Компенсатор плавучести (дайвинг)

Компенсатор плавучести

Куртка типа ВС на водолазном баллоне
Акроним	BC или BCD
Другие имена	Устройство контроля плавучести
Использует	Для регулировки и контроля общей плавучести дайвера
Похожие материалы	Спинка и крыло

Компенсатор плавучести , называемый также устройство управления плавучестью , КИ , BCD , стабилизатор , stabilisor , удар куртка , крыло или ABLJ в зависимости от конструкции, является частью водолазного снаряжения с надувным пузырем , который носит водолазами , чтобы установить нейтральную плавучесть под водой и положительная плавучестьна поверхности, когда это необходимо. Плавучесть регулируется путем регулирования объема воздуха в мочевом пузыре. Баллон наполняется газом под давлением окружающей среды из основного баллона с газом для дыхания дайвера через шланг низкого давления от первой ступени регулятора, непосредственно из небольшого баллона, предназначенного для этой цели, или изо рта дайвера через клапан для надувания ротовой полости.

Их можно в общих чертах классифицировать как имеющие плавучесть в основном спереди, вокруг туловища и позади дайвера. Это влияет на эргономику и, в меньшей степени, на безопасность устройства. Их также можно в широком смысле классифицировать как имеющие плавучий пузырь как неотъемлемую часть конструкции или как сменный компонент, поддерживаемый внутри корпуса конструкции.

Компенсатор плавучести является одним из элементов водолазного снаряжения, наиболее требующим навыков и внимания во время работы, так как управление полностью ручное, и регулировка требуется на протяжении всего погружения, поскольку вес уменьшается из-за потребления газа, а плавучесть гидрокостюма и BCD изменяется в зависимости от глубина. Точная регулировка плавучести может быть выполнена путем управления дыханием в разомкнутом контуре, уменьшая количество необходимой регулировки фактического объема BCD, и опытный дайвер разовьет способность регулировать громкость для поддержания нейтральной плавучести, оставаясь при этом в курсе окружающего и выполняя другие задачи. Компенсатор плавучести является одновременно важным предохранительным устройством при правильном использовании и значительной опасностью при неправильном использовании.

Возможность эффективного управления дифферентом зависит как от надлежащего распределения плавучести, так и от распределения веса балласта . Это тоже навык, приобретенный на практике, и ему способствует минимизация требуемого объема газа за счет правильного взвешивания.

Функция [ править ]

Функция компенсатора плавучести заключается в том, чтобы позволить дайверу регулировать плавучесть под водой или на поверхности в диапазоне от слегка отрицательного до слегка положительного, чтобы позволить поддерживать нейтральную плавучесть во всем диапазоне глубин запланированного погружения и компенсировать изменения. по весу из-за потребления газа для дыхания во время погружения. Если используются ступенчатые цилиндры, их также можно использовать для компенсации изменений веса при опускании и извлечении этих цилиндров. Колебания плавучести гидрокостюмов зависят от объема и плотности костюма, а также от давления окружающей среды, но для толстых костюмов могут составлять порядка 10 кг.

Компоненты [ править ]

Спинка или БК в стиле крыла и комплект для акваланга

1. Регулятор первая ступень
2. Клапан цилиндра
3. Погоны
4. Баллон компенсатора плавучести
5. Предохранительный и нижний ручной клапан сброса
6. Регулятор второй ступени (с «осьминогом»)
7. Консоль (манометр, глубиномер и компас)
8. Шланг инфлятора сухого костюма
9. Задняя панель
10. Шланг инфлятора BC
11. Мундштук для надувания полости рта и ручной клапан сброса
12. Ремешок в промежности
13. Ремешок на талию

Все компенсаторы плавучести будут иметь некоторые общие компоненты:

• Мочевой пузырь , чтобы содержать газ , который может быть добавлен или отпущен во время погружения , чтобы управлять плавучесть.
• Средство добавления газа в баллон, как правило, прямая подача низкого давления ^[1] или силовой насос ^[2], который нагнетает газ из шланга низкого давления от регулятора погружения водолазного баллона или вспомогательного баллона в баллон (ы) BC, который контролируется клапаном надувания, и обычно это опция орального надувания. Обычно они находятся на конце гофрированного или ребристого резинового шланга для накачивания.
• Выпускной клапан ^[1] или сбросной клапан ^[2], который позволяет газу выпускаться или выходить контролируемым образом из баллона (ов) BC. Большинство BC имеют как минимум два вентиляционных отверстия: одно в крайнем верхнем и другое в нижней части BC, для использования по мере того, как воздух мигрирует в любую часть BC, расположенную наверху, вентиляционное отверстие, расположенное на плече, используется, когда дайвер находится в вертикальном положении. вентиляционное отверстие, расположенное ближе к талии дайвера, используется в перевернутом положении. Также обычно возможна вентиляция через ротовую инфузионную систему.
• Клапан сброса избыточного давления, который автоматически вентилирует баллон, если дайвер чрезмерно надувает КП, поднимаясь вверх или впрыскивая слишком много газа. Обычно это второстепенная функция выпускного или сбросного клапана и необходимая функция безопасности для предотвращения повреждения из-за избыточного давления.
• Средство крепления компенсатора плавучести к водолазу для передачи сил плавучести и удержания компенсатора плавучести в положении, предназначенном для выполнения его функций. КП обычно крепится к туловищу дайвера либо специальными ремнями, либо как часть многофункциональной системы, интегрированной с мочевым пузырем или кожухом.

