Сухой костюм или гидрокостюм обеспечивает владельцу защиту от окружающей среды посредством теплоизоляции и исключения воды, [2] [3] [4] [5] и носится дайверами , яхтсменами , любителями водных видов спорта и другими, кто работает или играет в холодной или загрязненной воде или рядом с ней. Сухой костюм обычно защищает все тело, за исключением головы, рук и, возможно, ног. Однако в конфигурациях hazmat все они также покрыты. [6]
Главное отличие сухих костюмов от мокрых заключается в том, что сухие костюмы предназначены для предотвращения попадания воды. Это, как правило, обеспечивает лучшую изоляцию, что делает их более подходящими для использования в холодной воде. Сухие костюмы могут быть некомфортно горячими в теплом или горячем воздухе, и, как правило, более дороги и сложны в надевании. Для дайверов они добавляют некоторую степень эксплуатационной сложности и опасности, поскольку костюм необходимо надувать и сдувать при изменении глубины, чтобы минимизировать «сжатие» при спуске или неконтролируемом быстром всплытии из-за чрезмерной плавучести, что требует дополнительных навыков для безопасного использования. [7] Сухие костюмы обеспечивают пассивную тепловую защиту: нижнее белье надевается для теплоизоляции от передачи тепла в окружающую среду и выбирается в соответствии с ожидаемыми условиями. [7] Когда этого недостаточно, активное согревание или охлаждение может быть обеспечено химическими или электрическими нагревательными аксессуарами. [1] : Ch1
Основными компонентами являются водонепроницаемая оболочка, уплотнения и водонепроницаемый затвор входа. [1] Обычно устанавливается ряд аксессуаров, особенно для сухих костюмов, используемых для дайвинга, для безопасности, комфорта и удобства использования. Газонаполняющее и вытяжное оборудование обычно используется для дайвинга, в первую очередь для поддержания теплоизоляции нижнего белья, но также для контроля плавучести и предотвращения сдавливания. [1]
Сухой костюм — это форма защитного костюма , одежда, которую носят для защиты пользователя от неблагоприятных условий окружающей среды. Две наиболее распространенные цели — изоляция пользователя от чрезмерной потери тепла и изоляция пользователя от прямого контакта с жидкой средой во время погружения или многократного многонаправленного контакта с жидкостями или брызгами. Чаще всего жидкостью является вода, обычно без существенных загрязняющих веществ, но сухие костюмы также применяются в изоляции от опасных материалов и биологических загрязняющих веществ. [7] [6]
Большая часть функции изоляции обеспечивается пассивной тепловой защитой в виде одежды, надеваемой под сухой костюм. Сам костюм имеет основную функцию сохранения изолирующей одежды сухой и позволяет поддерживать ее на достаточном уровне для обеспечения адекватной изоляции путем добавления сухого газа внутрь костюма и выпуска избытка газа. Активные системы обогрева также могут использоваться, но они менее популярны. [1] : Ch2
Изоляция пользователя от контакта с окружающей средой в целях, отличных от теплоизоляции, обычно требует, чтобы вся поверхность кожи была сухой и незагрязненной окружающей средой. Это требует, чтобы уплотнение между дыхательным аппаратом и костюмом также было надежно водонепроницаемым, что наиболее эффективно обеспечивается путем герметизации костюма к шлему с помощью резервных последовательных выпускных клапанов или возврата выдыхаемого газа на поверхность по шлангу, аналогично системе возврата газа , хотя существуют приложения, где приемлем меньший уровень изоляции. [1] : Ch3 [6] : 109
Сухие костюмы не должны протекать, но как только костюм запечатан, внутренняя влажность повышается до 100%, и на холодных поверхностях, таких как внутренняя часть костюма, будет образовываться конденсат. Определенное количество сырости неизбежно и обычно на внутренней части костюма после погружения, и приемлемо, если дайвер остается в тепле. Сгибание запястий и большие движения головы могут позволить воде проникнуть по приподнятым или впалым сухожилиям. Это нормально, и в некоторой степени этого можно избежать или уменьшить с помощью практики. Это можно предотвратить, прикрепив перчатки непосредственно к костюму и запечатав костюм на шлеме. [8]
Для дайвера особенно важны два физиологических аспекта потери тепла: реакция на холодовой шок и гипотермия .
Реакция на холодовой шок — это физиологическая реакция организмов на внезапный холод, особенно на холодную воду, и является частой причиной смерти при погружении в очень холодную воду [9] , например, при падении под тонкий лед. Немедленный шок от холода вызывает непроизвольный вдох, который под водой может привести к утоплению. Холодная вода также может вызвать сердечный приступ из-за сужения сосудов; [10] сердцу приходится работать усерднее, чтобы перекачивать тот же объем крови по всему телу, и у людей с сердечными заболеваниями эта дополнительная нагрузка может привести к остановке сердца. Этот эффект предотвращается или смягчается практически любым сухим костюмом, поскольку холодная вода не контактирует напрямую с большей частью тела, а немедленная потеря тепла значительно снижается. Человек, переживший первую минуту травмы после падения в ледяную воду, может прожить не менее тридцати минут, прежде чем поддастся гипотермии, если он не утонет. Однако способность выполнять полезную работу, например, оставаться на плаву, существенно снижается через десять минут, поскольку организм в целях защиты перекрывает приток крови к «несущественным» мышцам. [9]
Гипотермия — это пониженная температура тела, которая возникает, когда тело рассеивает больше тепла, чем поглощает и производит, [11] и является основным ограничением для плавания или ныряния в холодной воде. [12] Снижение подвижности пальцев из-за боли или онемения снижает общую безопасность и работоспособность, что, следовательно, увеличивает риск других травм. [12] [13] Тепло тела теряется гораздо быстрее в воде, чем на воздухе, поэтому температура воды, которая была бы вполне разумной в качестве температуры наружного воздуха, может привести к гипотермии у недостаточно защищенных дайверов, хотя это не часто является прямой клинической причиной смерти. [12] Эффективность сухого костюма в предотвращении или отсрочке гипотермии зависит от его изолирующей ценности. [7]
Существует два основных пути потери тепла. Дыхательный и через кожу. Механизмы потери тепла через дыхание заключаются в нагревании вдыхаемого газа и увлажнении вдыхаемого газа скрытой теплотой испарения. Хотя они являются основными факторами комфорта и безопасности дайвера, на них не влияет использование сухого костюма. Потеря тепла через кожу посредством излучения, проводимости и конвекции — это аспект, который можно контролировать с помощью защитного костюма, и для которого сухие костюмы эффективны и подходят. [14] [7]
Кожа будет нагревать газ и одежду внутри сухого костюма посредством излучения и проводимости. Конвекция будет переносить нагретый газ внутри костюма и может переносить его в места, где он может быть передан через оболочку костюма быстрее. [14] Передача тепла излучением происходит через среду, которая прозрачна для инфракрасного излучения соответствующих длин волн. Это в основном газ, а пути излучения короткие, множественные и с небольшими перепадами температур, поэтому эффекты относительно малы. Теплопроводность — это передача кинетической энергии путем молекулярного или атомного столкновения. Она играет более важную роль в передаче тепла через водолазный костюм. Теплопроводность происходит между кожей водолаза и газом и материалами костюма, контактирующими с ним, и через эти материалы к оболочке, через оболочку к окружающей воде, где она быстро удаляется посредством конвекции. Теплопроводность потерь сильно зависит от теплопроводности газа в костюме. [14]
Конвективный перенос тепла является следствием перемещения тепла, переносимого газом или жидкостью, из одного места в другое, где может происходить теплопроводность. Он может значительно ускорить перенос тепла, поэтому тепловая защита нижнего костюма улучшается, когда он ограничивает конвекцию газа внутри костюма. Конвективный перенос тепла в костюме сильно зависит от свободы перемещения газа в костюме, которая увеличивается при наличии больших газовых пространств и уменьшается, когда газ ограничен пышностью ткани. Внутри костюма также происходит перенос тепла за счет испарения влаги, контактирующей с кожей, и конденсации на внутренней поверхности оболочки. Это уменьшается за счет отвода ее от кожи до того, как она испарится, и предотвращения смачивания конденсатом на внутренней стороне оболочки внутреннего слоя нижнего костюма. [ необходима цитата ]
Основные компоненты включают в себя оболочку из водонепроницаемого материала, достаточно гибкого, чтобы позволить владельцу адекватно функционировать, уплотнения, где части тела проходят через костюм во время использования, и метод герметизации отверстия доступа, когда костюм надет. Клапан накачки с подачей газа и клапан сброса обычно предусмотрены на сухих костюмах, используемых для дайвинга, но не были стандартными на ранних моделях и не нужны, когда костюм герметично прилегает к шлему, а пространство шлема открыто для внутренней части костюма, или для костюмов, используемых только для деятельности на поверхности. [1]
Основная часть сухого костюма — это водонепроницаемая оболочка, изготовленная из материала мембранного типа, вспененного неопрена с закрытыми ячейками или гибрида того и другого. Изоляция может быть частично обеспечена оболочкой костюма, но обычно в основном обеспечивается теплоизоляционной одеждой, надеваемой под костюм, которая в значительной степени зависит от удерживаемого воздуха для своих теплоизолирующих свойств. [7]
Мембранные сухие костюмы изготавливаются из тонких материалов, которые имеют слабую теплоизоляцию. Обычно они изготавливаются из трикотажной ткани, покрытой вулканизированной резиной , ламинированных слоев нейлона и бутилкаучука, известных как триламинат , или из ткани Cordura, защищенной внутренним слоем полиуретана . За исключением трикотажной ткани с резиновым покрытием, мембранные сухие костюмы обычно не растягиваются, поэтому их нужно делать немного больше по размеру и мешковатыми, чтобы обеспечить гибкость суставов в диапазоне движений пользователя и чтобы руки и ноги проходили без затруднений. Это позволяет легко надевать и снимать мембранные сухие костюмы, обеспечивает хороший диапазон движений пользователя при правильном выборе размера и достаточном надувании и делает их относительно удобными для ношения в течение длительного времени вне воды по сравнению с гидрокостюмом или плотно прилегающим неопреновым сухим костюмом, поскольку пользователю не нужно натягивать эластичность резины , чтобы двигаться или удерживать суставы в согнутом состоянии. [1] : Ch4 [16]
Чтобы оставаться в тепле в мембранном костюме, пользователь должен носить термоизолирующий нижний костюм, обычно из синтетического волокна, которое считается предпочтительнее натуральных материалов, поскольку синтетические материалы обладают лучшими изолирующими свойствами, когда они влажные или мокрые от пота , просачивания или утечки. Низкая способность к поглощению воды, сохранение объема при слабом сжатии и быстрое высыхание после использования также являются желательными характеристиками. [7] : 73
