Рис. 1. Общий вид аппарата ABM I
1 стальные баллоны со сжатым до 150 атм воздухом; 2 -бугель крепления баллонов; 3 ремнн; 4 шланги; 5 загубник; 6 наголовник для удержания загубника; 7 запорные вентили баллонов; 8 дыхательный автомат с редуктором; 9 манометр, показывающий давление в баллонах; 10 гибкий шланг подачи воздуха на манометр.
При выдохе воздуха давление в автомате выше наружного и клапан впуска закрыт.
Из дыхательного (или лёгочного) автомата вдыхаемый воздух поступает в тройник клапанную коробку. Выдыхаемый воздух через невозвратный клапан выдоха, выходит наружу. Третий патрубок тройника имеет трубку, с помощью которой, плавая у поверхности, можно дышать атмосферным воздухом, не расходуя воздуха из баллонов. Для перехода на атмосферный воздух имеется специальный переключатель.
Впрочем, имеются и другие конструкции аквалангов; объем и количество воздушных баллонов также могут быть разными. Существуют, например, акваланги с одним или тремя баллонами. Давление в баллонах тоже разное. Есть баллоны на 150 и 200 атм. В последнее время появились баллоны на 300 и 400 атм.
Рис. 2. Принципиальная схема аппарата АВМ-1м.
1 вентиль; 2 и 12 пружине; 3 резиновый клапан выдоха; 4 и 6 рычаг; 5 и 8 мембрана; 7 дыхательный автомат; 9 винт; 10 оси 11 шток автомата; 13 толкатель; 14 клапан.
Маски также бывают различного типа: иногда герметизируют только область глаз (очки) причем на нос ставят зажим. Или герметизируют глаза и нос (полумаска), а вдох осуществляют через загубник. Имеются маски, полностью закрывающие лицо (полнолицевые с загубником или обтюратором для дыхания). Тогда к маске прикрепляется клапанная коробка. Но при всем разнообразии конструкций аквалангов сохраняется дыхательный автомат, или «подводные легкие», давшие название всему аппарату.
В самом деле, если бы не было дыхательного автомата, автоматически подающего воздух в легкие всегда в необходимом количестве и под нужным давлением, не было бы и аппарата, превращающего человека в амфибию. Вид современного акваланга представлен на рис. 3.
Рис. 3. Вид современного акваланга АВМ-12.
Казалось бы всё прекрасно! Живи и радуйся человек, способный плавать под водой как рыба. Но нет! Есть у акваланга и недостатки.
Главный недостаток это открытая схема дыхания, при которой выдох водолаза производится в воду и сопровождается многочисленными пузырями. Это приводит к быстрому расходу воздуха, особенно на больших глубинах, когда воздух сжат, а лёгкие потребляют его в том же количестве, что и на поверхности. При минимальной физической нагрузке (в покое) объём лёгочной вентиляции водолаза обычно составляет 20 25 л/мин, а в случае повышения физической нагрузки (быстром плавании, например), объём лёгочной вентиляции возрастает, и может достигнуть 100 120 л/мин. Поэтому время пребывания водолаза под водой на малых глубинах при небольшой нагрузке обычно составляет 40 60 мин, а на глубинах 30 40 м 20 мин и менее.
Кроме того, в акваланге кислород воздуха расходуется крайне не эффективно. Если во вдыхаемом из баллона воздухе содержится 21% кислорода, то в выдыхаемом он равен 18%. Т.е. расходуется всего 3% кислорода.
А ещё следует учесть, что воздух, заряжаемый в баллоны, должен быть абсолютно чистым, без примесей дыма и выхлопных газов. Потому, что последние на глубине, под давлением гораздо более токсичны, чем на поверхности. Поэтому иногда приходится ставить специальные фильтры для очистки воздуха, закачиваемого в баллоны.
Всё это заставило инженеров задуматься, а как повысить к. п. д. дыхательного аппарата? Как заставить его более экономно расходовать воздух и кислород? Как избежать закачки грязного воздуха? Для этого и были созданы дыхательные аппараты замкнутого и полузамкнутого циклов.
1.2.2. ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА
За рубежом дыхательные аппараты замкнутого цикла называют ребризерами. Ребризер (от англ. Re приставка, обозначающая повторение какого-либо действия, и англ. Breath дыхание, вдох) дыхательный аппарат, в котором углекислый газ, выделяющийся в процессе дыхания, поглощается химическим составом (химпоглотителем), затем смесь обогащается кислородом и подаётся на вдох. Русское название ребризера изолирующий дыхательный аппарат (ИДА).