Кроме того, некоторые BC могут включать в себя другие функции:

• Прочный текстильный кожух для удержания и защиты баллона, к которому прикреплено большинство других компонентов, с застежками-молниями для доступа к баллонам.
• Ремни (ремни) для фиксации цилиндров задней установки
• Пластиковая или металлическая задняя пластина для поддержки гидроцилиндров для подводного плавания.
• Ремешок для промежности может быть включен в привязь для предотвращения скольжения КП по направлению к голове, когда дайвер находится в вертикальном положении, а мочевой пузырь надут.
• Ремень - это альтернативный подход к уменьшению тенденции КП соскальзывать к голове за счет плотного прилегания к талии.
• Карманы для переноски мелких принадлежностей или инструментов
• Интегрированная система утяжеления для ныряния - карманы для свинцовых утяжелителей с механизмом быстрого снятия. ^[3] Интегрированные грузы могут избавить от необходимости в отдельном грузовом поясе.
• Карманы для регулировки веса для регулировки положения центра тяжести дайвера для улучшения дифферента .
• D-образные кольца или другие анкерные точки для крепления к другому оборудованию, например, резакам, манометрам, барабанам, камерам и сцене, аварийным или боковым цилиндрам.
• Баллоны аварийного накачивания. Это может быть либо небольшой (около 0,5 литра) баллон с воздухом, наполненный из основного баллона дайвера, либо небольшой баллон с углекислым газом .
• Светоотражающая лента для лучшей видимости.
• Набивка для комфорта.
• Резервный баллон с соответствующими компонентами наполнения и вентиляции в качестве резервного на случай выхода из строя основного баллона.
• Альтернативный регулятор дыхательного газа, подключенный к узлу клапана наддува / спуска или интегрированный с ним.
• Банджи для удержания частично надутого крыла

Типы [ править ]

По распределению плавучести существует три основных типа СУ:

Регулируемый спасательный жилет плавучести [ править ]

Спасательный жилет с регулируемой плавучестью (ABLJ) надевается на шею и на грудь, закрепляется ремнями на талии и обычно между ног. Их иногда называют « ошейниками для лошадей » из-за их сходства, и исторически они произошли от надувных жилетов подводной команды по сносу (UDT) или спасательных жилетов Mae West, выдаваемых летчикам и водолазам времен Второй мировой войны.

Они были разработаны в 1960-х годах и в значительной степени вытеснены компенсаторами плавучести с крылом и жилетом, в первую очередь потому, что плавучесть сосредоточена перед дайвером, когда он наполнен, и за шеей, когда он частично заполнен, что вызывает тенденцию смещать центр плавучести дайвера. по направлению к голове с надувом, что отрицательно сказывается на балансировке дайвера под водой. ^[4] Расположение ABLJ на груди дайвера и вокруг шеи обеспечивает наилучшее распределение плавучести по сравнению с конструкциями компенсаторов плавучести, когда речь идет о перемещении проблемного, утомленного или потерявшего сознание дайвера на поверхности лицом вверх в случае возникновения проблемы.

Dacor Seachute BC4 имеет уникальные верхний и нижний пузырьки. Верхний баллон находился на шее, и его можно было надуть с помощью картриджа с СО ₂ для использования в качестве поверхностного спасательного жилета. Нижний мочевой пузырь находился над областью живота дайвера и наполнялся сжиженным газом от регулятора для контроля плавучести под водой. Такое расположение обеспечивало лучшее распределение плавучести для контроля дифферента во время погружения, чем большинство других систем переднего надувания. ^[5]

БК плавучести по периметру [ править ]

Жилет BC, защитный жилет, куртка-стабилизатор, удар, жилет или (пренебрежительно) BC «Poodle Vest» - это надувные жилетки, которые дайвер надевает на верхнюю часть туловища, которые включают в себя баллонную привязь. Воздушный пузырь проходит сзади по бокам дайвера.

Некоторые дайверы предпочитают обертывающие пузыри, поскольку они облегчают поддержание вертикального положения на поверхности. Однако некоторые конструкции имеют тенденцию сжимать туловище дайвера при надувании, и они часто бывают громоздкими по бокам или спереди, когда полностью надуты. BC с задней надуванием менее громоздки по бокам, но могут иметь тенденцию плавать с наклоненным вперед водолазом по поверхности в зависимости от веса и распределения плавучести, ^{[ цитата необходима ],} что представляет возможную опасность в чрезвычайной ситуации, если дайвер потерял сознание или не может держать голову над водой.

Жилет BC обычно обеспечивает плавучесть до 25 кг (в зависимости от размера) и довольно удобен в носке, если имеет правильный размер и приспособлен для дайвера. BC Vest являются наиболее распространенным типом среди дайверов-любителей, поскольку они могут объединять в себе контроль плавучести, веса, точки крепления вспомогательного снаряжения и удержание баллонов в одном элементе снаряжения. Дайверу нужно только прикрепить баллон и комплект регулятора, чтобы получить полный комплект для подводного плавания. Некоторые "tech-rec" (технические и развлекательные) жилетки BC могут нести несколько цилиндров - двойные комплекты на спине и стропные цилиндры по бокам, подвешенные на D-образных кольцах. Отсутствие гибкости при размещении D-колец из-за конструктивных ограничений некоторых конструкций частично компенсируется установкой большего количества D-колец,некоторые из них могут оказаться в нужном месте для данного дайвера.

Можно выделить три основные конфигурации наложения:

• Оригинальный патент на куртку-стабилизатор от Scubapro отличался плавучестью, которая позволяла воздуху обтекать руки и рюкзак - фирменная конструкция с сквозным потоком на 360 °. Это был сложный в изготовлении мочевой пузырь. ^[6]
• Надутый над плечом мочевой пузырь, отделенный под руками, центр плавучести которого находится довольно высоко на теле, когда он полностью надут, что имеет тенденцию удерживать дайвера в вертикальном положении на поверхности. Они громоздкие в передней части туловища, особенно в области плеч и груди, и относительно четкие по бокам под руками.
• С расширением мочевого пузыря из нижней части спины вперед под руки, но разделенным в плечах, и без плавучести в верхней части грудной клетки, которая имеет нижний центр плавучести при полном накачивании и имеет тенденцию отклонять дайвера назад при полном накачивании. поверхность. Они могут быть очень громоздкими под мышками при добавлении встроенных утяжелителей и / или карманов, а для ныряльщиков с меньшей талией - также спереди в области талии, но относительно чисты в области груди и плеч. «Оболочка» или кожух мочевого пузыря обычно отделена от поясного ремня, который можно плотно прилегать, оставляя мочевой пузырь относительно свободным вокруг туловища, чтобы избежать ограничения дыхания при полном надувании.