Необходимо проявлять разумную осторожность, чтобы не проколоть или не порвать мембранные сухие костюмы, поскольку плавучесть и изоляция полностью зависят от воздушного слоя, удерживаемого в нижнем костюме (тогда как мокрый костюм обычно пропускает воду и сохраняет свою изоляцию, несмотря на это). Материал сухого костюма по сути не обеспечивает плавучести или изоляции сам по себе, поэтому если сухой костюм протекает или рвется, вода может пропитать нижний костюм, что приведет к соответствующей потере плавучести и изоляции. [7] : 73
Мембранные сухие костюмы для использования на поверхности также могут быть изготовлены из водонепроницаемого, но дышащего материала, такого как Gore-Tex, чтобы обеспечить комфортное ношение без чрезмерной влажности и накопления конденсата. Эта функция не работает под водой. Моряки и яхтсмены, которые намерены оставаться вне воды, могут предпочесть этот тип костюма, но ткань менее устойчива к грубому использованию и может легче образовывать протечки. [17]
Мембранные костюмы полностью полагаются на термобелье для теплоизоляции. Термобелье полагается на большие объемы захваченного воздуха для теплоизоляции, и любой избыточный воздух, захваченный внутри костюма, не очень хорошо удерживается от перемещения в верхние точки костюма при погружении. Свободная посадка, необходимая для обеспечения разумной свободы движений и возможности надевать и снимать костюм, создает мешковатые воздушные карманы, где захваченный воздух скапливается, если его не выпустить немедленно, и некоторые из этих воздушных карманов образуются в тех частях костюма, где их труднее всего выпустить дайверу, подготовленному для эффективного горизонтального плавания. Такое сочетание заставляет дайвера быть более бдительным и увеличивает нагрузку на задачу по контролю плавучести, и тем самым увеличивает риск случаев перенадувания и неконтролируемых всплытий. Эти риски снижаются за счет использования костюма, который имеет минимальный избыточный объем, что в большинстве случаев требует точной индивидуальной подгонки. [16] Большие и мешковатые стандартные водолазные костюмы имели возможность шнуровать заднюю часть штанин, чтобы уменьшить объем костюма в том месте, где это было наиболее опасно, [18] [19] но эта функция недоступна в более поздних костюмах, и ближайшей функциональной заменой являются гетры на голенях. Мешковатость в туловище и руках менее проблематична, поскольку избыток газа в этих областях гораздо легче выпустить, и обычно это происходит автоматически, если клапан сброса установлен правильно. [1] : 45, 87
Неопрен — это тип синтетического каучука , который может быть вспенен в процессе производства до высокой доли крошечных закрытых пузырьков газа, образуя плавучий и теплоизолирующий материал, называемый «вспененным неопреном», «вспененным неопреном» или «расширенным неопреном». Гидрокостюмы изготавливаются из этого материала, поскольку он является хорошим изолятором, водонепроницаемым и достаточно гибким для комфортного ношения. Сам по себе неопрен очень гибок и эластичен, но не очень устойчив к разрывам, поэтому его обычно покрывают слоем трикотажной ткани, прикрепленной к каждой стороне для прочности и стойкости к истиранию. Вспененный неопрен может использоваться для оболочки сухого костюма, обеспечивая изоляцию пропорционально толщине из-за газа внутри материала, как в стандартном гидрокостюме. Если костюм из вспененного неопрена разорван или проколот, что приводит к затоплению, он сохраняет изоляцию и плавучесть пузырьков газа в пене, как мокрый костюм. Хотя сухие костюмы из вспененного неопрена обеспечивают некоторую изоляцию, в холодной воде обычно надевают термокостюмы. [1] : 55
Неопреновые сухие костюмы, как правило, не так легко надевать и снимать, как мембранные сухие костюмы, в основном из-за более плотной посадки, которая возможна из-за присущей материалу эластичности, а частично из-за большего веса. Как и в случае с мокрыми костюмами, их плавучесть и тепловая защита уменьшаются с глубиной, поскольку воздушные пузырьки в неопрене сжимаются. Воздух или другой газ в сухом тканевом нижнем белье, обеспечивающем изоляцию под сухим костюмом, также сжимается, но может быть восстановлен до эффективного объема путем надувания сухого костюма на глубине через клапан инфлятора, тем самым предотвращая «сжатие костюма» и уплотнение заполненного воздухом нижнего костюма. Пена-неопрен имеет тенденцию сжиматься с годами, поскольку он теряет газ из пены и медленно становится менее гибким по мере старения. [1] : 56
Альтернативой является измельченный или сжатый вспененный неопрен, который менее подвержен изменениям объема под давлением. Измельченный неопрен — это вспененный неопрен, который был гидростатически сжат настолько, что пузырьки газа были в основном устранены, это сохраняет эластичность вспененного неопрена, что обеспечивает свободу движений, но не обеспечивает достаточной изоляции и функционально больше похож на мембранный костюм. [1] : 57
Некоторые костюмы, продаваемые как гибридные костюмы, сочетают в себе особенности обоих типов, с мембранным верхом, прикрепленным к неопреновому низу около талии. [20] [1] : 33 Неопреновая часть также может быть сконфигурирована как комбинезон «фермер-джон», который закрывает туловище, а также ноги, с мембранными рукавами. Этот стиль часто используется для водных видов спорта на поверхности, особенно в очень холодной воде. Более плотно прилегающая нижняя часть позволяет носителю пинать во время плавания, а более свободный верх обеспечивает легкое движение рук. Плотно прилегающее покрытие туловища неопреновым покрытием обеспечивает дополнительное время для самоспасения или выживания, если костюм протекает. [ необходима цитата ] Другие производители, такие как «Waterproof», используют этот термин для обозначения мембранного костюма с подогнанной подкладкой из относительно устойчивой к сжатию пористой трехмерной сетки, которая создает тонкое, но упругое воздушное пространство между оболочкой костюма и дайвером. [21] [22]
Уплотнения, также известные как прокладки, [23] на запястьях и шее предотвращают попадание воды в костюм за счет плотного контакта с кожей вокруг запястий и шеи. Однако уплотнения не являются абсолютно водонепроницаемыми, и пользователь может столкнуться с некоторой утечкой во время использования. Уплотнения обычно изготавливаются из латексной резины , вспененного неопрена , [1] : Ch4 или силиконовой резины . [24] Латексные уплотнения эластичны, но легко повреждаются и портятся под воздействием масел, кислорода и других материалов, поэтому их необходимо стирать после использования и периодически заменять, каждые два года или чаще. Латекс также вызывает аллергическую реакцию у некоторых пользователей. Неопреновые уплотнения служат дольше и не вызывают аллергии, но, будучи менее эластичными, пропускают больше воды, поскольку они не так эффективно герметизируют контуры запястья и шеи, как латексные уплотнения. Они также обычно склеиваются и сшиваются, образуя трубку, и могут протекать по этому шву. [1] : Ch4
Более поздним новшеством является силиконовый уплотнитель, который, как утверждается, такой же эластичный, как латекс, более гибкий, но при этом гораздо более прочный. Они доступны в качестве оригинального оборудования для некоторых моделей сухих костюмов. Силиконовые уплотнители гипоаллергенны , но не могут быть приклеены к костюму и должны крепиться с помощью зажимных колец. Силиконовые уплотнители схожи по механической прочности с латексными уплотнителями, но не так быстро разрушаются от окисления и химического воздействия. Они изначально относительно дороги, но могут быть заменены пользователем без инструментов, что снижает стоимость замены. [24] [25]
Современные сухие костюмы имеют водонепроницаемую молнию для входа и выхода. Оригинальная версия с бронзовыми зубцами была разработана NASA для удержания воздуха внутри космических костюмов . Эта сложная и специальная молния является одной из самых дорогих частей костюма. Изготавливаются версии повышенной прочности, средней прочности и легкой прочности. [1] : Ch4 Более поздняя конструкция использует литые пластиковые зубцы, и они легче, более гибкие и менее дорогие. [26] Молния обычно устанавливается поперек задней части плеч, так как такое размещение меньше всего снижает общую гибкость и обычно оказывает наименьшую нагрузку на молнию — но эта конструкция обычно означает, что владельцу требуется помощь, чтобы закрыть и открыть молнию. Другое распространенное размещение молнии — по диагонали поперек передней части туловища, что позволяет надевать ее самостоятельно. [1] : 59 Другие конструкции располагают молнию прямо по центру спины (ранний Poseidon Unisuit ), вверх по одной стороне спереди, вокруг задней части шеи и частично вниз по передней части (более поздняя модель Poseidon Unisuit [1] : 50 ) или на широком трубчатом входном отверстии грудного туннеля, которое складывается и застегивается вокруг талии после запечатывания молнии (некоторые костюмы Typhoon ). Водонепроницаемая молния жесткая и вообще не может растягиваться, что может затруднить для пользователя надевание и снятие костюма. [1] : 43 Сухие костюмы также могут быть оснащены дополнительной водонепроницаемой молнией «ширинка», «рельеф» или «удобная» молния, чтобы пользователь мог мочиться, находясь вне воды, когда костюм носится в течение длительного времени. [1] : 85
До изобретения действительно водонепроницаемых молний использовались другие методы сохранения водонепроницаемости костюма в точке входа, наиболее распространенным из которых был длинный резиновый туннель на груди или спине, который складывался, затем сворачивался с боков и, наконец, складывался и зажимался металлическим зажимом или завязывался хирургической резиновой трубкой. Иногда туннель входа выступал через неводонепроницаемую молнию, которая закрывалась поверх него, чтобы удерживать рулон на месте в образовавшемся таким образом кармане. [1] : 14
Альтернативами туннельному входу были вход через шею и костюм из двух частей. Костюмы с входом через шею были запечатаны путем наложения друг на друга отверстия для шеи и капюшона поверх рифленого шейного кольца и зажима большим эластичным уплотнительным кольцом. Костюмы с входом через талию из двух частей были запечатаны путем сворачивания или складывания наложенных друг на друга резиновых юбок куртки и брюк вместе, и они удерживались на месте отдельным резиновым поясом или системой зажима кольца и рельса, во многом похожей на систему герметизации шеи, но с использованием рифленого резинового ремня и эластичной петли. [1] : Ch1
Большинство сухих костюмов не обеспечивают достаточной теплоизоляции без подходящего нижнего белья. Тип выбранного нижнего белья будет зависеть от условий окружающей среды, типа сухого костюма и планируемой деятельности. Цель нижнего белья — поддерживать комфортный тепловой баланс пользователя , где теряемое тепло уравновешивается теплом, вырабатываемым пользователем. Для более холодных условий и менее энергичной деятельности требуется больше изоляции. [1] : Ch2 [27]
Баланс теплового комфорта со свободой движений, минимальное изменение плавучести с глубиной и минимальное воздействие на форму водолаза — одна из целей выбора нижнего костюма для дайвинга. [27] Для поверхностных применений целью является тепловой комфорт со свободой движений и минимальной влажностью кожи от конденсации. Часто используется управление влажностью с помощью влагоотводящих тканей.
