рт. ст. Обратному току крови из желудочков в предсердия и из артерий в желудочки препятствуют клапаны, работу которых можно слышать как тоны сердца. При поражении клапанов появляются лишние шумы, вызванные прохождением крови через суженные отверстия.

Сердце, как и любой другой мускульный орган, обладает собственной сосудистой системой из коронарных артерий. Их повреждение или заболевание вызывает инфаркт миокарда и ставит под угрозу сердечную деятельность.

Сердце — своего рода двигатель организма. Частота и сила сокращений, рефлекторная в спокойном состоянии, регулируется центральной нервной системой и гормонами. Когда нам страшно или мы чувствуем прилив дикой страсти, надпочечные железы вырабатывают гормон адреналин, стимулирующий сердечную деятельность. Тогда мы ощущаем громкие и частые биения сердца. Чтобы поддерживать сердце в наилучшем состоянии, лучше воздержаться от нагрузок на сердце перед погружением: от кофе, алкоголя и, по возможности, от тяжелых физических упражнений и любовных переживаний...

Организм регулирует и контролирует кровоснабжение разных органов и частей тела в зависимости от конкретного состояния. Наверное, все знакомы с временным отупением после обильной трапезы, связанным с оттоком крови от головы к желудку, или с увеличением и набуханием определенных мускулов в результате тяжелых физических упражнений. Нарушение контроля и регуляции кровообращения под водой может привести к возникновению разнообразных заболеваний, которые подробно рассмотрены в соответствующих главах третьей части.

Часть 2. ПОДВОДНОЕ СНАРЯЖЕНИЕ

Введение

Любая деятельность человека, не связанная с использованием какой-либо техники, приборов или снаряжения, заставляет надеяться только на себя, дружескую помощь и везение. Таково, например, обычное плавание. Как только человек начинает использовать технику — автомобиль или акваланг, его возможности приумножаются многократно, но возрастает и зависимость от этой техники, пропорционально сложности последней. Ныряльщик в первом комплекте (маска, трубка, ласты) попадает в неприятное положение, если он потерял под водой что-нибудь из своего снаряжения, но в гораздо более сложном положении окажется аквалангист, если под водой прекратится подача воздуха. Подобное может случиться на глубине, невозможной для всплытия на одном дыхании, громоздкий акваланг уменьшает подвижность и увеличивает сопротивление воды, не говоря о том, что чрезвычайная ситуация может произойти в пещере или подо льдом. Эти несложные умозаключения заставляют нас — подводников — с величайшим вниманием относиться к используемой технике. Современное снаряжение ориентировано на комфорт и безопасность аквалангиста, все элементы и узлы продуманы до мелочей и часто дублированы. Мы должны соблюдать простые правила и не нарушать рекомендации по использованию снаряжения. В настоящей главе мы рассмотрим стандартный набор снаряжения подводника-любителя, его разнообразие и основные правила эксплуатации.

Если Вы только начинаете заниматься подводным плаванием, то обязательно пользуйтесь помощью квалифицированных специалистов, приобретая индивидуальное снаряжение, а лучше всего — обратитесь за советом к своему инструктору.

Глава 2.1. Комплект №1

Комплектом №1 принято называть набор снаряжения, который наиболее часто используется для подводного плавания без акваланга и включает маску, трубку и ласты.

Маски

Почти все мы пробовали открывать глаза под водой. Как уже сказано выше, разница коэффициентов преломления воды и воздуха не корректируется глазами, и картина подводного мира состоит из размытых пятен, не имеющих четких границ. Для полноценного зрения под водой достаточно наличия воздушной прослойки перед глазами. Самое простое приспособление для этого — плавательные очки. Однако нырять в них на глубину более 1 — 2 м не следует: давление под очками при этом становится заметно меньше давления окружающей среды и тканей нашего тела, очки начинают работать как присоски. Результат — сеточка кровоизлияний в глазах и вокруг них, а на больших глубинах возможны более серьезные неприятности (подробнее — в главе 3.3). Поэтому для подводного плавания необходимо использование маски, позволяющей за счет выдоха носом выравнивать давление в подмасочном пространстве с давлением окружающей среды. Напоминаем, что, согласно международным кодексам всех подводных федераций, пребывание в воде с аквалангом без маски считается сигналом бедствия.

По общепринятому мнению маска — предмет номер один в индивидуальном снаряжении подводника. Для выбора маски необходимо располагать знаниями о разнообразии существующих конструкций и их особенностях. Любая маска состоит из мягкого корпуса, жесткого ободка, в который вставлены один или несколько иллюминаторов (линз), и крепежного ремешка.

Материалы

Большинство современных масок имеют силиконовый корпус. Однако маски с резиновым корпусом остаются в эксплуатации и продолжают выпускаться. Силикон мягче и эластичнее резины, хотя уступает ей в прочности, он в меньшей степени подвержен разрушительному действию солнечных лучей и более долговечен. Силикон может быть прозрачным, матовым, или черным. Выбор здесь является делом вкуса. Сквозь прозрачный силикон различаются очертания предметов, что отчасти увеличивает поле зрения. Боковые лучи, проходящие через корпус из прозрачного силикона, осветляют общую картину мира, но могут создавать легкие блики на смотровом иллюминаторе. Черный силикон исключает возникновение бликов на стекле, что важно при подводной фото- и видеосъемки.

Ободок может быть сделан из ударопрочного пластика или металла. Для изготовления линз используются различные материалы. Иллюминатор маски должен быть прочным, а разбившись, не образовывать кусков с острыми гранями. Иллюминатор подводной маски в сравнении с линзами "сухопутных" очков в значительно большей степени подвержен действию различных неблагоприятных факторов. Сюда относится как абразивное воздействие песка и взвеси, так и химическое воздействие морской воды. Необходимым требованиям отвечают некоторые пластики и закаленное стекло. Первые— весьма дорогостоящие — в основном применяются для изготовления профессиональных масок. Подавляющее большинство масок, используемых подводниками-любителями, имеют линзы из закаленного стекла. В любом случае, на иллюминаторе обязательно должна быть маркировка "TEMPERED" или "SAFETY". Ремешок маски может быть сделан как из резины, так и из силикона. Последний вариант предпочтительнее ввиду уже описанных выше свойств силикона.

Объем подмасочного пространства

Подмасочным называется пространство, ограниченное маской с одной стороны и лицом подводника — с другой. Если подмасочный объем заполнен воздухом — а именно это и предполагается конструкцией — то маска имеет некоторую положительную плавучесть, сила которой направлена вверх. Эта сила ощутима (при вертикальном положении головы) для масок с большим подмасочным объемом (300 — 400 мл) и малозаметна для масок с малым объемом (около 200 мл).

Угол обзора

Чем шире поле зрения — тем лучше. Характеризуя маску, необходимо оценивать угол обзора по вертикали и по горизонтали. Чем больше стекло и чем ближе оно к глазам — тем шире поле зрения. Угол обзора неразрывно связан с конструкцией и размером маски (см. ниже).

Гидродинамическое сопротивление

Гидродинамическое сопротивление зависит от размеров и формы маски. Чем меньше эта величина — тем удобнее маска.

Общая форма

Всем хорошо знакомы маски традиционной овальной формы. Нижняя часть их корпуса имеет два углубления, позволяющие зажать нос для продувания ушей. При нырянии в первом комплекте достаточно зажать нос пальцами одной руки. Если же у вас во рту находится загубник легочного автомата, размеры последнего не позволят подступиться к носу одной рукой и для продувания ушей необходимо использовать указательные или большие пальцы обеих рук. Несколько поколений подводников погружались именно в таких масках. Однако, в последнее время они практически полностью вытеснены масками с отдельно выполненным выступом для носа (фото 2.1¹). Такая конструкция обеспечивает возможность продуваться одной рукой в любой ситуации. К очевидным преимуществам относится также уменьшение подмасочного объема, увеличение угла зрения за счет приближения стекла к глазам подводника и уменьшение гидродинамического сопротивления.

Маски с одной и двумя линзами

Минимальное расстояние от смотрового стекла до глаз подводника в традиционной овальной маске определяется размером носа. В маске с отдельным выступом для носа естественным ограничителем становится переносица. Дальнейшее приближение смотрового стекла к глазам возможно при разделении его на две линзы. Угол зрения при этом увеличивается на несколько градусов; тем не менее, многие подводники предпочитают однолинзовые маски без вертикальной перегородки посередине.

Возможность компенсации зрения

До недавнего времени подводники в нашей стране были вынуждены проявлять чудеса сообразительности для коррекции зрения под водой. Самый простой на первый взгляд способ — использование контактных линз — имеет серьезные недостатки: помимо того, что для сколько-нибудь глубоких погружений необходимы специальные линзы с микроотверстиями, допускающими выход пузырьков воздуха из-под линз, контактные линзы любой конструкции легко слетают с глаза при попадании воды под маску. Подводники со стажем помнят и другой прием: очки среднего размера со снятыми дужками легко помещаются под стекло стандартной отечественной маски овальной формы и встают в распор резинового корпуса. Потратив немного большее время, можно приклеить линзы очков к внутренней поверхности стекла маски. Если клей прозрачен, а линзы подобраны и ориентированы правильно, то такая маска будет достаточно удобна. Наиболее разумное решение проблемы коррекции зрения под водой — специальные двулинзовые маски с заменяемыми линзами. Диоптрические стекла подбираются отдельно для правого и левого глаза. Так, например, для маски "Look" фирмы Technisub (фото 2.2¹) выпускаются линзы с диоптриями от -1 до -10 и от + 1,5 до +3,5 с шагом 0,5 диоптрии. На заводе-изготовителе все маски комплектуются обычными стеклами, которые в течение нескольких минут можно заменить на диоптрические, подобранные по вашим глазам.

