Сообщений в теме: 8

[DGeo]

Данная статья призвана ознакомить с типами ребризеров и различиями между ними, а так же ввести в курс дела относительно приемуществ, ограничений и недостатков, присущих каждому виду.
Если вы до сих пор считаете, что в природе существует ребризер «Дольфин-Рэй» (меня часто уверяют, что я ныряю именно с таким аппаратом), то дальше можете не читать. Если вы верете сказкам русских «авторитетных инструкторов и водолазов» о крайней опасности ребризера (вдохнул — рак легких и зубы развалились; погрузился — можно сразу поминки заказывать), то уйдите с этого сайта и больше не возвращайтесь!
Упомянутые в статье самодельные аппараты не являются причиной для вас создавать такие же из тех же материалов. В противном случае вся ответственность ложиться только на вас и со Св. Петром вы будете объясняться сами, без меня.
Все цены в статье являются ориентировочными и приведены без учета аппетита русских поставщиков и занимающихся перепродажей инструкторов. Никакие из перечисленных ребризеров кроме Draeger Dolphin и Draeger Ray на момент написания данной статьи в Россию официально не поставляются. Упомянутые в статье советские ребризеры пригодны для погружений в той же степени, в какой советские автомобили пригодны для езды, а телевизоры — для просмотра телепрограмм; только с более печальными последствиями для обладателя.
По типу функционирования ребризеры подразделяются на аппараты замкнутого и полузамкнутого цикла.

Ребризеры замкнутого цикла

1 Кислородный ребризер замкнутого типа.
Это родоначальник ребризеров вообще. Первый такой аппарат был создан и применен в середине XIX века при работе в затопленной шахте. Кислородный ребризер замкнутого цикла имеет все основные детали, характерные для ребризера любого типа: дыхательный мешок, канистра с химпоглотителем, дыхательные шланги с клапанной коробкой, байпасный клапан (ручной или автоматический), травящий клапан и баллон с редуктором высокого давления. Принцип его работы следующий: кислород из дыхательного мешка поступает через невозвратный клапан в легкие водолаза, от туда, через другой невозвартный клапан кислород и образовавшийся при дыхании углекислый газ попадает в канистру химпоглотителя, где углекислый газ связывается каустической содой (каустическая сода катализатор, а основное поглощение идёт гидрооксидом кальция и все эти надписи типа содасорб не должны сбивать с толку. Кто не верит пусть попробует на язык зерно содасорба и каустика, каустик гарантировано сделает сильный ожог , а оставшийся кислород возвращается в дыхательный мешок. Кислород, потребленный водолазом подается в дыхательный мешок через калиброванную дюзу со скоростью примерно 1 — 1,5 литра в минуту или же добавляется водолазом с помощью ручного клапана. При погружении обжим дыхательного мешка компенсируется либо за счет срабатывания автоматического байпасного клапана, либо с помощью ручного клапана, управляемого самим водолазом. Надо заметить, что несмотря на название «замкнутый» любой ребризер замкнутого цикла выпускает через травящий клапан пузырьки дыхательного газа во время всплытия. Чтобы избавитсься от пузырей, на травящие клапаны устанавливают колпачки из мелкой сетки или поролона. Это простое устройство весьма эффективно и снижает диаметр пузырьков до 0,5 мм. Такие пузырьки полностью растворяются в воде уже через пол-метра и не демаскируют водолаза на поверхности.
Ограничения, присущие кислородным ребризерам замкнутого цикла обусловлены в первую очередь тем, что в данных аппаратах применяется чистый кислород, парциальное давление которого и является ограничивающим фактором по глубине погружения. Так в спортивных (рекреационных и технических) системах обучения этот предел составляет 1,6 ата, что ограничивает глубину погружения 6-ю метрами в теплой воде при минимальной физической нагрузке. В военно-морском флоте ФРГ такой предел составляет 8 метров, а в ВМФ СССР — 22 метра. Видимо у русских другая физиология...
В силу вышепреведенных ограничений кислородные ребризеры замкнутого цикла не применяются ни профессиональтными водолазами, ни в рекреационных системах. Их используют только боевые пловцы, и только потому, что аппараты эти крайне просты, компактны и не демаскируют водолаза. Впервые такие аппараты были применены в боевой обстановке итальянскими боевыми пловцами во времена Второй Мировой войны (см. Валерио Юнио Боргезе «Девятая флотилия МАС»).
Из наиболее известных марок кислородных ребризеров замкнутого цикла можно назвать Draeger LAR-V (Германия), OxyMax (Англия), ИДА-64 (СССР). Цены на такие аппараты очень разнятся и составляют от 200$ за ИДА-64, до 1500 Евро за LAR-V.
Простейший самодельный кислородный ребризер замкнутого цикла был сделан одним веселым дедком из Америки и состоял из банки из-под NesCafe (канистра химпоглотителя), 0,5 литрового баллончика с кислородом, к которому был присоединен редуктор высокого давления с инфлятором от компенсатора плавучести (дыхательный шланг и ручной байпасный клапан) и пластикового пакета с изображением Мики-Мауса (дыхательный мешок). Аппарат устойчиво работал, поскольку ничем, кроме использованных материалов и изображения Мики-Мауса не отличался от тех ребризеров, которые использовали во время Второй Мировой войны итальянские и английские боевые пловцы. Работал бы такой ребризер, если бы на пакете был изображен не Мики-Маус, а к примеру Дональд Дак — я не знаю. Еще один самодельный (тоже Made in USA) кислородный ребризер использовал в качестве дыхательного мешка обычную грелку. Синего цвета, если кто интересуется...

2 Химический ребризер замкнутого цикла с предварительно приготовленной смесью.
Ярчайшим представителем этого класса является ИДА-71 (его дальнейшее развитие называется ИДА-85, но про этот ребризер я ничего не знаю). Детали этого аппарата такие же, как и у кислородного ребризера замкнутого цикла, но с двумя отличиями. Во-первых есть автомат промывки. Это механическое устройство, которое при достижении глубины 10-12 метров прекращает подачу чистого кислорода в дыхательный мешок и начинает подачу смеси, состоящей из 40% кислорода и 60% азота. Вторая (и главная) особенность состоит в наличии у ИДА-71 двух канистр химпоглотителя. В первую заряжается обычный химпоглотитель на основе каустической соды гидроксида кальция , а во вторую — вещество О3 (о-три) или его дальнейшее развитеие — ОК-Ч, имеющее в своем составе асбест. Да-да, именно асбест и им дайверу тоже предлагается дышать Отечественный асбест из-за длинны волокон менее опасен импортного. Поскольку асбест это природный материал и он ОЧЕНЬ сильно отличается в зависимости от месторождения, так же как отличается сибирская нефть от арабской .
Вещества О3 и ОК-Ч способны не только поглощать углекислый газ, но и выделять кислород (именно такое вещество взорвалось в 9-м отсеке АПЛ К-141 «Курск»). Вот, что сказал об О3 и ему подобных веществах человек, в принципе симпатизирующий советскому пути развития ребризеров: «...эти вещества чрезвычайно пожароопасны. Возгорание и взрыв происходят при контакте с любой органикой, ГСМ или неорганическими горючими веществами.
Недостатком регенеративных веществ является так же малая вероятность их «повторного запуска» после остывания.» (оригинал здесь). Так же вселяет оптимизм и следующее определение «Если закончилась работа в аппарате на О-3, то патрон необходимо оставлять открытым до полного прекращения реакций в нем, иначе его разорвет. Как долго идут эти реакции неизвестно, в нормативных документах вообще КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩЕНО герметизировать отработанные регенеративные патроны.» (здесь)
А вот и результаты использования вещества О3: «Плавал до полной отрабатки О3.При высыпании в-ва открутил нижнию пробку и попытался удалить в-во., но оно спеклось в комки.Тут же отломал сухой сучок и попытался раздробить спекшиеся куски в патроне. Буквально через две секунды внутри патрона вспыхнуло пламя. Но горел не весь обьем а один из кусков. который удалось тут же вытряхнуть. Вслед за куском посыпалось в-во, которое попадая на огнь тоже начинало гореть красно-синим цветом» (здесь).
А один создатель и поклонник самодельного регенеративного ребризера даже пришел к к выводу, что регенеративный ребризер: «...вообще ни когда не надо в бассейн носить – в случае аварии с заливанием контура нет ни каких шансов безболезненно для окружающих устранить её последствия.» (здесь)
Так и хочется попробывать на себе, правда?
Принцип работы ИДА-71 состоит в том, что потребление кислорода водолазом компенсируется не только за счет постоянной подачи свежей дыхательной смеси Вот это открытие, нету там постоянной подачи и автор явно вообще не в теме регенеративных ребризеров, впрочем как и 99,99 любителей, стоит почитать всю ахинею которую пишут на разных форумах. Смесь подаётся во время промывки и содержиние кислорода начинает меделнно падать поскольку используется две канистры одна с ХПИ, другая с О-3, но и за счет выделения кислорода веществом О3 (ОКЧ). Таким образом не возникает (по крайней мере теоретически, если принять за истину то, что вещество О3 и подача дыхательной смеси поставляет ровно столько кислорода, сколько потребляет водолаз) избытка дыхательной смеси и аппарат не выпускает пузырьков газа, получая право называться «замкнутым».
Поскольку скорость выделения кислорода веществом О3 непостоянна и зависит от множества неподдающихся учету факторов, таких, как например температура воды, то невозможно точно определить содержание кислорода в дыхательном мешке ребризера, но эта задача и не ставится. Просто водолаз должен скрытно выполнить боевое задание. Ограничения для данного аппарата заложены в самой его конструкции и кроме непредсказуемости содержания кислорода в дыхательном газе обусловлены еще и применением крайне опасного вещества О3. Ни одна из стран не запустила в серию подобный аппарат для работ под водой, и не эксперементировала с ним в силу его крайней непредсказуемости и опасности. Только в США в 1947 году был создан подобный аппарат, но применялся он не водолазмаи а пожарными для осмотра задымленных помещений. Аппарат был выпущен ограниченной партией и быстро снят со снабжения пожарной службы.
Для планирования погружений используются декомпрессионные таблицы, расчитанные под данный аппарат из предположения, что парциальное давление кислорода 3,2 ата вполне безопасно.
Стоимость ворованного ИДА-71 колеблется от 300 до 600$ в зависимости от комплектации и состояния. Как правило ИДА-71 продаются без автомата промывки и могут использоваться только с чистым кислородом со всеми вытекающими последствиями и ограничениями.