Принцип многослойной одежды может быть использован для обеспечения более широкого спектра возможностей изоляции из относительно небольшого ассортимента нижнего белья, однако это можно сделать только до входа в воду. Большинство сухого нижнего белья изолирует в основном за счет удерживаемого слоя газа в одежде, и он в значительной степени теряется, если газ заменяется водой в затопленном костюме, поэтому в качестве приближения изоляция пропорциональна общей толщине нижнего белья. Принцип многослойности показывает, что возможность выбора двух слоев нижнего белья в двух толщинах позволяет выбрать три уровня изоляции. Только тонкий, только толстый и оба слоя. [1] : Ch2
Некоторые материалы обладают лучшими изолирующими свойствами, чем другие, когда они мокрые, и будут сохранять дайвера в тепле, если костюм протекает или затапливается. Лучшее нижнее белье для сухого костюма — это самый тонкий материал, который обеспечит необходимую изоляцию, удерживая воздух в самых маленьких пространствах. Это потребует меньше воздуха в костюме и, следовательно, меньше избыточной плавучести, для которой потребуется утяжеление. [1] : Ch2
Влага, выделяемая кожей человека, даже если он не занимается спортом и не потеет, будет конденсироваться на внутренней стороне сухого костюма, и то, как этот конденсат обрабатывается материалом нижнего белья, повлияет на комфорт дайвера. Если нижнее белье впитывает эту влагу, оно будет ощущаться холодным и липким, особенно если этот слой находится на коже. Материалы, которые отводят влагу от кожи и не впитывают конденсат, будут более комфортными. [1] Тонкий слой полипропилена на коже будет удерживать влагу от кожи и может содержать основной нижний костюм в чистоте. [8] Ранние термокостюмы для сухих костюмов обычно изготавливались из шерсти, так как она сохраняет свои изолирующие свойства лучше во влажном состоянии, чем большинство других натуральных волокон. [28] : Ch2
Посадка нижнего белья должна обеспечивать тот же диапазон движений, что и сам костюм, и вместе они должны позволять владельцу наклоняться, приседать , становиться на колени, подниматься по лестнице, ластам и доставать все критические части оборудования, надетого на тело. Нижнее белье, которое является гибким и растягивается, особенно в суставах, даст дайверу большую свободу движений и с меньшей вероятностью будет натирать, а для использования в дайвинге материалы, которые не сжимаются под легким давлением, сохранят более равномерную толщину при использовании, что обеспечит лучшую изоляцию при том же общем объеме. [7] : 76
Для использования в холодной воде, особенно при погружении под лед, пользователь обычно надевает толстый нижний костюм. Толщина нижнего костюма варьируется и может быть выбрана пользователем в зависимости от температуры воды. Тинсулейт является одним из предпочтительных материалов для нижнего костюма для дайвинга. [29] [30]
Гидрофобные свойства Thinsulate помогают предотвратить впитывание воды, что помогает поддерживать изолирующее воздушное пространство даже при наличии свободной воды. [1] В последнее время аэрогельный материал добавляют в обычное нижнее белье для повышения изолирующих свойств этой одежды. [31] Флис является хорошим изолятором с хорошей растяжимостью, легкий и быстро высыхает, если намокнет. Он также гипоаллергенный и приятный для кожи. Полиэстеровые подкладки могут добавлять изоляцию и отводить пот от кожи. Хлопок легко впитывает влагу и насыщается, а затем быстро отводит тепло от тела, поэтому он не используется. Большинство нижнего белья для сухих костюмов имеют полную длину, либо как цельный предмет, либо как куртка и брюки, но для дополнительной изоляции на туловище может быть добавлен жилет, а брюки в стиле комбинезона «Фермер Джон» с курткой являются гибкими и обеспечивают дополнительную изоляцию там, где это наиболее полезно. [1]
Производитель сухих костюмов «Waterproof» представил необычный стиль подкладки для сухих гидрокостюмов для дайвинга, которая изготовлена из прочной на сжатие, но легкой и гибкой грубой нейлоновой сетки и прикрепляется к внутренней стороне триламинатной оболочки сухого гидрокостюма при использовании, что обеспечивает воздушный зазор между подкостюмом и внутренней поверхностью оболочки и не допускает контакта конденсата, образующегося на внутренней стороне оболочки, с подкостюмом, поэтому подкостюм с большей вероятностью останется сухим. [32]
Неопреновые сухие костюмы изготавливаются из вспененного резинового листа, содержащего крошечные пузырьки воздуха, которые сами по себе обеспечивают изоляцию и могут устранить необходимость в нижнем костюме или уменьшить толщину, необходимую для ткани нижнего костюма, но пузырьки в неопрене сжимаются, и изоляция костюма уменьшается с глубиной так же, как и у гидрокостюма. [7] : 55 Измельченный неопрен обеспечивает гибкость неопрена с постоянной плавучестью и изоляцией мембранных костюмов, но он тяжелый, как и другие неопреновые костюмы, и обеспечивает меньшую изоляцию на мелководье, чем обычный вспененный неопрен. [7] : 57 [16] Неопреновый мокрый костюм также можно носить под мембранным сухим костюмом для изоляции и дополнительной защиты от конденсации и протечек, но он будет сжиматься с глубиной, как и любой гибкий материал с закрытыми ячейками.
Некоторые сухие костюмы снабжены внутренними подтяжками ( британский английский : braces), которые, будучи зацепленными за плечи, будут удерживать штаны, пока верхняя часть костюма не полностью одета дайвером, это также удобно, если костюм частично снимается между погружениями для удобства. Подтяжки также помогают удерживать брюки полностью поднятыми, если туловище мембранного костюма немного длинновато, чтобы обеспечить дайверу достаточно места для удобного сгибания туловища при использовании. Если промежность свисает слишком низко, это затрудняет работу ног при работе ластами и увеличивает риск выскальзывания ступней из ботинок при инверсии. [1] : Ch4
Сухой костюм также может иметь встроенный капюшон , который изолирует воду вокруг лица пользователя и помогает сохранять голову пользователя в тепле. Встроенный капюшон часто изготавливается из латексной резины, которая плотно облегает голову, но также может быть изготовлен в основном из неопрена или мембраны, чтобы можно было надевать под капюшон изолирующий колпак. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы капюшон не создавал герметичное уплотнение вокруг любого из ушей, так как это может привести к разрыву барабанной перепонки на глубине. [1] : 106 Отдельные капюшоны, как правило, представляют собой неопреновые капюшоны для гидрокостюмов с расклешенным нижним отверстием, надеваемые поверх шейного обтюратора. Некоторые костюмы изготавливаются с внешним «теплым воротником для шеи» вокруг основания шейного обтюратора, что позволяет расклешенному капюшону заправляться поверх внешней части обтюратора и под воротник. Это может значительно согреть шею, так как сам обтюратор обеспечивает небольшую изоляцию. [1] : Ch9
Чтобы обеспечить большую защиту головы от ударов, обезопасить дыхательные пути, полностью изолировать водолаза от воды и обеспечить легкое общение с поверхностью и между водолазами, с сухим костюмом можно надевать жесткий металлический или армированный волокном пластиковый водолазный шлем . Он может быть отдельным от сухого костюма с собственным водонепроницаемым шейным уплотнителем или его можно закрепить на шейном кольце, прикрепленном к костюму, так что воздух может проходить между шлемом и костюмом. [6]
Большинство коммерческих водолазных сухих костюмов имеют прочные встроенные ботинки . Спортивные водолазные костюмы могут иметь легкие встроенные ботинки или мягкие неопреновые ботинки . Скальные ботинки или тяжелые рабочие ботинки также можно надевать поверх встроенных носков из латекса или неопрена или того же материала, что и остальная часть костюма. Ботинки, которые жесткие в области лодыжки, делают работу ластами неэффективной и непригодны для многих видов дайвинга, где важна мобильность. Если костюм будет использовать дайвер, которому необходимо эффективно работать ластами при некоторых погружениях и ходить по острым поверхностям при других погружениях, более эффективно надевать ботинки, подходящие для погружения, поверх сухого костюма с встроенными носками. [7] : 49 [1] : 44
Иногда вместо носков устанавливаются резиновые латексные манжеты на лодыжки, которые позволяют лучше контролировать ноги при катании на водных лыжах и досках для серфинга . [1] : 55 Спасательные костюмы могут иметь неопреновые носки из того же материала, что и костюм, с более прочной подошвой и завязками на лодыжках, чтобы удерживать их на ногах, поскольку носки «одного размера для всех» должны быть слишком велики для большинства пользователей, если они предназначены для тех немногих, у кого большие ноги. [33] [34]
Сухие гидрокостюмы могут иметь манжеты на запястьях, постоянно прикрепленные перчатки или рукавицы, или съемные сухие перчатки, соединенные крепежными кольцами. [1] : 84
Перчатки для гидрокостюма из неопрена надеваются поверх манжет запястья. Это мокрые перчатки, эффективность которых значительно различается в зависимости от конструкции и посадки. Поскольку они не являются водонепроницаемыми, они не выходят из строя катастрофически при повреждении и достаточно прочны. [8]
Постоянно прикрепленные перчатки или рукавицы нетипичны, чаще их соединяют кольцами крепления. В любом случае, отсутствие запястного уплотнения значительно облегчает надевание и снятие костюма, поскольку нет необходимости в том, чтобы костюм плотно обхватывал запястья. Может потребоваться использовать запястный ремешок, чтобы не допустить стягивания свободных перчаток с рук при наполнении воздухом. Сухие перчатки также можно надеть поверх запястного уплотнения, что предотвращает утечку в рукава, если перчатки проколоты. [6] : 81 Сухие перчатки из резины или эластичной ткани с резиновым покрытием являются наиболее эффективными для изоляции, оставаясь сухими внутри. Изоляция обеспечивается подкладочными перчатками, которые надеваются под них, которые можно выбрать в соответствии с требованиями к изоляции и ловкости. [8]
Перчатки для дайвинга, закрывающие всю руку, иногда могут быть полезны в экстремальных условиях, таких как погружение под лед, но они значительно снижают ловкость и хват. [1] : 84 Сухие перчатки и рукавицы обычно позволяют надевать под них сухую изолирующую перчатку. [6] : 82
Трехпалые рукавицы представляют собой компромисс между перчатками и полноценными рукавицами. В трехпалых рукавицах пальцы расположены так, что указательный палец находится в отдельном кармане от остальных трех пальцев. Это обеспечивает немного лучшую ловкость захвата рукой, при этом сохраняя надежную изоляцию вокруг рук. [1] : 84
Кольца крепления позволяют прикреплять к костюму отдельные шейные обтюраторы, перчатки и (реже) ботинки с помощью водонепроницаемого уплотнения. Как на коммерческих, так и на рекреационных костюмах стали обычным явлением «быстросменные» кольца. Они приклеиваются к костюму либо во время производства, либо в качестве модернизации. Эти системы образуют водонепроницаемое уплотнение между костюмом и компонентами. Быстросменные кольца позволяют дайверу легко заменить поврежденный обтюратор на поверхности без инструментов или клея или менять крепления в зависимости от условий — например, выбирая между сухими перчатками и стандартными обтюраторами на запястьях. Системы колец разных производителей могут быть несовместимы. [1] : 41
Некоторые стили манжетного кольца позволяют застегивать сухие перчатки поверх манжеты запястья. Под манжетой надевается нить разрыва герметика, чтобы внутренняя часть перчатки выровнялась с рукавом сухого костюма. Если перчатка повреждена под водой, нить можно снять, чтобы предотвратить дальнейшее попадание воды в костюм. [35]
Сухие костюмы для дайвинга обычно оснащены клапаном накачки (или впускным клапаном) и по крайней мере одним выпускным клапаном (или клапаном сброса давления, или выпускным клапаном). [1] : Ch5 Спасательные костюмы и другие сухие костюмы, предназначенные для ношения на поверхности, не имеют клапанов накачки или сброса давления, поскольку сжатие костюма и достижение нейтральной плавучести не имеют значения. Клапан накачки позволяет дайверу компенсировать сжатие газа в костюме при спуске. Сжатие газа в костюме неудобно сдавливает костюм на теле дайвера, особенно в местах складывания костюма, это ограничивает свободу движений дайвера, снижает теплоизоляцию за счет сжатия изолирующей одежды и мешает контролю плавучести. [1] : Ch5 Экологически герметичные костюмы, которые герметично прилегают к шлему, автоматически выравниваются от дыхательного газа, а также надуваются от дыхательного газа, если их перевернуть. [1] : Ch3
Компенсационный газ подается из баллона с дыхательным газом , небольшого специального баллона для надувания костюма или шланга водолаза с поверхностной подачей. Обычно газ, используемый для надувания сухого костюма на акваланге, представляет собой воздух из основного дыхательного баллона. Газовые смеси на основе гелия, такие как тримикс или гелиокс, избегают использовать для надувания костюма из-за его высокой теплопроводности . [36] Смеси нитрокса из декомпрессионного баллона имеют по существу ту же теплопроводность, что и воздух, но смеси, богатые кислородом, представляют опасность возгорания вне воды. Использование небольшого (1-2 литра) специального баллона для надувания костюма позволяет избежать этих осложнений; обычно он будет содержать воздух, но вместо него можно использовать аргон . Аргон имеет низкую теплопроводность, что улучшает изоляцию примерно на 20% по сравнению с воздухом, [1] : 24 [14] [8] без добавления дополнительного объема или веса. Однако случайное вдыхание чистого аргона приводит к быстрой потере сознания и вероятной смерти. Следовательно, баллоны с аргоном должны быть четко обозначены, чтобы предотвратить случайное присоединение регулятора дыхания или иметь клапаны, которые не могут принять регулятор дыхания. Чтобы получить полную выгоду от аргона, костюм должен быть продут аргоном перед погружением, чтобы удалить воздух. [37] [38]
