Стандартный водолазный костюм , также известный как снаряжение для каски или медной шляпы , костюм для глубоководного дайвинга или тяжелое снаряжение , — это тип водолазного костюма , который раньше использовался для всех относительно глубоких подводных работ, требующих больше, чем просто задержка дыхания, включая спасательные работы на море , гражданское строительство , дайвинг за жемчужными раковинами и другие коммерческие водолазные работы, а также аналогичные водолазные работы в море . Стандартный водолазный костюм в значительной степени был заменен более легким и удобным снаряжением. [1]
Стандартный водолазный костюм состоит из водолазного шлема, изготовленного из меди и латуни или бронзы , зажатого поверх водонепроницаемой прокладки к водонепроницаемому брезентовому костюму, воздушного шланга от ручного насоса с поверхностной подачей или компрессора дыхательного воздуха низкого давления, водолазного ножа и грузов для противодействия плавучести , как правило, на груди, спине и обуви. [2] Более поздние модели были оснащены водолазным телефоном для голосовой связи с поверхностью. Термин « глубоководное погружение» использовался для того, чтобы отличить погружение с этим оборудованием от погружения на мелководье с использованием мелководного шлема , который не был герметично прикреплен к костюму.
Некоторые варианты использовали системы ребризеров для расширения использования запасов газа, которые носил с собой водолаз, и фактически были автономными подводными дыхательными аппаратами, а другие подходили для использования с дыхательными газами на основе гелия для более глубокой работы. Водолазы могли быть развернуты напрямую, спуская или поднимая их с помощью спасательного троса, или могли транспортироваться на водолазной платформе . Большинство водолазных работ с использованием стандартной одежды были тяжелыми, при этом водолаз имел достаточную отрицательную плавучесть, чтобы ходить по дну, а костюмы не могли обеспечить точный контроль плавучести, необходимый для плавания в средней толще воды .
В 1405 году Конрад Кьезер описал водолазный костюм, сделанный из кожаной куртки и металлического шлема с двумя стеклянными окнами. Куртка и шлем были подбиты губкой, чтобы «удерживать воздух», а кожаная трубка была соединена с мешком с воздухом. [3] : 693 Конструкция водолазного костюма была проиллюстрирована в книге Вегетиуса в 1511 году. [3] : 554
Борелли разработал водолазное снаряжение, которое состояло из металлического шлема, трубы для «регенерации» воздуха, кожаного костюма и средства управления плавучестью водолаза . [3] : 556 В 1690 году Thames Divers, недолго просуществовавшая лондонская водолазная компания, устроила публичную демонстрацию водолазного костюма для мелководья типа Вегетиуса. [3] : 557 Клингерт разработал полный водолазный костюм в 1797 году. Эта конструкция состояла из большого металлического шлема и такого же большого металлического пояса, соединенных кожаной курткой и брюками. [3] : 560
Первые успешные водолазные шлемы были изготовлены братьями Чарльзом и Джоном Дином в 1820-х годах. [4] Вдохновленный пожаром, свидетелем которого он стал в конюшне в Англии, [5] он спроектировал и запатентовал «дымовой шлем», который должен был использоваться пожарными в задымленных районах в 1823 году. Аппарат состоял из медного шлема с прикрепленным гибким воротником и одежды. Длинный кожаный шланг, прикрепленный к задней части шлема, должен был использоваться для подачи воздуха — первоначальная идея заключалась в том, что он будет нагнетаться с помощью двойных мехов. Короткая трубка позволяла выходить вдыхаемому воздуху. Одежда была сделана из кожи или воздухонепроницаемой ткани, закрепленной ремнями. [6]
У братьев не было достаточно средств, чтобы построить оборудование самостоятельно, поэтому они продали патент своему работодателю Эдварду Барнарду. Первые дымовые шлемы были построены только в 1827 году британским инженером немецкого происхождения Августом Зибе . В 1828 году они решили найти другое применение своему устройству и превратили его в водолазный шлем. Они продавали шлем со свободно прикрепленным «водолазным костюмом», чтобы водолаз мог выполнять спасательные работы, но только в полностью вертикальном положении, в противном случае вода попадала в костюм.
В 1829 году братья Дин отплыли из Уитстебла для испытаний своего нового подводного аппарата, положив начало водолазной индустрии в городе. В 1834 году Чарльз использовал свой водолазный шлем и костюм в успешной попытке крушения Royal George в Спитхеде , во время которой он поднял 28 корабельных пушек. В 1836 году Джон Дин поднял брусья, ружья, длинные луки и другие предметы с недавно обнаруженных заново обломков Mary Rose .
К 1836 году братья Дин выпустили первое в мире руководство по дайвингу — « Метод использования запатентованного водолазного аппарата Дина» , в котором подробно описывалась работа аппарата и насоса, а также меры предосторожности.
В 1830-х годах братья Дин попросили Сибе применить свое мастерство для усовершенствования конструкции их подводного шлема. [7] Развивая усовершенствования, уже сделанные другим инженером, Джорджем Эдвардсом, Сибе создал собственную конструкцию: шлем, прикрепленный к водонепроницаемому брезентовому водолазному костюму полной длины . Настоящим успехом оборудования стал клапан в шлеме, который означал, что он не мог затопиться, независимо от того, как двигался водолаз. Это привело к более безопасной и эффективной работе под водой .