3 Ребризер замкнутого цикла с ручной подачей кислорода.
Эта система называется ещё K.I.S.S. (Keep It Simple Stupid) и изобретена канадцем Гордоном Смитом. Это настоящий ребризер замкнутого цикла с приготовлением смеси «на лету» (selfmixer), но в максимально простом исполнении. Принцип работы аппарата состоит в том, что используются 2 газа. Первый, называемый дилюэнтом, подается в дыхательный мешок аппарата через автоматический байпасный клапан для компенсации обжима дыхательного мешка при погружении. Второй газ (кислород) подается в дыхательный мешок через калиброванную дюзу с постоянной скоростью, меньшей однако, чем темп потребления кислорода водолазом (примерно 0,8-1,0 литров в минуту). При KISSпогружении водолаз обязан сам контролировать парциальное давление кислорода в дыхательном мешке по показаниям электролитических датчиков парциального давления кислорода и добавлять недостающий кислород с помощью ручного клапана. На практике это выглядит так: перед погружением водолаз добавляет в дыхательный мешок какое-то количество кислорода, устанавливая по датчикам требуемое прациальное давление кислорода (в пределах 0,4-0,7 ата). В процессе погружения для компенсации по глубине в дыхаетльный мешок автоматически добавляется газ-дилюэнт, снижая концентрацию кислорода в мешке, но парциальное давление кислорода отсается относительно стабильным из-за роста давления водяного столба. Достигнув запланированной глубины, водолаз с помощью ручного клапана устанавливает какое-либо парциальное давление кислорода (обычно 1,3) работает на грунте, раз в 10-15 минут контролируя показания датчиков парциального давления кислорода и добавляя при необходимости кислород для поддержания необходимого парциального давления. Обычно за 10-15 минут парциальное давление кислорода снижается на 0,2-0,5 ата в зависимости от физической нагрузки.
Теоретически в качестве газа-дилюэнта может использоваться не только воздух, но и trimix, что позволяет погружаться с таким аппаратом на весьма приличные глубины, однако относительное непостоянство парциального давления кислорода в дыхательном контуре затрудняет точный расчет декомпрессии. Обычно с такими аппаратами погружаются не глубже 40 метров, хотя мне известны случаи успешного использования в качестве газа-дилюэнта trimix и погружений на глубины 50-70 метров. Самым глубоким погружением с аппаратом подобного типа можно счетать выходку Матиаса Пфайзера, нырнувшего в Хургаде на 160 (сто шестьдесят) метров. Кроме датчиков парциального давления кислорода Матиас использовал еще и компьютер VR-3 с кислородным датчиком, кторый отслеживал парциальное давление кислорода в смеси и расчитывал декомпрессию с учетом всех изменений дыхательного газа. В общем все было относительно безопасно, но повторять этот подвиг Матиас никому не рекомендовал. И правильно сделал.
Аппараты данного типа промышелнно не производятся и не имеют сертификации по европейскому и американскому стандарту безопасности.
Основным недостатком такой системы является повышенная нагрузка на водолаза, обязанного контролировать прациальное давление кислорода в дыхательном газе и корректировать его. В промышленно выпускаемых ребризерах замкнутого цикла с автоматическим приготовлением смесей эта задача возложена на микропроцессор. Однако изобретатель самого популярного аппарата такого типа (Buddy Inspiration) Дэйв Томпсон говорит по поводу ребризера K.I.S.S. следующее: «The bad thing about manual CCR's is you "need" to drive them, and to a degree that's task loading... The good thing is you KNOW that if you don't, you will die. It focuses the mind. The good thing about electronic CCR's is you don't need to do anything because they drive themselves. The bad thing about electronic CCR's is they MIGHT go wrong, and you MIGHT not notice it because you don't need to do anything right!!!!».
Обычные компьютеры и декомпрессионные таблицы неприменимы с такими ребризерами в силу того, что парциальное давление кислорода остается относительно постоянным во время погружения, но все же может изменяться относительно запланированного. Из-за этого расчет погружения по таблицам или с помощью компьютерных программ приведет к занижению времени на глубине и увеличению времени декомпрессии для страховки. Для использования с ребризерами типа K.I.S.S. лучше всего подходят компьютеры VR-3 и HS Explorer умеющие контролировать парциальное давление кислорода в дыхательной смеси по кислородному датчику. Цена их состовляет около 1400 и 1200$ соответственно.
Существует великое множество переделок коммерческих, военных и спортивных ребризеров под систему K.I.S.S., но всё это, разумеется не официально и под личную ответственность пределавшего и использующего их водолаза.

4 Ребризер замкнутого цикла с электронным управлением.
Собственно настоящий ребризер замкнутого цикл (electronicaly controled selfmixer). Первый в истории такой аппарат был изобретен Вальтером Старком и назывался Electrolung. Принцип функционирования стстоит в том, что газ-дилюэнт (воздух или Trimix или HeliOx) подается ручным или автоматическим байпасным клапаном для компенсации обжима дыхательного мешка при погружении, а кислород подается с помощью электромагнитного клапана, управляемого микропроцессором. Микропроцессор опрашивает 3 кислородных датчика, сравнивает их показания и усредняя два ближайших, выдает сигнал на соленоидный клапан. Показания третьего датчика, отличающиеся от двух других сильнее всего — игнорируются. Обычно соленоидный клапан срабатывает раз в 3-6 секунд в зависимости от потребления водолазом кислорода.
Buddy InspirationПогружение выглядит примерно так: водолаз вводит в микропроцессор два значения парциальнго давления кислорода, которые электроника будет поддерживать на разных этапах погружения. Обычно это 0,7 ата для выхода с поверхности на рабочую глубину и 1,3 ата для нахождения на глубине, прохождения декомпрессии и всплытия до 3 метров. Переключение осуществляется тумблером на консоли ребризера. В процессе погружения водолаз обязан контролировать работу микропроцессора для выявления возможных проблем с электроникой и датчиками.
Конструктивно ребризеры замкнутого цикла с электронным управлением практически не имеют ограничений по глубине и реальная глубина на которой возможно их использование обусловлена в основном погрешностью кислородных датчиков и прочностью корпуса микропроцессора. Обычно предельная глубина составляет 150-200 метров. Других ограничений электронные ребризеры замкнутого цикла не имеют. Основным недостатком этих ребризеров, существенно ограничивающим их распространение является высокая цена самого аппарата и расходных материалов (каждый кислородный датчик, кторые приходится менять в среднем раз в год стоит не менее 60$).
Из ребризеров замкнутого цикла с электронным управлением ниаболее известны Buddy Inspiration (Англия) и IST Megaladon (США). Цена их составляет 7200 и 8000$ с начальным обучением (до 45 метров с ограниченной декомпрессией, газ-дилюэнт — воздух). Аппараты имеют все необходимые сертификаты безопасности и продаются только сертифицированным для использования данных моделей ребризеров дайверам при предъявлении сертификата или обучающим центрам имеющим лицензию на обучение по данным ребризерам.
Известны переделки различных ребризеров под электронное управление. Насколько я знаю, никто из «самодельщиков» не погиб, но эти аппараты использовались больше для экспирементов, чем для серьезных погружений на большие глубины (максимальная известная мне глубина погружения с самодельным электронным ребризером составила 68 метров).
Особенно поразил меня полностью самодельный ребризер, в котором вместо электролитных кислородных датчиков использовались воздушно-цинковые батареи для слуховых аппаратов. Создавший этого монстра немец уверял, что ныряет с ним уже 3 года.
Еще один конструктор самодельного ребризера замкнутого цикла с электронным управлением в качестве микропроцессора использовал контроллер от АОН. И все работало... Но и это не предел: известый ребризер Мк-15, сотсоявший на вооружении ВМС США имел электронное управление, но не имел мкропроцессора вовсе. Вся электорника была аналоговой и основывалась на сравнении вольтажа датчиков и его эталонных значений, а вместо жидкокристального дисплея был установлен стрелочный индикатор вроде тех, что использовались в бытовой звуковоспроизводящей аппаратуре в середине 80-х годов. Такой же индикатор устанавливается сейчас на резервной консоли ребризера SteamMashines Prism Topas (7800$).
Важно помнить, что обычные компьютеры и декомпрессионные таблицы не подходят для погружений с электронными ребризерами, поскольку парциальное давление кислорода остается неизменным на протяжении практически всего погружения. С ребризерами такого типа должны использоваться либо специальные компьютеры (VR-3, HS Explorer, Buddy Nexus /600$ расчитывает погружения до 60 меров и только при использовании в качестве дилюэнта воздуха/) или же погружение должно расчитываться предварительно с помощью таких программ, как Z-Plan или V-Planer. Обе программы бесплатные и рекомендованы для применения производителями и создателями всех электронных ребризеров.