Надувной клапан устанавливается на водолазных сухих костюмах для подачи газа для компенсации сжатия во время спуска. Это не обязательно, когда костюм герметично прикреплён к водолазному шлему, так как клапан подачи автоматически подаёт газ в костюм, если внутренняя разница давления падает. Подпружиненный кнопочный надувной клапан обычно устанавливается на груди для удобства доступа и вручную управляется водолазом во время спуска, чтобы поддерживать приподнятость нижнего белья для изоляции и предотвращения дискомфорта от сжатия костюма. Скорость спуска также можно регулировать, контролируя объём костюма и, следовательно, плавучесть. Газ подается в клапан через шланг низкого давления, который можно подключать и отключать под давлением и под водой. Как и в клапанах сброса давления, в большинстве сухих костюмов используются надувные клапаны производства Apeks или SI Tech. [1] : Ch5
Существует два типа соединений шлангов низкого давления, обычно используемых для накачивания костюмов. Это стандартная быстроразъемная муфта типа Seatec, оснащенная внутренним клапаном Шредера , которая также используется в большинстве компенсаторов плавучести для дайвинга, и соединитель CEJN, который обеспечивает более высокую скорость потока из-за большего отверстия через обратный клапан в соединителе. Этот клапан может обеспечить опасно быструю скорость накачивания, если он заклинит в открытом положении, а также более склонен к свободному потоку при отсоединении. Эти соединители шлангов используют несовместимые фитинги клапанов, но обычно можно поменять фитинг на клапане инфлятора, чтобы принять альтернативный фитинг конца шланга. Оба типа шлангов инфлятора низкого давления компенсатора плавучести и сухого костюма поставляются со стандартным фитингом для подключения к порту низкого давления первой ступени регулятора акваланга . [39] [1] : Ch5
Выпускной клапан (или клапан сброса давления, частоавтоматический сбросной клапан ) позволяет дайверу сбрасывать расширяющийся газ из костюма во время всплытия, чтобы поддерживать контроль плавучести таким же образом, как компенсатор плавучести должен сбрасываться во время всплытия, чтобы избежать неконтролируемого (или неконтролируемого) плавучего всплытия, пропущенных декомпрессионных остановок, декомпрессионной болезни , артериальной газовой эмболии или легочной баротравмы . Конфигурации могут различаться, но регулируемые автоматические сбросные клапаны избыточного давления ( автоматические сбросные клапаны ) обычно находятся на рукаве на левом плече, вдали от подвесной системы или компенсатора плавучести, а нерегулируемые сбросные клапаны избыточного давления на левом запястье, где их можно быстро поднять для сброса, а иногда также на лодыжках, чтобы автоматически сбросить в случае инверсии. [40]
Регулируемые клапаны могут быть предварительно установлены или установлены в соответствии с нижним бельем во время или после спуска, и в большинстве ситуаций могут быть оставлены в этом положении на протяжении всего погружения, но могут быть закрыты после всплытия на поверхность, чтобы сохранить больше газа для плавучести и изоляции, [41] [42] [1] Автоматический клапан сброса давления представляет собой двухступенчатый клапан для уменьшения внутренней утечки воды. Внутренний клапан, как правило, представляет собой невозвратный клапан из эластомера грибовидного типа с низким перепадом давления открытия, который автоматически закрывается, когда нет выхода газа из костюма. Это служит для предотвращения попадания воды, когда клапан вручную открывается путем нажатия на внешнюю крышку, чтобы сжать регулируемую пружину и открыть клапан сброса давления. Внешний клапан представляет собой регулируемый клапан сброса давления, который можно вручную открыть, нажав на него рукой против предварительной нагрузки пружины, или автоматически открывается, когда внутреннее давление превышает настройку предварительной нагрузки. Натяжение пружины регулируется путем дальнейшего завинчивания внешней крышки для увеличения разницы давления открытия и отвинчивания для уменьшения разницы давления. Вращение крышки имеет упоры на обоих концах и щелкает каждые несколько градусов поворота, так что пользователь может оценить настройку. Нерегулируемые клапаны похожи, но не имеют возможности регулировки и могут быть более компактными. Большинство клапанов сброса сухого костюма производятся Apeks и SI Tech и могут быть перемаркированы производителями костюмов, хотя Northern Divers и Mares производят свои собственные клапаны. Клапан SI Tech имеет прокладку другого размера, чем Apeks, приклеенную к костюму, поэтому они не являются взаимозаменяемыми. [40] [43] Техническое обслуживание в основном заключается в промывке в пресной воде после погружения, и большинство незначительных утечек можно устранить, замочив клапанный механизм и промыв его пресной водой. [44]
Экологически герметичные костюмы, используемые для погружений в загрязненной воде, имеют водонепроницаемое уплотнение к шлему, полагаются на выпускной клапан шлема для выпуска воздуха из костюма и могут не иметь отдельного выпускного клапана на самом костюме. Это обычное явление для шлемов свободного потока и было частью стандартной системы водолазного костюма .
Большинство, но не все, сухие костюмы 1950-х и начала 1960-х годов выпускались без специальных вентиляционных отверстий; вентиляция достигалась путем поднятия руки и поднятия одного из запястных манжет или помещения пальца в шейный манжет. Несколько производителей в то время прикрепляли резиновую вентиляционную трубку, закрытую пробкой, к области груди сухих костюмов без клапанов, что позволяло полностью сдуть последний перед входом в воду или надуть его в воде, чтобы сделать костюм плавучим, если это необходимо. [45] Некоторые дайверы середины двадцатого века устанавливали клапаны «утконос» , также известные как клапаны-копья или клапаны-флаттер, которые были предназначены для выпуска избытка воздуха из внутренней части их сухих костюмов без клапанов на голове, плечах или лодыжках.
Сухие гидрокостюмы для использования на поверхности обычно не имеют выпускных клапанов, но пользователь может выпустить избыток воздуха, присев на корточки и обхватив ноги, одновременно просунув палец под шейный обтюратор. [1] : Ch1
Во время подъема водолазу приходится контролировать и выполнять несколько задач, поэтому регулируемый автоматический выпускной клапан, обеспечивающий управление без помощи рук, помогает снизить нагрузку при выполнении этой задачи. [42]
Некоторые костюмы снабжены клапаном, который может быть закрыт поверх внешней части молнии, чтобы защитить ее от повреждения при контакте со снаряжением водолаза или окружающей средой. Эти клапаны могут удерживаться на месте липучкой или негерметичной внешней молнией. Эти клапаны почти всегда крепятся к молниям, расположенным по диагонали спереди костюма, и реже к задним молниям с перекрестным входом на плече. [1] : 105 [23]
Манжеты и воротниковые расширения оболочки могут быть установлены для защиты уплотнителей от истирания и разрывов. Это особенно полезно для костюмов, используемых для таких видов деятельности, как спасательные работы, где окружающая среда может быть жесткой для костюма. [23]
Для коммерческих водолазов или технических водолазов, которые могут проводить много часов в сухом костюме под водой, нецелесообразно подниматься обратно на борт судна, чтобы открыть водонепроницаемую молнию и помочиться. P-клапан — это мочеприемник, встроенный в костюм, который позволяет водолазу мочиться в любое время, не выходя из воды, при этом оставаясь сухим и чистым внутри костюма. Риски, связанные с использованием P-клапана, могут включать инфекцию мочевыводящих путей , пневматурию и сдавливание половых органов . [46] Водолазы , ожидающие необходимости мочиться в сухих костюмах, могут также использовать подгузник для взрослых , который впитывает и удерживает мочу. [7] [46] Могут быть установлены водонепроницаемые молнии , которые позволяют мочиться вне воды, не снимая костюм. [1] : Ch7 , но они являются потенциальным источником утечек и дополнительных расходов. [8]
Карманы — это удобное место для хранения небольших предметов оборудования и инструментов, которые могут понадобиться при погружении или на поверхности сухих костюмов во время работы. Их часто используют аквалангисты, которые используют устройства контроля плавучести с накачкой спины без встроенных карманов, и часто просто приклеивают к костюму в положении, выбранном дайвером. Используются различные стили и объемы. Обычные положения находятся на бедрах. Переднее положение более доступно обеим сторонам, но может затруднить или сделать невозможным посадку на небольшую лодку через планширь, боковые стороны бедер более обтекаемы и лучше подходят для входа в лодку, но затрудняют доступ к карману другой рукой. Иногда также используются нагрудные карманы. [1] : Карманы Ch7 могут быть альтернативно закреплены на шортах, тунике или защитном комбинезоне, надетом поверх сухого костюма, или быть неотъемлемой частью компенсатора плавучести. Они обычно вызывают дополнительное сопротивление под водой и должны быстро осушаться при подъеме из воды. [8] [23]
Чтобы уменьшить контакт с латексными уплотнителями у дайверов с аллергией на латекс, можно надеть мягкую эластомерную полоску, называемую «Био-уплотнитель», под областью контакта с латексом. Они также могут уменьшить трение с уплотнителем и улучшить водонепроницаемость. [47]
Для приложений, где пассивного нагрева недостаточно, можно использовать активный нагрев. Одной из самых ранних систем был трубчатый костюм, комплект нижнего белья со сложным лабиринтом трубок, которые переносили нагретую воду, подаваемую с поверхности или подводного аппарата блокировки через дополнительный шланг в пуповине водолаза. [1] Другие активные системы нагрева используют электрические нагревательные элементы в нижнем слое костюма или внутренние карманы, содержащие горячие пакеты, герметичные пластиковые пакеты, содержащие материалы, которые выделяют скрытое тепло во время фазового перехода. [1] : 23
Некоторое оборудование может потребовать модификации для использования с сухим костюмом. Это особенно актуально для систем взвешивания и устройств контроля плавучести. [8]
Грузовые обвязки с плечевыми ремнями имеют преимущества перед стандартными грузовыми поясами для подводного плавания, поскольку они более надежны и больше подходят для поддержки большей массы, часто необходимой для балластировки системы сухого костюма, с меньшей вероятностью вызывают боли в пояснице или бедрах и с меньшей вероятностью соскальзывают с бедер дайверов с более широкой талией. Интегрированные грузовые системы в компенсаторах плавучести не всегда способны удерживать требуемые веса. [8]
Внутренний объем, необходимый в штанинах для прохода ног в ботинки, может удерживать большой объем воздуха при переворачивании, что может стянуть ботинки с ног. Как накопление газа в этой части костюма, так и невозможность работать ластами подвергают дайвера серьезному риску неконтролируемого всплытия. [1] : 121 Эластичные или сшитые на заказ « гетры » можно плотно натянуть вокруг голеней, чтобы уменьшить потенциальное воздушное пространство, чтобы помочь предотвратить событие инверсии и помочь сохранить горизонтальный баланс. Гетры также могут уменьшить гидродинамическое сопротивление при работе ластами, уменьшить риск вытаскивания ног из ботинок при переворачивании и могут эффективно использоваться на мембранных и неопреновых костюмах. Ремешки на лодыжках выполняют аналогичную функцию, но менее эффективны в ограничении объема вокруг голени. [1] : 45 Небольшие грузила для лодыжек, обычно от 0,5 до 1 кг (один или два фунта), также могут использоваться с любым сухим костюмом, как для обеспечения балансировки веса в нижней части костюма, так и в качестве ремней для лодыжек. Грузила для лодыжек должны ускоряться вместе с ластами во время каждого гребка, что требует от дайвера больше работы. У гетр этого недостатка нет, поскольку они обычно очень легкие и имеют приблизительно нейтральную плавучесть, и обычно уменьшают сопротивление голени. [1] : 87 Тяжелый стандартный сухой костюм для дайвинга, как правило, имел очень свободную посадку и имел дополнительную шнуровку сзади на штанинах для этой цели. [19]
Использование компенсаторов плавучести (BC) для погружений с сухими костюмами требуется некоторыми организациями, поскольку они обеспечивают надежную плавучесть в случае катастрофического затопления костюма. Большие объемы газа в костюме также могут оказывать давление на шею или выходить через шейный уплотнитель, что может привести к внезапной потере плавучести, попаданию воды или и тому, и другому. BC используется для компенсации изменения массы из-за потребления дыхательного газа, в то время как сухой костюм поддерживается в почти постоянном объеме для оптимизации теплоизоляции. BC не должен препятствовать свободному доступу к клапану накачки, который обычно находится на груди, или к клапану сброса давления на плече. [8]
Защитная одежда в стиле комбинезона может быть надета поверх сухого костюма для защиты его от воздействия окружающей среды. Чаще всего это делают коммерческие и военные водолазы, работающие в суровых условиях, где костюм подвергается воздействию острых точек или краев, абразивных поверхностей или может быть загрязнен на поверхности материалами, которые можно предотвратить с помощью более дешевой и относительно одноразовой защитной одежды. [48]
Применение сухих гидрокостюмов можно условно разделить на подводное и надводное, поскольку конструкция костюма может быть оптимизирована для каждого из них.