Сибе внес различные изменения в конструкцию своего водолазного костюма, чтобы удовлетворить потребности спасательной команды на затонувшем корабле HMS Royal George , в том числе сделав шлем съемным от корсета; его улучшенная конструкция дала начало типичному стандартному водолазному костюму, который произвел революцию в подводном гражданском строительстве , подводном спасении , коммерческом водолазном деле и военно-морском водолазном деле . [7]
Во Франции в 1860-х годах Рукейроль и Денайруз разработали одноступенчатый регулятор давления 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. [8]
Позднее стандартный шлем был модифицирован для использования с гелиевыми смесями для глубоких работ. Он включал в себя очиститель углекислого газа, прикрепленный к задней части шлема, с системой циркуляции с приводом от Вентури для рециркуляции газа, что фактически делало его полузамкнутым контуром ребризера, во многом похожим на систему ребризера шлема Dräger Bubikopf . [9]
Более поздние конструкции водолазных шлемов можно классифицировать как шлемы свободного потока и шлемы по требованию. Они, как правило, изготавливаются из нержавеющей стали , стекловолокна или другого прочного и легкого материала. Медные шлемы и стандартный водолазный костюм все еще широко используются в некоторых частях мира, но в значительной степени были заменены более легким и удобным оборудованием. [ необходима цитата ]
Стандартный водолазный костюм можно использовать на глубине до 600 футов (180 м) морской воды при условии использования подходящей дыхательной газовой смеси. Воздух или другой дыхательный газ может подаваться с помощью ручных насосов, компрессоров или групп баллонов высокого давления, как правило, через шланг с поверхности, хотя некоторые модели являются автономными, со встроенными ребризерами . В 1912 году немецкая фирма Drägerwerk из Любека представила свою собственную версию стандартного водолазного костюма, использующую подачу газа от кислородного ребризера и без подачи с поверхности. Система использовала медный водолазный шлем и стандартный тяжелый водолазный костюм. Дыхательный газ циркулировал с помощью инжекторной системы в контуре. Дальнейшее развитие эта система получила с появлением шлема Modell 1915 «Bubikopf» и кислородного дыхательного аппарата DM20 для глубины до 20 метров (70 футов), а также дыхательного аппарата со смешанным газом DM40, в котором для подачи газа использовались баллон с кислородом и баллон с воздухом для глубины до 40 метров (130 футов). [10]
Еще одной необычной вариацией была «свиная мордашка» Рукейроля-Денайруза , в которой использовалась медная полнолицевая маска, прикрепленная к водолазному костюму, который был структурно похож на переднюю часть медного шлема и функционировал примерно так же. Она, как правило, располагалась довольно далеко вперед, что делало ее неудобной, за исключением случаев, когда смотрели вниз, но была довольно популярна среди немецких ныряльщиков за янтарем , поскольку они проводили большую часть времени, глядя вниз на дно. [8]
Непрерывный поток сжатого воздуха подается в шлем и выпускается в окружающую воду под давлением, очень близким к давлению окружающей среды в выпускном отверстии, [2], что позволяет водолазу нормально дышать. Шлем должен иметь обратный клапан на впускном отверстии шлема, чтобы предотвратить сильное и фатальное сжатие, если воздухопровод будет перерезан на поверхности. Водолазные шлемы, хотя и очень тяжелые, вытесняют большое количество воды и в сочетании с воздухом в костюме заставят водолаза всплывать с головой над водой. [3] : 33 Чтобы преодолеть это, некоторые шлемы утяжеляются на корсете, в то время как другие водолазы носят утяжеляющие пояса с ремнями, которые проходят поверх корсета. Некоторые шлемы имеют клапан управления впускным отверстием воздуха, в то время как другие могут иметь только один элемент управления — обратное давление выхлопа. Водолазы в шлемах подвержены тем же ограничениям по давлению, что и другие водолазы, таким как декомпрессионная болезнь и азотный наркоз . [3] : 1
Полный стандартный водолазный костюм может весить 190 фунтов (86 кг). [11]
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. [12]
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. [12] Различные типы одежды определяются зажимом воротникового уплотнения к ободу корсета или к соединению между капотом и корсетом, а также количеством болтов, используемых для этой цели. [13] Штаны костюма могут быть зашнурованы сзади, чтобы ограничить надутый объем, что могло бы предотвратить попадание избыточного газа в штаны и вытаскивание перевернутого дайвера на поверхность. [3] : 56 [12] В обычных коммерческих водолазных мероприятиях Великобритании штаны часто не имели возможности зашнуровать. [ необходима цитата ]
Прорезиненная ткань была водонепроницаемой, как и уплотнение шлема и манжеты, поэтому дайвер остается сухим — большое преимущество во время длительных погружений — и носит достаточно одежды под костюмом, чтобы согреться в зависимости от температуры воды и ожидаемого уровня нагрузки. [12] Костюм обычно был очень мешковатым на водолазе, и если его перекачать, он был бы слишком громоздким, чтобы водолаз мог добраться до контрольных клапанов подачи и выпуска воздуха. Это способствовало риску разрыва костюма, что могло бы вызвать неконтролируемое всплытие 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 потере плавучести, и травмированный водолаз мог бы снова погрузиться на дно в затопленном костюме. Следовательно, водолазы должны были следить за тем, чтобы они оставались достаточно отрицательными под водой, чтобы минимизировать этот риск. Громоздкость посадки, утяжеленные ботинки и отсутствие ласт делали плавание невозможным. На поверхности водолаз мог преодолеть небольшое расстояние, используя руки, но под водой он обычно ходил по дну и карабкался вверх и вниз по препятствиям, стараясь не проходить под чем-либо, что могло бы засорить воздушный шланг. [12]
Шлем обычно состоит из двух основных частей: чепчика, который закрывает голову водолаза, и корсета, который поддерживает вес шлема на плечах водолаза и крепится к костюму, чтобы создать водонепроницаемое уплотнение. Чепчик крепится и герметизируется к корсету на шее либо болтами, либо прерывистой винтовой резьбой с каким-либо запирающим механизмом. [14]
Шлем может быть описан по количеству болтов, которые крепят его к костюму или к корсету, и количеству смотровых отверстий, известных как фонари. Например, шлем с четырьмя смотровыми отверстиями и двенадцатью шпильками, прикрепляющими костюм к корсету, будет известен как «четырехсветный, двенадцатиболтовой шлем», а трехболтовой шлем использовал три болта для крепления капота к корсету, зажимая фланец шейного уплотнения между двумя частями шлема. [10]
Когда был изобретен телефон, его прикрепили к стандартному водолазному костюму, что значительно улучшило связь с водолазом. [13]
Капюшон (Великобритания) или шлем (США) обычно представляет собой медную оболочку с припаянными латунными или бронзовыми деталями. Он закрывает голову водолаза и обеспечивает достаточно места для поворота головы, чтобы выглянуть из застекленной лицевой панели и других смотровых окон (окон). Передний порт обычно может быть открыт для вентиляции и связи, когда водолаз находится на палубе, путем откручивания или поворота в сторону на шарнире и закрепления в закрытом положении барашковой гайкой на резиновой прокладке. Другие фонари (другое название смотровых окон) обычно фиксированы. Обычное расположение представляло собой лицевую панель спереди, правую и левую боковые панели по бокам и верхнюю панель над лицевой панелью. Смотровые окна были стеклянными на ранних шлемах, а некоторые из более поздних шлемов использовали акрил, и обычно защищены латунными или бронзовыми решетками. Шлем имеет фитинги типа «гусиная шея» для соединения воздушной линии и телефона водолаза, обычно сзади. [13] [14] [11]
Все шлемы, за исключением самых ранних, включают в себя обратный клапан, к которому подсоединяется воздуховод, что предотвращает потенциально фатальное сдавливание шлема , если давление в шланге потеряется. Разница в давлении между поверхностью и водолазом может быть настолько большой, что если воздуховод перерезан на поверхности и нет обратного клапана, водолаз будет частично зажат в шлеме внешним давлением и получит травму или, возможно, погибнет. [12]
Шлемы также имеют подпружиненный выпускной клапан, который позволяет избыточному воздуху выходить из шлема. Сила пружины регулируется водолазом, чтобы предотвратить полное или чрезмерное сдувание костюма и неконтролируемое всплытие водолаза на поверхность. Выпускной клапан также можно временно открыть или закрыть, нажав на внутренний фланец подбородком, чтобы выпустить больше воздуха, или потянув его губами, чтобы временно увеличить внутренний объем, закрыв клапан. [12] [11] Выпускной клапан, как правило, регулируется только в определенном диапазоне давления. За пределами этого предела он открывается, чтобы сбросить избыточное давление, что предотвращает взрыв, если водолаз находится в вертикальном положении. [11] Некоторые шлемы имеют дополнительный ручной выпускной клапан, известный как кран-сплющ, который обычно представляет собой простой клапан на четверть оборота. Это позволяет водолазу вручную выпускать избыток воздуха в положении, когда основной выпуск не может функционировать должным образом, и регулировать объем воздуха в костюме, не меняя настройки выпускного клапана. [11] Воду также можно было всасывать через кран и выплевывать на иллюминаторы, чтобы они не запотевали. [12]
Корсет (Великобритания), также известный как нагрудник (США), представляет собой овальную или прямоугольную часть воротника, опирающуюся на плечи, грудь и спину, для поддержки шлема и его герметизации к костюму, обычно изготавливаемую из меди и латуни, но иногда из стали. [10] Шлем обычно присоединяется к костюму путем размещения отверстий вокруг прорезиненного воротника костюма над болтами (шпильками) вдоль обода корсета, а затем зажима латунных ремней, известных какшрифт Брайля (илиbrails ) к воротнику с барашковыми гайками, чтобы прижать резину к металлу корсетного обода и создать водонепроницаемое уплотнение. [14] [11] Под концами brails использовались прокладочные шайбы, чтобы равномерно распределить нагрузку на резину. Альтернативным методом было прикручивание шляпки к корсету через резиновый воротник, прикрепленный к верхней части костюма в трех- или двухболтовой системе. [10]
Большинство 6- и 12-болтовых шлемов-капотов присоединяются к корсету с помощью прерывистой резьбы на 1/8 оборота . [14] Резьба для горловины шлема надевается на горловину корсета, обращенную к левой передней части водолаза, где резьба не входит в зацепление, а затем поворачивается вперед, входя в зацепление с резьбой и помещаясь на кожаную прокладку, чтобы создать водонепроницаемое уплотнение. Шлем обычно имеет предохранительный замок сзади, который не позволяет капоту вращаться назад и разделяться под водой. Замок может быть дополнительно закреплен шплинтом. [11] Также используются другие стили соединения, при которых соединение фиксируется зажимами или болтами (обычно тремя, иногда двумя). [10]
Нагрудник располагается на плечах водолаза поверх костюма и дополнительной мягкой подушки для нагрудника, которая надевается под костюм для удобства. [11]
Существует две системы грузов, обе до сих пор используются. Ранние грузила для шлемов используются парами. Большие грузила в форме подковы удерживают плавучий шлем и подвешиваются к корсету с помощью крючков в форме восьмерки, которые проходят через штифты грузовой пластины на груди. Греческие ныряльщики за губками просто соединяли грузы веревками, которые проходили через корсет, как седельные сумки. Другая система — это грузовая сбруя, которая обычно представляет собой грузовой пояс, который крепится вокруг талии с помощью плечевых ремней, которые пересекаются сзади и проходят через нагрудную пластину на плечах, часто с паховым ремнем, чтобы предотвратить подъем сбруи, когда дайвер работает в наклонном положении. Система сбруи опускает центр тяжести ниже, для лучшей вертикальной устойчивости, и предотвращает чрезмерное смещение веса, когда дайвер должен работать в неудобных положениях, но все еще прикладывает балластную нагрузку к сборке плавучего шлема в вертикальном положении через плечевые ремни. Грузовой пояс ВМС США Mk V был именно такого типа и весил около 83 фунтов (38 кг) [15], но коммерческие ремни обычно весили около 50 фунтов (23 кг). [ необходима цитата ]
Водолазы в шлемах использовали тяжеловесную обувь, чтобы удержаться на дне. Тяжелая подошва привинчивалась к деревянной стельке, которая в свою очередь имела кожаный, брезентовый или резиновый верх. Свинец был самым распространенным материалом для подошвы, и пара могла весить 34 фунта (15 кг) (больше в случае с оборудованием ВМС США Mark V mod 1 heliox). Туфли с латунной подошвой и брезентовым верхом были введены во время Второй мировой войны и используются до сих пор. Некоторые ранние латунные туфли назывались сандалиями, потому что они представляли собой отливку, удерживаемую на ногах водолаза простыми ремнями. Японские водолазы часто использовали обувь с железной подошвой. Водолаз, как правило, наклоняется вперед, преодолевая сопротивление воды, когда идет по дну, и часто не мог видеть, куда он ставит ногу, поэтому пальцы ног закрывались, обычно латунными. [ требуется ссылка ]
Нож водолаза — это инструмент, который в первую очередь предназначен для разрезания запутанных веревок, лесок и сетей. Его также можно использовать в некоторой степени для поддевания и забивания, а также для резки, и он может иметь металлическое навершие для забивания, но профессиональный водолаз обычно носит с собой инструменты, более подходящие для этой работы, и будет использовать молоток или лом, когда эта работа запланирована. Нож часто имеет одну сторону лезвия с зазубринами для резки тяжелого материала, такого как толстая веревка, и более острую гладкую кромку для резки тонких лесок, таких как моноволоконная рыболовная леска и сети. Существует два распространенных стиля традиционных ножен для ножей водолаза: один плоский с пружинным фиксатором, а другой имеет круглое сечение с тройной резьбой , что позволяет водолазу вставлять нож в любой ориентации, вращать, чтобы зацепить резьбу и зафиксировать нож в ножнах. [16] [17]
Первоначально подавался воздухом с помощью ручного водолазного воздушного насоса . Позже также подавался с помощью механизированных компрессоров, но ручной насос оставался опцией вплоть до 20-го века. Воздух подавался через шланг, а также был добавлен элемент прочности троса для поддержки веса водолаза. Позже был добавлен телефонный кабель, и водолазный шланг стал результатом объединения этих элементов. Подача воздуха проходит через обратный клапан в соединении со шлемом, что предотвращает обратный поток, если шланг будет перерезан. [12]
Поток воздуха через шлем можно было контролировать, вручную регулируя обратное давление на выпускном клапане шлема, обычно на нижней правой стороне капота, и вручную регулируя впускной клапан подачи на воздуховоде, обычно прикрепленном к передней нижней левой части корсета. [12] Скорость потока также будет зависеть от системы подачи на поверхность и глубины. Ручные насосы будут работать со скоростью, необходимой для достаточной подачи воздуха, о которой можно будет судить по давлению подачи и обратной связи от водолаза. Многие ручные насосы имели манометры давления подачи, откалиброванные в единицах глубины воды — футах или метрах водяного столба, — что давало бы руководителю разумное указание на глубину водолаза.
Первоначально для подачи воздуха для дыхания использовались насосы с ручным приводом. Позднее подача воздуха стала возможна и от компрессоров с электроприводом.
Широко использовались три основные конфигурации насосов. Наиболее примитивным был тип сильфона, в котором давление создавалось путем нажатия рычага вперед и назад, один ход увеличивал внутренний объем сильфона, а обратный ход уменьшал его. обратные клапаны пропускали поток воздуха только в одном направлении, поэтому такт всасывания втягивал воздух в сильфон, в то время как нагнетательный клапан предотвращал обратный поток из шланга, а такт нагнетания проталкивал воздух вниз по шлангу, а впускной клапан предотвращал утечку наружу. Сильфонные насосы могли быть одинарного действия, где поток подачи прерывался во время такта всасывания, или двойного действия, где два сильфона работали в противофазе, такт всасывания одного совпадал с тактом нагнетания другого. [18]
Насос рычажного действия с одним или двумя цилиндрами и одно- или двухконечным рычагом был модификацией, использующей поршни в цилиндрах вместо сильфонов, но в остальном работал таким же образом. [19] Коленчатые насосы с одним-тремя цилиндрами, одинарного или двойного действия, были развитием цилиндрических насосов, которые использовали коленчатый вал для приведения в движение поршней и рукоятки на маховиках для управления коленчатым валом. Использование маховиков, нескольких цилиндров и цилиндров двойного действия облегчило бы операторам создание плавного воздушного потока при относительно постоянном усилии. [20] [21]
Для снабжения водолаза воздухом для дыхания также использовались воздушные компрессоры низкого давления с электроприводом. [12] : 01:50:00 Движущей силой могло быть что угодно, имеющееся на судне, например, небольшие двигатели внутреннего сгорания, гидравлическая, паровая или электрическая энергия.
Большинство более поздних костюмов имели завинчивающийся клапан управления воздухом на воздушном шланге для управления скоростью потока воздуха в шлем. [14] Ранние шлемы не имели клапанов управления воздухом, и водолаз подавал сигнал на поверхность, потянув за свой трос или воздушный шланг, указывая, что ему нужно больше или меньше воздуха, а операторы насоса изменяли скорость накачки в соответствии с этим. [ необходима цитата ]
Самой ранней формой общения между водолазом и поверхностью были линейные сигналы [ 23] , и они остаются стандартом для аварийной сигнализации в случае отказа голосовой связи для водолазов, получающих воду с поверхности и привязанных к аквалангу. Линейные сигналы включают код из групп длинных и коротких рывков по спасательному тросу и соответствующий набор ответов, указывающих на то, что сигнал был получен и понят. Система ограничена, но довольно надежна. Она может выйти из строя, если в тросе есть зацеп.
Позже была опробована система переговорной трубки, запатентованная Луи Денайрузом в 1874 году; в ней использовался второй шланг с диафрагмой, герметизирующей каждый конец для передачи звука, [13] но она не имела большого успеха. [24] Небольшое количество было изготовлено компанией Siebe-Gorman, но вскоре после этого была введена телефонная система, и поскольку она работала лучше и была безопаснее, переговорная трубка вскоре устарела, и большинство шлемов, в которых она была, были возвращены на завод и переделаны. [25]
В начале 20 века были разработаны электрические телефонные системы, которые улучшили качество голосовой связи. Они использовали провода, встроенные в спасательный трос или воздушную линию, и использовали либо гарнитуру, надеваемую внутри шлема, либо динамики, вмонтированные внутри шлема. [26] Микрофон мог быть установлен в передней части шлема или мог использоваться контактный горловой микрофон. [23] Сначала водолаз мог разговаривать только с телефонистом на поверхности, но позже были введены двойные телефонные системы, которые позволяли двум водолазам разговаривать друг с другом напрямую, в то время как сопровождающий контролировал их. Водолазные телефоны производились компаниями Siebe-Gorman, Heinke, Rene Piel, Morse, Eriksson и Draeger среди других. [23]
Широко использовались две основные системы крепления шлема к костюму: в одном стиле периметр корсета был зажат резиновой прокладкой с помощью до 12 болтов, с использованием латунных брайлов для распределения нагрузки и обеспечения достаточно равномерного давления зажима для создания водонепроницаемого уплотнения. В этом стиле уплотнение капота к корсету было независимым от уплотнения к костюму и часто использовало систему прерывистой резьбы, которая включала поворот примерно на 45 градусов для полного зацепления резьбы. В другом типе использовался резиновый фланец, который надевался на шейное отверстие корсета, и над которым зажимался капот, обычно двумя или тремя болтами. [10] [14] Также было довольно распространено зажимать костюм к краю корсета брайлами и соединять шлем с корсетом двумя тремя или четырьмя болтами, которые могли быть либо шпильками, вкрученными во фланец корсета, [27] либо откидными болтами, шарнирно прикрепленными к корсету и зацепленными с прорезями во фланце шлема. [28]
Трехболтовое снаряжение (Tryokhboltovoye snaryazheniye, Russian :trehboltovoe snariazheniye, Russian :trehboltovka, Russian :trehboltovka) состоит из медного шлема, снабженного воздушным шлангом , который крепится к корсету и водонепроницаемому костюму тремя болтами, которые зажимают резиновый воротник костюма между металлическими фланцами шляпы и корсета, создавая водонепроницаемое уплотнение между шлемом и костюмом. [10] два 16-килограммовых (35 фунтов) свинцовых груза, прикрепленных к груди и спине, тяжелые ботинки из меди и свинца и нож водолаза. [ требуется ссылка ]
Трехболтовое оборудование использовалось российским флотом в XIX и XX веках. [ необходима цитата ]
Оборудование с тремя болтами также производилось во Франции компанией Denayrouze-Rouquayrol с 1874 года или ранее [13] и в Германии компанией Draegerwerk примерно с 1912 года [10].
В двенадцатиболтовом снаряжении край корсета крепится к прокладке костюма с помощью латунных скоб для равномерного распределения нагрузки. [14]
Двенадцатиболтовое оборудование производилось в Великобритании компаниями Siebe-Gorman и Heinke, во Франции — Rouquayrol-Denayrouze, а в США — несколькими производителями для ВМС США. [13] [10] [14]
Водолазное снаряжение ВМС США Mk V было стандартной военной спецификацией, производимой несколькими поставщиками, включая DESCO, Morse Diving, Miller–Dunn и A. Schräder's Son, в течение довольно длительного периода. Основными компонентами были: крученая медь и бронза Тобина , 12 болтов, 4 света, 1/8 поворотный шлем с нагрудником (корсет), зажимами (брайлы) и барашковыми гайками, вес 55 фунтов (25 кг). Грузовая сбруя из свинцовых грузов на кожаном поясе с регулируемыми плечевыми ремнями и паховым ремнем, 84 фунта (38 кг). Ботинки со свинцовой подошвой и латунными носками, брезентовый верх со шнурками и кожаными ремнями весом 17,5 фунтов (7,9 кг) каждый. [15] Вес костюма 18,5 фунтов (8,4 кг), общий вес приблизительно 190 фунтов (86 кг). [11] Оборудование Mk V использует воздушный шланг 1/2" с внешним резьбовым соединением 1 1/16" x 17 на обратном клапане. [29]
Шлемы для мелководья не являются стандартным водолазным костюмом, но использовались водолазами для мелководных работ, где сухой костюм не требовался. Обычно шлем для мелководья представлял собой единое изделие, которое надевалось на голову водолаза и опиралось на плечи, с открытым дном, поэтому выпускной клапан не требовался. Шлем сохранял воздушное пространство до тех пор, пока он находился в достаточно вертикальном положении, и если воздух выходил, он заполнялся снова, как только водолаз возвращался в вертикальное положение. Он удерживался на месте силой тяжести. Предшественник стандартного шлема, шлем Дина, был такого типа. Этот тип оборудования приемлемо безопасен только на глубинах, где водолаз мог просто снять его и совершить свободное плавание на поверхность в чрезвычайной ситуации. [30]
Бернхард Дрегер из Любека разработал систему впрыска, которая использовала высокоскоростную инъекцию свежего газа в расходящееся сопло для вовлечения дыхательного газа в контур ребризера для циркуляции газа без усилий со стороны водолаза. К 1899 году это было разработано до стадии, когда его можно было использовать как портативный ребризер. К 1912 году это было разработано в систему, которую переносил водолаз и использовал как полузакрытый водолазный ребризер с медным шлемом, которому не требовался мундштук. Это был технически автономный подводный дыхательный аппарат на основе стандартного водолазного костюма. Шлем « bubikopf » 1915 года был развитием этого, в котором использовался характерный выступ на задней части шлема для сохранения компактности соединений контура. [10]
Конкурирующие системы ребризеров производились компанией Siebe-Gorman, & Co. в Англии, но они были не столь эффективны. [10]
Рюкзаки-ребризеры Draeger DM20 и DM40 были предназначены соответственно для использования с добавлением чистого кислорода на глубинах, не превышающих 20 м, и для комбинации кислорода из одного баллона и воздуха из другого на глубинах до 40 м. Эта комбинированная система фактически была системой нитрокса. [10]
Небольшое количество медных шлемов Heliox было изготовлено для ВМС США ко Второй мировой войне. Эти шлемы были Mk V, модифицированными путем добавления громоздкой латунной камеры скруббера углекислого газа сзади, и их легко отличить от стандартной модели. Mk V Helium весит около 93 фунтов (42 кг) в сборе (шлем, канистра скруббера и корсет) [31] Эти шлемы и аналогичные модели, произведенные Kirby Morgan , Yokohama Diving Apparatus Company и DESCO, использовали скруббер в качестве газового расширителя, формы полузакрытой системы ребризера, где газ шлема циркулировал через скруббер путем захвата газа шлема потоком из инжектора, подающего свежий газ, система, впервые разработанная Dräger в 1912 году. [32]
Француз Бенуа Рукейроль запатентовал дыхательный аппарат в 1860 году для пожаротушения и использования в шахтах, в котором использовался регулятор давления, аналогичный по принципу клапанам давления, которые позже стали использоваться для открытого цикла подводного снаряжения и, в конечном итоге, для легких шлемов давления. В 1864 году, после сотрудничества с Огюстом Денайрузом из французского флота, аппарат был модифицирован для использования под водой, первоначально без шлема, но позже адаптирован для использования со стандартными медными шлемами. [8]
Помимо системы ребризера Dräger DM40 nitrox, ВМС США разработали вариант системы Mark V для гелиокс-дайвинга. Они успешно применялись во время спасения экипажа и подъема USS Squalus в 1939 году. Шлем с гелиокс-смешанным газом ВМС США Mark V Mod 1 основан на стандартном шлеме Mark V с канистрой скруббера, установленной на задней части шлема, и системой впрыска впускного газа, которая рециркулирует дыхательный газ через скруббер для удаления углекислого газа и, таким образом, сохранения гелия. Гелиевый шлем использует тот же нагрудник, что и стандартный Mark V, за исключением того, что механизм блокировки перемещен вперед, отсутствует кран, есть дополнительное электрическое соединение для подогреваемого нижнего белья, а на более поздних версиях был установлен двух- или трехступенчатый выпускной клапан для снижения риска затопления скруббера. [33] Подача газа у водолаза контролировалась двумя клапанами. «Клапан Хоука» контролировал поток через инжектор к «аспиратору», который циркулировал газ из шлема через скруббер, и главный регулирующий клапан, используемый для аварийного отключения для открытия контура, промывки шлема и для дополнительного газа при тяжелой работе или спуске. Расход сопла инжектора составлял номинально 0,5 кубических футов в минуту при давлении на 100 фунтов на квадратный дюйм выше давления окружающей среды, что позволяло продувать в 11 раз больше объема впрыскиваемого газа через скруббер. [34] Похожий шлем с гелиоксовым удлинителем был построен Кирби Морганом в 1965 году, позже поставляемый Yokohama Diving Apparatus. Цилиндрическая канистра скруббера была постоянно закреплена на задней части шлема и загружена предварительно упакованным картриджем-абсорбентом углекислого газа изнутри шлема. [35]
Было изготовлено несколько аксессуаров, предназначенных специально для стандартного водолазного костюма, хотя аналогичные изделия доступны и для других систем водолазного снаряжения.
Сварочные козырьки были сделаны так, чтобы зажимать переднее смотровое окно медного шлема. Их нужно было делать для конкретной модели шлема, так как детали размера и формы могли значительно различаться. [36]
Масляные костюмы стали производиться после того, как стали доступны маслостойкие синтетические каучуки для покрытия внешней поверхности костюма. [37]
Наручные компасы и часы для дайвинга, а также фонари для дайвинга не ограничиваются использованием со стандартным снаряжением для дайвинга, но были созданы для использования дайверами, носящими это снаряжение, до того, как другое снаряжение для дайвинга стало общедоступным. [38] Подводные фонари включают ручные фонари с направленным лучом и фонари-фонарики с круговым освещением, а также лампы, предназначенные для установки вне дайвера для освещения рабочего места. [39]
Производители шлемов могли предложить Т-образные и прямые гаечные ключи для затягивания и ослабления барашковых гаек шлема, соответствующие форме барашковой гайки, используемой производителем. [38]
Имелись расширители манжет, с помощью которых сопровождающие водолаза могли помочь водолазу вытащить руки из резиновых манжет. [40]
Широко использовались водолазные телефонные системы. [41]
Панели управления воздухом требовались при использовании компрессоров с электроприводом. Они различались по сложности и были доступны для одного или двух водолазов. [42]
.jpg/1280px-Emerson_Emory_in_diving_suit_(10005636).jpg)
Стандартный водолазный костюм требует помощника, который поможет надевать и снимать его. Манжеты манжет требуют помощника, который будет держать их открытыми, чтобы снять руки. Там, где требуется шнуровка, водолаз не может удобно дотянуться до шнурков. Корсетный уплотнитель, подгонка шапочки и грузики — все это громоздко и тяжело, а водолаз не может дотянуться до деталей или требует осмотра снаружи. Оборудование тяжелое, а поле зрения ограничено, поэтому для безопасности водолазу нужна помощь и руководство при перемещении с надетым шлемом. [11]
Перед использованием оборудование будет проверено: обратный клапан подачи воздуха будет проверен на герметичность, выпускной клапан на натяжение пружины и герметичность, плавность хода кнопки подбородка, смотровое стекло и уплотнитель лицевой панели на хорошее состояние, кран на плавность хода и достаточное трение, защелка для резьбы шлема работает, прокладка уплотнения капота смазана, шпильки закреплены, а гайки-барашки свободно вращаются, а брайлы, шлем и нагрудник являются соответствующим комплектом (одинаковый серийный номер) и правильно установлены. Клапан подачи воздуха будет проверен на достаточное трение, чтобы водолаз мог легко его повернуть, но не мог легко измениться из-за случайных ударов. Другие элементы будут визуально проверены, чтобы убедиться в отсутствии явных дефектов. [11] Проверка и тестирование подачи воздуха были отдельной процедурой, которая проводилась до того, как водолаз наденет костюм.
Стандартная практика в ВМС США заключалась в том, что два сопровождающих одевали водолаза. [11] В других обстоятельствах одного считалось бы достаточно. Обычно соблюдался стандартизированный порядок одевания, так как это менее вероятно, чтобы допустить ошибки. Детали будут отличаться для других стилей шлема и системы утяжеления: водолаз надевал любую термозащитную одежду, которая считалась подходящей для запланированного погружения, затем натягивал костюм, при необходимости ему помогали тендеры. Мыльная вода могла использоваться, чтобы помочь рукам пройти через резиновые манжеты, если они имелись. Тендеры шнуровали заднюю часть ног, где это было необходимо, и следили за тем, чтобы концы шнурков были спрятаны. Затем тендеры надевали утяжеленную обувь, надежно зашнуровывая ее и застегивая пряжки поверх шнурков. Затем тендер клал нагрудную подушку на плечи водолаза и натягивал на нее нагрудник костюма. Затем тендер опускал нагрудник на голову водолаза, натягивал резиновый уплотнитель на ободок и натягивал нагрудник на место в шейном отверстии. Большая часть свободной ткани нагрудника будет сложена вокруг затылка. Резиновый уплотнитель будет установлен на место над шпильками и разглажен для подготовки к зажиму. Шайбы будут помещены на шпильки, которые будут удерживать соединения брайла, чтобы защитить от разрыва и обеспечить равномерное давление зажима. Брайлы будут размещены в правильных положениях, и установлены гайки-барашки. Гайки-барашки, предназначенные для использования в соединениях брайла, можно было определить по более широким фланцам. Гайки будут затянуты равномерно, чтобы обеспечить хорошее уплотнение, сначала вручную, затем с помощью соответствующего гаечного ключа. После этого тендер снимет нижнюю левую переднюю гайку, где позже будет установлена связь клапана подачи воздуха. [11]
Система ВМС США использовала грузовой пояс с плечевыми ремнями. [11] Другие системы утяжеления устанавливались по-другому. Тендеры подносили грузовой пояс к водолазу спереди и пропускали плечевые ремни вокруг рук водолаза и надевали их поверх нагрудника, пересекая спереди и сзади. Затем ремень застегивался сзади, а паховый ремень пристегивался к ремню спереди, натягиваясь достаточно сильно, чтобы гарантировать, что сборка шлема останется на месте во время погружения. Если костюм имел встроенные перчатки, запястные ремни устанавливались для предотвращения чрезмерного надувания, в противном случае на концы запястного уплотнения устанавливались защитные резиновые чехлы (кнопки). [11]
Перед тем, как надеть шлем, необходимо подключить и запустить подачу воздуха, а также подключить и проверить телефон. Шлем опускался на голову водолаза, поворачивался влево, чтобы он упал между прерванными шейными резьбами, и поворачивался вправо, чтобы зацепить резьбы. Как только шлем был на месте, лицевая пластина открывалась для связи, затем запирался механизм. Затем спасательный трос крепился к нагруднику, а соединение клапана подачи воздуха зажималось с помощью барашковой гайки, снятой ранее для этой цели. Затем водолаз проверял подачу воздуха и телефон, а тендер устанавливал выпускной клапан на стандартную настройку. Последним пунктом перед тем, как отправить водолаза в воду, было закрытие и закрепление лицевой пластины. [11]
После погружения снаряжение снималось примерно в обратном порядке. [11] Снятие рук с манжетных уплотнений можно было облегчить, вставив специальные расширители манжет, гладкие изогнутые металлические пластины с ручками, которые можно было просунуть под резиновую манжетную манжету по бокам запястья, затем тендеры можно было оттянуть друг от друга, чтобы растянуть манжету достаточно, чтобы водолазу было легче снять руку. [40]
Около 1943 года курс подготовки дайверов 1-го класса ВМС США в школе подводного плавания длился 20 недель. Он включал теорию, рабочие навыки и погружения с несколькими типами оборудования, включая шлем Mark V Mod 1. Теоретические предметы, перечисленные в программе, включали: [44]
Практическая подготовка включала погружения в резервуар под давлением до 300 футов, практическую работу, включая поиск и очистку корпуса, резку и сварку, а также использование кислородного спасательного аппарата и аппарата для покидания подводной лодки. [44]
С 1905 года ВМС США выпускают руководство по водолазному делу для обучения и оперативного руководства:
В более поздних редакциях Руководства по водолазному делу ВМС США оборудование Mark V не упоминается.
Первоначально Королевский флот использовал руководство по дайвингу Siebe-Gorman. Siebe-Gorman был производителем стандартного водолазного костюма, использовавшегося в то время в Королевском флоте.
Большинство опасностей, которым подвергался стандартный дайвер, во многом совпадают с теми, которым подвергается любой другой дайвер, оказывающийся на поверхности, но было несколько существенных исключений, связанных с конфигурацией оборудования.
Сдавливание шлема — это травма, которая может возникнуть, если шланг подачи воздуха разорвался вблизи или над поверхностью. Разница давления между водой вокруг дайвера и воздухом в шланге может тогда составлять несколько бар. Обратный клапан на соединении со шлемом предотвратит обратный поток, если он работает правильно, но если он отсутствует, как в первые дни погружений со шлемом, или если он выходит из строя, разница давления между глубиной погружения дайвера и разрывом шланга будет иметь тенденцию вдавливать дайвера в жесткий шлем, что может привести к тяжелой, иногда смертельной травме. Тот же эффект может возникнуть в результате большого и быстрого увеличения глубины, если подача воздуха недостаточна для того, чтобы поспевать за ростом давления окружающей среды. Это может произойти, если дайвер упал с опоры, когда спасательный трос был сильно провисшим, или угол спасательного троса позволил горизонтальному расстоянию переключиться на вертикальное расстояние. [47] [48] [49] [50]
Разрыв костюма происходит, когда водолазный костюм надувается до точки, в которой плавучесть поднимает водолаза быстрее, чем он может сбросить воздух из костюма, чтобы уменьшить плавучесть в достаточной степени, чтобы разорвать цикл расширения, вызванного всплытием. Разрыв также может быть вызван, если воздух задерживается в областях, которые временно находятся выше выпускного клапана шлема, например, если ноги подняты и задерживают воздух. Разрыв может вывести водолаза на поверхность с опасной скоростью, и риск травмы легких от избыточного давления относительно высок. Риск декомпрессионной болезни также повышается в зависимости от профиля давления до этой точки. Разрыв может произойти по нескольким причинам. Потеря балластного веса является еще одной причиной увеличения плавучести, которую может быть невозможно компенсировать с помощью сброса воздуха. [49] [50] Стандартный водолазный костюм может надуваться во время разрыва до такой степени, что водолаз не сможет согнуть руки, чтобы дотянуться до клапанов, и избыточное давление может разорвать костюм, что приведет к полной потере воздуха, и водолаз погрузится на дно и утонет. [12]
Стандартная система дайвинга не имела автономного альтернативного источника дыхательного газа . Под водой можно было отключать шланги подачи воздуха, а воздуха, уже находящегося в костюме и шлеме, обычно было достаточно, чтобы поддерживать сознание дайвера в течение времени, необходимого для отсоединения старого шланга и подсоединения нового, но эта процедура могла работать только в том случае, если оригинальный шланг все еще обеспечивал подачу воздуха. С разорванным или заблокированным шлангом нельзя было успешно справиться. [12] : 17 мин.
Стандартное водолазное оборудование широко производилось в течение длительного периода. Производители перечислены здесь в алфавитном порядке страны:
.jpg/1280px-Dr%C3%A4ger_DM_20_(1).jpg)
Английский благотворительный деятель Ллойд Скотт надевает стандартный водолазный костюм на многие свои мероприятия, особенно марафоны. [82] [83]
{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )Staff (2016). Коллекция водолазных шлемов и оборудования Энтони и Ивонн Пардо – иллюстрированный каталог (PDF) . Эксетер, Великобритания: Bearnes Hampton & Littlewood. Архивировано из оригинала (PDF) 29-10-2020 . Получено 13-09-2016 .