Антизапотевающие стекла

Для масок со сменными стеклами выпускаются линзы с антизапотевающим покрытием. Нанесенный с внутренней стороны стекла слой материала препятствует выпадению отдельных капель влаги — она образует равномерный слой, не влияющий на четкость изображения.

Боковые и нижние стекла

Наличие дополнительных боковых стекол увеличивает поле зрения. Под водой происходит смещение изображения в боковых окнах маски за счет преломления лучей света. Это, с одной стороны, дополнительно увеличивает поле зрения, с другой стороны, расширяет "мертвые зоны", образованные вертикальными стойками. Тем же эффектом обладают нижние стекла в шестистекольных масках. Маски с дополнительными линзами имеют больший подмасочный объем, нежели одно- или двулинзовые маски.

Маски с клапанами

Клапан, встроенный в нижнюю часть маски, позволяет продувать ее от воды без помощи рук: достаточно сделать выдох носом под маску. Единственное необходимое условие — чтобы клапан располагался в нижней части маски — выполняется при обычном положении головы (вертикальном или наклоненном вперед).

Крепежный ремень должен обеспечивать надежное крепление маски и иметь удобный регулировочный механизм. Ремни большинства современных масок имеют расширение с одним — тремя окнами в затылочной части для лучшего облегания головы. Регулировка ремешка может выполняться за счет обычных передвижных пряжек, но гораздо удобнее механизм быстрой регулировки, позволяющий подтянуть или ослабить ремень, не снимая маски. Поворотные пряжки позволяют подобрать оптимальный угол крепежного ремня.

Размер

Маски одной модели имеют стандартный размер. Некоторые фирмы выпускают специальные детские маски меньшего размера.

Выбор маски во многом определяется стоящими перед вами задачами. Так, например, для ныряния в первом комплекте особенно удобны маски с минимальным подмасочным объемом, так как запас вашего воздуха для поддувания маски при погружении весьма ограничен, а если вы ныряете с аквалангом — это уже не так актуально. Выбирая между прозрачным и непрозрачным материалом корпуса большинство подводников склоняются в пользу первого, но для профессиональной фото- и видеосъемки предпочтительнее маски с черным корпусом, максимально приближающие картину окружающего мира к виду через объектив камеры. Форма, размер, количество линз во многом определяются вашим вкусом.

Выбирая маску, обязательно приложите ее к своему лицу и попытайтесь сделать вдох носом. Хорошо подобранная маска прижмется к вашему лицу и сделает вдох невозможным. Если же воздух где-то проходит, возможны следующие варианты:

1. Под верхний фланец маски попали волосы. Уберите их со лба и с висков назад и попробуйте еще раз. Для лучшего контроля можно встать перед зеркалом.

2. Мужчины, носящие усы, будут вынуждены либо расстаться с ними, либо смириться с медленным, но неизбежным подтеканием маски. Ничего страшного в этом нет — периодическое продувание маски от воды скоро станет для вас привычным.

3. Вы слишком широко улыбаетесь во время примерки и по образующимся складочкам воздух протекает под маску. Подумайте о чем-нибудь серьезном и попробуйте еще раз.

4. Маска пропускает воздух по соединению корпуса со смотровым стеклом или имеет перфорацию в мягком корпусе. Замените маску.

5. Форма и качество материала мягкого корпуса не обеспечивают герметичного прилегания маски к лицу. Попробуйте маску другой модели.

Уход за маской

После погружения в морской воде промойте маску чистой пресной водой. Старайтесь не оставлять маску надолго под прямыми солнечными лучами, не кладите ее рядом с нагревательными приборами. Берегите стекло (стекла) от соприкосновений с твердыми предметами, а мягкий корпус — от излишней и продолжительной деформации. Для транспортировки масок предпочтительно использовать специальные пластиковые боксы.

Трубка

Использование трубки позволяет спокойно дышать лежа на поверхности воды и не затрачивать усилий на подъем головы. Трубка весьма удобна для ныряния в первом комплекте и совершенно необходима для подводника-аквалангиста. В последнем случае она используется при передвижении по поверхности для экономии воздуха в аппарате. Мнение, что можно нырять без трубки, а в случае необходимости — проплыть требуемое расстояние по поверхности на спине — следствие недостатка грамотности и опыта. Кто хотя бы раз был вынужден проплыть сотню метров с пустым аквалангом и не в полный штиль — тот вряд ли когда-нибудь пренебрежет трубкой.

Для использования в сочетании с аквалангом трубка крепится на ремешок маски с левой стороны, так как с правой проходит шланг легочного автомата. При необходимости переключиться с дыхания из аппарата на дыхание через трубку вы должны правой рукой вынуть изо рта загубник акваланга, а левой — вставить загубник трубки — после этого делаете резкий выдох для очищения трубки от воды и начинаете дышать атмосферным воздухом. Трубка обязательно должна иметь специальную систему крепежа к маске в виде пластикового зажима или резинового кольца. Вставление трубки под ремешок маски без дополнительного крепления допустимо при плавании в первом комплекте, когда Вы все время удерживаете трубку во рту, но при плавании с аквалангом может привести к ее потере.

Дыхание через трубку комфортно и безопасно при нахождении непосредственно под поверхностью воды. Погружение даже на 20 — 30 см делает дыхание затрудненным, так как на легкие действует возрастающее давление воды, а давление вдыхаемого воздуха остается атмосферным. Поэтому трубки по длине рассчитаны на использование вблизи поверхности. Конечно же, чем длиннее трубка , тем выше она поднимается над водой и тем меньше заливается волнами и брызгами. Но и тем больший объем воды необходимо выдувать из нее при выныривании. Чем толще трубка — тем меньше ее сопротивление потоку воздуха, но и тем больше объем воды, подлежащей удалению. При обычном дыхании некоторый объем воздуха, называемый мертвым, остается при выдохе в легких и дыхательных путях. В этом воздухе по сравнению с окружающим повышена концентрация углекислого газа. Объем дыхательной трубки увеличивает мертвый объем. Таким образом, чем она больше — тем выше будет концентрация углекислого газа в легких подводника. Поэтому использование слишком длинной и широкой трубки может привести к отравлению углекислым газом. Все перечисленные факторы определили оптимальные размеры дыхательных трубок подводников: их длина от изгиба до окончания составляет приблизительно 40 см, а внутренний диаметр — около 2,5 см.

Для аквалангистов наиболее удобны трубки с гибким сегментом

(фото 2.3 А¹), позволяющие быстро и удобно переключаться с аппарата на трубку.

Размещение тарельчатых клапанов в нижней и средней части трубки (фото 2.3 В, Г¹) уменьшает усилие, необходимое для очищения ее от воды. Клапаны выпускают воду и воздух из трубки, но не впускают обратно. Когда Вы всплываете на поверхность часть воды самотеком уходит из трубки, подчиняясь закону сообщающихся сосудов:

уровень воды в трубке опускается до уровня окружающей воды. Оставшийся объем составляет около трети от начального и легко удаляется частично через клапаны, частично — через верхнее отверстие трубки.

Клапан с шариком, размещенный на вершине трубки, препятствует проникновению в нее воды во время ныряния (фото 2.3 Г¹). Такие трубки называются сухими.

Использование трубок с клапанами вполне оправдано при нырянии в первом комплекте (например, при подводной охоте), когда трубка все время находится во рту и непрерывно заполняется водой и продувается. Однако, это не столь актуально для аквалангистов: переключаться на трубку приходится, как правило, не чаще двух-трех раз за время погружения. Используя трубку с клапаном, нужно быть готовым к тому, что при погружении в клапан может случайно попасть песчинка или иная частица (особенно при работе в мутной воде или зарослях водорослей), которая нарушит нормальную работу клапана. Всплыв на поверхность после утомительного погружения и переключившись на трубку, Вы рассчитываете на незначительное усилие при продувании и нормальную подачу воздуха после него, а получаете непрерывное заполнение трубки водой. Многие аквалангисты с удовольствием используют трубки с клапанами, не сталкиваясь с описанными неприятностями.

Пользуясь трубкой, состоящей из нескольких сегментов, контролируйте целостность соединений. Вы окажетесь в очень неприятной ситуации, обнаружив при переключении на трубку, что она осталась без загубника.

Ласты

Можно ли плавать без ласт? Несомненно. Хороший пловец легко проводит в воде несколько часов, преодолевая за это время значительное расстояние. Можно нырять в маске и без ласт, наслаждаясь красотами подводного мира. Но все меняется, когда мы надеваем акваланг. Его вес в воде невелик, но масса, т.е. мера инерции, остается такой же, как и на суше — около 20 кг. Жесткие баллоны за спиной уменьшают гибкость тела и сковывают свободу движений. Применение ласт компенсирует возникшие трудности. Правильно подобранные, удобные и эффективные ласты во многом определяют комфорт аквалангиста под водой. Выбор наиболее подходящей модели ласт зависит от стоящих перед вами задач и ваших индивидуальных особенностей. Для оценки пригодности ласт выделим два параметра:

1. удобство крепления к ноге;

2. эффективность при плавании.

Первое определяется конструкцией галоши, второе — конструкцией лопасти и общей формой ласты.

Разнообразие конструкций галош сводится к двум принципиальным вариантам: с закрытыми и открытыми пятками. Первые весьма удобны при надевании на босую ногу и обеспечивают наиболее плотное соединение ласты со стопой. Для надевания на ботики гидрокостюма удобнее использовать ласты с открытой пяткой, снабженные ремешком. Они называются также регулируемыми. Современные модели регулируемых ласт позволяют подтягивать и ослаблять ремешок прямо на ноге.

Разнообразие конструкций лопастей ласт весьма велико. Для ласт, как и для любого двигателя, чрезвычайно важен коэффициент полезного действия, т.е. отношение полезной работы к затраченной энергии. Под водой все измеряется воздухом: чем энергичнее физическая работа — тем больше его расход .Чем эффективнее ласты — тем меньшее количество воздуха необходимо для преодоления определенного расстояния. При прочих равных условиях, эффективность ласт и их соответствие вашим индивидуальным особенностям может изменять скорость расхода воздуха на 20 — 30%. Соответственно, на столько же изменится время пребывания под водой.

Всем знакомы простые резиновые ласты, имеющие лопасть классической формы с двумя ребрами жесткости по бокам. В начальной фазе гребка часть энергии аккумулируется сгибающейся лопастью ласты и затем отдается в завершающей фазе с разгибанием лопасти. Один из возможных путей увеличения эффективности работы ласты — наращивание площади гребной поверхности. Однако после известного предела оно становится неоправданным. Для резиновых ласт предел целесообразной длины 60 — 70 см от пяточной части до вершины лопасти. Ласты шириной более 20 — 22 см задевают друг друга при плавании.

Другой путь увеличения эффективности ласт — применение материалов большей упругости. При этом увеличиваются как возможность аккумуляции энергии в начальной фазе гребка, так и допустимая длина лопасти. Великолепными гидродинамическими свойствами обладают длинные ласты с лопастями из тонкого, упругого и достаточно жесткого пластика и резиновыми калошами. По скоростным качествам подобные ласты превосходят подавляющее большинство других моделей и оптимальны для плавания без акваланга. Не случайно подводные охотники всего мира предпочитают ласты именно такой конструкции. Аквалангисты, напротив, весьма редко пользуются ими , так как они проигрывают ластам меньшего размера в маневренности. Для плавания с аппаратом выпускаются ласты с менее длинными лопастями из аналогичного материала.

Еще один способ увеличения эффективности — ласты с окнами (фото 2.4 А¹). В чем их смысл? Во время гребка с одной стороны гребной поверхности создается зона повышенного давления, а с другой — пониженного. Возникающие в результате вихревые потоки по краям ласты создают дополнительное сопротивление. Щели в основании лопасти пропускают воду, уменьшают разницу давлений и тем самым ослабляют вихревые потоки. Подобная конструкция не увеличивает скорости, сообщаемой ластами, но уменьшает усилие при гребке.

Значительно повышается КПД ласт при использовании туннельного эффекта (фото 2.4 Б—Е¹). Во время гребка некоторое количество воды неизбежно скатывается в стороны, не участвуя в создании поступательного движения подводника. Если внутренняя часть лопасти ласты сделана из более мягкого материала, чем боковые части, то при гребке ласта прогибается, образуя желоб, ориентирующий поток воды в нужном направлении, уменьшая тем самым количество воды, скатывающейся вхолостую. Другой способ создания туннельного эффекта — разделение пластиковой лопасти 2 — 4 продольными резиновыми желобками, допускающими поперечный изгиб. Разновидностью туннельного эффекта является эффект ложки или ковша, достигаемый клиновидной вставкой более мягкого материала (фото 2.5¹) или резиновыми желобками разной длины. Сегодня ласты с туннельным эффектом наиболее популярны среди подводников-аквалангистов.

Как выбрать ласты? Во-первых, Вам необходимо сделать выбор между ластами с закрытой или открытой пяткой. Для занятий в бассейне, скоростного плавания или подводной охоты имеет смысл остановиться на первом варианте. Если же Вы планируете всерьез заниматься плаванием с аквалангом, мы рекомендуем приобрести ласты с открытой пяткой и регулируемыми ремешками и обзавестись неопреновыми носками или ботиками, так как без них плавание в регулируемых ластах крайне неудобно и часто приводит к образованию мозолей.

Теперь о выборе конкретной модели. Общий дизайн и цветовые вариации имеют серьезное значение, но гораздо важнее гидродинамические свойства ласт. В зависимости от вашего телосложения и физических возможностей те или иные ласты будут для Вас наиболее удобны. Мы предлагаем следующий тест, позволяющий сделать грамотный выбор. Все, что для этого нужно — это плавательный бассейн или открытый водоем. Наденьте маску и ласты, успокойте дыхание и пронырните на одном вдохе фиксированную дистанцию, близкую к пределу ваших возможностей. Для кого-то это будет 25 м, для кого-то — 50 или более. Отдохните и повторите опыт в других ластах. Выбирайте те, с которыми это упражнение дается Вам легче всего. Они вовсе не обязательно развивают максимальную скорость, тем самым уменьшая время проныривания, но наиболее выгодно преобразуют вашу энергию в поступательное движение, а значит — будут лучше всего экономить воздух при погружении.

Если ласты не имеют металлических деталей, их не обязательно промывать пресной водой после каждого морского погружения, но желательно сделать это перед длительным перерывом в эксплуатации. Не оставляйте их надолго под прямыми солнечными лучами, не сушите на печке или ином нагревательном приборе, избегайте деформации при транспортировке и хранении. Для последнего не пренебрегайте использованием пластиковых вставок в калошу, входящих в комплект поставки. Для снятия регулируемых ласт очень удобно расстегивать замочки на ремешке. Оставшаяся на ласте часть замка при неудачном движении или ударе о другой предмет (деталь снаряжения, борт судна) может соскочить с посадочного места. Обращайте на это внимание и старайтесь поскорее застегнуть ремешок после снятия ласты.

При соблюдении этих простых правил ласты прослужат Вам долгие годы.

Глава 2.2. Дыхательные аппараты

Дыхание под водой

Произошел ли человек в процессе эволюции или явился результатом Божественного Творения — в любом случае умение плавать пришло к людям в глубокой древности или было унаследовано от диких предков. Умение нырять под воду, видимо, появилось немногим позже. Упоминания о

подводных ныряльщиках имеются в летописях, датированных задолго до Рождества Христова. Герой месопотамских мифов царь Гильгамеш опускался на дно моря за растением, заключавшим в себе тайну вечной жизни. В древней Греции ныряльщики брали с собой под воду козьи меха, заполненные воздухом.

Согласно древним рукописям, Александр Македонский спускался под воду в специально сконструированном стеклянном ящике — вероятно это был первый прообраз водолазного колокола. Принцип его действия весьма прост: если мы возьмем любой сосуд с одним отверстием (например, обычный стакан), перевернем его отверстием вниз и опустим в воду, воздух останется в сосуде, и его давление будет равно давлению окружающей воды. Вспомним закон Бойля-Мариотта: воздух сжимается во столько раз, во сколько увеличится его давление. Таким образом, на глубине 10 м, где давление воды 2 атм. (см. главу 1.1), стакан или водолазный колокол наполовину заполнится водой. Известны упоминания о подводных колоколах времен средневековья. Одна из таких конструкций принадлежит знаменитому ученому Галлею, чье имя носит известная всем комета. В наше время водолазные колокола используются для спуска и подъема профессиональных водолазов и для иных технических задач. Сжатый воздух из баллонов или подающийся с поверхности по шлангу позволяет "поддувать" обитаемое пространство колокола при погружении и сохранять, таким образом, его объем.

Работа дыхательной системы человека, как Вы помните из главы 1.2, возможна лишь при равенстве (почти равенстве) давления вдыхаемого воздуха давлению внешней среды, действующему на грудную клетку. Поэтому, дыхание под водой из трубки, соединяющей пловца с поверхностным воздухом, возможно лишь на очень небольшой глубине, измеряемой сантиметрами. Уже на глубине 20 — 30 см подобное занятие кроме быстрой усталости может принести и неприятные последствия для здоровья (подробнее — см. главу 3.2). Первое снаряжение с использованием сжатого воздуха, подаваемого водолазу под давлением, равным давлению окружающей среды, было предложено в 1865 г. Рукайролом и Денайрузом (Rouquayrol и Denayrouze).

С начала XX века и до настоящего времени для выполнения различных подводно-технических задач используется вентилируемое снаряжение — просторный комбинезон из прочной резины, герметично соединенный с металлическим шлемом. Такой костюм полностью изолирует тело водолаза от контакта с водой. К шлему подсоединяется шланг, по которому производится постоянная подача воздуха с поверхности, например, с помощью ручной или автоматической помпы. В задней части шлема имеется стравливающий клапан, срабатывающий при легком нажатии на него головой. Принцип действия прост: стравливая необходимое количество воздуха, водолаз изменяет объем костюма, тем самым регулируя собственную плавучесть. Давление воздуха внутри костюма, естественно, равняется давлению окружающей воды. Если водолаз перестает нажимать на стравливающий клапан, его плавучесть увеличивается вместе с раздуванием костюма, что может привести к всплытию на поверхность.

Вентилируемое снаряжение обеспечивает ни с чем не сравнимый комфорт при выполнении работ, не требующих активного передвижения под водой. Его недостатки — низкая мобильность, необходимость громоздкой материальной базы (помпа, шланг и т.д.), обязательное соединение водолаза с берегом или судном, наличие нескольких квалифицированных помощников.

Новая эпоха в развитии водолазного дела началась с изобретением акваланга. Э. Ганьян и Ж. - И. Кусто создали подводный аппарат, удобный и практичный в обращении, позволяющий человеку автономно перемещаться под водой, имея при себе достаточно большой запас воздуха. Слово "Акваланг" (Aqualung) буквально переводится как водное (aqua) легкое (lung). Так назывался первый подводный аппарат. Это слово прижилось и используется для обозначение всех последующих конструкций аналогичного типа. Другим популярным названием акваланга стало английское — SCUBA — Self—Contained Underwater Breathing Apparatus (автономный подводный дыхательный аппарат).

Сегодня существуют различные конструкции подводного снаряжения и способы его классификации по разным признакам. Например, все виды водолазного снаряжения можно разделить по типу схемы дыхания: с открытой , полузакрытой и закрытой. При открытой схеме дыхания выдыхаемый газ выводится в окружающую среду, при закрытой — направляется в специальное устройство, очищающее его от углекислоты и обогащающее кислородом, откуда опять поступает на вдох. Подобное обновление выдыхаемого газа называется регенерацией. При полузакрытой схеме часть выдыхаемого газа идет в окружающую среду, часть — на регенерацию. Если весь запас воздуха находится в баллонах, несомых самим подводником, такое снаряжение называется автономным. Для выполнения многих технических работ удобнее шланговое снаряжение. Основное количество воздуха подается водолазу по шлангу с поверхности, а за плечами у подводника лишь небольшой резерв.

В настоящей книге мы рассматриваем технику, наиболее часто используемую подводными пловцами-любителями, а именно — автономное снаряжение с открытой схемой дыхания, т.е. акваланг. За пределами этой книги также остается снаряжение, приспособленное к работе на газовых смесях, а не на сжатом воздухе, так как эта тема относится к более профессиональной сфере знания, чем подразумевает настоящее издание.

Общее устройство акваланга

Любой акваланг состоит из баллонного блока и регулятора (рис. 2.4 А). Баллонный блок имеет один или два (очень редко — три) баллона со сжатым воздухом, снабженных вентилем. Широкое используются баллоны, рассчитанные на 150, 200, 230 и 300 атм. Давление в баллонах называется высоким давлением. Как Вы помните (глава 1.2), человек может сделать вдох, если вдыхаемый им воздух находится под тем же давлением, что и грудная клетка. Для подачи воздуха подводнику под давлением окружающей среды служит регулятор, подсоединяющийся к выходу из баллонного блока. Подавляющее большинство регуляторов состоит из двух элементов, в которых редукция (уменьшение) давления воздуха происходит поэтапно. Такая схема редукции называется двухступенчатой. Устройство, именуемое редуктором, осуществляет первую ступень редукции — уменьшает давление воздуха до величины, превышающей давление окружающей среды на 5—10 атм. Это давление называется промежуточным, или средним. Легочный автомат (легочник) осуществляет вторую ступень редукции — выравнивая давление сжатого воздуха до давления окружающей среды, которое именуется низким давлением*.

* иногда давление на выходе из редуктора называют низким давлением, тогда давление на выходе из легочника можно называть окружающим давлением

Глава 2.3. Баллоны и баллонные блоки

Баллоны аквалангов имеют цилиндрическую форму с закругленным дном с одной стороны и вытянутой горловиной с другой стороны (фото 2.6 А¹). Горловина снабжена внутренней резьбой, конической у российских моделей и цилиндрической — у иностранных. В эту резьбу вкручивается короткий патрубок с одним или двумя вентилями в случае однобаллонного блока (фото 2.6 Б¹) и трубка высокого давления, ведущая к вентилю (вентилям) в случае двух- или трехбаллонного варианта.

Материал баллонов

Современная промышленность выпускает стальные и алюминиевые баллоны. Первые распространены шире. Основное преимущество стали перед алюминием — значительно большая прочность. Недостаток стали — подверженность коррозии. Для того, чтобы замедлить коррозионные процессы, используют различные способы:

• применение легированных сталей, т.е. с добавками других металлов,

• преимущественно хрома и молибдена;

• покрытие внутренней и внешней поверхности баллона тонким слоем цинка;

• покрытие внешней поверхности полимерной краской, а иногда и пластиком;

• покрытие внутренней поверхности специальными вазелиноподобными смазками.

Стальные баллоны хорошего качества при правильном уходе могут служить десятилетиями.

Подверженность коррозии изделий из алюминия и алюминиевых сплавов значительно ниже. Это объясняется способностью алюминия образовывать на поверхности оксидную пленку , предохраняющую более глубокие слои металла от дальнейшего окисления. Так как прочность алюминия значительно ниже, чем стали, стенки баллона должны быть толще, нежели стальные, рассчитанные на то же давление. Однако, алюминий почти втрое легче железа — основного компонента стали. В результате удельный вес алюминиевых или сплавных баллонов получается ниже, чем у стальных баллонов того же объема и той же прочности.

В общем и целом, стальные баллоны практичнее алюминиевых, и именно их предпочитают большинство аквалангистов. Но не будем забывать еще об одном свойстве алюминия. Он не намагничивается, не влияет на направление стрелки магнитного компаса и показания иных магнитных приборов. Поэтому, если Вам необходимо пробираться через минные заграждения с магнитными ловушками, пользуйтесь алюминиевыми баллонами.

Дополнительные приспособления

Для удобства хранения и транспортировки нижняя часть баллонов, как правило, вставляется в резиновый башмак. Переносить однобаллонник, берясь за пластиковую рукоятку, значительно удобнее, нежели за вентильный механизм. Рукоятки бывают цельными и складывающимися. Капроновые защитные сетки оберегают внешнее покрытие баллонов от повреждений, что особенно актуально при использовании баллонов в соленой воде, где любая царапина на краске приводит к коррозии.

Высокое, рабочее и проверочное давление. Клеймо

Напомним, что давление воздуха в баллонах называется высоким. Максимально допустимое при эксплуатации высокое давление для данного баллонного блока именуется рабочим давлением. Перед выпуском с завода-изготовителя любой баллон подвергается проверке давлением в полтора раза превышающим рабочее — так называемым проверочным. Каждый баллон снабжен клеймом, содержащим его основные характеристики. Клеймо выбито на горловине и обязательно содержит следующую информацию:

• название или фирменный знак изготовителя;

• заводской номер баллона;

• рабочее давление;

• проверочное давление;

• месяц и год изготовления и проверки;

• масса баллона (без вентиля);

• объем баллона.

Различные варианты клейм представлены на рисунке 2.4 Б, В.

На отечественных баллонах после даты изготовления через дефис следует год следующей надлежащей проверки. На иностранных баллонах обычно выбит тип баллона, т.е. для каких целей он предназначен.

Через пять лет после изготовления необходимо провести повторную проверку баллонов. Ее осуществляют организации, имеющие на это лицензию. Проверка включает целый ряд действий: прежде всего взвешивание баллона, осмотр его наружной и внутренней поверхности и гидравлические испытания проверочным давлением. Если баллон прошел проверку и признан годным к дальнейшей эксплуатации, проверяющая организация ставит на него клеймо, обязательно содержащее собственное название или фирменный знак, месяц и год проверки и величину проверочного давления.

Количество, форма и размер баллонов

Наиболее популярны среди ныряльщиков всего мира однобалонные комплекты емкостью 12 — 15л. Они удобны в обращении, а запас воздуха при давлении около 200 атм. достаточен для бездекопрессионных погружений, какие чаще всего совершают любители подводного мира. Отечественной промышленностью выпускаются преимущественно двухбалонные аппараты с емкостью баллонов 7 литров каждый. Таким образом, наиболее обычный российский акваланг-двухбаллонник общей емкостью 14л. Акваланг АВМ-5 допускает разделение баллонов, и тогда один из них, снабженный вентилем, можно использовать в одинарном варианте, однако 7 л. при давлении 150 или 200 атмосфер — не слишком большой запас воздуха для погружения на открытой воде. Подобные баллоны удобно использовать для занятий в бассейне. С одной стороны, 15-ти литровый однобаллонник немного легче 14-ти литрового двухбаллонника, с другой стороны, центр тяжести двухбаллонника расположен на несколько сантиметров ближе к центру тяжести пловца, что уменьшает инерцию его поворота в воде. Вопрос о предпочтении одно- или двухбаллонного варианта акваланга при их приблизительно равном объеме не однозначен и является делом вкуса.

Если Вы достаточно опытны и собираетесь на глубокое погружение с декомпрессионными паузами при всплытии (см. главу 3.4), имеете задачу погружаться под лед, планируете исследование подводных пещер или поиск сокровищ внутри затонувших кораблей, Вам полезно подумать об увеличении запаса воздуха. Для этого можно:

• Использовать баллоны, рассчитанные на большее давление воздуха. Сегодня широко применяются баллоны с рабочим давлением 230 и 300 атм.;

• Использовать баллоны большего объема. Максимальный объем, остающийся в разумных пределах, составляет 18л.;

• Увеличить количество баллонов. Наиболее распространенным вариантом, помимо отечественного 7+7, является 10+10 и 12+12;

Конечно, Вы можете спарить два 18 литровых баллона, рассчитанных на 300 атмосфер, но вряд ли это будет оправдано и целесообразно. Для столь серьезных задач можно использовать более компактное регенеративное снаряжение, обзор которого выходит за рамки настоящей книги.

Форма баллонов

Она достаточно стандартна, но допускает ряд вариаций при одинаковом объеме. Так, например, 12-литровые баллоны выпускаются в нескольких модификациях. Преимущества вытянутого баллона — в лучшей гидродинамике и более близком расположении его центра тяжести к центру тяжести пловца, что, как уже упоминалось, уменьшает инерцию поворота в воде. Правда, такой баллон может создавать неудобства людям невысокого роста — им лучше подойдут баллоны более компактной формы.

Таким образом, выбор размера, количества и формы баллонов определяется стоящими перед Вами задачами и во многом — Вашим вкусом. Последнее относится также к цветам баллонов, обычно ярким и хорошо заметным в воде.

Вентильный механизм

Сам по себе баллон высокого давления, разумеется, не может служить источником воздуха для дыхания. Первое устройство на пути воздуха из баллона — вентильный механизм, часто называемый просто вентилем (фото 2.6 Б¹). Последний термин представляется менее корректным, так как иногда этот механизм состоит из нескольких вентилей, включает дополнительные устройства, а в случае двух- или трехбаллонного блока — разветвленную систему трубок высокого давления. Входной патрубок вентильного механизма имеет внешнюю резьбу, которая вворачивается во внутреннюю резьбу горловины баллона. Отечественная промышленность выпускает баллоны и вентили с конической резьбой, которая герметизируется специальными уплотнителями (например, свинцовым гнетом), равномерно наносимыми на всю поверхность резьбы. Иностранные баллоны и вентили имеют цилиндрические резьбы и уплотнение за счет кольцевой пластиковой прокладки. Вентили из баллонов выкручиваются только при техническом освидетельствовании последних и только квалифицированными специалистами. Внутрь баллона вентильный механизм обращен трубкой длиной в несколько сантиметров, имеющей одно или несколько отверстий, иногда забранных мелкой металлической сеткой. Такое устройство значительно уменьшает вероятность проникновения в воздушные пути акваланга частиц ржавчины, которые, как правило, пересыпаются по стенкам баллона. Запорные вентили имеют правую резьбу, т.е. открываются также, как и водопроводный кран, против часовой стрелки.

Один из ключевых моментов строения вентильного механизма — устройство для выхода воздуха. Оно должно быть приспособлено для удобного, быстрого и надежного крепления редуктора — первой ступени регулятора. Сегодня имеется два международных стандарта такого крепления:

• Крепление посредством струбцины носит название YOKE (англ. — скоба, струбцина) или INT.

• Крепление посредством резьбы диаметром 5/8 дюйма — DIN. В обоих случаях герметизация достигается за счет кольцевой резиновой прокладки.

Соединение по типу YOKE многие аквалангисты считают более удобным в обращении, но оно более громоздко и из-за ограничений по прочности материала не рассчитано на давление более 230 атм. Соединение типа DIN позволяет достичь большей прочности и рассчитано на давление до 300 атм. Есть два стандарта резьбы DIN баллонов и редукторов: более короткая — для снаряжения, рассчитанного на давление до 230 атм., более длинная — до 300 атм. Смысл этих различий в том, чтобы исключить присоединение редукторов на 230 атм. к баллонам с давлением в 300 атм., так как в этом случае резиновое уплотнительное кольцо редуктора не доходит до предназначенной для него поверхности на выходе из баллона. При неправильном присоединении воздух в большом количестве будет уходить по резьбе соединения, и использование такого комплекта полностью исключено. Присоединение редуктора на 300 атмосфер возможно к любым баллонам.

Подавляющее большинство современных баллонов иностранного производства приспособлено к использованию в обоих в вариантах, как YOKE, так и DIN. Механизм прост: баллон имеет выход с резьбой DIN, в которую герметично вворачивается втулка, наружная поверхность которой соответствует стандарту YOKE (фото 2.6 В¹).

Помимо международных соединений, имеется российский стандарт крепления редуктора на баллонах — резьба диаметром 24 мм. В последнее время некоторые производители наладили выпуск переходников, позволяющих совмещать отечественные и иностранные баллоны и редукторы. Новейшая разработка отечественной промышленности — аппарат АВМ-12-1 имеет соединение международного стандарта DIN.

Форма вентильных механизмов может быть весьма разнообразной. В наиболее простом однобаллонном блоке имеется единственный вентиль и единственный выход (фото 2.6 Б¹). При этом возможны различия в расположении вентиля и выходного отверстия, не играющие принципиальной роли. Существуют следующие варианты усложнения конструкции:

• Дополнительный выход с отдельным вентилем для крепления второго регулятора. Два регулятора часто используются для большей надежности при погружениях повышенной сложности, например — в пещерах, в затопленных помещениях, подо льдом или просто в холодной воде, когда есть риск замерзания редуктора или легочного автомата (см. ниже). В случае какой-либо неисправности с регулятором Вы можете переключиться на запасной. Дополнительный выход с вентилем может быть съемным — тогда вентильный механизм комплектуется заглушкой, закрывающей место присоединения.

• Выход для присоединения второго баллона. При использовании однобаллонного блока он закрыт наглухо; чтобы добавить второй баллон, открутите заглушку и подсоедините переходник.

• В двухбаллонном блоке возможно снабжение каждого баллона отдельным вентилем; иногда имеется третий — общий — вентиль.

Механизм отдельной подачи резервного объема воздуха — механизм резерва. Он был разработан для оповещения подводника об израсходовании большей части воздушного запаса. В самом простом и распространенном международном варианте, резервный механизм располагается после основного вентиля и представлен пружинным клапаном, соединенным со специальным вентилем и имеющим два положения: открытое и закрытое. Перед погружением вентиль резерва устанавливается в закрытое положение, при котором клапан будет пропускать воздух, пока его давление превышает определенную величину (как правило, 30—50 атм.); при ее достижении пружина закрывает клапан. Если Вы заметили, что подача воздуха становится затрудненной или прекращается, переведите вентиль резерва в открытое состояние и клапан снова начнет пропускать воздух. После этого Вы знаете, что пора подниматься на поверхность. Резервные вентили большинства современных аппаратов имеют рабочий ход около 90 градусов от закрытого до открытого состояния и приводятся в движение специальной тягой, идущей с правой стороны вниз вдоль баллона и заканчивающейся у его основания. Открытие резерва производится правой рукой перемещением тяги вниз на несколько сантиметров.

У отечественных аквалангов резервный механизм иного устройства: в трубке высокого давления, соединяющей два баллона, расположен клапан, перекрывающий подачу воздуха из правого баллона, когда давление в нем падает примерно до 60-ти атм. Когда иссякнет воздух в левом баллоне, необходимо открыть резервный вентиль, выпускающий остатки воздуха из правого баллона. Открывание резерва в такой конструкции сопровождается характерным звуком, слышным как на воздухе, так и в воде — звуком перепуска воздуха из правого баллона в левый до выравнивания давления между ними. Таким образом, после открытия резерва в обоих баллонах остается приблизительно по 30 атм. Вентили резерва в отечественных баллонах имеют такой же рабочий ход, как и вентили основной подачи — немногим более одного оборота — и левую резьбу, т.е. в отличие от вентилей основной подачи открываются по часовой стрелке. В широко распространенных аппаратах АВМ-5 и АВМ-7 вентиль резерва приводится в действие тросиком, намотанным на маховик. Тросик следует вниз вдоль баллона внутри защитного кожуха и заканчивается грушевидной ручкой с пружинными фиксаторами (фото 2.7 А1). Для открывания резерва необходимо нажатием на фиксаторы освободить ручку и потянуть ее вниз до отказа. Такой механизм ввиду своей сложности требует тщательного регулярного ухода в виде переборки и смазки. В аппаратах серии "Подводник" применено другое конструкционное решение: акваланг "перевернут", т.е. его нормальное рабочее положение — вентилями вниз; вентиль резерва размещен под правой рукой подводника и открывается без каких-либо дополнительных механизмов. Очевидное неудобство такой конструкции — необходимость использования более длинного шланга, соединяющего редуктор с легочником, и переворачивания баллона при каждом его надевании.

Насколько нужен резервный запаса воздуха? Его наличие обязательно при отсутствии выносного манометра, показывающего давление в баллонах. Если же такой манометр есть, механизм резерва становится дублирующим устройством, информирующим подводника о том, что воздух на исходе. Вы можете залюбоваться красотами подводного мира и забыть вовремя взглянуть на манометр, но Вы не можете не заметить окончания основного запаса воздуха. С другой стороны — любой механизм занимает объем, имеет вес и требует ухода. Сегодня во всем мире налицо тенденция к отказу от механизма резерва, по крайней мере при погружениях в обычных условиях.

Крепление баллонов

В подавляющем большинстве случаев акваланги надеваются за спину как рюкзаки. Существуют и другие варианты: например, при подводном скоростном плавании или подводном ориентировании единственный баллон удерживается спортсменом за вентиль впереди на вытянутых руках. При креплении баллона за спиной возможны три разновидности конструкции:

1. Один или два баллона крепятся с помощью ремня (иногда — двух ремней) к жилету- компенсатору. Это наиболее распространенный в мировой практике способ крепления. В случае двухбаллонного блока часто используется пара крепежных болтов. Подробнее эти механизмы разбираются в главе, посвященной компенсаторам плавучести,

2. Один или два баллона таким же образом крепят к специальной анатомической спинке, снабженной плечевыми и поясными ремнями.

3. Ремни крепятся к металлическим хомутам, охватывающим баллонный блок. Такой способ крепления используется в большинстве отечественных аквалангов. У них, как правило, кроме плечевых и поясных ремней имеются брасовые — идущие между ног подводника. Назначение брасового ремня — предотвратить смещение акваланга наверх; неудобство — необходимость предварительного расстегивания при снятии или аварийном сбрасывании грузового пояса. Хорошо подогнанный по вашей талии поясной ремень делает брасовый необязательным. Современное любительское снаряжение международного стандарта, как правило, не предусматривает его наличие.

Глава 2.4. Регулятор

В применении к аквалангу термин "регулятор" появился в лексике отечественных подводников совсем недавно. До того в русском языке не существовало единого общепринятого термина для редуктора, легочного автомата и соединяющего их шланга. Это было достаточно неудобно, что и вызвало быстрое заполнение пустого места в языке, как только широкому кругу пользователей в России стало доступно иностранное снаряжение и соответствующая литература. Английское "regulator" легко русифицировалось и прижилось как в устной речи, так и в литературе.

Основная задача регулятора — понизить высокое давление подающегося из баллонов воздуха до давления окружающей среды и обеспечить подводнику возможность свободного вдоха и выдоха.

Допустимо техническое решение, при котором это будет происходить в одном узле и в один этап. Однако наиболее удобным оказалось двухступенчатое уменьшение давления. На первом этапе оно снижается до уровня, превышающего давление окружающей среды на 5—10 атм. Это происходит в узле, именуемом редуктором (first stage). Далее воздух подается в легочный автомат (second stage), где его давление выравнивается с давлением окружающей среды. Из легочного автомата воздух подается на вдох, и через него же происходит выдох.

Первые акваланги имели так называемые совмещенные регуляторы: редуктор и легочник располагались в едином корпусе непосредственно на выходе из вентильного механизма аппарата. С одной стороны ко рту шел гофрированный шланг вдоха, входящий в мундштучную коробку с загубником, с другой — из мундштучной коробки выходил шланг выдоха, следующий за спину подводника в легочный автомат, где заканчивался клапаном выдоха. Так устроен первый отечественный серийный акваланг — АВМ-1М. При горизонтальном положении такого аппарата легочный автомат располагается выше легких пловца. Давление воздуха, выходящего из легочника, равно давлению окружающей среды, а, значит, немного меньше давления действующего на легкие. Результат — затрудненный вдох при плавании. Если в таком аппарате перевернуться на спину — воздух все время будет подаваться на вдох. Гораздо удобнее оказалось использовать разнесенные системы, в которых редуктор крепится на вентильный механизм акваланга, а легочный автомат находится непосредственно около рта подводника. Редуктор и легочник в этом случае соединены гибким шлангом промежуточного давления. Сегодня именно так устроены все регуляторы, выпускаемые промышленностью для широкого применения. Они называются "двухступенчатые регуляторы с разнесенными ступенями редуцирования", и именно с их устройством и разнообразием мы знакомим Вас в настоящей книге.

Как быть левше? Совет начинающим подводникам

В течение нескольких десятилетий вся мировая промышленность выпускала регуляторы "под правую руку": шланг низкого давления обходит тело подводника и входит в легочник с правой стороны, что делает удобным выполнение всех манипуляций с легочником именно правой рукой. С изобретением компенсатора плавучести (глава 2.8) в левую руку подводника был вложен инфлятор — деталь компенсатора, на которой расположены кнопки регулировки плавучести. Современная промышленность, ориентированная на максимальное удобство для пользователей, выпускает инвертируемые легочники и компенсаторы, которые могут собираться, как в обычном варианте, так и в зеркальном: шланг к легочнику — слева, инфлятор компенсатора — справа. Вопрос в том, насколько это нужно. Когда Вы овладеваете техникой плавания с аквалангом, ваши руки привыкают к выполнению некоторых стандартных действий с легочником и инфлятором компенсатора. Трудно сказать, на какую руку ложится более сложная, требующая лучшей координации нагрузка. Если Вы левша, это совсем не значит, что необходимые навыки в стандартном снаряжении будут даваться Вам тяжелее, чем в "зеркальном". Привыкнув к "леворукому" снаряжению, Вам будет сложнее пользоваться стандартным. Если Вы абсолютно уверены, что всегда будете иметь при себе собственный инвертируемый комплект и никогда не окажетесь перед необходимостью воспользоваться каким-либо другим редуктором или компенсатором — учитесь на том снаряжении, какое вам больше нравится. Если Вы допускаете иные ситуации — с самого начала привыкайте к стандартному варианту. Еще раз повторим, что мы не видим в нем каких-либо неудобств для левшей.

Глава 2.5. Редуктор

Основная задача редуктора — уменьшить давление воздуха, выходящего из баллонов, до давления, превышающего давление окружающей среды на некоторую величину, в пределах 5—10 атм. (как правило, 8 — 9).

Базовые принципы работы различных моделей редукторов мало отличаются друг от друга. Рассмотрим наиболее простую конструкцию.

Редуктор, схема которого изображена на рисунке 2.6, имеет три камеры, подвижный поршень и пружину. Форма подвижного поршня такова, что его торцевые поверхности имеют различную площадь. Поверхность меньшей площади снабжена прокладкой из полимерного материала и при опускании поршня вниз (см. рисунок) закрывает собой отверстие, через которое поступает воздух из баллона. Эта поверхность именуется подушкой клапана, а закрываемое ею отверстие — седлом клапана. Вместе они образуют клапан редуктора. Поверхность большей площади обращена в верхнюю камеру редуктора. Внутри поршня проходит канал, соединяющий нижнюю и верхние камеры редуктора. Средняя камера сообщается отверстием с окружающей средой. Пока баллонный вентиль закрыт, пружина удерживает поршень в верхнем положении, при котором клапан редуктора открыт. При открывании вентиля воздух под высоким давлением устремляется через открытый клапан в нижнюю камеру редуктора, из которой по каналу в поршне проходит в верхнюю камеру. Давление в обеих камерах нарастает практически одновременно. Давление в верхней камере начинает действовать на поршень с возрастающей силой.

Сила давления воздуха на верхнюю поверхность поршня во столько же раз превышает силу, оказываемую таким же давлением на нижнюю его поверхность поршня, во сколько площадь верхней поверхности превышает площадь нижней. Таким образом, указанные силы, действующие на поршень с двух сторон, уравниваются, когда давление в верхней камере значительно уступает давлению на подушку клапана. Снизу на поршень действуют еще две силы: упругости пружины и давления окружающего воздуха или воды. Давление воздуха в нижней и верхней камере редуктора продолжает расти до тех пор, пока увеличивающаяся сила давления воздуха на поршень в верхней камере (сверху вниз) не превысит сумму трех сил, действующих в обратном направлении: давления воздуха на подушку клапана, давления окружающей среды и упругости пружины. Далее происходит закрытие клапана редуктора. В большинстве систем площади поверхностей поршня и упругость пружины подобраны таким образом, что при рабочем давлении в баллонах полное закрытие клапана редуктора происходит при давлении в верхней камере, на 8 — 9 атм. превышающем давление окружающей среды. Это давление называется промежуточным. На поверхности оно равно соответственно 9 — 10 атм. Значение промежуточного давления на поверхности называется установочным давлением редуктора. На глубине 10 м давление в средней камере редуктора увеличится на 1 атм. и, соответственно, на столько же увеличится давление в верхней камере редуктора, необходимое для закрытия клапана, т.е. промежуточное. Из нижней камеры редуктора имеется выход для подачи воздуха в легочный автомат. При вдохе давление воздуха в нижней и верхней камерах редуктора падает и клапан открывается, перепуская очередную порцию воздуха в редуктор. Таким образом, последний обеспечивает подачу воздуха под давлением, на 8 — 9 атмосфер превышающим давление окружающей среды. Герметизация камер в описанном редукторе достигается кольцевыми резиновыми прокладками на поршне и в местах подсоединения шлангов высокого и среднего давления.

Мы привели пример классической конструкции редуктора, проверенной более чем тридцатилетней практикой использования. Подобные устройства называются поршневыми несбалансированными редукторами поточного действия. Что это значит и какие еще бывают типы редукторов ?

Поршневые и мембранные редукторы

Если подвижной деталью — управляющим элементом — является не поршень, а резиновая мембрана, соединенная со штоком клапана, такие редукторы называются мембранными (рис 2.7). Как правило, их устройство более сложно, они содержат больше подвижных деталей. Поршневые редукторы в целом более надежны и просты в техническом обслуживании: замена кольцевых резиновых уплотнителей — операция простая и быстрая. Смена мембраны — работа более сложная. Недостатком поршневого редуктора является подверженность заклиниванию при образовании наледи на трущихся поверхностях поршня и стенки редуктора или при попадании в зазор между ними частичек грязи. Поэтому мембранные редукторы часто используют при погружении в холодной или загрязненной воде. Более подробно этот вопрос разбирается ниже.

Поточные и противоточные редукторы (прямого и обратного действия)

В поточном редукторе клапан открывается в том же направлении, в котором через него идет воздушный поток, в противоточном — в противоположную сторону. Поршневые редукторы за редчайшим исключением всегда имеют поточный механизм, мембранные — противоточный.

Сбалансированные и несбалансированные редукторы

В описанном выше поточном поршневом редукторе давление воздуха из баллонов служит одной из сил, открывающей клапан. Естественно, с расходом воздуха в аппарате, высокое давление падает, а значит, падает и промежуточное давление, т.к. все меньших и меньших усилий хватает на закрывание клапана редуктора. Результат — увеличение сопротивления дыхания при уменьшении запаса воздуха. В редукторе с противоточным клапаном наблюдается обратная ситуация — промежуточное давление растет с падением высокого. Возможны разнообразные технические решения, исключающие влияние величины высокого давления на величину промежуточного до тех пор, пока первое превышает второе. Наиболее распространены следующие.

1. Введение дополнительной поверхности поршня. Такое решение, как правило, используется в мембранных редукторах. Вернемся к схеме такового (рис. 2.7). Высокое давление действует на тарелку клапана в двух направлениях — на открытие и на закрытие клапана. Вторая сила при этом превышает первую, так как развивается за счет давления на большую площадь. Это означает, что чем ниже высокое давление, тем выше должно быть промежуточное, достаточное для закрытия клапана. Изменив форму поршня так, как показано на рис. 2.8, можно выровнять площади поверхностей, подвергающиеся воздействию высокого давления в сторону открытия и закрытия клапана. "Лишняя" поверхность при этом выносится в дополнительную камеру, заполненную воздухом среднего давления.

2. Исключение воздействия высокого давления на управляющий элемент редуктора. Как правило, это решение используется в поршневых редукторах. Принципиальная схема такого решения приведена на рис. 2.9. Нижняя камера здесь служит камерой высокого давления, а седло и подушка клапана меняются местами: подушка неподвижно располагается на торцевой стороне камеры высокого давления, а подвижным седлом служит нижняя оконечность поршня. Выход воздуха среднего давления происходит из верхней камеры редуктора. При отсутствии высокого давления пружина удерживает поршень в верхнем положении — клапан открыт. При повышении давления в нижней камере воздух проходит сквозь канал в поршне в верхнюю и по достижении в последней установочного давления клапан закрывается. Таким образом, полностью исключается воздействие высокого давления на работу поршня. В данном случае весь поток воздуха проходит через канал в поршне, поэтому для обеспечения нормальной пропускной способности редуктора диаметр канала должен быть больше, чем в конструкции, изображенной на рис. 2.6.

Расход воздуха

Расход воздуха — величина, характеризующая пропускную способность редуктора. Расход воздуха измеряется количеством воздуха в литрах, который способен пропустить через себя редуктор за одну минуту при постоянно открытом клапане. Эта величина во много раз превосходит реальный расход воздуха при погружении и характеризует возможную скорость прохождения воздуха через редуктор, которая должна превышать максимальную скорость потока воздуха, потребляемого легкими подводника при глубоком и резком вдохе. В противном случае в момент наиболее активного дыхательного движения возрастает сопротивление дыханию. Большинство современных редукторов имеют расход воздуха от 1 до 4 тыс. л/ мин.

Способы подсоединения редукторов к баллонам

Способы подсоединения редукторов к баллонным блокам подробно разобраны при описании последних. Большинство современных зарубежных производителей выпускают каждую модель редуктора как в YOKE, так и в DIN вариантах, причем они совместимы. Как правило, узел крепления к баллону вкручен в редуктор с помощью стандартной резьбы, так что Вы можете вывинтить из редуктора струбцину (YOKE) и вкрутить на ее место адаптер варианта DIN и наоборот. Впрочем, лучше не делать этого самостоятельно, а обратиться к квалифицированным специалистам. Так или иначе, приобретая редуктор одного стандарта и адаптер другого, Вы можете пользоваться любым из них по своему усмотрению. Некоторые отечественные редукторы имеют свой стандарт присоединения к баллонам. При необходимости возможно использование дополнительных переходников с баллонов международных стандартов на наши редукторы и наоборот, но подобные переходники увеличивают количество соединений и размеры конструкции. Новейшая разработка отечественной промышленности — аппарат АВМ-12-1 — имеет международное соединение типа "DIN".

Выходы из редуктора

Выходы из редуктора часто именуются портами. Наиболее распространенными вариантами, отвечающими современным международным требованиям, являются редукторы с 1 — 2 выходами высокого давления и 3 — 4 выходами среднего давления. Большинство мировых производителей соблюдают единые стандарты обозначений и резьб портов. Порты высокого давления маркируются "HP" (high pressure) и имеют внутреннюю резьбу диаметром 7/16" (7/16 дюйма). Часто маркировка "HP" заменяются указанием высокого давления в атмосферах на которое рассчитан редуктор, например, 200 или 300. Наличие одного выхода высокого давления обязательно для современных редукторов и необходимо для подключения выносного — расположенного на гибком шланге — манометра высокого давления (см. главу 2.10). Второй выход высокого давления может предназначаться для независимого подсоединения датчика давления индивидуального компьютера (глава 2.10). Выходы среднего давления как правило лишены маркировки и имеют стандартную внутреннюю резьбу 3/8" (иногда — 1/2"). Минимальное количество портов среднего давления — три — предназначается для подсоединения:

• легочного автомата;

• компенсатора плавучести;

• запасного легочника или клапана поддува сухого костюма.

• Четыре порта среднего давления позволяют подключать запасной легочник и поддув сухого костюма одновременно.

Редукторы комплектуются заглушками к незадействованным портам.

Редуктор нового отечественного аппарата АВМ-12-1 — имеет 4 порта среднего давления международного стандарта — с внутренней резьбой 3/8". Хорошо известные российским подводникам редукторы типа АВМ-5 имеют лишь один выход среднего давления, предназначенный для легочного автомата и имеющий внешнюю резьбу диаметром 18 мм. Выход высокого давления в этом редукторе отсутствует: укомплектованные ими акваланги либо имеют систему предупреждения подводника о скором окончании запаса воздуха в виде резервного механизма, как аппараты АВМ-5 и АВМ-7, либо в дополнение к системе резерва снабжены выносным манометром, отходящим прямо от баллонного блока, как в акваланге "Подводник-2". Редуктор аппарата "Подводник-4" имеет выход высокого давления с внешней резьбой 14 мм и укомплектован выносным манометром. Выход среднего давления в этой модели также единственный. Естественно, до начала свободного поступления в нашу страну снаряжения международных образцов, отечественные подводники-умельцы создали различные варианты дополнительных портов для подключения жилета-компенсатора плавучести. Наиболее удачный вариант — подсоединение к резьбе, в которую должен вкручиваться предохранительный клапан редуктора, специального тройника, имеющего резьбу для подсоединения предохранительного клапана и дополнительную резьбу для выхода среднего давления к компенсатору. Возможен также "четверник" — с еще одним портом для запасного легочного автомата.

Как правильно задействовать порты редуктора?

Ответ прост: в стандартном снаряжении шланги к основному и запасному легочному автомату лучше всего располагать справа, а шланги поддува компенсатора и сухого гидрокостюма — слева (рис. 2.10, фото 2.8¹). Шланг высокого давления на манометр или компьютер подсоединяется, как правило, с левой стороны. Во многих иностранных редукторах есть механизм, позволяющий по вашему желанию выбрать оптимальное направление выходов шлангов среднего давления: та часть корпуса, на которой располагаются порты среднего давления может поворачиваться вокруг своей продольной оси. Такой механизм называется турельчатым, или карусельным (swivel).

Общая компоновка редуктора

Наиболее распространенные варианты конструкций международного стандарта представлены на фото 2.9¹. Форма корпуса редукторов разнообразна, но более-менее приближена к цилиндрической, так как внутри любого редуктора имеется либо цилиндрический поршень, либо дисковидная мембрана. Продольная ось корпуса редуктора либо параллельна, либо перпендикулярна оси крепления к аквалангу. В первом случае вся конструкция получается более компактной. Именно так устроены недорогие редукторы, сочетающие простоту и надежность (фото 2.9 А¹). Такая компоновка позволяет расположить по окружности 4 или 5 выходов воздуха: один порт высокого давления и 3 — 4 порта среднего давления. Большее количество портов неудобно размещать по одной окружности, а удлинение корпуса сделает редуктор опасным для вашего затылка.

Удлинение корпуса редуктора и размещение большего количества выходов возможно при перпендикулярной ориентации корпуса относительно оси крепления к баллонному блоку (фото 2.9 Б, В¹). В таком случае один или два порта высокого давления размещаются около крепления к баллонам, а 4 — 5 портов среднего давления — на другом конце корпуса. Необходимо добавить, что порты среднего давления могут располагаться на редукторе равномерно, а также со смещением на одну из сторон или попарно. При задействовании четырех равномерно размещенных портов два шланга оказываются направленными под некоторым углом назад от тела пловца. Цепляясь за окружающие предметы, эти порты причиняют лишние хлопоты, особенно при передвижении в пещерах, затопленных помещениях или в зарослях водорослей.

Третий вариант общего исполнения редуктора, показанный на фото 2.9 Г, Д¹, весьма компактен и, к тому же, позволяет использовать 2 порта высокого давления и 4 среднего. Расположение портов в редукторе такой конструкции весьма удобно — даже при полном задействовании портов все шланги направлены в стороны или под небольшим углом вперед. Оптимальное использование выходов показано на фото 2.8¹. Подобным образом устроен редуктор отечественного аппарата АВМ-12-1.

Общая компоновка других отечественных редукторов возможна в двух вариантах. В первом случае имеется единственный выход среднего давления, расположенный в основании редуктора напротив предохранительного клапана (фото 2.7 В¹), во втором — на этом месте помещен выход высокого давления, а выход среднего находится на крышке редуктора (фото 2.7 Г¹).

Замерзание редуктора

В редукторе воздух, выходящий из баллонов, расширяется и при этом охлаждается. Этого охлаждения может оказаться достаточно, чтобы при положительной температуре окружающей воды температура внутри редуктора опустилась ниже нуля. Результат — выпадение водяного конденсата и образование наледи на внутренних поверхностях редуктора.

Вероятность образования наледи зависит от температуры окружающей среды, интенсивности вашего дыхания (чем больше расширяющегося воздуха проходит через редуктор, тем сильнее он охлаждается) и влажности воздуха в баллонах. При неблагополучном стечении обстоятельств, образование льда в редукторе возможно при температуре воды + 10 °С и ниже. Наледь, образовавшаяся на рабочей поверхности клапана или соприкасающихся поверхностях поршня и корпуса редуктора, может нарушить нормальную работу механизма — что и называется замерзанием редуктора. В зависимости от конкретных обстоятельств оно может привести к избыточной либо недостаточной подаче воздуха в систему среднего давления. Первое приведет к повышению давления и может вызвать самопроизвольную подачу воздуха легочником, второе — к затруднению дыхания вплоть до полной невозможности вдоха. Современной промышленностью выпускаются редукторы, приспособленные для работы в холодной воде: вероятность их замерзания ничтожно мала. Наиболее подвержены замерзанию части редуктора, соприкасающиеся своими трущимися поверхностями с водой, заполняющей камеру давления окружающей среды. Как этого избежать? Есть два способа:

1. Изолировать воду в камере давления окружающей среды от трущихся поверхностей редуктора. Так, например, устроены мембранные редукторы (рис 2.7, 2.8).

2. Изолировать камеру давления окружающей среды от окружающей воды. Это решение применяется как в поршневых, так и в мембранных редукторах путем заполнения упомянутой камеры специальной жидкой силиконовой смазкой и герметизации ее объема посредством небольшой резиновой прокладки. Давление окружающей среды передается через прокладку на смазку внутри камеры и затем на поршень. Имеются модели мембранно-поршневых редукторов, в которых используется комбинированная защита от замерзания. Мембрана изолирует поршень от камеры среднего давления — чтобы избежать нарушения работы поршня за счет замерзшего конденсата из воздуха, а камера окружающего давления заполнена незамерзающей смазкой.

Фильтрация воздуха

Все редукторы снабжены фильтрующими элементами, исключающими попадание твердых частиц из баллонов в регулятор. В современных редукторах международного стандарта, как правило, применяются конические фильтрующие элементы, которые позволяют наиболее эффективно размещать фильтрующую поверхность в потоке воздуха. В отечественных редукторах используются цилиндрические фильтры. И те и другие приспособлены для быстрой и удобной замены.

Глава 2.6. Легочные автоматы

Основная задача и принцип работы легочного автомата

Вспомним основы физиологии дыхательной системы человека: вдох и выдох возможны лишь при условии, что давление вдыхаемого и выдыхаемого воздуха равно или почти равно внешнему давлению, действующему на легкие. Назначение легочного автомата именно в том, чтобы обеспечить это условие в течение всего дыхательного цикла и в течение всего погружения. Все легочные автоматы имеют мембрану в качестве управляющего элемента. Использование поршня принципиально возможно, но не оправдано ни конструктивно, ни технологически.

Корпус легочника поделен дисковидной мембраной на две камеры: водную и воздушную (рис. 2.12). Водная сообщается отверстиями с окружающей средой. На суше она содержит воздух, а при погружении заполняется водой. В воздушную камеру посредством клапана вдоха открывается шланг с воздухом среднего давления, воздушная камера имеет выход с загубником и один или два клапана выдоха. Так же как и в редукторах, клапан вдоха в легочнике может быть поточного или противоточного типа.

Итак, вентиль баллона открыт, загубник находится во рту. Клапан вдоха закрыт: если он поточный — его закрывает пружина, если противоточный (рис. 2.12) — среднее давление воздуха. Клапан выдоха также закрыт за счет собственной силы упругости. Давления в водной и воздушной камерах равны друг другу и давлению окружающей среды. Когда мышцы грудной клетки совместно с диафрагмой развивают усилие вдоха, давление в воздушной камере начинает уменьшаться. Под действием неизменного внешнего давления мембрана прогибается и нажимает на рычаг, соединенный с клапаном. Конструкции клапанов бывают достаточно разными, но во всех случаях движение рычага вызывает открывание клапана вдоха. Воздух из системы среднего давления начинает поступать в воздушную камеру легочника и далее — через загубник и дыхательные пути — в легкие. При этом воздух на выходе из клапана расширяется, и его давление несколько падает по сравнению с давлением окружающей среды. Эта разница в современных легочных автоматах не превышает 5 см водного столба и необходима для поддержания клапана в открытом состоянии. Чем энергичнее вдох — тем сильнее прогибается мембрана и сильнее открывается клапан. Чем слабее усилие вдоха — тем меньше прогибается мембрана и меньше воздуха поступает в легочник. При завершении вдоха — точнее, когда наша мускулатура перестает развивать усилие необходимое для поддержания клапана в открытом состоянии и давление в камере легочника выравнивается с давлением окружающей среды — мембрана возвращается в исходное положение и клапан закрывается.

Таким образом, для вдоха из легочного автомата дыхательная мускулатура должна развить усилие в пределах 5 см водного столба, чтобы открыть клапан вдоха и поддерживать его в открытом состоянии. Для каждой модели легочника эта величина известна, обязательно внесена в сопутствующую документацию и называется сопротивлением вдоху. Слишком большое сопротивление вдоху развивает усталость дыхательных мышц и вредно по ряду медицинских показателей.

Когда мы начинаем делать выдох, давление в воздушной камере возрастает до величины, необходимой для открытия клапана (клапанов) выдоха. Эта величина называется сопротивлением выдоху и также не превышает в современных моделях 5 см водного столба. Когда усилие выдоха становится меньше этой величины, клапаны выдоха закрываются.

Величины, сопротивления вдоха и выдоха являются "сухопутными", т.е. характеризуют работу легочного автомата на воздухе. При погружении в воду появляются дополнительные факторы, изменяющие усилия дыхания из акваланга. Если легочник находится на одном уровне с вашими легкими (рис. 2.13 А), величины сопротивления вдоха и выдоха примерно равны таковым на суше. Если легочник выше легких (рис. 2.13 Б), давление воды, действующее на мембрану и клапаны выдоха, несколько меньше, чем на ваши легкие, что слегка затрудняет вдох и облегчает выдох. Если же легочный автомат ниже ваших легких (рис. 2.13 В) — вдох становится легче, выдох — тяжелее. Очевидно, что при погружении положение вашего тела постоянно меняется, а вместе с ним меняются динамические характеристики работы легочного автомата. Сопротивление вдоху и выдоху может изменяться в зависимости от температуры окружающей среды и глубины. Сильное течение или волны способны вызывать несанкционированную подачу воздуха увеличив внешнее давление на мембрану. Несмотря на все эти обстоятельства, "сухопутные" величины сопротивления вдоха и выдоха остаются важной характеристикой его рабочих качеств и непременно должны указываться в технической документации легочного автомата.

Легочник обязательно должен обладать системой принудительной подачи воздуха. В подавляющем большинстве случаев, в середине передней поверхности легочника (рис. 2.12) имеется кнопка, нажатие на которую прогибает мембрану и открывает клапан вдоха. После нажатия кнопка возвращается на место пружиной. Принудительная подача воздуха позволяет очищать воздушную камеру легочника от попавшей внутрь воды без выдоха, напрямую используя воздух из аппарата.

Так устроены наиболее простые модели легочных автоматов, удобные и надежные в эксплуатации и проверенные более чем 40-летним сроком применения. Однако конструкторская мысль не стояла на месте все это время, и с тех пор, появилось множество технических решений, делающих легочные автоматы более комфортными и безопасными. Основные усилия конструкторов были направлены на уменьшение сопротивления вдоху и выдоху, облегчение регулировки этих параметров подводником, создание специальных незамерзающих моделей. Помимо этого, разработано огромное количество мелких приспособлений и хитростей, облегчающих эксплуатацию легочников. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся варианты современных легочных автоматов.

Материалы

Корпус большинства легочников выполнен из пластика, хотя есть и металлические модели. Передняя поверхность некоторых новейших образцов резиновая, что позволяет обходится без кнопки принудительной подачи воздуха — достаточно нажать в любом месте на мягкую переднюю поверхность легочного автомата.

Мягкие детали — мембрана, загубник, клапаны выдоха, — в современных моделях, как правило, изготовлены из силикона. Этот материал имеет ряд преимуществ перед резиной: он мягче, эластичнее и — вместе с тем — долговечнее. Но и легочники с резиновыми деталями достаточно удобны. Средняя часть мембраны, соприкасающаяся с рычажком, обязательно укреплена металлической или пластиковой пластинкой.

Вход для воздуха среднего давления и составные элементы клапана вдоха выполняются из нержавеющих металлических сплавов. В некоторых моделях, специально приспособленных к погружению в холодной воде, элементы подвижных узлов изготавливаются из твердых и прочных водоотталкивающих пластмасс — во избежание образования наледи на трущихся поверхностях.

Остальные составные части легочника (кнопка принудительной подачи воздуха, регулировочные приспособления и т.д.) могут выполняться как из металла, так и из пластика. Поточные и противоточные (прямого и обратного действия) клапаны вдоха

Подавляющее большинство современных производителей подводного снаряжения выпускает легочные автоматы с клапанами вдоха поточного типа. Это позволяет использовать редукторы без специальных предохранительных клапанов — повышение среднего давления в системе вызывает открывание клапана вдоха легочного автомата, который и выпускает избыточный воздух (см. ниже). Отечественная промышленность производит легочные автоматы с клапанами вдоха противоточного типа. Их преимущество в уменьшении усилия вдоха при падении среднего давления, препятствующем открыванию клапана.

Сбалансированные и несбалансированные легочные автоматы

Если редуктор регулятора несбалансированный, среднее давление постепенно уменьшается по мере падения высокого, если сбалансированный — среднее давление будет постоянно при высоком, превышающем 20 — 30 атм., ниже этой величины — начнет постепенно уменьшаться. Когда давление в баллонах опускается ниже установочного давления редуктора, среднее давление, естественно, также начинает падать независимо от конструкции редуктора. Как в поточном, так и в противоточном клапанах величина среднего давления воздуха влияет на открывание клапана вдоха: в первом случае — помогая ему, во втором — препятствуя. Понижение среднего давления помешает клапану открыться — а значит увеличит сопротивление на вдохе — в первом случае и, наоборот, облегчит открывание клапана во втором. Сбалансированные конструкции клапанов делают сопротивление вдоха практически независимым от изменения среднего давления. По очевидным причинам это особенно актуально для поточных легочников. Наиболее распространенное техническое решение балансировки легочного автомата — введение дополнительной поверхности, на которую оказывает действие среднее давление. Как Вы помните, подобное же решение используется для балансировки редукторов и подробно обсуждается в главе 2.5.