Сухие костюмы обычно используются там, где температура воды ниже 15 °C (60 °F), и для длительного погружения в воду выше 15 °C (60 °F), где дискомфорт и больший риск гипотермии будут испытываться пользователем мокрого костюма. Они также используются с интегрированными ботинками и перчатками и герметично прикрепляются к шлему для индивидуальной защиты при работе в опасных жидкостях и рядом с ними независимо от температуры. [6] [1]
Сухие гидрокостюмы для любительского дайвинга изготавливаются как из мембранных , так и из неопреновых материалов и в первую очередь отличаются от сухих гидрокостюмов для поверхностного дайвинга тем, что имеют клапаны накачивания и спуска воздуха для поддержания нейтральной плавучести, а также могут быть более прочными по конструкции и иметь более плотное прилегание. [1]
Сухие костюмы для коммерческого и военного дайвинга, как правило, тяжелее и долговечнее, чем сухие костюмы для любительского дайвинга, поскольку они с большей вероятностью выдерживают суровую и абразивную среду, особенно если используются для тяжелой работы, такой как подводная сварка . Для защиты костюма поверх сухого костюма можно надевать комбинезон . [48] Некоторые коммерческие сухие костюмы рассчитаны на погружения в загрязненной среде, и в сочетании с соответствующим водолазным шлемом могут полностью изолировать и защитить водолаза от опасных сред, таких как канализационные ямы и резервуары для хранения химикатов. [49] Эти «водолазные костюмы hazmat» чаще всего изготавливаются из вулканизированной резины с тканевой подкладкой, которую легче дезактивировать, чем другие материалы для сухих костюмов из-за ее скользкой поверхности. [6]
Использование на поверхности может включать частичное погружение или даже неглубокое полное погружение на короткие периоды. Эти приложения не требуют точного контроля плавучести при изменяющемся давлении, и более простой костюм без клапанов накачивания и сброса обычно достаточен. Аспекты, рассматриваемые при выборе, могут включать начальную стоимость, пригодность для цели, простоту использования, а также стоимость и усилия по обслуживанию. [23]
Сухие костюмы для забродных целей, закрывающие все тело и грудь, носят работники аквакультуры и рыбаки в Китае. Они оснащены парой ботинок или носков для ног, манжетами на запястьях или парой перчаток для рук и шейным манжетом или встроенным капюшоном для головы. Костюмы с ботинками позволяют владельцу стоять или ходить в глубокой воде, в то время как костюмы с носками позволяют пользователю надевать ласты для ловли рыбы на поплавок . Вход осуществляется через отверстие в груди костюма, которое поставляется с излишками материала снаружи, которые затем завязываются для герметичного уплотнения. В некоторых версиях вместо этого используется водонепроницаемая застежка-молния, чтобы закрыть передний вход. [ необходима цитата ]
Сухие костюмы часто носят для катания на лодках , особенно парусных , и на личных водных судах в зимние месяцы. Основное применение — защита от брызг и в случае случайного кратковременного погружения в холодную воду, если пользователь упадет за борт. Эти сухие костюмы, которые предназначены только для временного погружения, менее прочны, чем сухие костюмы для дайвинга. Они обычно изготавливаются из дышащего мембранного материала, чтобы потовые пары проникали, сохраняя владельца сухим и комфортным в течение всего дня. [50] Сухие костюмы мембранного типа только сохраняют пользователя сухим и обладают слабыми теплоизоляционными свойствами. Пользователи будут носить термокостюм или спортивную одежду для тепла, но большинство тканей потеряют большую часть своих теплоизоляционных свойств, если костюм протечет в холодной воде. [51] [1] : Ch6
Сухие костюмы используются для виндсерфинга , кайтсерфинга , каякинга , водных лыж и других видов спорта на поверхности воды, где пользователь часто погружается в холодную воду. [52] Эти костюмы часто изготавливаются из очень легкого материала для минимального обременения. Костюмы мембранного типа обычно используются при умеренных температурах воды, но неопреновые и гибридные сухие костюмы для видов спорта на поверхности предпочтительны в холодной воде, так как они обеспечивают большую тепловую защиту в случае протечки. Костюмы для каякинга могут иметь накладку для брызгозащитной палубы (юбку), а костюмы для серфинга, кайтбординга и других видов спорта стоя могут иметь манжеты на лодыжках вместо ботинок или носков, что позволяет пользователю иметь более широкий выбор специализированной обуви. [52] Способность плавать для самоспасения в этих типах костюмов важна для пользователей водных видов спорта, которые не используют лодку. [ необходима цитата ] [53]
Также доступны короткие костюмы с манжетами на бицепсах и бедрах, которые полезны, когда необходимо в основном сохранить туловище сухим. [54]
Члены экипажа, которые должны работать на палубах коммерческих судов, носят тип сухого костюма, также известного как иммерсионный рабочий костюм . Пилоты одномоторных самолетов, летающих между Северной Америкой и Европой, и пилоты вертолетов, которые должны летать над открытым океаном, должны носить спасательный костюм в кабине, чтобы они могли продолжать управлять самолетом до столкновения, а затем немедленно покинуть его, если самолет сел в холодную воду после отказа двигателя. Эти костюмы также используются на берегу при работе в доках, мостах или других местах, где погружение в холодную воду представляет риск для безопасности. Обычно они представляют собой трехкомпонентную систему, состоящую из: [ необходима цитата ]
Гидрокостюмы для выживания при погружении — это сухие костюмы, которые носят с собой экипажи кораблей и самолетов, которые будут погружены в холодную воду, если судно придется покинуть. В отличие от гидрокостюмов для выживания при погружении, они не предназначены для постоянного ношения в течение длительного времени и предназначены только для использования в чрезвычайных ситуациях. Гидрокостюмы для выживания обычно представляют собой цельную конструкцию из огнестойкого неопрена, оптимизированную для быстрого надевания, и производятся в ярких цветах со светоотражающими полосками. [33] [34]
Гидрокостюмы защищают пользователя от холодового шока и задерживают гипотермию, уменьшая потерю тепла. Другие функции включают обеспечение плавучести и увеличение видимости для спасателей. Они должны обеспечивать достаточную свободу движений для выполнения необходимых действий. Существует два основных типа: костюмы для аварийного покидания и костюмы, предназначенные для ношения в течение длительных рабочих периодов, когда риск погружения относительно высок или может не быть возможности надеть костюм в случае чрезвычайной ситуации. [55] Диапазон размеров, который должен быть доступен для гидрокостюмов для аварийного покидания, указан в CAN/CGSB-65.16-2005 и других стандартах и может включать детские, маленькие взрослые, универсальные, большие и индивидуальные размеры. Применяются стандарты ISO 15027, Канадского совета по общим стандартам (CAN/CGSB-65.16-2005) и безопасности человеческой жизни на море (SOLAS), а также другие. [56]
Спасательный костюм для защиты выживших в инциденте с приводнением вертолета также известен как вертолетный транспортный костюм (HTS). Приводимый вертолет может перевернуться сразу после удара, и костюм должен облегчать подводный выход, который требует минимальной плавучести, пока выживший не окажется снаружи приводненного вертолета. После того, как он окажется снаружи и вне обломков, костюм должен обеспечивать плавучесть, защиту от утопления и тепловую защиту при погружении. Во время обычных полетных операций костюм должен быть приемлемо удобным. За исключением подводного выхода, эти требования очень похожи на требования для других спасательных костюмов. [55]
Транспортные костюмы для вертолетов — это постоянное ношение гидрокостюмов, которые требуются экипажу и пассажирам во время операций над холодной водой. Летные и пассажирские HTS обычно отличаются тем, что пилоты не должны быть обременены во время активного полета, вырабатывают больше тепла из-за активности в полете и часто нагреваются солнечным светом через остекление кабины. [55]
Сухие костюмы также носят спасатели, которые должны войти или могут случайно войти в холодную воду. Характеристики сухих костюмов, предназначенных для спасения, могут быть гибридом костюмов для выживания при погружении и рабочих костюмов, поскольку от пользователя не ожидается, что он будет работать в костюме в течение длительного времени. Они также могут быть оптимизированы для определенной задачи, такой как спасение на льду , быстрое спасение на воде или спасание пловцов с вертолета . [51] [23]
Легкие костюмы из воздухопроницаемой ткани оболочки, которые легко надевать, удобные, прочные, уплотнители, которые можно подгонять по размеру, и пинетки, которые легко надевать и которые не громоздки в наружном ботинке, являются желательными характеристиками. Прочные материалы с усилением и подкладкой на коленях, локтях и седалище увеличивают срок службы костюма. Яркие цвета и светоотражающая лента, которую можно увидеть при ношении личного плавучего средства, подходят для этого варианта использования. Регулируемые внутренние подтяжки, ремни и набедренные ремни позволяют лучше подгонять посадку под человека, а хорошо дренируемые карманы в удобных местах и рельефные молнии полезны в полевых условиях. Низкое сопротивление в воде может быть ценным в некоторых вариантах использования. [23]
Производственные процессы в основном зависят от материала оболочки. Большинство оболочек костюмов в настоящее время собираются путем сшивания швов, которые в случае неопреновых костюмов сначала склеиваются встык, а затем прошиваются оверлоком и водонепроницаемы с помощью проклеенной шовной ленты. DUI используют жидкий полиуретановый герметик поверх швов на внутренней стороне костюма вместо ленты, [1] : Ch4 DUI спрессованные неопреновые оболочки костюмов собираются перед тем, как сдавить пузырьки гидростатическим давлением, затем добавляются уплотнения, молнии и аксессуары. [57]
Костюмы из нейлона с полиуретановым покрытием и триламината обычно собираются с использованием двойных швов для прочности, которые затем проклеиваются изнутри для водонепроницаемости. [7] : Гл.4
Вулканизированные резиновые сухие костюмы изготавливаются из трикотажного полотна с резиновым покрытием, сшитого по швам, чтобы удерживать их вместе во время процесса вулканизации. После того, как костюм собран, его натягивают на алюминиевую оправку по форме и размеру готового костюма. Когда костюм находится на оправке, швы проклеиваются полосками той же резины, но без подкладочной ткани, затем склеиваются вместе с помощью тепла и давления в автоклаве, который вулканизирует резину костюма и шовную ленту в однородный слой, который очень надежно водонепроницаем. Любая индивидуализация костюма выполняется после этого процесса и требует резки, склеивания и проклеивания дополнительных швов, которые, как правило, не так надежны и прочны, как исходная структура. Толщина резинового слоя может быть изменена, и для устойчивости к истиранию могут быть добавлены заплатки. Костюмы из вулканизированной резины также могут быть изготовлены из прорезиненной ткани, которая уже была вулканизирована, собрана почти так же, как костюмы из триламината, и швы проклеены после сборки. Это более универсально для кастомизации, но качество швов не такое надежное, как метод вулканизации собранного костюма и шовной ленты вместе. Сочетание высокоэластичной резины с эластичной трикотажной тканью делает эти костюмы очень гибкими и эластичными, поэтому мешковатый крой не нужен. Однако оправки дороги, поэтому доступно ограниченное количество стандартных размеров. [7] : Ch.4
Уплотнители, молнии, ботинки, карманы и другие аксессуары обычно приклеиваются к оболочке после сборки, а соединения и края могут быть усилены шовной лентой в зонах высокой нагрузки или для улучшения водонепроницаемости. [7] : Гл.4 Некоторые элементы усиления износостойкости и логотипы приклеиваются или пришиваются к костюму или печатаются на панелях компонентов до или после сборки.