Ребризеры полузамкнутого цикла.

1. Ребризер полузамкнутого цикла с активной подачей.
Это наиболее распростораненный в спортивном дайвинге тип ребризера. Принцип его действия в том, что в дыхательный мешок с постоянной скоростью подается через калиброванную дюзу дыхательная смесь EANx Nitrox. Скорость подачи зависит только от концентрации кислорода в смеси, но не зависит от глубины погружения и физической нагрузки. Таким образом концентрация кислорода в дыхательном контуре остается постоянной при постоянной физической нагрузке. Очевидно, что при таком способе подачи дыхательного газа возникают его излишки, которые удаляются в воду через травящий клапан. Вследствии этого ребризер полузамкнутого цикла выпускает несколько пузырьков дыхательной смеси не только при всплытии, но и при каждом выдохе водолаза. Стравливается примерно 1/5 часть выдыхаемого Draeger Rayгаза. Для повышения скрытности на травящие клапаны могут устанавливаться колпачки-дефлекторы, аналогичные применяемым в кислородных ребризерах замкнутого цикла.
В зависимости от концентрации кислорода в дыхательной смеси EANx (Nitrox) может варьироваться в пределах от 7 до 17 литров в минуту, таким образом время нахождения на глубине при использовании ребризера полузамкнутого цикла зависит от объема баллона с дыхательным газом. Глубина погружения ограничивается парциальным давлением кислорода в дыхательном мешке (не должно превышать 1,6 ата) и установочным давлением редуктора. Дело в том, что истечение газа через калиброванную дюзу имеет сверхзвуковую скорость, что позволяет сохранять подачу неизменной до тех пор, пока установочное давление редуктора превышает давление окружающей среды в два или более раз.
Ребризеры полузамкнутого цикла с активной подачей широко распространены в любительском дайвинге. Наиболее известны немецкие ребризеры Draeger Ray и Draeger Dolphin (1800 и 3500$), а так же итальянский Azimuth (около 4500$). Последний имеет возможность применения как смесей Nitrox, так и Trimix, что делает возможным его применение на глубинах до 120 метров (по крайней мере так заявляет фирма-изготовитель). О нем так же можно сказать, что это самый большой и самый тяжелый из существующих аппаратов полузамкнутого цикла. Из советских ребризеров такого типа можно назвать АКА-60 (1500$ цена задрана искусственно, поскольку аппарат весьма редкий). Он представляет собой топорно сделанную и ухудшенную реплику ребризера Draeger FGT-I/A.
Не секрет, что в России по-прежднему живет много людей с комплексом исторической неполноценности, которые всюду стремятся утвердить приоритет СССР. Они, в частности, уверены, что АКА-60 стал использоваться раньше FGT-I/A. И основываются при этом на том, что задание на разработку АКА-60 было выдано в 1967-1968 году. Однако FGT-I/A поступил на вооружение Бундескригсмарине уже в 1969 году (обычно испытания занимают минимум год и еще столько же требуют проектные работы), а первые опытные экземпляры АКА-60 увидели свет в 1971 году, после чего проект был заморожен. Только в 1985 году была выпущена первая серийная партия АКА-60 (около 150 шт.), но по сравнению с первыми экземплярами это был значительно улучшеный и переработанный аппарат под старым названием (что было в начале вообще страшно подумать!). Таким образом официальной датой выпуска АКА-60 в СССР счетался 1985-й год. В 1988 году по заказу Северного флота было выпущено еще около 80 АКА-60. Больше аппарат не выпускался.
Из произведенных в других странах одно время был очень известен японский Fieno. Этот аппарат постигла печальная судьба: спрос на него в Японии был не очень велик, а в Европе и США продавать его не получилось из-за того, что объем дыхательного контура был расчитан на среднего японца и оказался явно недостаточным для европейца. Производство аппарата было прекращено.
Поскольку концентрация кислорода в дыхательном мешке ребризера полузамкнутого цикла постоянна при постоянстве физической нагрузки, то для обеспечения и планированя погружений с такими аппаратами используются обычные нитроксные декомпрессионные таблицы и нитроксные компьютеры. Специально для использования с ребризерами полузамкнутого цикла с активной подачей выпущены компьютеры Uwatec Aladdin Air Z O2 и Chochran LifeGuard, оснащенные кислородными датчиками, что позволяет им расчитывать декомпрессионный статус исходя из реального содержания кислорода в дыхательном мешке. Стоимость таких компьютеров порядка 1500$. Разумеется, возможно и использование компьютеров HS Explorer и VR-3, но в данном случае это просто избыточно.
В любительском дайвинге, в основном в Норвегии, Швеции и Германии, довольно часто применяются ребризеры полузамкнутого цикла Draeger FGG-III (3000 Евро). Этот ребризер был создан в середине 60-х годов прошлого века для глубоководных операций, причем баллоны аппарата используются как резерв, а подача газа осуществляется через шланг с подводной лодки или из водолазного колокола. Глубина использования Draeger FGG-III ограничена 200 метрами (установочное давление редуктора — 40 ата). Для дыхания используется гелий-кислородная смесь HeliOx. Однако в FGG-III без переделки конструкции можно применять и смеси EANx Nitrox, что делает его полностью автономным, уменьшая, правда, глубину погружения до 40 метров.
За рубежем (в основном в Англии и США) есть много примеров самостоятельного изготовления ребризеров полузамкнутого цикла с активной подачей. Все аппараты вполне рабочие и имеют примерно одно и то же ограничение по глубине (40 метров), вытекающее из парциального даления кислорода в дыхательном мешке и установочного давления редуктора. Особенно порадовал меня такой аппарат, сделаный в Австрии из частей пластиковых сантехнических труб и шлангов. Кстати, судя по рассказу создателя (который все еще жив) аппарат работает в общем нормально, только подтекает периодически.
Вообще, ребризеры полузамкнутого цикла с активной подачей очень просты в обслуживании и экслплуатации, что и обуславливает их довольно широкое распространение в любительском дайвинге.

2 Ребризер полузамкнутого цикла с пассивной подачей.
Весьма мало распространенный тип ребризера, представленый Halcyon RB-80 (около 5000$), который имеет сертефикат безопасности для США и Европы, и его клонами, как правило таких сертификатов не имеющими.
Принцип работы аппарата состоит в том, что от 1/7 до 1/5
выдыхаемого газа принудительно стравливается в воду, а объем дыхательного мешка заведомо меньше объема легких водолаза.
За счет этого на каждый вдох или несколько вдохов в дыхательный контур подается свежая порция дыхательного газа. Такой принцип позволяет использовать в качестве дыхательной смеси любые газы, кроме воздуха и весьма точно поддерживать концентрацию кислорода в дыхательном контуре вне зависимости от физической нагрузки и глубины.
Поскольку подача дыхательного газа осуществляется только на вдох, а не постоянно, как в случае с ребризерами с активной подачей, то ребризер полузамкнутого цикла с активной подачей ограничен по глубине только парциальным давлением кислорода в дыхательном контуре. С ребризером RB-80 был установлен мировой рекорд по глубоководной проходке пещеры, что правда не является Halcyon RB-80демонстрацией его выдающихся свойств, а обусловлено такой особенностью конструкции этого аппарата, которая позволяет использовать с ним баллоны практически любого объема. На самом деле такой рекорд мог быть с гораздо меньшими усилиями установлен с применением электронного ребризера замкнутого цикла, но никто из производителей таких аппаратов не ставил себе задачи промоушена своей продукции за счет риска для жизни водолаза. Существенным отрицательным моментом в конструкции ребризеров полузамкнутого цикла с пассивной подачей является то, что автоматика приводится в действие за счет дыхательных движений водолаза, .а так же то, что с уменьшением глубины концентрация кислорода в смеси падает очень значительно. Например Nitrox32 на поверхности превращается в смесь с 17% кислорода. Это снижает и без того невысокую эффективность аппарата при проведении декомпрессии и требует минимум трех переключений газовых смесей даже при простом погружении на 60 мтеров, либо периодической промывки контура ребризера. необходимые переключения при недостаток членов и фанатов тоталитарных религиозных сект от дайвинга GUE и WKPP. Они даже счтеают, что Halcyon RB-80 является единственным пригодным для использования ребризером. Если это не признак воинствующей ограниченности, то что?

Из аппартаов, использующих подобный принцип известны французский ребризер Interspiro и немецкий СoRa. Превый не выпускается с середины 60-х годов прошлого века, а второй существует в единичных экземплярах, хотя и является относительно недавней разработкой. Эти аппараты не выдержали конкуренции с электронными ребризерами замкнутого цикла, являясь конструктивно не довольно сложными, но имея граздо больше ограничений и сопоставимую цену.
Как и в случаях с другими типами ребризеров существуют самодельные разработки подобных аппаратов. Они весьма распространены среди спелеоподводников (что не удивительно — GUE и WKPP уделяют много внимания пещерам) и не различаются разнообразием. Как правило, единственное различие между ними состоит в объеме стравливаемого при выдохе газа и способе подвески аппарата (на спине или по бокам). Кстати, ребризеры Halcyon RB-80 и подобные ему по конструкции — единственные аппараты, которые можно подвесить сбоку и это никак не скажется на качестве дыхания, что не маловажно для спелеоподводников, которым надо проникать в различные узкости.
Поскольку ребризер Halcyon RB-80 и ему подобные создаются под специальные задачи, типа проникновений в пещеры на большие глубины и расстояния, то компьютеры с ними не используются. Погружения расчитываются с помощью специальных программ-планировщиков. Однако, никто не мешает использовать Uwatec Aladdin Air Z O2 и Chochran LifeGuard при условии, что в качестве дыхательного газа используется Nitrox, а не Trimix о котором эти компьютеры понятия не имеют. В случае применения смесей Trimix возможно использование компьютеров HS Explorer и VR-3. В простейшем случае с ребризерами с пассивной подачей можно использовать обычные нитроксные компьютеры и декомпрессионные таблицы. Так же, как с ребризерами с активной подачей.

3. Механический селфмиксер.
Весьма редкая конструкция ребризера полузамкнутого цикла. Первый такой аппарат был создан и испытан Draeger в 1914 году. Принцип работы следующий: имеются 2 газа (кислород и дилюэнт), которые подаются через калиброванные дюзы в дыхательный мешок, как в ребризере полузамкнутого цикла с активной подачей. Причем, подача кислорода осуществляется с постоянной объемной скоростью, как в замкнутом ребризере с ручной подачей, а дилюэнт поступает через дюзу с дозвуковой скоростью истечения, причем количество подаваемого дилюэнта увеличивается с увеличением глубины. Компенсация обжима Carleton SIVA+дыхательного мешка осуществляется подачей дилюэнта через автоматический байпасный клапан, а избытки дыхательной смеси стравливаютсяв воду так же, как в случае с ребризером полузамкнутого цикла с активной подачей. Таким образом только за счет изменения давления воды в процессе погружения происходит изменение параметров дыхательной смеси, причем в сторону уменьшения концентрации кислорода при увеличении глубины. Механическим селфмиксерам свойственно изменение концентрации кислорода в дыхательном мешке при изменении физической нагрузки, и это прямое следствие того, что их принцип действия очень схож с принципом по которому построены полузамкнутые ребризеры с активной подачей.
Ограничения по глубине для механического селфмиксера такие же, как для ребризера полузамкнутого цикла с активной подачей с тем исключением, что только установочное давление кислородного редуктора должно превышать давление окружающей среды в 2 и более раз. По времени же селфмиксер в основном ограничен объемом газа-длюэнта, скорость подачи которого увеличивается с глубиной. В качестве газа-дилюэнта могут использоваться воздух, Trimix и HeliOx.
Расчет погружений с селфмиксерами очень сложен, ибо парциальное давление кислорода и его концентрация в дыхательном мешке изменяются с глубиной погружения весьма существенно, что вызывает проблемы как при применении таблиц, так и при применении компьютеров. В этом случае могут помочь упомянутые выше компьютеры Uwatec Aladdin Air Z O2 и Chochran LifeGuard, если в качестве дилюэнат используется воздух или VR-3 и HS Explorer, если дилюэнт — Trimix или HeliOx. Однако, простейшие расчеты показывают, что при глубоководных погружениях селфмиксер не обеспечивает ускоренной декомпрессии, как это делают электронные ребризеры замкнутого цикла, что существенно ограничивает область его применения.
Существует 4 модели механических селфмиксеров и все они разработаны для подводного разминирования. Это Draeger SM-1 (глубина погружения 40 метров, снят с производства в 80-х годах), Draeger M-100M (глубина погружения 100 метров, снят с производства в конце 90-х годов), Draeger SM-T (глубина погружения 60 метров, состоит на вооружении ВМФ ФРГ) и Carleton SIVA+ (глубина погружения 98 метров, состоит на вооружении ВМФ Канады). Как можно заметить, механические селфмиксеры, хотя и являются самыми старыми ребризерами после кислородных аппаратов замкнутого цикла, прижились только в военно-морском флоте. Произошло это видимо из-за специфики военного подхода к погружениям, когда требуется не технический шедевр, вроде электронного ребризера, а максимально простой и минимально обслуживаемый аппарат. Длинное время декомпрессии военных обычно не заботит (см. например декомпрессионные таблицы для ребризера MK-16 в US Navy Diving manual, глава 17), либо они применяют так называемую "отсроченную декомпрессию".
Был создан самодельный механический селфмиксер Intruder, но проект закрылся через год по неизвестным причинам. Цены на эти аппараты неизвесты, поскольку все они создавались для ВМФ и на гражданский рынок не поставлялись. Насколько мне известно, не попадали на гражданский рынок даже списанные военные аппарты.
Несмотря на простоту обслуживания и регулировки, механические селфмиксеры являются в общем-то экзотикой и в силу вышеуказанных особенностей конструкции и функционирования не имеют перспектив в любительском дайвинге где ниша аппаратов для глубоководных погружений прочно занята электронными ребризерами замкнутого цикла, а для рекриационных погружений — ребризерами полузамкнутого цикла с активной подачей.

Автор: Андрей Яшин

[DGeo]

Начнем с самого простого типа ребризеров — замкнутых, работающих на чистом кислороде.

При открытии вентиля баллона (10) кислород через первую ступень регулятора (11) поступает к автоматическому байпасу (вторая ступень регулятора) (7) и ручному байпасу (12).
При вдохе кислород через автоматический байпас поступает в мешок вдоха (6) и шланг вдоха через невозвратный клапан (3) в мундштучную коробку и через загубник (1) в легкие дайвера.
При выдохе смесь (обратите внимание — уже смесь!!! кислорода с углекислым газом) через невозвратный клапан (4) и трубку выдоха поступает в поглотительную канистру (5) где очищается от углекислого газа и затем попадает опять в дыхательный мешок (6).
Мундштучная коробка имеет специальный клапан (2), который позволяет перекрыть поступление смеси в загубник (и воды в дыхательный контур).
Для слежения за давлением кислорода в баллоне к редуктору подключен манометр (13).
При расходовании кислорода из дыхательного мешка недостаток его восполняется при следующем вдохе с помощью автоматического или ручного байпаса. При всплытии излишек смеси из дыхательного мешка удаляется в воду через травящий клапан ( 8 ).

Так как дыхание происходит практически чистым кислородом, то рассчеты самые примитивные. Лимитирующим фактором является парциальное давление кислорода. Поэтому максимальная глубина погружения (MOD — Maximum Operating Depth) рассчитывается как:
MOD [м] = (ppO2 - 1)*10, где
ppO2 — допустимое парциальное давление кислорода в барах (обычно 1.6)
В реальности, как уже говорилось, максимальная глубина не превышает 7 метров.
Максимальное время погружения по токсическому действию кислорода (CNS и OTU) рассчитывается с помощью стандартных процедур, знакомых любому Nitrox дайверу.

Время действия аппарата по запасам поглотителя (STL — Scrubber Time Limit) рассчитывается как:
STL [мин] = SС*SCV/ViO2, где
SС — (Scrubber Сoefficient) поглотительная способность 1 кг поглотителя (для советского вещества ХПИ ~ 80 л/кг, для DraegerSorb и SodaLime от 120 до 150 л/кг);
SСV — (Scrubber Canister Volume) количество поглотителя в канистре в кг;
ViO2 — (Volume Inhalled O2) минутный объем потребления кислорода дайвером в литрах в минуту (объем потребления кислорода примерно равен объему выдыхаемого углекислого газа).

Cледующий по сложности тип ребризеров — это полузамкнутый ребризер с активной подачей дыхательной смеси.

При открытии вентиля баллона с дыхательной смесью (10) она через редуктор (11) поступает к ручному байпасу (12) и через калиброванную дюзу (7) с постоянной скоростью [л/мин] в дыхательный мешок. После наполнения мешка смесь с той же скоростью начинает стравливаться наружу через травящий клапан (8) независимо от того включился дайвер в аппарат или нет.
При вдохе смесь из дыхательного мешка (6) через шланг вдоха и невозвратный клапан (3) поступает в мундштучную коробку и через загубник (1) в легкие дайвера.
При выдохе смесь через невозвратный клапан (4) и трубку выдоха поступает в поглотительную канистру (5) где очищается от углекислого газа и затем попадает опять в дыхательный мешок (6).
Мундштучная коробка имеет специальный клапан (2), который позволяет перекрыть поступление смеси в загубник (и воды в дыхательный контур).
Для слежения за давлением кислорода в баллоне к редуктору подключен манометр (13).
При всплытии излишек смеси из дыхательного мешка удаляется в воду через травящий клапан (8).

Содержание кислорода в дыхательном контуре аппаратов с активной подачей смеси вычисляется по формуле:
FiO2=((Vs*FsO2)-ViO2)/(Vs-ViO2), где:
FiO2 — (Fraction Inhaled O2) содержание кислорода в контуре <%/100];
Vs — (Volume Supplied) подача смеси через дюзу [литры в минуту];
FsO2 — (Fraction Supplied O2) содержание кислорода в подаваемой смеси <%/100];
ViO2 — (Volume Inhaled O2) потребление кислорода дайвером [л/мин] (зависит от нагрузки, меняется от 0,5 до 3 литров в минуту).

Максимальная рабочая глубина:
MOD=(MaxPO2/FiO2-1)*10, где:
MOD — (Maximal Operation Depth) максимальная рабочая глубина [метры];
MaxPO2 — максимально допустимое значение парциального давления кислорода [бары] (обычно принимается за 1,6 для очень коротких интервалов времени - несколько минут или 1,4 для более длительных периодов);
FiO2 — содержание кислорода в контуре <%/100].

Так как дыхание в аппаратах этого типа происходит уже не кислородом, а дыхательной смесью, содержащей инертные газы, то для данного типа ребризера необходим рассчет декомпрессионных параметров.
Поскольку содержание кислорода в смеси зависит от потребления его дайвером, а не только от процентного содержания этого газа в смеси, то при рассчете декомпрессионных параметров нужно учитывать и максимальную планируемую глубину погружения и нагрузку дайвера (потребление им кислорода).
При использовании дайвером Nitrox компьютера без датчика парциального давления кислорода или при планировании погружения по таблицам существует одна хитрость:
Декомпрессионные параметры рассчитываются для максимально возможного содержания инертных газов в дыхательном контуре, т.е рассчитываются значения содержания кислорода в дыхательном контуре при максимальном его потреблении, например 2.5 л/мин и и полученные значения содержания кислорода в смеси подставляются в компьютер или используются с таблицей. В то же время уровень CNS и OTU считается при минимальном потреблении кислорода, т.е. при максимальном его содержании в дыхательном контуре!!!
Данные расчеты конечно не являются оптимальными, но зато дают дополнительную гарантию как против возникновения ДКБ, так и от кислородного отравления. Оптимальные расчеты декомпрессионных параметров в реальном времени получаются при использовании с ребризером компьютеров, которые могут подключаться к встроенному в дыхательный контур датчику парциального давления кислорода, таких как: Cochran Lifeguard, Uwatec OXY2 или VR3.

Время действия аппарата по запасам поглотителя (STL — Scrubber Time Limit) рассчитывается как:
STL [мин] = SС*SCV/ViO2, где:
SС — (Scrubber Сoefficient) поглотительная способность 1 кг поглотителя (для советского вещества ХПИ ~ 80 л/кг, для DraegerSorb и SodaLime от 120 до 150 л/кг);
SСV — (Scrubber Canister Volume) количество поглотителя в канистре в кг;
ViO2 — (Volume Inhalled O2) минутный объем потребления кислорода дайвером в литрах в минуту (объем потребления кислорода примерно равен объему выдыхаемого углекислого газа).


Более сложный для понимания принципов работы тип ребризеров — полузамкнутые ребризеры с пассивной подачей дыхательной смеси.
Парадоксально, но этот более сложный в понимании тип также более простой в обращении, поскольку принцип действия обеспечивает режим работы, наиболее близкий к аппаратам открытого цикла (SCUBA).


(Добавил картинку для наглядности)

При открытии вентиля баллона (10) смесь через редуктор (11) поступает к автоматическому байпасу (9).
При вдохе при недостатке смеси в дыхательном мешке (7) механическая связь открывает байпас и смесь поступает по трубке вдоха через невозвратный клапан (3) к загубнику и в легкие дайвера.
При выдохе смесь через невозвратный клапан (4) и трубку выдоха поступает в поглотительную канистру (5), а затем во внутренний и внешний дыхательные мешки. Во внутренний мешок смесь поступает через невозвратный клапан, а во внешний свободно.
При вдохе смесь из внешнего мешка (7) поступает на вдох дайвера, а из внутреннего, который механически связан с внешним, через травящий клапан (8) удаляется в воду. Так как часть смеси принудительно удалена из дыхательного контура, то в конце фазы вдоха объема смеси в дыхательном контуре аппарата недостаточно, а оба мешка оказываются полностью сжаты. В это время механическая связь принудительно открывает байпас и недостающее количество свежей смеси подается из баллона.
Соотношение объемов внутреннего и внешнего дыхательного мешка определяет коэффициент стравливания ребризера.

Содержание кислорода в дыхательном контуре (приближенная формула):
FiO2=((Pamb*Kdump*Ke+1)*FsO2-1)/(Pamb*Kdump*Ke), где:
FiO2 — (Fraction Inhaled O2) содержание кислорода в контуре <%/100];
Pamb — (Pressure Ambient) давление окружающей среды [бар];
Kdump=Vineer/Vouter — соотношение объемов внутреннего (травящего мешка) к наружному или другими словами коэффициент стравливания ребризера <%/100] (для DC-55 ~ 9%, для Halcyon RB80 ~ 12%);
Ke=Ve/VO2 — коэффициент экстракции кислорода дайвером т.е. соотношение минутной вентиляции легких к объему потребляемого кислорода. Эта величина практически постоянная для каждого отдельного человека. Ее значение индивидуально и зависит от степени тренированности и физического здоровья дайвера. Как правило эта величина изменяется от 25 у человека в плохой форме до 17 у спортсменов, средняя величина для здорового человека 20.
FsO2 — (Fraction Supplied O2) содержание кислорода в баллоне <%/100].

Формула рассчета необходимого содержания кислорода в баллоне для данной глубины выводится из предыдущей:
FmO2=(FiO2*Pamb*Kdump*Ke+1)/(Pamb*Kdump*Ke+1) обозначения те же, что и в предыдущей формуле.

Как видно из формул, приведенных выше, процентное содержание кислорода в дыхательном контуре не зависит от потребления кислорода дайвером (т.е. от физической нагрузки), а зависит только от глубины погружения. По этому же принципу изменяется парциальное давление кислорода и при плавании с обычным аквалангом. Поэтому обычно не возникает проблем при планировании погружений с аппаратами данного типа.


Следующий тип — полностью замкнутые ребризеры с электронным автоматическим управление составом дыхательной смеси.

Эти аппараты всегда имеют два баллона, один из которых заполнен чистым кислородом (14), а второй диллюэнтом (9), т.е. газовой смесью-разбавителем.
Также необходимой частью является блок электроники (21) с соленоидным электромеханическим клапаном (22) и аккумуляторной батареей. Электроника постоянно получает значения текущего парциального давления от трех одинаковых датчиков (19), размещенных в дыхательном контуре, и при недостаточном парциальном давлении дает команду на открытие соленоидного клапана и подачи в контур порции кислорода. Кислород может также быть добавлен в контур с помощью ручного байпаса (17).
При изменении внешнего давления смесь вытравливается из мешка через травящий клапан (8) или добавляется с помощью автоматического (7) или ручного (12) байпаса.
В случае отказа одного из датчиков, т.е. отклонение его показаний от показаний двух других более чем на несколько процентов, электроника дает предупредительный сигнал дайверу и начинает отбраковывать показания неисправного датчика.
Для визуального контроля уровня парциального давления служат два дисплея: основной (24) и дублирующий (23). На основном дисплее, который имеет меньшие размеры, обычно отображаются только основные параметры, часто в виде простых мнемонических сигналов. Дополнительный дисплей обычно имеет 3 цифровых табло, на которых видны показания парциального давления кислорода от каждого датчика, индикатор уровня заряда батарей и некоторые другие параметры.

Электронные блоки некоторых ребризеров имеют также дополнительные функции декомпрессиометров, однако большинство наиболее распространенных типов не имеют встроенного декомпрессиометра и нуждаются в отдельных компьютерах для оптимизации декомпрессионных параметров.

Рассчеты при использовании этого типа ребризеров сводятся к минимуму, поскольку электроника всегда поддерживает в дыхательном контуре значения парциального давления кислорода, установленные пользователем. Поэтому критичным является только выбор оптимального уровня парциального давления в зависимости от планируемого времени погружения.

И, конечно, именно для этого типа ребризера необходимо тщательное планирование действий на случай всевозможных аварийных ситуаций. Из-за сложного устройства аппарата вероятность выхода из строя какого либо из его компонентов все еще довольно высока.

И наконец последний тип ребризеров — замкнутые ребризеры с полуавтоматическим контролем состава дыхательной смеси, мы будем рассматривать на примере ребризера KISS (Keep It Simple & Safe или Keep It Simple Stupid в зависимости от трактовки).
Устройство ребризеров типа KISS имеет от предыдущего типа только одно отличие, которое тем не менее значительно упрощает конструкцию и повышает безопасность (при условии правильной тренировки дайвера).
Электронный блок служит только для мониторинга парциального давления кислорода и отоблажения его на дисплее. Система подачи кислорода полуавтоматическая, но никак не связана с электронным блоком и соленоидным клапаном, который в этом аппарате отсутствует.
Кислород постоянно поступает в дыхательный контур через калиброванную дюзу (как в полузамкнутых аппаратах с активной подачей), но в количестве, недостаточном для нормального дыхания (менее 1 л/мин). При плавании количество кислорода в дыхательном контуре постоянно снижается, но, за счет подачи его через дюзу, снижается достаточно медленно, поэтому дайверу остается периодически контролировать парциальное давление в контуре и добавлять кислород в контур ручным байпасом.

Автор: Сергей Прасолов
Оригинал: http://www.russub.ru...tji/text13.html

[DGeo]

Обзорная статья о ребризерах
С. Черкашин
http://www.tekforce..../cherkashin.php

[Vik]

Обзорная статья о ребризерах
С. Черкашин

Что-то до боли родное и знакомое проглядывает в форме повествования статьи...Не у Мухина ли учился ПиАру господин Черкашин?! Или скорее наоборот?

Как-то он лихо скатился с "Обзора ребризеров", коих в его разумении существует только 2, на чистый пиар INSPIRATION и его курсов, посвятив их описанию 3/4 статьи.

Я не имею ничего против Инспирэйшена, но тогда так и назвал бы статью "Ода Лучшему Ребризеру и Нашим Курсам по нему!"
А то так торопился закруглиться с "Обзором ребризеров", что обозвал старый добрый DOLPHIN - "самый распространенный ребризер полузамкнутого цикла с пассивной подачей дыхательной смеси"(с).
Ну да, до Долфинов ли тут, с его "обучением за 2-3 дня"(с), когда от перспектив использования Инспирэйшена дыхание перехватывает!

...Что-то злой я какой-то последнее время... Пора аватару менять 8-)

[Snusmumrik]

Небезынтересно http://forum.tetis.r...p=471813#471813
насколько я понимаю, кто-то сваял дублированный ребризер
(раз упомянуты две канистры) с дублированной же подачей кислорода
через регулируемые электроникой "на лету" игольчатые клапаны путем
привода их в движение шаговыми электромоторами (как в дисководах
двигаются головки). Вообще, конечно, решение оригинальное, но
кажется мне что механическая сложность подобных решений весьма
чревата... Подробности пока не искал - спать хОчу

[Froger]

Кто красным-то дописывал ?
Каустик и сам по себе является поглотителем углекислого газа, в аппарате Рукейроля (или Денейруза ? ) использовалась ткань, пропитанная каустиком, по крайней мере, так пишут в исторических обзорах, да из курса неорганической химии сие вытекает .
А сравнивать на язык стоит каустик с О-3, тогда "эксперимент" будет "чистым" !
Головки в дисководах приводятся не только шаговыми двигателями, но и соленоидами, сиречь - "звуковыми катушками", навроде, как в динамиках. Правда, в последнее время от такого привода отказались, думается мне, из-за большего энергопотребления . Надёжность шагового привода подтверждается годами эксплуатации винчестеров.

[Snusmumrik]

В дисководах 5,25" и 3,5" - именно шаговые двигатели.
иначе фиксированные 40 или 80 дорожек было не обеспечить.
Кстати, в матричных принтерах подача бумаги тоже шаговыми
двигателями. А вот в жестких дисках сейчас именно динамические
системы позиционирования по максимуму сигнала на дорожке с
перемещением блока головок магнитной катушкой.

[Vik]

Кто красным-то дописывал ?

Как кто? Краса всех форумов, наш фотогеничный краснописальщик!

[МихалАбрамыч]

[quote name="Froger"]Кто красным-то дописывал ?
Каустик и сам по себе является поглотителем углекислого газа quote]
Я подправил, щоб все видели что модератор не спит :-D . Каустик отлично поглощает углекислый газ, только в качестве основного поглотителя в современных ребризерах его не используют, разве только в качестве добавки. Есть у него подлое свойство расплыватся во влажном воздухе, потому и пропитывали им всякие тряпки. Так что альтернативы нет - гидроксид кальция, магния, бария (буржуи кстати использовали этот яд Ва(ОН)2 даже в медицинских кислородниках). Есть конечно вариантик по аналогии с О-3 смешать каустик с СаО, но получится штука весьма злая, в литиевом поглотителе так и сделали. А поскольку всякие содасорбы в воде не шипят, лизать их можно, значит каустика там очень мало.
Кстати о регулировке на лету: Дело конечно хорошее, только управление клапаном должно быть с небольшой задержкой, поскольку датчик инерционный, возможен выход системы управления в режим разноса.