Системы крепления КП обычно предназначены для ограничения смещения КП в результате подъемных сил, включая минимизацию тенденции соскальзывать к голове, когда дайвер стоит в вертикальном положении, а баллон надут. Если дайвер носит грузовой пояс, он будет тянуться в направлении, противоположном лифту BC, когда дайвер находится в вертикальном положении, и может привести к тому, что дайвер провисает в куртке при плавании на поверхности. Решением этой проблемы являются пояс-пояс (широкий регулируемый пояс) и паховый ремень (ремень между ног). Паховый ремень, если он правильно отрегулирован, эффективно предотвращает это смещение, но может предотвратить падение грузового ремня над водолазом в случае его падения в экстренной ситуации. После надевания компенсатора плавучести натягивание грузового ремня на паховый ремень может оказаться затруднительным.Ремень с поясом - это попытка избежать этой проблемы, так как пояс с грузами нельзя зацепить таким же образом, но пояс с грузами в этом случае необходимо носить либо под поясом, закрывая доступ к пряжке, либо ниже пояса. Эффективность поясного ремня зависит от талии, которая меньше окружности верхней части туловища, и он может ограничивать свободное дыхание, если его носить слишком плотно.

Эта тенденция надутого компенсатора плавучести смещаться к голове представляет меньшую проблему, когда грузы переносятся в интегрированных карманах противовеса на КП, но затем он может иметь тенденцию соскальзывать к голове при спуске с перевернутого дайвера под водой. Это меньшая проблема для среднего дайвера-любителя, который не проводит много времени под водой, но может усложнить восстановление после перевернутого сухого костюма, когда воздух в костюме течет к ступням и весам в БК смещение в сторону головы. Ремешок в области промежности предотвратит это.

Обратное раздувание [ править ]

Типичными элементами компенсаторов плавучести с накачкой назад являются задняя пластина и крыло из нержавеющей стали, популярные у технических дайверов, но также доступны и другие варианты. Крылья или Спинка и крыло состоят из надувного баллона, который надевается между спиной дайвера и баллоном (-ами). Изобретенная Грегом Фланаганом в 1979 году для пещерных дайверов Северной Флориды и развитая Уильямом Хогартом Мэйном ^[7], задняя пластина и конфигурация крыла не являются недавней разработкой, но приобрели популярность благодаря пригодности для технического дайвинга.там, где это часто используется, так как технический дайвер часто носит несколько баллонов на спине и / или прикреплен к D-образным кольцам на ремнях привязи. Мочевой пузырь и баллоны или ребризер прикреплены к спинной пластине, которая привязана к водолазу ремнем безопасности. Конструкция крыла освобождает водолазные стороны и переднюю часть и позволяет использовать баллон большого объема с высокой грузоподъемностью (крылья 60 фунтов / 30 литров не редкость). В некоторых конструкциях используются эластичные лямки или эластичные шнуры вокруг мочевого пузыря для сжатия мочевого пузыря, когда он не надут, хотя есть споры относительно безопасности и полезности этого дополнения. ^[8] Расстояние между отверстиями для болтов на центральной линии задней пластины стандартизовано и составляет 11 дюймов (280 мм) между центрами. ^[7]

Другие компенсаторы плавучести наддува спины больше похожи на куртку по конструкции, креплению к водолазу и аксессуарам, различаются в основном положением мочевого пузыря, которое похоже на крыло, полностью позади водолаза, без удлинений по бокам или спереди. .

Несколько короткоживущих BC с жестким воздушным отсеком были проданы на рынок в 1970-х годах.

Также возможна гибридная конструкция, при которой большая часть плавучести находится в задней части, но имеет небольшую часть по бокам под руками.

• Водолаз с компенсатором плавучести крыла

• Крылья для двухцилиндрового комплекта: цилиндры скреплены двумя металлическими лентами, которые через крыло привинчены к задней пластине.

• Пузырь компенсатора плавучести крыла, показывающий сторону, удаленную от водолаза. Две пары прорезей позволяют использовать ремни для удержания одного цилиндра.

• Дайверы готовятся к декомпрессионному погружению с использованием спинки и крыла с баллонами с декомпрессионным газом, закрепленными на стропах.

Sidemount BCD [ править ]

Вариант компенсатора плавучести, установленного на спине, используется без задней пластины для погружений с боковой установкой. Эта конструкция функционально аналогична ношению компенсатора плавучести, зажатого между цилиндром (-ами) и спинной пластиной, но отсутствует задняя пластина или установленный на спине цилиндр. Ячейка плавучести может быть установлена ​​между привязью сайдмаунт и водолазом или наверху привязи. ^[9] Боковые стороны мочевого пузыря могут не подниматься вверх при надувании эластичными шнурами, прикрепленными к поясу перед дайвером или друг к другу, образуя эластичный пояс на передней части бедер, значительно ниже диафрагмы.

Некоторые ремни с боковым креплением могут быть адаптированы для использования с цилиндром заднего крепления в качестве опции без жесткой задней панели. ^[9]

• Минималистичная привязь для крепления на боковой стенке с ремнями, ползунками и D-образными кольцами, компенсатором плавучести, встроенными держателями груза и цилиндром

• Вид сверху на дайвера сайдмаунт

• Дайвер сайдмаунт в пещере с двумя цилиндрами и видом на БК сзади.

• Комбинированная подвеска сайдмаунт / бэкмаунт. Передний план

• Комбинированная подвеска сайдмаунт / бэкмаунт. Вид сзади

• Верхняя сторона ремня безопасности Apeks Sidemount

• Нижняя сторона ремня безопасности Apeks Sidemount

Строительство [ править ]

Компенсаторы плавучести всех типов изготавливаются как в одинарном исполнении, так и в кожухе и мочевом пузыре. Прочность и устойчивость к повреждениям обеих этих систем конструкции больше зависят от деталей конструкции и качества материалов и производства, чем от выбора компоновки, хотя техническое обслуживание может варьироваться, так как очистить, высушить и осмотреть отдельную обшивку быстрее, чем обшивку. баллон и кожух, а баллон и кожух будут иметь больше компонентов для эквивалентной компоновки.

В конструкции с одинарной обшивкой материал плавучего пузыря используется в качестве конструкционного материала для устройства, а в конструкции корпуса и баллона корпус используется для несения нагрузки и для защиты баллона, который является заменяемой деталью.

• Компоненты обшивки компенсатора плавучести

• Внутренняя арматура, проходящая через отверстие в баллоне компенсатора плавучести.

• Внутренний фитинг компенсатора плавучести и прокладка для заправочного шланга или сливного клапана на месте

• Угол крыла компенсатора плавучести сайдмаунта с обшивкой в ​​сборе

• Угол крыла компенсатора плавучести sidemount с разгрузочным клапаном в сборе

• Угол крыла компенсатора плавучести сайдмаунта с креплением шланга для накачивания

Операция [ править ]

Компенсатор плавучести приводится в действие путем регулирования объема газа, содержащегося в баллоне, с помощью надувного клапана для впрыска газа и одного или нескольких выпускных клапанов или сбросных клапанов для выпуска газа, который обычно подается непосредственно из баллона с газом для дыхания или перорально. , как выдыхаемый газ, хотя можно использовать специальные газовые баллоны. На поверхности баллон надувается для обеспечения положительной плавучести, позволяя дайверу плавать в предпочтительной ориентации, или сдувается, чтобы дайвер начал тонуть, чтобы начать погружение. Во время погружения газ добавляется или сбрасывается почти таким же образом, чтобы обеспечить желаемую плавучесть.

Размер и посадка [ править ]

Компенсатор плавучести должен удобно прилегать к водолазу и должен надежно оставаться на месте, не ограничивая свободу движений дайвера. Существует некоторый конфликт между возможностью легкой регулировки, подходящей для различных комплексов дайвера, и настройкой ремня, оптимально подходящим для конкретного дайвера в конкретном водолазном костюме. Это особая проблема с BCD в виде куртки, которые по своей природе менее регулируемы для посадки, чем привязные ремни задней панели, которые более регулируемы, но для регулировки требуется больше времени.

Чрезвычайно важно, чтобы полностью надутый компенсатор плавучести мог выдержать дайвера с максимальной нагрузкой оборудования на поверхность в начале погружения и с максимальным сжатием костюма на максимальной глубине до того, как будет израсходовано много газа. Были жертвы из-за перегрузки BCD. С другой стороны, регулировать плавучесть проще всего при минимально возможном объеме газа в BCD и сухом костюме, поскольку эти объемы меняются с изменениями глубины и должны быть отрегулированы, чтобы оставаться нейтральными.

Измерения изменения объема неопреновой пены, используемой для гидрокостюмов при гидростатическом сжатии, показывают, что около 30% объема и, следовательно, 30% поверхностной плавучести теряется примерно в первые 10 м, еще 30% примерно на 60 м и объем кажется, стабилизируется при потерях примерно 65% примерно на 100 м. ^[10] Полная потеря плавучести гидрокостюма пропорциональна начальному несжатому объему. Средний человек имеет площадь поверхности около 2 м ² , ^[11] , так что несжатый объем полной одной части толстого гидрокостюм 6 мм будет в порядке 1,75 х 0,006 = 0,0105 м ³, или примерно 10 литров. Масса будет зависеть от конкретного состава пены, но, вероятно, будет порядка 4 кг для чистой плавучести около 6 кг на поверхности. В зависимости от общей плавучести дайвера, как правило, требуется 6 кг дополнительного веса, чтобы привести дайвера в нейтральную плавучесть, чтобы обеспечить достаточно легкий спуск. Объем, потерянный на 10 м, составляет примерно 3 литра, или 3 кг плавучести, увеличиваясь до примерно 6. кг потеря плавучести на высоте около 60 м. Это могло почти удвоиться для крупного человека, одетого в фермерский жилет и куртку для холодной воды. Эту потерю плавучести необходимо уравновесить путем надувания компенсатора плавучести для поддержания нейтральной плавучести на глубине.

Должна быть возможность оставаться нейтральным в конце погружения, на самой неглубокой декомпрессионной остановке, когда почти весь дыхательный газ дайвера израсходован. Недостаточно просто оставаться нейтральным с резервным газом, так как если резервный газ почти израсходован из-за проблемы, дайвер не захочет бороться или не может оставаться в спине для декомпрессии.

Взвешивание должно быть достаточным, чтобы дайвер мог оставаться на самой мелкой остановке с пустыми баллонами, а имеющийся объем плавучести должен позволять BCD поддерживать полные баллоны. Абсолютного минимального объема для BCD достаточно, чтобы выдержать общую массу дыхательного газа во всех баллонах, которые будет нести дайвер, плюс потерянный объем из-за сжатия костюма на глубине. Этого будет достаточно, только если дайвер не будет иметь лишнего веса. Легче допустить небольшой избыток веса и использовать BCD немного большего объема, но если он будет превышен, это сделает контроль плавучести более трудным и трудоемким, а также потребует больше газа, особенно во время всплытия, когда это наиболее важно. BCD, предназначенный для любительского дайвинга или для небольшого человека, может не иметь достаточного объема для технического дайвинга.

Излишне большой объем BCD представляет собой больший риск потери контроля над скоростью всплытия, особенно в сочетании с переносом большего веса, чем необходимо для обеспечения нейтральной плавучести в конце погружения с пустыми баллонами. С другой стороны, большой объем обеспечивает больший комфорт и безопасность при плавании на поверхности до и после погружения.

Нейтральная плавучесть [ править ]

Дайвер должен быть в состоянии установить три состояния плавучести на разных этапах погружения: ^[12]

1. отрицательная плавучесть: когда дайвер хочет спуститься или остаться на морском дне. Дайверам-любителям редко требуется значительный дефицит плавучести, но коммерческим дайверам может потребоваться быть тяжелым, чтобы облегчить некоторые виды работы.
2. нейтральная плавучесть: когда дайвер хочет оставаться на постоянной глубине с минимальными усилиями. Это желаемое состояние для большинства рекреационных погружений.
3. положительная плавучесть: когда дайвер хочет всплыть на поверхности или всплыть в некоторых чрезвычайных обстоятельствах .

Для достижения отрицательной плавучести водолазы, которые носят или носят плавучее снаряжение, должны быть взвешены, чтобы противодействовать плавучести как дайвера, так и снаряжения.

Под водой дайверу часто требуется нейтральная плавучесть, а не тонуть и не подниматься. Состояние нейтральной плавучести существует, когда вес воды, которую вытесняет дайвер и снаряжение, равен общему весу дайвера и снаряжения. Дайвер использует компенсатор плавучести, чтобы поддерживать это состояние нейтральной плавучести, регулируя объем газа в BCD и, следовательно, его плавучесть в ответ на различные воздействия, которые изменяют общий объем или вес дайвера, в первую очередь:

• Если гидрокостюм дайвера изготовлен из сжимаемого газонаполненного материала, такого как вспененный неопрен , объем материала будет изменяться ( закон Бойля ) по мере изменения давления при спуске и подъеме дайвера. ^[13] Объем воздуха в КП регулируется, чтобы это компенсировать.
• Газ, содержащийся в гибких воздушных пространствах тела и оборудования дайвера (включая газ в КП), сжимается при спуске и расширяется при всплытии. Дайвер обычно противодействует этому, добавляя газ в пространство или сухой костюм, чтобы избежать "сдавливания" или выпуска излишков. ^[13] Содержание газа в BC корректируется для корректировки плавучести, если этих других поправок недостаточно. ^[12]
• Во время погружения расходуется газ из баллонов водолазного дыхательного оборудования. Это представляет собой постепенную потерю массы, которая делает дайвера более плавучим; общая плавучесть дайвера должна быть уменьшена путем выпуска воздуха из КП. По этой причине дайверу необходимо настроить свое оборудование так, чтобы в начале погружения было немного больше веса, чтобы можно было достичь нейтральной плавучести после потери веса дыхательного газа. ^[14] Воздух или найтрокспри стандартном давлении весит около 1,3 грамма на каждый литр. Таким образом, величина изменения веса из-за потери воздуха во время погружения варьируется от примерно 4,3 кг (9,5 фунта), что соответствует общему содержанию воздуха в стальном 15-литровом баллоне при 230 бар / 3500 фунтов на квадратный дюйм (на практике резервные требования требуют, чтобы только около 8 фунтов из них будет вдыхаться, если погружение пойдет по плану), с разницей примерно в 5 фунтов для меньшего баллона 80 футов ^{3 из} алюминия-80 (AL80) (11,1 литра внутренней емкости) с давлением 200 бар / 3000 фунтов на квадратный дюйм, и снова предполагая что обычно используется только 5/6 воздуха в резервуаре, оставляя типичный резерв безопасности, который может быть использован в аварийной ситуации.

На практике дайвер не думает обо всей этой теории во время погружения. Чтобы сохранить нейтральную плавучесть, газ добавляется в КП, когда дайвер отрицательный (слишком тяжелый), или выпускается из КП, когда дайвер слишком плавучий (слишком легкий). Для дайвера с любым сжимаемым газовым пространством не существует устойчивого положения равновесия. Любое изменение глубины из положения с нейтральной плавучестью и даже небольшие изменения объема, включая акт дыхания, приводят к силе в направлении еще менее нейтральной глубины. Таким образом, поддержание нейтральной плавучести при подводном плавании с аквалангом - это непрерывная и активная процедура - дайвинг-эквивалент баланса при положительной обратной связи.среда. К счастью, масса дайвера является источником инерции, как и жидкая среда, поэтому небольшие возмущения (например, от дыхания) могут быть легко компенсированы опытным дайвером. ^[12]

Особенность дайвинга, которая часто не является интуитивно понятной для новичков, заключается в том, что обычно необходимо добавлять газ в КП, когда дайвер спускается контролируемым образом, и выпускать (удалять или сбрасывать) из КП, когда дайвер поднимается в контролируемом режиме. манера. Этот газ (добавленный или выпущенный) поддерживает объем газа в BC во время изменения глубины; этот пузырь должен оставаться примерно постоянного объема, чтобы дайвер оставался даже примерно нейтрально плавучим. Когда газ не добавляется в BC во время спуска, объем газа в BC уменьшается из-за увеличения давления, что приводит к уменьшению плавучести и более быстрому спуску с большей глубиной, пока дайвер не достигнет дна. Тот же феномен побега, пример положительной обратной связи, может произойти во время всплытия, что приведет к неконтролируемому всплытию, пока дайвер преждевременно не всплывет без остановки безопасности (декомпрессии). Этот эффект наиболее заметен у поверхности, где изменение объема наиболее велико пропорционально изменению глубины.

С практикой дайверы учатся сводить к минимуму эту проблему, начиная с минимизации объема газа, необходимого в их BC. Это достигается за счет использования минимального веса, необходимого для их оборудования, что позволяет поддерживать как можно меньший объем газа в КП в начале погружения. В КП будет добавлено ровно столько газа, чтобы компенсировать медленную потерю веса по мере погружения в результате использования газа, которое будет варьироваться в зависимости от погружения, но ограничено содержимым баллона. (на практике для дайвера-любителя это будет примерно от 2 до 4,5 кг (от 4,4 до 9,9 фунта) на цилиндр). ^[12]

Опытные дайверы могут развить довольно сложные тренированные рефлекторные реакции, включая контроль дыхания и управление газом BC во время изменения глубины, что позволяет им сохранять нейтральную плавучесть от минуты к минуте во время погружения, не задумываясь об этом. Квалифицированных аквалангистов можно отличить по их способности поддерживать постоянную глубину в горизонтальном дифференте без использования ласт. На легкость и точность управления плавучестью влияет понимание изменений глубины. Прецизионный контроль относительно прост при наличии четкого визуального ориентира, но сложнее, когда единственным ориентиром являются приборы. Наиболее трудные обстоятельства для большинства аквалангистов - это всплытие в условиях плохой видимости в средней части воды без подъемной линии, время, когда контроль глубины наиболее важен для безопасности.

Ориентация в воде [ править ]

Вертикально-горизонтальная ориентация или дифферент погруженного дайвера зависит от КП и других компонентов плавучести и веса, а также от тела, одежды и снаряжения дайвера. Аквалангист обычно хочет, чтобы его подстригли почти горизонтально (лежа) под водой, чтобы иметь возможность видеть и эффективно плавать, но более почти вертикально и, возможно, частично лежа на спине, чтобы иметь возможность дышать без регулятора на поверхности. Плавучесть и дифферент могут значительно повлиять на гидродинамическое сопротивление дайвера и усилие, необходимое для плавания. Эффект от плавания с поднятой головой, составляющей около 15 °, как это часто бывает у плохо подготовленных ныряльщиков, может привести к увеличению сопротивления примерно на 50%. ^[15]

Статическая и устойчивая ориентация объекта, плавающего в воде, например водолаза, определяется его центром плавучести и центром масс. В стабильном равновесии они будут выровнены под действием силы тяжести и плавучести с центром плавучести вертикально над центром масс. Общую плавучесть дайвера и центр плавучести можно в обычном порядке регулировать, изменяя объем газа в КП, легких и водолазном костюме.. Масса дайвера при типичном погружении, как правило, не меняется на кажущуюся значительную величину (см. Выше - типичный баллон «алюминиевый 80» на дайв-курорте при 207 барах (3000 фунтов на квадратный дюйм) содержит около 2,8 кг (6,2 фунта) воздуха или найтрокса, из которых около 2,3 кг (5,1 фунта) обычно используется при погружении, хотя любые воздушные пространства, такие как в КП и гидрокостюмах, будут расширяться и сжиматься с давлением глубины. Возможны большие изменения плавучести, если сбросить водолазные грузы , или поднят тяжелый предмет.

Как правило, дайвер имеет небольшой контроль над положением центра плавучести в КП во время погружения, воздух в не полностью накачанном компенсаторе плавучести поднимается к самой мелкой части мочевого пузыря, если этому не препятствует ограничение потока. Положение этой мелкой точки будет зависеть от дифферента дайвера и геометрии баллона. Если дайвер меняет ориентацию в воде, газ будет течь в новую высокую часть, если ему не нужно сначала стекать вниз, чтобы попасть туда. В результате этого движения газа некоторые компенсаторы плавучести будут удерживать дайвера в новом положении до тех пор, пока не будут активно изменены. Это более вероятно в баллонах крыловидного типа, установленных сзади, где газ может течь сбоку в верхнюю часть и оставаться там. Дайвер может изменить центр тяжести, отрегулировав настройку снаряжения,который включает в себя его конфигурацию и положение грузов, которые в конечном итоге влияют на то, где находится эффективная подъемная сила BC относительноЦентр тяжести . ^[16]

Традиционно грузовые ремни или грузовые системы надеваются, когда грузы находятся на талии или близко к ней, и снабжены механизмом быстрого освобождения, позволяющим их быстро сбросить, чтобы обеспечить дополнительную плавучесть в чрезвычайной ситуации. Вес на поясе можно распределить, чтобы сместить вес вперед или назад, чтобы изменить положение центра масс дайвера. Системы, которые объединяют веса в BCD, могут обеспечить повышенный комфорт при условии, что BCD не нужно снимать с тела дайвера, например, в подводной чрезвычайной ситуации, такой как запутывание. Если убрать интегрированный противовес, дайвер без грузового пояса и любого типа гидрокостюма или сухого костюма будет очень плавучим.

Надув BC на поверхности, дайвер в сознании может легко плавать лицом вверх, в зависимости от выбранной им конфигурации снаряжения. Усталого или потерявшего сознание дайвера можно заставить плавать лицом вверх на поверхности путем регулировки его плавучести и веса, так что плавучесть поднимает верхнюю и переднюю часть тела дайвера, а веса воздействуют на нижнюю часть спины. Надутый КП с конским воротником всегда обеспечивает такую ​​ориентацию, но надутый жилет или крыло может удерживать дайвера лицом вниз, если центр плавучести находится за центром тяжести. Эта плавающая ориентация обычно считается нежелательной и может быть сведена к минимуму путем перемещения некоторых грузов дальше назад и использования баллонов с более высокой плотностью (обычно стальных), которые также перемещают центр масс к спине дайвера.Тип BC также можно выбрать с учетом этого фактора, выбрав стиль с центром плавучести дальше вперед при заполнении, поскольку это имеет тот же чистый эффект. Любые или все эти опции могут быть использованы для доведения системы до желаемых характеристик.^[17], и многие факторы могут влиять на это, например, количество и положение водолазных баллонов , тип водолазного костюма , положение и размер сценических баллонов, размер и форма тела водолаза и ношение утяжелителей для лодыжек или дополнительные снаряжение для дайвинга. Каждый из них в некоторой степени влияет на предпочтительную ориентацию дайвера под водой (горизонтальная) и на поверхности (вертикальная).

Поставка и потребление инфляционного газа [ править ]

Обычная система наддува осуществляется через шланг низкого давления от основного источника дыхательного газа, но специальный баллон с пони для прямой подачи был обычным явлением на ранних компенсаторах плавучести и остается опцией для некоторых моделей. Большинство BC допускают оральное надувание как под водой, так и на поверхности. Теоретически это может снизить потребление газа, но, как правило, не стоит прилагать усилий и немного увеличивает опасность вынимания ДВ изо рта под водой и, возможно, необходимости его продувки перед повторным дыханием. Однако оральное надувание является эффективным альтернативным методом надувания в случае отказа системы надувания под давлением. Аварийная накачка расходным картриджем CO ₂ предусмотрена на некоторых БК.

Расход газа зависит от профиля погружения и навыков дайвера. Минимальное потребление - это водолаз, который использует правильное количество для нейтрализации плавучести и не тратит газ из-за переполнения или чрезмерного утяжеления. Фактический объем баллона не должен влиять на потребление газа опытным пользователем, поскольку требуется только количество газа, достаточное для достижения нейтральной плавучести. Глубокие погружения потребуют большего количества газа, а погружения, в которых дайвер поднимается и опускается в больших количествах и / или часто, потребуют вентиляции при каждом всплытии и надувания при каждом спуске. Количество газа, использованного во время погружения во время испытаний ВМС США, было, как правило, ниже 6% от общего потребления газа ^[5], и использование небольших специальных баллонов для надувания считалось адекватным, но не необходимым.

При использовании с полнолицевой маской или шлемом оральное наполнение становится непрактичным или невозможным, а надежность системы надувания становится критически важной для безопасности. Дайверы в сухих костюмах имеют доступ к альтернативному источнику газа, если системы быстрого соединения костюма и BCD совместимы.

Опасности и неисправности [ править ]

Хотя правильно установленный и грамотно управляемый компенсатор плавучести является одним из наиболее важных элементов оборудования для безопасности, удобства и комфорта дайвера, особенно для аквалангистов, он также представляет значительную опасность при неправильном использовании или в случае некоторых видов неисправностей:

• Существует риск того, что баллон для экстренной инфляции может быть случайно открыт во время погружения, что приведет к быстрому всплытию и баротравме у дайвера. Углекислый газ , являющийся ядовитым при высоких парциальных давлениях , может быть опасным газом для BC, потому что дайвер может вдохнуть его из сумки под водой. ^[18] Риск того, что это произойдет, невелик, так как дайвер обычно знает, что сработало аварийное надувание, и дайверы больше не обучены использовать газ BC в качестве альтернативного источника дыхательного газа. Большинство BC не имеют опции инфляции CO ₂ .
• Избыточные мочевые пузыри могут быть непреднамеренно заполнены либо из-за непреднамеренных действий дайвера, либо из-за неисправности механизма наполнения, и если неисправность не будет обнаружена и не будет устранена в кратчайшие сроки, это может привести к неконтролируемому всплытию с места с возможным риском декомпрессионной болезни. Существует риск того, что дайвер не узнает, какой мочевой пузырь полон, и попытается сбросить воду из другого. Риск может быть уменьшен, если механизмы наполнения четко различимы как по ощущениям, так и по положению, и не подсоединять шланг подачи низкого давления к резервному источнику до тех пор, пока он не понадобится, поэтому невозможно добавить газ случайно. Другая стратегия, позволяющая избежать проблемы путаницы между используемыми баллонами, - это связать клапаны вместе и предположить, что оба всегда используются. Чтобы это работало достаточно надежно, сбросные клапаны всегда должны работать вместе.
• Катастрофический отказ мочевого пузыря из-за прокола, разрыва или отказа клапана сброса или узла наддува может привести к тому, что ныряльщик будет иметь недостаточную плавучесть для безопасного всплытия, особенно при глубоких погружениях с большой подачей газа и недостаточным весом. Риск может быть уменьшен путем ныряния в сухом костюме, который можно надуть для увеличения плавучести в чрезвычайной ситуации, за счет ношения DSMB, который можно развернуть для обеспечения плавучести на поверхности, и за счет использования распределенных переключаемых грузов - сброса всего грузового ремня или слишком большой вес может привести к противоположной проблеме чрезмерной плавучести и невозможности поддерживать нейтральную плавучесть на декомпрессионных остановках.
• Неисправность клапана накачки может привести к надуванию мочевого пузыря, когда плавучесть не требуется, и, если ее не распознать и не устранить в кратчайшие сроки, это может привести к неконтролируемому всплытию с сопутствующим риском декомпрессионной болезни . Это может произойти быстрее с инфляторами в сочетании с альтернативными клапанами по запросу, поскольку они должны использовать шланговый соединитель с большим диаметром отверстия, чтобы обеспечить подачу достаточного количества дыхательного газа на глубине к напряженному дайверу. Однако стандартные клапаны избыточного давления и сброса способны выпускать воздух быстрее, чем клапан инфлятора может заполнить баллон. ^[5] Это можно смягчить, если под давлением отсоединить шланг инфлятора - этому навыку обучают некоторые агентства.
• Неэффективные или плохо отрегулированные ремни могут привести к скольжению цилиндра и его выпадению с ремня безопасности. Двойные камбанды обеспечивают избыточность против непреднамеренного высвобождения камбанда.
• Избыточный объем газа для компенсации избыточного веса или переноски тяжелого оборудования может увеличиваться в объеме во время всплытия быстрее, чем дайвер может выпустить воздух, и привести к неконтролируемому всплытию, особенно с BC большого объема. Этого можно избежать, используя объем баллона, соответствующий требованиям плавучести, и избегая чрезмерного веса.
• Некоторые конструкции BC в сочетании с плохим распределением веса и плавучести могут поддерживать дайвера без сознания на поверхности лицом вниз. ^[5]
• В некоторых случаях чрезмерно большой BC куртки может привести к тому, что дайвер, потерявший сознание, будет опереться на поверхность лицом вниз. ^[5]
• Свободный компенсатор плавучести без пахового ремня может соскользнуть вверх по водолазу и не удержать его голову от воды на поверхности, особенно в сочетании с системой утяжеления пояса.
• Плотный пояс может ограничить способность дайвера свободно дышать. Поскольку работа дыхания увеличивается с глубиной, это может привести к неэффективной вентиляции, что приведет к накоплению углекислого газа, токсичности, отчаянному позыву дышать, гипервентиляции и, в конечном итоге, к панике. Паника под водой была связана со многими человеческими жертвами. Ремешок для промежности устраняет необходимость в поясном ремне, но поясной ремень легче адаптируется к водолазу и пользуется популярностью при аренде снаряжения.
• Недостаточная плавучесть для достижения нейтральной плавучести на максимальной глубине погружения из-за несоответствия объема КП с утяжелением и сжатием гидрокостюма. Это может быть вызвано чрезмерным весом или малоразмерным КП. Больший объем необходим с большими или несколькими баллонами, чтобы компенсировать большую массу газа, которая может быть использована во время погружения.

Если у дайвера заканчивается газ в то время, когда он находится в отрицательной плавучести, ему не только не хватает дыхательного газа для всплытия, но ему также придется усерднее плыть, чтобы подняться во время сильного стресса.

История [ править ]

В 1957 году Ф. Дженсен и Уиллард Ф. Сирл-младший начали испытания методов ручной и автоматической компенсации плавучести для экспериментальной водолазной установки ВМС США (NEDU). ^[19] В своих ранних тестах они определили, что ручные системы более желательны из-за размера автоматических систем. ^[19] Позже в том же году Walter Kidde and Co. отправили прототип резервуара для компенсации плавучести для использования с двумя цилиндрами в NEDU для оценки. ^[20] Клапаны этой системы алюминиевых резервуаров протекали, и испытания были отложены до 1959 года, когда они были рекомендованы для полевых испытаний. ^[20]

ABLJ был разработан Морисом Фензи в 1961 году. ^[4] Ранние версии надувались ртом под водой. Более поздние версии имели собственный цилиндр надувания воздуха. У некоторых были патроны для надувания углекислого газа (остаток спасательного жилета флаера Мэй Уэст для использования на поверхности) для облегчения экстренного всплытия. От этого отказались, когда были введены клапаны, которые позволяли дайверам дышать через надувной мешок BC. Fenzy ABLJ предоставил доказательство концепции для компенсации плавучести, однако большой объем кольцо позади шеи водолаза заставило куртку ездить против горла водолаза, ^{[ править ]} , несмотря на промежности ремня.

В 1968 году владельцы магазинов для дайвинга Джо Шух и Джек Шаммель разработали более удобный жилет-компенсатор плавучести, который имел меньшее кольцо плавучести за головой дайвера и секцию живота с достаточным объемом, чтобы поднять голову дайвера из воды в случае, если он или оба его картриджа с CO ₂ были активированы для аварийного всплытия. В 1969 году оригинальная куртка Control Buoyancy Jacket или CBJ была произведена компанией Waverly Air Products из Chemung, штат Нью-Йорк, и продана в магазинах для дайвинга по всему восточному побережью Соединенных Штатов. К 1970 году кнопочный инфлятор, использующий воздух из бака акваланга дайвера, дополнил шланг для ручной инфляции.

С 1970 года большинство BC использовали для надувания в основном газ из одного из основных баллонов дайвера, а оральные надувные трубки обычно оставляли на случай непредвиденных обстоятельств (не осталось газа под высоким давлением, неисправность шланга надувного устройства) как под водой, так и на поверхности.

Scubapro представила стабилизирующую рубашку в 1971 году с запатентованной «конструкцией с потоком на 360 °», которая позволяла воздуху проходить через плечи и под руки, а также вокруг держателя цилиндра. ^{[21] [22]} Более поздние продукты от конкурентов избежали нарушения патентных прав, устранив некоторые варианты воздушного пути, такие как разделение мочевого пузыря под руками или над плечами. ^[6] Эти модификации также упростили конструкцию мочевого пузыря. Одной из этих более поздних моделей была Seatec Manta с плечевыми пряжками и структурой softpac (без жесткого рюкзака) ^[6]

В 1972 году компания Watergill разработала крыло At Pac , первый КП в стиле крыла, который был снабжен ремнем безопасности и мягкими лямками, а также интегрированной системой противовесов . ^[6]

В 1985 году компания Seaquest, Inc. представила жилет Advanced Design Vest (ADV), дизайн которого включает обтяжку под мышкой, плечевые пряжки и поясной ремень. Эта конструкция была продублирована другими производителями и продолжает производиться с 2013 г. ^[6]

Компенсаторы плавучести с надуванием задней стенки с жесткой оболочкой продавались компаниями US Divers (система UDS-I) и Dacor (CV Nautilus) в течение короткого периода в середине 70-х годов. На «Наутилусе» была автоматическая система надувания с использованием регулятора для поддержания постоянного объема, но изменения плавучести из-за сжатия гидрокостюма и использования газа не были хорошо компенсированы, и система так и не прижилась. ^[6]

Более поздние инновации для BC курток включают в себя мешочки для регулировки веса, несущие веса на BC, а не на грузовом ремне, встроенные регуляторы, сильно армированный баллистический нейлон 1050 денье . Нововведения для задней панели и крыла включают дублирующие баллоны, задние пластины из нержавеющей стали, легкие мягкие нейлоновые накладки и подъемные баллоны на 85 фунтов. Некоторые из них имеют повышенную безопасность или удобство.

Компания Dive Rite представила первые коммерчески производимые задние пластины в 1984 году ^[7] и крыло для ныряющих со сдвоенными цилиндрами в 1985 году. ^{[ Требуется цитата ]} Среди других производителей крыла для технического дайвинга - Ocean Management Systems , Halcyon , Apeks и Oxycheq . Другие производители BC включают Sherwood , Zeagle , Scubapro , Mares , AP Diving и Cressisub .

См. Также [ править ]

•  Подъем и спуск (дайвинг) - Процедуры безопасного подъема и спуска при подводном погружении.
• Аварийное восхождение  - всплытие на поверхность водолазом в аварийной ситуации.
• Человеческий фактор при проектировании оборудования для дайвинга  - Влияние взаимодействия пользователя и оборудования на дизайн
• Список надувных промышленных товаров  - Ссылки на статьи Википедии об известных классах надувных товаров.

Другое оборудование, связанное с плавучестью [ править ]

Существуют и другие типы снаряжения, которое носят дайверы, которые влияют на плавучесть:

• Backplate  - Тип крепления акваланга с креплением на спине
• Баллон для дайвинга  - баллон со сжатым газом под высоким давлением, используемый для хранения и подачи дыхательного газа для дайвинга.
• Система взвешивания для дайвинга  - балласт, переносимый подводными водолазами, и водолазное оборудование для противодействия избыточной плавучести
• Сухой костюм  - водонепроницаемая одежда, защищающая пользователя от холода и опасных жидкостей.
• Гидрокостюм  - одежда для занятий водными видами спорта, обеспечивающая теплоизоляцию, но не предназначенная для предотвращения попадания воды.

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

• Акотт, Крис Дж. (1996). «Оценка безопасности плавучести куртки в 1000 инцидентов с дайвингом» . Журнал Южнотихоокеанского общества подводной медицины . 26 (2). ISSN  0813-1988 . OCLC  16986801 . Проверено 13 июня 2009 .
• Оценка компенсатора плавучести, организованная Фондом Рубикон
• Маклин, Дэвид: История компенсаторов плавучести

Внешние ссылки [ править ]

• СМИ, связанные с компенсаторами плавучести, на Викискладе?