Некоторые компоненты изначально подвержены повреждениям, если с ними не обращаться должным образом.
Латексные и силиконовые уплотнители легко прокалываются острыми предметами. Если схватить уплотнитель длинными ногтями, чтобы надеть или снять его, можно порезать материал, а длинные ногти на ногах могут повредить тонкие резиновые пинетки, когда нога попадает в плотно прилегающие ласты. [1]
Латекс подвержен резиновой порче или «сухой гнили», когда озон, обычно присутствующий в воздухе, со временем ухудшает качество материала, независимо от использования. Латексный уплотнитель, как правило, прослужит 1–2 года. [1] Срок службы можно продлить, снимая съемные уплотнения, когда они не используются, и храня их в герметичных контейнерах в прохладном темном месте. [1] : 131 Силиконовые уплотнения по прочности и эластичности схожи с латексом, но более устойчивы к химическому воздействию и не портятся таким же образом. Латексные и силиконовые уплотнения очень эластичны, но их легко порвать, если их слишком растянуть или надрезать по краю, чтобы образовался концентратор напряжения . Порошкообразный тальк может помочь уплотнениям легче скользить. [1]
Неопреновые уплотнители являются более прочной и устойчивой к разрывам альтернативой, хотя они должны быть правильно подобраны по размеру для пользователя, так как их нельзя сильно отрегулировать. Они гораздо более устойчивы к разрушению, чем латекс, [1] а трикотажная подкладка помогает перераспределять сосредоточенные нагрузки и тем самым снижает риск крупных разрывов. Небольшие разрывы обычно поддаются ремонту. Смазочная жидкость, такая как жидкость для мытья посуды или KY jelly, может использоваться для облегчения надевания и снятия неопреновых уплотнителей на запястье. [58]
Металлические зубчатые водонепроницаемые молнии полагаются на давление между двумя прорезиненными контактными поверхностями лент молнии рядом с зубцами для герметизации. Чтобы получить это давление, слайдер должен прижимать две поверхности друг к другу при закрывании, и это увеличивает трение между слайдером и зубцами, поэтому для закрытия молнии требуется значительно большее усилие, чем для обычных молний. Если два ряда открытых зубцов выровнены и сближены перед слайдером, это предотвратит несоосность, которая может навсегда повредить уплотнительный край, и позволит закрывать молнию с меньшим усилием. Трение можно уменьшить с помощью подходящей смазки на внешней поверхности металлических зубцов, что обычно делается с помощью водостойкого воска или смазки, которая остается на молнии при намокании. Не должно быть чрезмерного накопления смазки, которая прилипла бы к частицам песка и вызвала бы износ и дополнительное трение. [1] : 104, 130 Пластиковые зубчатые молнии имеют меньшее трение, чем металлические зубцы, и требуют меньшего усилия для закрытия. Зубцы молнии отлиты из полимера с низким коэффициентом трения, но должны быть очищены от песка, поэтому обычно не смазываются, но область стыковки слайдера на закрывающемся конце должна быть смазана для надлежащего уплотнения на модели TIZIP, но не должна смазываться на модели YKK. [26] [59] [60] На металлических зубчатых молниях обрезанные края прорезиненной ткани лент молнии подвержены изнашиванию вдоль открытого переплетения. Если их не обрезать, изношенные края могут ускорить повреждение переплетения и в конечном итоге привести к поломке молнии из-за расслоения края. [59] [61] [60] Формованные пластиковые молнии не имеют открытого обрезанного края, поэтому не имеют этого недостатка. Металлические зубчатые молнии более жесткие и требуют большего усилия для перемещения слайдера, и их легче повредить при изгибе до малого радиуса. [60] Были структурные проблемы, связанные с потерей зубцов у некоторых ранних пластиковых молний, но они были устранены путем изменения производственного процесса, и более поздние модели стали более надежными.
Виды отказов металлических молний включают: изношенную подложку из резины, когда бегунок протирает внешний слой молнии, обнажая армирующую ткань, ослабленные или потерянные зубцы, перекрученную или порванную боковую ленту между зубцами и изношенные зубцы в области соединения. Износ армирующей ткани вдоль реза может быть допустимым, пока изношенные волокна не попадут между уплотнительными поверхностями, тем самым вызывая утечку, заклинивание бегунка или зацепление за зацепы и более серьезные повреждения. [62]
Надевание сухого костюма обычно занимает больше времени, чем мокрого, и может потребовать помощи другого человека для проверки герметичности воротника и застегивания молнии. В ситуациях, когда воздух теплый, а вода холодная, длительное пребывание на палубе лодки в сухом костюме и другом снаряжении может представлять риск перегрева для дайвера. Это особая проблема для относительно неопытных дайверов, которым может потребоваться больше времени, чтобы одеться. Эту проблему можно смягчить, подготовив все остальное снаряжение, насколько это возможно, перед тем, как полностью надеть костюм, и смочив внешнюю часть костюма, а также волосы и лицо после застегивания молнии, чтобы обеспечить некоторое испарительное охлаждение на палубе. Профессиональные резервные дайверы могут столкнуться с аналогичной проблемой, поскольку они должны быть готовы к развертыванию в любое время, пока рабочий дайвер находится в воде, что может включать ожидание на палубе в течение нескольких часов. Смачивание внешней части костюма и размещение дайвера в тени и на ветру являются обычными решениями этой проблемы. [6] : 28, 124, 161 Перегрев в костюме также может произойти, когда есть сложный путь к воде для погружения с берега. Побочным эффектом перегрева является то, что пот, выделяемый дайвером, может конденсироваться на внутренней стороне костюма или намочить термобелье, что снижает теплоизоляционные качества во время погружения.
Испарительное охлаждение на ветру может в очень холодных или ветреных условиях отвести больше тепла от дайвера, чем вода. Этот эффект может также возникнуть на палубе при холодном ветре с брызгами. Любая форма защиты от ветра и брызг, которая уменьшает испарительное охлаждение на поверхности костюма, может быть в некоторой степени эффективна против охлаждения ветром . Добавление воздуха внутрь костюма также увеличивает изоляцию.
Температура надо льдом может быть значительно ниже температуры воды, которая ограничена точкой замерзания воды, и может быть дополнительно усугублена ветровым охлаждением. Это может быть ограничивающим фактором для выносливости поверхностной команды, если она недостаточно изолирована и защищена, и может повлиять на водолазов при выходе из воды в мокрых защитных костюмах. [63] : 117, 126
Во время спуска воздух в костюме сжимается, и если не добавить больше, складки могут быть сжаты вместе так сильно давлением воды, что они защемят кожу, что будет болезненно и может вызвать локальные синяки. Костюм также может стать настолько тесным, что движения будут ограничены, особенно в мембранном костюме. Эта проблема решается путем надувания костюма из источника газа низкого давления. [1]
Во время подъема воздух, добавленный во время спуска, должен быть снова удален, чтобы предотвратить чрезмерное надувание, чрезмерную плавучесть и потенциальное неконтролируемое всплытие с возможными фатальными последствиями. [64] Большинство современных сухих костюмов оснащены регулируемыми подпружиненными автоматическими выпускными клапанами, которые могут помочь с этой проблемой, автоматически сбрасывая избыток газа при правильной настройке и когда клапан находится выше, чем избыток газа в костюме. Это наиболее эффективно и надежно, когда объем газа в костюме ограничен поддержанием приподнятости нижнего белья, а выпускной клапан находится ниже уровня ног. [1] [41] [42] Если костюм герметично прилегает непосредственно к шлему, для этой цели служат выпускной клапан шлема свободного потока или выпускной клапан клапана спроса шлема по требованию.
Повреждение нижней части костюма может вызвать внезапный прилив очень холодной воды для зимних пользователей или прилив загрязненной воды или химикатов для водолазов, работающих в опасных условиях. Повреждение верхней части костюма может вызвать внезапный выброс воздуха, что приведет к потере плавучести и возможному неконтролируемому спуску, за которым последует затопление водой и потеря теплоизоляции, а также возможное воздействие опасных материалов, если вода загрязнена. [1] : ch.3
Затопленный костюм может содержать так много воды, что водолаз не сможет выбраться из воды из-за веса и инерции. В этом случае может потребоваться сделать небольшой надрез в нижней части штанины, чтобы вода могла вытекать, когда водолаз поднимается из воды. Это займет некоторое время, и его подвижность будет серьезно подорвана. Повреждение не должно быть сложным для устранения, если надрез сделан с разумной осторожностью. [1] Сбросные клапаны на лодыжке также будут служить для слива воды из затопленного костюма, как только водолаз окажется достаточно высоко над водой.
Экспериментальная работа Экспериментального водолазного подразделения ВМС США показывает, что переохлаждение во время декомпрессии после того, как было тепло во время рабочей части погружения, может быть наихудшим случаем температурного профиля тела для риска декомпрессии. [65] Активные системы обогрева, которые выходят из строя во время погружения, и затопление костюма могут потенциально вызвать этот сценарий. Водолазы должны знать о возможных эффектах теплового стресса на результат декомпрессии, и использование активного обогрева следует рассматривать в контексте этого риска. Алгоритмы декомпрессионного компьютера, которые, как утверждается, учитывают температуру, обычно принимают измерения температуры окружающей среды, которые не имеют надежной корреляции с фактической температурой тела водолаза и в этих случаях не имеют большого значения. [66] Поллок (2015) предполагает, что активный обогрев водолаза должен быть минимизирован для безопасного выполнения задач по погружению во время ингаляции и увеличен во время декомпрессии с должным вниманием к избежанию теплового стресса и обезвоживания. [66]
Сухие костюмы не предназначены для использования в качестве компенсаторов плавучести (BCD) и не могут обеспечить ту же степень безопасности и контроля, что и BCD. Однако тот факт, что плавучесть можно контролировать с помощью сухого костюма, побудил некоторых дайверов попытаться контролировать свою плавучесть только с помощью сухого костюма и погружаться без специального BCD, который обычно носят дайверы с аквалангом. Хотя нырять таким образом можно, риски выше, чем при использовании компенсатора плавучести по следующим причинам: [4] : 11–19 [67]
Слишком тугой шейный уплотнитель может оказывать давление на сонную артерию , вызывая рефлекс, который замедляет сердце, что приводит к ухудшению доставки кислорода к мозгу, головокружению и в конечном итоге потере сознания. По этой причине шейные уплотнительные манжеты следует растягивать или обрезать до нужного размера. [68]
Если в сухом костюме больше газа, чем необходимо для противодействия «сжатию» нижнего костюма, этот избыток газа накапливается в виде «пузыря» в самой высокой точке костюма. У вертикального водолаза это происходит на плечах и вокруг шейного уплотнения или в интегральном капюшоне. Водолазам необходимо держать верхнюю часть тела достаточно наклоненной головой вверх, чтобы предотвратить перемещение пузыря в ноги и ступни, заставляя ноги подниматься и переворачивая тело водолаза в положение головой вниз. [1] : 121
Перемещение большого пузыря к ногам может быть проблемой по ряду причин: он надувает ноги и может надуть тонкие резиновые сапоги настолько, что ласты отвалятся, или сапоги отвалятся от ног, при этом ласты все еще на ботинках. Дайвер без ласт имеет ограниченную возможность вернуться к дифференту головой вверх, а также теряет возможность отталкиваться ногами вниз для поддержания глубины, так что проблема расширения пузырьков не усугубляется. Газ в штанах и ступнях костюма обычно не может быть откачан, пока дайвер находится в перевернутом положении, так как большинство костюмов не имеют клапанов сброса давления на лодыжках, и дайвер в перевернутом положении может начать всплывать к поверхности, в результате чего проблема расширения воздуха в костюме будет усугубляться пропорционально уменьшению глубины. Если дайвер имеет положительную плавучесть и поднимается, плавучесть сухого костюма станет неконтролируемой, и скорость всплытия увеличится. Конечным результатом такой неконтролируемой инверсии является подъем дайвера на поверхность ногами вперед в неконтролируемом подъеме, который слишком быстр для безопасной декомпрессии. [1] : 121 [69] [16]
При правильном использовании костюма избыточный газовый пузырь внутри него относительно мал, и его движение не имеет значения. Пузырь может быть большим по разным причинам: если дайвер всплывает, не стравливая воздух из костюма; если клапан подачи газа в костюм не срабатывает в открытом положении; или если дайвер перегружен, и в костюм был добавлен дополнительный газ, чтобы сделать его нейтрально плавучим. Размер пузыря можно минимизировать, правильно подобрав вес, используя компенсатор плавучести для корректировки изменений веса из-за потребления газа, удерживая выпускной клапан высоко и выпуская излишки газа из костюма при всплытии. Рекомендуется следить за тем, чтобы пузырь оставался маленьким и находился в верхней части тела, используя компенсатор плавучести для противодействия любому избыточному весу, сохраняя только минимальное количество газа, необходимое для поддержания приподнятости нижнего белья внутри сухого костюма. [1] : 111 Также помогают костюмы, которые правильно сидят и не слишком растягиваются. [41]
Рекомендуемая процедура во всех подобных случаях инверсии заключается в том, чтобы дайвер согнулся в коленях и мощно взмахнул руками, чтобы сделать кувырок назад или вперед в вертикальное положение без задержки, чтобы позволить газу поступить в плечи и руки, позволяя автоматическому клапану сброса, а затем спустить воздух из костюма, если необходимо, вручную открыв шейный уплотнитель (иногда это называется «отрыгивание костюма»), разорвав контакт шейного уплотнения с шеей пальцем. Если движение ластами вниз не дает немедленного эффекта, оно не станет эффективным и позже, поскольку газ продолжает расширяться. [1] : 119
Пользователи поверхностных сухих костюмов могут столкнуться с похожей проблемой инверсии. Проблема становится более острой, если поверх сухого костюма не надето персональное плавучее средство (спасательный жилет). Для пользователей поверхностных сухих костюмов инверсия может быть критической, поскольку пользователь может оказаться перевернутым и не иметь возможности дышать, однако, поскольку пользователь вряд ли будет носить грузы, он должен легко вернуться в горизонтальное положение лицом вверх.
Это не проблема для плотно прилегающих неопреновых костюмов или гибридных костюмов с неопреновыми низами, которые не позволяют воздуху легко перемещаться в штанины костюма. Владельцы мешковатых сухих костюмов могут смягчить проблему, выпустив как можно больше избыточного воздуха перед входом в воду. Обычно это делается путем приседания и наклона вперед, обхватывая колени руками. Избыточный воздух можно «выпустить» через шейный или манжетный уплотнитель, если нет клапана сброса давления. Молния должна быть застегнута с минимальным натяжением, насколько это возможно, по всему отверстию. [1] : 119
В 1830-х годах братья Дин попросили Августа Сибе улучшить конструкцию их водолазного шлема . [70] Развивая усовершенствования, уже сделанные другим инженером, Джорджем Эдвардсом, Сибе создал свою собственную конструкцию: шлем, прикреплённый к водонепроницаемому брезентовому водолазному костюму полной длины . Настоящим прорывом в оборудовании стало герметичное присоединение шлема к костюму и использование обратного клапана в шлеме для выпуска воздуха, что означало, что костюм и шлем не могли затопиться независимо от того, как двигался водолаз, а внутренняя часть костюма оставалась сухой. [1] : Ch1 Сибе ввёл различные модификации этой конструкции, чтобы удовлетворить требования спасательной команды на затонувшем корабле HMS Royal George , включая создание шлема, отсоединяемого от корсета ; его улучшенная конструкция дала начало типичному стандартному водолазному костюму, который произвел революцию в подводном гражданском строительстве , подводном спасении , коммерческом водолазании и военно-морском водолазании . [70]
14 июня 1834 года Леонард Норкросс из Диксфилда, штат Мэн, получил патент на сухой костюм из резины с прикрепленным металлическим шлемом. [71] Это был не первый американский патент на водолазный костюм — это был третий патент того года на подводный костюм, но изобретение Норкросса было первым, в котором резина была указана в качестве водонепроницаемого материала. [72]
Во Франции в 1860-х годах Бенуа Рукейроль и Огюст Денайруз разработали одноступенчатый регулятор спроса с небольшим резервуаром низкого давления, чтобы более экономично использовать воздух, подаваемый с поверхности, нагнетаемый рабочей силой. Первоначально он использовался без какой-либо маски или шлема, но обзор был плохим, и в 1866 году была разработана медная маска «свиное рыло», чтобы обеспечить более четкий обзор через стеклянную лицевую пластину на медной маске, закрепленной на шейном отверстии костюма. Вскоре она была усовершенствована и стала шлемом с тремя болтами, поддерживаемым корсетом (1867). Более поздние версии были приспособлены для подачи воздуха свободным потоком. [73]
Самые ранние костюмы были сделаны из водонепроницаемого холста, изобретенного Чарльзом Макинтошем . С конца 1800-х годов и на протяжении большей части 20-го века большинство костюмов состояли из сплошного листа резины между слоями коричневой саржи . Их толстый вулканизированный резиновый воротник прижимался к корсету, делая соединение водонепроницаемым . Внутренний воротник (нагрудник) был сделан из того же материала, что и костюм, и натягивался внутри корсета и вокруг шеи водолаза. Пространство между нагрудником и корсетом удерживало большую часть конденсата и незначительные утечки в шлеме, сохраняя водолаза сухим. Рукава могли быть снабжены встроенными перчатками или резиновыми манжетами, а штанины костюма заканчивались встроенными носками. [19]
Саржа была доступна в тяжелом, среднем и легком сортах, причем тяжелый имел лучшую устойчивость к истиранию и проколам о грубые поверхности, такие как ракушки , камни и зазубренные края обломков. Уязвимые места были усилены дополнительными слоями ткани. [19] Различные типы стандартного водолазного костюма определяются зажимом воротника-уплотнителя к ободу корсета или к соединению между капотом и корсетом, а также количеством болтов, используемых для этой цели. [74] В некоторых костюмах штанины могли быть зашнурованы сзади, чтобы ограничить надутый объем, что ограничило бы объем избыточного газа, который мог бы быть захвачен в штанах, и уменьшило бы риск того, что он вытащит перевернутого водолаза на поверхность. [75] : 56 [19]
Водонепроницаемая прорезиненная ткань, герметизация шлема и манжетные уплотнители сохраняли водолаза сухим, позволяя надевать под костюм достаточно одежды, чтобы согреться в зависимости от температуры воды и ожидаемого уровня нагрузки. [19] Обычно костюм был очень мешковатым на водолаза, и если его перекачать, он был бы слишком громоздким, чтобы водолаз мог дотянуться до контрольных клапанов подачи и выпуска воздуха. Это повышало риск разрыва костюма, что могло бы привести к неконтролируемому всплытию с высоким риском декомпрессионной болезни. В дополнение к этой проблеме неконтролируемое всплытие могло вызвать достаточное внутреннее давление, чтобы разорвать уплотнение на корсете, что могло бы привести к катастрофической потере плавучести, и травмированный водолаз мог бы снова погрузиться на дно в затопленном костюме. Следовательно, водолазы должны были убедиться, что они достаточно нагружены, чтобы оставаться достаточно отрицательными под водой, чтобы минимизировать этот риск и обеспечить достаточно устойчивую ходьбу по дну. Громоздкость посадки, утяжеленные ботинки, отсутствие ласт и отсутствие точного контроля плавучести делали плавание невозможным. На поверхности водолаз мог преодолеть небольшое расстояние, используя руки, но под водой он обычно ходил по дну и поднимался и спускался через препятствия, стараясь не проходить под чем-либо, что могло бы засорить воздушный шланг. Водолазу нужно было оставаться в вертикальном положении при всплытии, чтобы обеспечить выпуск избыточного воздуха через выпускной клапан шлема, и его либо опускали и вытаскивали тендерами, либо он спускался по тросу и снова поднимался по нему. [19]
Сухой костюм Pirelli был разработан в 1930-х годах и использовался итальянскими водолазами во время Второй мировой войны. Он стал доступен для любителей дайвинга после войны и был запатентован ( патент США № 2,570,019) в 1951 году для Pirelli Эудженио Волком, указанным в качестве изобретателя. Этот двухкомпонентный костюм был изготовлен из тонкой и эластичной резины, опционально скрепленной с трикотажной подкладкой, за исключением областей уплотнения на шее, запястьях и талии. Уплотнение талии достигалось путем складывания уплотнительной области куртки и наложения уплотнительной области брюк, затем и складывания нахлеста вниз на себя более одного раза, прежде чем закрепить его на месте на профилированном тяжелом резиновом поясе с помощью эластичного ремня, который втягивает многократно сложенную часть в канавку в поясе. Уплотнения шеи и манжет были предшественниками латексных уплотнителей, которые до сих пор используются для этого применения. В патенте утверждается, что это первое применение тонкой и гибкой облегающей резины для изготовления сухих костюмов, а также патентуется система уплотнения талии. Костюмы предназначались для ношения поверх шерстяного нижнего белья для тепловой защиты. Не было возможности нагнетать воздух во время погружения. Эти костюмы были доступны в четырех размерах и пяти стилях, три из которых были двухкомпонентными костюмами полной длины со встроенными ботинками, один из которых был подбит тканью, а два из них имели дополнительный встроенный капюшон на куртке. Две другие модели были двухкомпонентными с короткими рукавами и штанинами и цельными короткими брюками с подтяжками, которые уплотнялись на груди и бедрах. [76]
Британские водолазы Второй мировой войны и некоторое время спустя использовали похожий одно- или двухкомпонентный прорезиненный трикотажный костюм от Siebe Gorman , который создал цельный костюм Sladen с передним туннельным входом и встроенным резиновым шлемом, разработанный Британским Адмиралтейством для использования с пилотируемыми торпедами , а в конце 1950-х годов также двухкомпонентный купальный костюм Essjee с входом через талию, основанный на костюме Sladen. Костюм Essjee состоял из куртки с резиновым капюшоном и легкими манжетами на запястьях, а также брюк с формованными резиновыми подошвами. Мягкие подушечки из губчатой резины с открытыми ячейками внутри капюшона закрывали уши и позволяли потоку воздуха внутри костюма выравниваться. Под костюмом было место для большого количества шерстяного нижнего белья. Костюм был доступен из пропитанного габардина или прорезиненного чулка , с тканью снаружи и резиной внутри, чтобы защитить резину от солнечного света во время использования. [77]
В 1945 году компания Spearfisherman Company из Хантингтон-Бич, Калифорния, получила заказ от ВМС США на производство резинового костюма. Они были объявлены в первом выпуске журнала Skin Diver в декабре 1951 года. Это были костюмы для входа в туннель, и были доступны в полной длине или короткие костюмы со встроенным капюшоном. Более поздние версии имели входной желоб на уровне шеи и затылочный клапан для выпуска захваченного воздуха. Короткая версия также была переименована в костюм Kellys 7-seas . [78]
В 1946 году Жак-Ив Кусто разработал сухой гидрокостюм постоянного объема, который надувался путем вдувания воздуха под обтюратор маски в капюшон гидрокостюма. Клапаны в капюшоне, запястьях и лодыжках позволяли вентилировать воздух в большинстве положений. [1] : Ch1
Бесшовные пропитанные латексные одно- и двухкомпонентные костюмы были доступны в США с начала 1950-х годов. Двухкомпонентные костюмы были соединены и запечатаны прокатанным нахлестом на талии или с помощью кольцевого и рельсового уплотнения талии, и были доступны в версиях с длинными или короткими штанинами и версиях с длинными или короткими рукавами, все с цельной шеей, манжетами или рукавами и бедрами, и в различных размерах и цветах. Цельные костюмы были доступны с длинными или короткими штанинами и рукавами, и с туннелем спереди или сзади, карманом или входом в шею. Отдельные капюшоны и ботинки или усиленные ноги для версий с длинными штанинами были доступны в качестве опций. [79] Костюмы изготавливались из пропитанного латекса, 2- и 3-слойной резины и резины с текстильной подкладкой. Некоторые из них собирались из разрезанных компонентов, в то время как другие представляли собой пропитанную цельную бесшовную латексную конструкцию. Также были доступны наборы для самостоятельной сборки. Производители включали Waterwear из Ньюпорт-Бич, Калифорния, Healthways , [80] [81] WJ Voit Rubber Corporation , [82] Bel-Aqua Water Sports Company из Лос-Анджелеса (позднее Aquala Sports Manufacturing Company), [83] So-Lo Marx Rubber Company из Лавленда, Огайо , [84] и Dolphin Manufacturing Company из Калифорнии. [85] [86] [1] : Ch1
Базирующаяся в Великобритании компания Dunlop Rubber Company производила сухие гидрокостюмы для военных и коммерческих водолазов, а также линейку Dunlop Aquafort для любительского использования. [87]
К середине 1950-х годов CE Heinke & Co. Ltd. , признанный производитель стандартного оборудования для дайвинга , диверсифицировался в производстве оборудования для подводного плавания, включая сухой костюм Delta , изготовленный из натурального каучука на основе чулка. Базовый костюм Delta представлял собой двухкомпонентный костюм, состоящий из куртки с шейным уплотнителем и брюк с лодыжечным уплотнителем, которые можно было носить поверх шерстяного нижнего белья. Полный костюм включал встроенный капюшон и ноги. [88] В течение нескольких лет после того, как CE Heinke & Co. Ltd. была поглощена Siebe-Gorman and Company в 1961 году, сухие костюмы продавались под маркой Siebe-Heinke. Костюм Siebe-Heinke Dip Suit для любительского дайвинга, плавания, яхтинга и рыбалки представлял собой бесшовную черную куртку из пропитанного латекса с шейным и манжетным уплотнителями и брюки с отдельным желтым латексным поясом для талии. Желтый капюшон и черные защитные верхние ботинки были дополнительными принадлежностями. [89] Сухой костюм Siebe-Heinke Frogman для профессионального и любительского использования, представленный в 1963 году, был доступен в трикотажном варианте с черной резиной или с коричневой саржей . Костюм состоял из брюк с усиленными подошвами или дополнительными уплотнителями на лодыжках, а также куртки с манжетами и опцией между шейным уплотнителем или встроенным капюшоном, соединенных свернутым уплотнителем на талии и поясом-кушаком. [90]
Развитие космических костюмов привело к созданию герметичной молнии , впервые изготовленной BF Goodrich и впервые использованной на сухом костюме Бевом Морганом в 1956 году. [7] Костюм был из расширенного неопрена и имел оральный инфлятор и латексные уплотнители. За ним последовал Unisuit, шведской компании Poseidon Industri AB, также из неопрена, который включал клапан инфлятора низкого давления и выпускные клапаны. Молния проходила от середины спины до середины груди через промежность. Такая конструкция на некоторое время стала отраслевым стандартом и получила широкое распространение. Клапаны избыточного давления были установлены на лодыжках, запястьях и шее сухих костюмов для удаления излишнего воздуха, вводимого через лицевую маску, чтобы предотвратить дискомфорт, создаваемый сдавливанием, что также увеличивало теплоизоляционную способность нижнего белья. Их называли сухими костюмами постоянного объема, хотя объем газа в них будет меняться в зависимости от используемого нижнего белья, положения дайвера в воде и во время спуска, с глубиной и ручным добавлением газа. Постоянным на самом деле является давление открытия клапанов сброса. Также в Швеции Стиг Инсулан и Йорн Штубдал разработали вулканизированный резиновый сухой костюм, а Инсулан запатентовал полуавтоматический выпускной клапан сухого костюма с переменным объемом в 1971 году. Этот клапан имеет регулируемую пользователем настройку открытия избыточного давления, а также может быть открыт вручную. В сочетании с клапаном инфлятора низкого давления он давал дайверу точный и бесперебойный контроль плавучести в том, что стало известно как сухой костюм с переменным объемом. [7] : 18 [91] [92] С тех пор были разработаны пластиковые водонепроницаемые молнии, которые широко используются на новых костюмах и для замены поврежденных молний, хотя оригинальные металлические зубчатые молнии по-прежнему доступны как в качестве оригинального оборудования, так и для замены. Полностью пластиковая литая молния должна быть смазана на посадочном клине слайдера, чтобы создать надлежащее уплотнение. [26]
С тех пор, как в 1989 году на семинаре Американской академии подводных наук по биомеханике безопасных всплытий были разработаны рекомендации по стандартизации оборудования для подводного плавания, сложилась общая тенденция к тому, что расположение и работа клапанов накачивания и сброса воздуха на большинстве сухих костюмов были очень похожи, что делало адаптацию к незнакомому костюму относительно простой. [67] [41]
Разработаны неопреновые материалы для гидрокостюмов, и некоторые изменения сделали их более подходящими для сухих костюмов. Среди них гораздо большая стойкость к истиранию поверхностных текстильных материалов. Относительно высокая растяжимость позволяет изготавливать костюмы с более облегающим кроем, что снижает как гидродинамическое сопротивление, так и избыточный внутренний объем. Более тонкие и более плотные неопреновые сердечники уменьшают влияние глубины на толщину оболочки. Ремонт также проще, чем для большинства мембранных материалов, и в некоторых случаях может быть выполнен даже на мокром неопрене, что делает ремонт в полевых условиях более практичным. Ожидается, что эти улучшения также продлят срок службы костюма. [16]
Были разработаны литые под давлением пластиковые молнии, которые дешевле и требуют меньше усилий для открытия и закрытия, чем металлические зубчатые версии, но могут пропускать больше, если не полностью закрыты, и могут не служить так долго при больших нагрузках. [26] [60] [ необходимо разъяснение ]
Обучение использованию сухого костюма включает в себя методы его надевания и снятия без повреждения молнии или уплотнителей, а для дайверов — дополнительные навыки, необходимые для безопасного погружения в сухом костюме. [7] Несколько агентств по обучению дайверов предлагают обучение навыкам и сертификацию специально для безопасного погружения в сухом костюме. [93] [94] [95] Эти навыки часто являются частью базовой подготовки профессионального дайвера. [96] [48] Развитие полного мастерства обычно требует значительно большего опыта, чем доступно в программах обучения. [7]
Обучение использованию сухого костюма для дайвинга обычно включает теоретический класс по характеристикам и типам сухого костюма, а также преимуществам и опасностям, связанным с их использованием. Может быть содержание по выбору костюма и оценке его посадки. Практическое обучение обычно включает осмотр костюма, как его надевать и снимать, как определять правильный вес в сочетании с остальным снаряжением для дайвинга, регулярное обслуживание и чистку, основные навыки управления плавучестью и восстановление после распространенных проблем, которые, если их не устранить быстро, могут перерасти в чрезвычайные ситуации. Будет сделано небольшое количество погружений в закрытой и открытой воде для изучения и отработки навыков, но способность грамотно использовать сухой костюм развивается с практикой. [41] Предварительным условием обычно является сертификат дайвера начального уровня, но в некоторых регионах, где вода очень холодная, и в некоторых агентствах начальное обучение может проводиться в сухих костюмах в качестве опции. [94] [97] [93] [95] [48]
Навыки, необходимые для безопасного и эффективного использования сухих гидрокостюмов, включают:
Клапаны накачивания и сброса давления в основном производятся Apeks и SI Tech. Шланги накачивания в основном идентичны шлангам низкого давления для использования в накачивании компенсаторов плавучести, но могут иметь разную длину в зависимости от источника газа и маршрутизации шланга. Силиконовые шейные манжеты с системой зажимных колец производятся DUI и SI Tech и устанавливаются на другие бренды производителем или в качестве усовершенствований послепродажного обслуживания. [98] Системы сухих перчаток с использованием зажимных монтажных колец производятся несколькими производителями; некоторые из них могут быть установлены на латексный манжет на запястье, уже приклеенный к костюму, другие приклеиваются непосредственно к рукаву костюма, а кольцо перчатки зажимается на фиксированном кольце во время использования, как правило, с уплотнительным кольцом. Обычно под сухой перчаткой имеется манжет на запястье на случай, если перчатка снимется во время погружения [99]
Водонепроницаемые молнии поставляются производителям сухих гидрокостюмов немецкой компанией TiZip (пластиковые зубцы), а также BDM, Dynat и OEB из группы YKK (бронзовые зубцы) и SZIP. (китайская) [100]
Среди прошлых и настоящих производителей сухих костюмов:
