Водолазный шлем

Жесткий защитный кожух для подводного плавания

Водолаз ВМС США использует водолазный шлем Kirby Morgan 37 ^[1]

Водолазный шлем — это жесткая головная часть с подачей дыхательного газа, используемая при подводном плавании. Их носят в основном профессиональные водолазы, занимающиеся подводным плаванием с подачей воздуха с поверхности , хотя некоторые модели могут использоваться с аквалангом . Верхняя часть шлема, известная в разговорной речи как шляпа или боннет , может быть герметично прилегать к водолазу с помощью шейного уплотнителя , соединенного с водолазным костюмом нижней частью, известной как нагрудник или корсет , в зависимости от региональных языковых предпочтений, или просто лежать на плечах водолаза с открытым дном для использования на мелководье.

Шлем изолирует голову водолаза от воды, позволяет водолазу ясно видеть под водой, обеспечивает водолаза дыхательным газом , защищает голову водолаза при выполнении тяжелой или опасной работы и обычно обеспечивает голосовую связь с поверхностью (и, возможно, с другими водолазами). Если водолаз в шлеме теряет сознание , но все еще дышит, большинство шлемов остаются на месте и продолжают подавать дыхательный газ до тех пор, пока водолаза не спасут . В отличие от этого, регулятор акваланга , который обычно используют водолазы-любители, должен удерживаться во рту с помощью захватов, и он может выпасть изо рта водолаза, потерявшего сознание, и привести к утоплению . ^[2]

До изобретения регулятора давления все водолазные шлемы использовали конструкцию свободного потока . Газ подавался с приблизительно постоянной скоростью, независимо от дыхания водолаза, и выходил через выпускной клапан против небольшого избыточного давления. Большинство современных шлемов включают в себя клапан давления, поэтому шлем подает дыхательный газ только тогда, когда водолаз вдыхает. Шлемы свободного потока используют гораздо большее количество газа, чем шлемы давления, что может вызвать логистические трудности и очень дорого, когда используются специальные дыхательные газы (например, гелиокс ). Они также производят постоянный шум внутри шлема, что может вызвать трудности со связью. Шлемы свободного потока по-прежнему предпочтительны для некоторых применений погружений с опасными материалами , поскольку их природа положительного давления может предотвратить попадание опасного материала в случае нарушения целостности костюма или шлема. Они также остаются относительно распространенными при погружениях на воздухе на мелководье, где расход газа не вызывает особого беспокойства, и при ядерном погружении , поскольку их необходимо утилизировать после некоторого периода использования из-за облучения; Шлемы свободного потока значительно дешевле ^{[ требуется ссылка ]} в приобретении и обслуживании, чем шлемы по требованию.

Большинство современных конструкций шлемов герметично прилегают к коже водолаза на шее с помощью неопренового или латексного «шейного уплотнителя», который не зависит от костюма, что позволяет водолазу выбирать костюмы в зависимости от условий погружения. Когда водолазы должны работать в загрязненных средах, таких как сточные воды или опасные химикаты, шлем (обычно свободного типа или с использованием системы последовательного выпускного клапана) непосредственно герметично прилегает к сухому костюму, изготовленному из ткани с гладким вулканизированным резиновым внешним покрытием для полной изоляции и защиты водолаза. Это снаряжение является современным эквивалентом исторического « стандартного водолазного костюма ».

Функция и структура

Обычное значение термина «шлем для дайвинга» — это часть водолазного снаряжения, которое закрывает голову пользователя и подает дыхательный газ водолазу, но термин «шлем для дайвинга» или «шлем для пещерного дайвинга» может также относиться к защитному шлему, например, к альпинистскому или спелеологическому шлему , который закрывает верхнюю и заднюю часть головы, но не герметичен. Их можно носить с полнолицевой маской или полумаской для защиты от ударов при погружении под навесом, а также их можно использовать для крепления фонарей и видеокамер. ^{[3] [4]}

Альтернативой водолазному шлему, позволяющему общаться с поверхностью, является полнолицевая водолазная маска . Она закрывает большую часть лица водолаза, в частности, глаза, нос и рот, и удерживается на голове регулируемыми ремнями. Как и водолазный шлем, полнолицевая маска является частью дыхательного аппарата. ^[5]

Другой тип конструкции шлема, который используется редко, — этоРаскладушка шлема , которая использует переднюю секцию с шарнирной задней секцией, зажатой и запечатанной вдоль соединения. Они редко были удовлетворительными из-за проблем с уплотнением. Прототипы этого типа были сделаны Кирби Морганом и Джо Савой . ^{[6] [7]}

Компоненты

Основные компоненты и их функции:

• Корпус или оболочка шлема – жесткая водонепроницаемая конструкция, которая закрывает голову водолаза и поддерживает большинство других компонентов. Часть стандартного шлема , которая закрывает голову, может также называться «боннет» (британский английский), а весь блок профессиональные водолазы могут называть «шляпой». Традиционно изготавливается из крученой меди, в последнее время из армированной стекловолокном смолы или нержавеющей стали.
• Нижний уплотнитель – Большинство глубоководных шлемов имеют средства, исключающие попадание воды в шлем независимо от позы дайвера. Шлемы для мелководья полагаются на то, что дайвер держит шлем приблизительно вертикально, а поток вдыхаемого воздуха поддерживает уровень воды ниже носа и рта дайвера, а избыток воздуха выходит в нижней части шлема.
  • Прямо на сухой костюм – Шлем может быть запечатан непосредственно в шейном отверстии сухого костюма, делая шлем и костюм единым водонепроницаемым блоком. Вес шлема может приходиться на голову и шею, поэтому он должен иметь почти нейтральную плавучесть, или может поддерживаться нагрудником или корсетом, в этом случае он может иметь отрицательную плавучесть или положительную плавучесть и удерживаться натяжными ремнями.
  • Через шейный уплотнитель – более поздняя разработка заключается в том, что шлем крепится к шейному уплотнителю, поддерживаемому жестким кольцом, или к нижнему краю шлема. Шейный уплотнитель герметично прилегает к коже шеи водолаза таким же образом, как работает шейный уплотнитель сухого костюма, делая шлем герметичным блоком, независимым от костюма, который может быть сухим костюмом, мокрым костюмом или костюмом для горячей воды, или даже просто парой комбинезонов в теплой воде. Вес шлема приходится на голову и шею, поэтому он должен иметь почти нейтральную плавучесть и, как правило, немного тяжел в воде, чтобы он опирался на голову и не имел тенденции всплывать. Когда шлем плавучий, он удерживается на месте с помощью лямки.
  • Нагрудник/корсет – альтернативная система заключается в том, что шлем прикрепляется к корсету (Великобритания) или нагруднику (США), который в свою очередь прикрепляется к сухому костюму. Шлем и костюм становятся единым герметичным блоком, несколько более сложным, чем при прямом прилегании, но его легче надевать и снимать. Вес шлема переносится на плечи через нагрудник, поэтому он не должен иметь нейтральную плавучесть, и его можно напрямую утяжелять или удерживать с помощью лямки.
• Лицевая панель (илиviewport (в старых шлемах также называлсяlight) — окно водолаза в мир. Прозрачное окно в передней части шлема или полнолицевой маски. Если шлем легкий и надевается непосредственно на голову и шею и может двигаться вместе с головой, он обычно относительно небольшой, а шлем также компактный и относительно легкий. Если шлем поддерживается плечами, он не может поворачиваться вместе с головой и должен иметь больший объем с большим смотровым окном или более чем одним смотровым окном, чтобы обеспечить адекватное поле зрения. Четырехсветовой шлем был распространенной конструкцией с передним окном, которое можно было открыть, находясь вне воды, двумя боковыми огнями слева и справа и верхним фонарем над передним фонарем, чтобы обеспечить вид сверху.
• Газоснабжение – Подача дыхательного газа подключена к шлему. Обычно это шланг подачи на поверхность низкого давления, присоединенный через обратный клапан к газовому блоку с аварийным газоснабжением, подключенным к аварийному клапану на газовом блоке, но использовались и другие системы.
  • Впускной клапан или клапан спроса – Первичная подача газа может быть свободной или контролируемой по требованию. Если это контролируемая по требованию система, то обычно имеется обход свободного потока, который также может служить системой предотвращения запотевания, продувая воздухом внутреннюю поверхность переднего смотрового окна.
  • Внутренняя оро-назальная маска используется в шлемах с подачей по требованию для минимизации мертвого пространства . Оро-назальная маска герметизирует вокруг носа и рта, образуя небольшое газовое пространство, через которое дыхательный газ обычно течет от клапана подачи по требованию к носу или рту, а также от носа или рта к выпускным клапанам. Также имеются односторонние клапаны из основного пространства шлема в оро-назальную маску, чтобы обеспечить поток в нее при дыхании из подачи свободного потока или из пневмошланга для аварийной подачи.
• Система выпуска газа – Выдыхаемый газ выводится из шлема через обратные клапаны, либо напрямую в окружающую воду, либо через систему регулятора возврата через шланг на поверхность. Может быть два или более комплектов обратных клапанов последовательно для снижения риска обратного потока загрязненной воды
• Микрофон голосовой связи и динамики наушников подключены к поверхности через медные проводники в соединительном кабеле.
• Носовой блокиратор, также известный как устройство Вальсальвы — устройство, с помощью которого дайвер может заблокировать нос для выполнения маневров выравнивания давления в ушах .
• Могут присутствовать и другие принадлежности, такие как подъемная ручка,балластные грузы , кронштейны для освещения и видеокамеры, сварочный козырек, кран для выплеска и внутренняя обивка.
  • Подъемная ручка позволяет сопровождающему поднять шлем одной рукой, не допуская его чрезмерного раскачивания или наклона.
  • Балластные грузы обеспечивают нейтральную или слегка отрицательную плавучесть и размещают центр тяжести там, где он не будет вызывать смещенных нагрузок на шею дайвера.
  • Кронштейны позволяют легко монтировать фонари и видеокамеры, чтобы водолаз мог видеть в темноте, а руководитель мог видеть, что делает водолаз.
  • Сварочный козырек крепится на шарнире для защиты водолаза от яркого света и ультрафиолетового излучения, создаваемого сварочными дугами или пламенем резки. Он откидывается вниз над лицевой панелью для использования при необходимости.
  • АНа некоторых стандартных шлемах был предусмотрен кран для всасывания воды ртом, который затем выплевывался на внутреннюю поверхность смотрового окна, чтобы смыть запотевание конденсата. Вода затем обычно задерживалась между внешней частью костюма и внутренней частью нагрудника. Краник также мог быть открыт как вспомогательное выпускное отверстие, когда водолаз работал в некоторых невертикальных положениях.
  • Внутренняя подкладка устанавливается на легкие шлемы, чтобы смягчить ударные нагрузки на голову водолаза, чтобы шлем был более удобным и чтобы он точно следовал за движением головы. Для выполнения этих функций можно использовать подбородочный ремень. Для сохранения тепла может быть предусмотрена плотно прилегающая утепленная шапочка.
  • АДля передачи избыточной силы плавучести шлема на систему утяжеления дайвера можно использовать утягивающий ремень илиутягивающую обвязку
  • Часть воды, используемой для нагрева водонепроницаемого костюма, может быть направлена ​​через водяную рубашку (кожух) вокруг части трубки подачи дыхательного газа на шлеме, обычно металлической трубки между блоком аварийного клапана и входом клапана спроса, чтобы нагреть газ непосредственно перед подачей через клапан спроса. Поскольку большая часть потери тепла телом происходит при нагревании вдыхаемого воздуха до температуры тела при каждом вдохе, это может значительно снизить потери тепла при глубоких погружениях в холодной воде. ^{[8] [9]}
• Аярмо , илиЗапорный воротник — это деталь, которая складывается под нижнее отверстие легкого шлема, делая отверстие меньше головы, и, будучи зафиксированной на месте, не дает шлему подняться с головы водолаза.

История

братья Дин

Эскиз водолазного шлема братьев Дин , созданный в 1842 году , — первого в мире водолазного костюма, обеспечивавшегося подачей воды с поверхности.

Первые успешные водолазные шлемы были изготовлены братьями Чарльзом и Джоном Дином в 1820-х годах. ^[10] Вдохновленный пожаром, свидетелем которого он стал в конюшне в Англии, ^[11] он спроектировал и запатентовал «дымовой шлем», который должен был использоваться пожарными в задымленных помещениях 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 воздуху выходить, по мере того как закачивался новый. Пользователь дышал потоком воздуха, когда он проходил мимо лица. Одежда была сделана из кожи или воздухонепроницаемой ткани, закрепленной ремнями.

У братьев не было денег, чтобы построить оборудование самостоятельно, поэтому они продали патент своему работодателю Эдварду Барнарду. В 1827 году были построены первые дымовые шлемы, их сконструировал британский инженер немецкого происхождения Август Зибе . В 1828 году братья 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 вертикальном положении (иначе вода попадала в костюм). ^[10]

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 с обнаруженного затонувшего корабля Mary Rose брусья, ружья, большие луки и другие предметы.

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.

Шлем Siebe

Усовершенствованный проект Зибе , 1873 год.

В 1830-х годах братья Дин попросили Сибе применить его мастерство для улучшения конструкции их подводного шлема. ^[12] Развивая усовершенствования, уже сделанные другим инженером, Джорджем Эдвардсом, Сибе создал собственную конструкцию: шлем, прикрепленный к водонепроницаемому брезентовому водолазному костюму полной длины . Оборудование включало выпускной клапан в шлеме, который позволял выходить избыточному воздуху, не допуская попадания воды. Закрытый водолазный костюм, соединенный с воздушным насосом на поверхности, стал первым эффективным стандартным водолазным костюмом и прототипом каски, которая используется и по сей день.

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 с 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 . ^[12]

Легкие шлемы

Коммерческому водолазу и изобретателю Джо Савойе приписывают изобретение шейного уплотнителя в 1960-х годах, что сделало возможной новую эру легких шлемов, включая серию Kirby Morgan Superlite (адаптацию существующей « Band Mask » Моргана в полноценный шлем). Савой не запатентовал это изобретение, хотя у него были патенты на другое снаряжение для дайвинга, ^{[13] [14]} , что позволило широко распространить эту концепцию другими производителями. Шейный уплотнитель герметизирует шлем вокруг шеи водолаза таким же образом, как работает шейный уплотнитель сухого костюма, используя аналогичные материалы. Это позволяет носить шлем на голове и не поддерживать его плечами на корсете (нагруднике), поэтому шлем может поворачиваться вместе с головой и, следовательно, может быть гораздо более плотным, что значительно уменьшает объем, и поскольку шлем должен быть балластирован для нейтральной плавучести, общий вес уменьшается. ^[15] Шейные уплотнители уже использовались в космических скафандрах в проекте «Меркурий» , а шейные обтюраторы использовались в сухих костюмах еще дольше, ^[16] но Савойя был первым, кто применил эту технологию для герметизации нижней части водолазного шлема.

Типы

Выставка водолазных шлемов из разных стран

Стандартные водолазные шлемы (медные)

Первоначально стандартным снаряжением для дайвинга был медный шлем или «боннет» (британский английский), закреплённый на медном нагруднике или «корсете», который переносил вес на плечи дайвера. Этот узел был закреплён на резиновой прокладке на сухом костюме, чтобы создать водонепроницаемое уплотнение. Дыхательный воздух, а позднее иногда и газовые смеси на основе гелия, закачивались через шланг в невозвратный впускной клапан на шлеме или нагруднике и выпускались в окружающую среду через выпускной клапан.

Исторически, глубоководные водолазные шлемы описывались по количеству болтов, используемых для их крепления к резиновой прокладке водолазного костюма, и, где это применимо, по количеству болтов, используемых для крепления капота (шлема) к корсету (нагруднику). Это варьировалось от шлемов без болтов, двух, трех и четырех болтов; корсеты с шестью, восемью или 12 болтами; и шлемы с двумя-тремя, двенадцатью четырьмя и двенадцатью шестью болтами. ^{[ необходима цитата ]} Например, американские шлемы двенадцать-четыре использовали 12 болтов для крепления нагрудника к костюму и четыре болта для герметизации шлема к нагруднику. Шлем без болтов использовал подпружиненный зажим для крепления шлема к корсету поверх прокладки костюма, и многие шлемы были герметизированы к нагруднику с помощью прерывистой винтовой резьбы на 1/8 оборота. Шведские шлемы отличались тем, что вместо корсета использовали шейное кольцо, предшественника более современного водолазного снаряжения, но громоздкое и неудобное для водолаза. Еще одним отличием является количество смотровых окон или «фонарей», обычно одно, три или четыре. Передний фонарь можно было открыть для воздуха и связи, когда водолаз находился вне воды. Это снаряжение обычно называют стандартным водолазным костюмом и «тяжелым снаряжением». ^{[ необходима цитата ]}

Иногда водолазы теряли сознание, работая на глубине 120 футов в стандартных шлемах. Английский физиолог Дж. С. Холдейн экспериментально обнаружил, что это отчасти было связано с накоплением углекислого газа в шлеме, вызванным недостаточной вентиляцией и большим мертвым пространством, и установил минимальный расход в 1,5 кубических фута (42 л) в минуту при давлении окружающей среды. ^[17]

Небольшое количество медных шлемов Heliox было изготовлено ВМС США для Второй мировой войны. 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 (шляпка, канистра скруббера и корсет) ^[18] 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 дыхательный газ рециркулировал через скруббер путем вовлечения газа шлема в поток из инжектора, подающего свежий газ, система, впервые разработанная Dräger в 1912 году. ^[19]

Шлемы для мелководья

Три модели шлемов для мелководного дайвинга Miller Dunn Divinhood

Шлем для мелководья — это очень простая концепция: шлем с смотровыми окнами, который надевается на голову водолаза, чтобы он опирался на плечи. Он должен иметь слегка отрицательную плавучесть при наполнении воздухом, чтобы не уплывать от водолаза во время использования. Воздух подается через шланг низкого давления и выходит в нижней части шлема, который не герметично соединен с костюмом, и может быть снят водолазом в чрезвычайной ситуации. Шлем зальется водой, если водолаз наклонится или упадет. Шлем для мелководья обычно имеет ручку сверху, чтобы помочь водителю поднять его на водолаза и снять с него, когда он находится вне воды. Конструкция может быть разной и варьируется от относительно тяжелых металлических отливок до более легких листовых металлических оболочек с дополнительным балластом. ^[20]

Эта концепция использовалась для любительского дайвинга в качестве дыхательной системы для использования неподготовленными туристами под непосредственным наблюдением инструктора по дайвингу в благоприятной для дайвинга среде, продавалась как система дайвинга Sea Trek. ^{[21] [22]}

Легкие востребованные шлемы

Поставляемый с поверхности легкий шлем открытого типа

Легкий водолазный шлем — это тип, который более плотно прилегает к голове водолаза, уменьшая внутренний объем и, таким образом, уменьшая смещенный объем шлема, поэтому требуется меньшая масса, чтобы сделать плавучесть шлема нейтральной. Следствием этого является уменьшение общей массы оборудования, переносимого водолазом, который не должен плавать в воде. Это уменьшение объема и массы позволяет водолазу более надежно поддерживать шлем на голове и шее, когда он находится вне воды, поэтому, когда он погружен и имеет нейтральную плавучесть, он удобен для перемещения головы, позволяя водолазу использовать движение шеи для изменения направления обзора, что, в свою очередь, увеличивает общее поле зрения водолаза во время работы. Поскольку легкий шлем может поддерживаться головой и шеей, его можно герметично прикрепить к шее с помощью шейного уплотнителя, независимо от водолазного костюма, что делает операции одинаково удобными как с сухими костюмами, так и с мокрыми, включая гидрокостюмы для горячей воды. Некоторые модели можно прикрепить непосредственно к сухому костюму для максимальной изоляции от окружающей среды. ^[23]

Шейный уплотнитель из вспененного неопрена или латекса многих популярных шлемов Kirby-Morgan крепится к овальному металлическому кольцу, которое зацепляется за нижнюю часть шлема спереди. Складной фиксирующий воротник на задней части шлема откидывается вперед и вверх, чтобы подтолкнуть заднюю часть шейного кольца вверх к основанию шлема, а также предотвращает подъем шлема с головы, частично перекрывая отверстие шейного кольца сзади. Фиксирующий воротник фиксируется в заблокированном положении двумя подпружиненными защелками с вытяжными штифтами. Шлем герметизируется над шейным кольцом с помощью уплотнительного кольца цилиндра. Другие устройства могут использоваться с аналогичным эффектом на других моделях, таких как KMSL 17B, где уплотнение выполнено на внешней стороне шлема с уплотнительным кольцом, установленным в канавке в стекловолоконном ободе. Рычажный зажим с хомутом устанавливается на шейном уплотнителе и герметизируется к ободу шлема, или формованное резиновое уплотнение, прикрепленное к сухому костюму, зажимается на шлеме с помощью аналогичной системы зажимов. ^{[23] [24]}

Шлемы открытого типа

Внутренний вид Kirby Morgan 37, демонстрирующий рото-носовую маску, микрофон и громкоговоритель системы связи.

Известные современные коммерческие шлемы включают Kirby Morgan Superlite-17 1975 года и разработки этой модели. Эти шлемы относятся к типу «требования», обычно изготавливаются на основе стекловолоконной оболочки с хромированными латунными деталями и считаются стандартом в современном коммерческом дайвинге для большинства операций. ^[25]

Kirby Morgan доминирует на рынке новых шлемов, но есть и другие производители, включая Savoie , Miller, Gorski , Composite-Beat Engel, Divex иAdvanced Diving Equipment Company , производитель шлема Swindell Free-Flow. Многие из них все еще используются; новый шлем представляет собой инвестицию в несколько тысяч долларов, и большинство дайверов покупают свой собственный или арендуют его у своего работодателя. ^{[ необходима цитата ]}

Корпорация Ocean Development Corporation выпустила шлем Ratcliffe, широко известный как «Rat Hat», и позже была выкуплена Oceaneering International , которая продолжала производство в течение нескольких лет. Он может функционировать как в режиме свободного потока, так и в режиме спроса. ^[26]

Возврат шлемов

Шлемы Reclaim используют систему подачи на поверхность для подачи дыхательного газа водолазу таким же образом, как и в шлемах открытого цикла, но также имеют возвратную систему для возврата и переработки выдыхаемого газа для экономии дорогостоящего гелиевого разбавителя, который был бы сброшен в окружающую воду и потерян в системе открытого цикла. Восстановленный газ выпускается из шлема через регулятор обратного давления и возвращается на поверхность через шланг в шлангокабеле, который предусмотрен для этой цели, проходит через скруббер для удаления углекислого газа, смешивается с кислородом до требуемой смеси и повторно сжимается для немедленного повторного использования или хранится для последующего использования. ^{[27] [28]}

Чтобы обеспечить безопасный выпуск выхлопных газов из шлема, они должны пройти через регулятор обратного давления выхлопных газов, который работает по тому же принципу, что и встроенный выпускной клапан дыхательной системы, активируемый разницей давления между внутренней частью шлема и давлением окружающей среды. Выпускной клапан возврата может быть двухступенчатым клапаном для более низкого сопротивления и, как правило, будет иметь ручной перепускной клапан, который позволяет выхлопу попадать в окружающую воду. Шлем будет иметь аварийный клапан затопления, чтобы предотвратить возможный отказ регулятора выхлопных газов, вызывающий сдавливание шлема, прежде чем дайвер сможет обойти его вручную. ^[29]

Шлемы свободного потока

Водолазный шлем свободного потока ВМС США Mark 12

В шлемах свободного или постоянного потока газ подается с приблизительно постоянной скоростью, установленной оператором панели, независимо от дыхания водолаза, и выходит через выпускной клапан против небольшого регулируемого избыточного давления. Шлемы свободного потока используют гораздо большее количество газа, чем шлемы по требованию, что может вызвать логистические трудности и очень дорого, когда используются специальные дыхательные газы (например, гелиокс). Они также производят постоянный шум внутри шлема, что может вызвать трудности со связью. Шлемы свободного потока по-прежнему предпочтительны для некоторых применений погружений с опасными материалами, потому что их природа положительного давления может предотвратить попадание опасного материала в случае нарушения целостности костюма или шлема. Они также остаются относительно распространенными при мелководном воздушном погружении, где расход газа не вызывает особого беспокойства, и при ядерном дайвинге, потому что их необходимо утилизировать после некоторого периода использования из-за облучения; шлемы свободного потока значительно дешевле ^{[ требуется ссылка ]} в приобретении и обслуживании, чем шлемы по требованию.

«Воздушная шляпа» DESCO — это металлический шлем свободного потока, разработанный в 1968 году и до сих пор находящийся в производстве. Хотя он несколько раз обновлялся, базовая конструкция осталась неизменной, и все обновления можно модернизировать на старых шлемах. Его прочная и простая конструкция (его можно полностью разобрать в полевых условиях с помощью только отвертки и гаечного ключа) делает его популярным для операций на мелководье и погружений с опасными материалами. Шлем крепится к водолазному костюму шейным кольцом и удерживается на месте водолаза против плавучести с помощью «резинового ремня», который проходит между ног. Плавучесть можно точно настроить, отрегулировав впускные и выпускные клапаны для управления внутренним давлением, которое будет контролировать объем газа в прикрепленном сухом костюме. Концепция и работа очень похожи на стандартный водолазный шлем. ^[30] Уровень шума может быть высоким и может мешать общению и влиять на слух водолаза.

В 1980 году ВМС США заменили шлем Mark V на глубоководный шлем Morse Engineering Mark 12, который имеет стекловолоконный корпус с характерной большой прямоугольной передней лицевой панелью для лучшего поля зрения при работе. Он также имеет боковые и верхние смотровые окна для периферического зрения. Этот шлем также может использоваться для смешанного газа либо для открытого цикла, либо как часть модульной полузакрытой системы цикла, которая использует установленный сзади рециркуляционный скруббер, соединенный с нижней частью задней части шлема гибкими дыхательными шлангами. Шлем использует шейный уплотнитель или может быть подключен напрямую к сухому костюму и использует лямки для удержания шлема на месте, но балластирован для обеспечения нейтральной плавучести и центра тяжести в центре плавучести для устойчивости. Воздушный поток направляется через лицевую панель для предотвращения запотевания. ^[31] Оба шлема Mk V и Mk 12 использовались в 1981 году. ^[32] Уровень шума в Mk 12 в режиме открытого цикла может оказывать неблагоприятное воздействие на слух водолаза. Уровень интенсивности звука составил 97,3 дБ(А) на глубине 30,5 м. ^[33] Mk 12 был снят с производства в 1993 году. ^[17]

Другими производителями являются Dräger и Ratcliffe/ Oceaneering .

Также использовались легкие прозрачные купольные шлемы. Например, система с поверхностной подачей Sea Trek, разработанная в 1998 году компанией Sub Sea Systems, используется для любительского дайвинга. ^{[34] [22]} Также Lama, почти сферический акриловый купольный шлем, разработанный Ивом Ле Массоном в 1970-х годах, использовался на телевидении , чтобы зрители могли видеть лицо и слышать голос ведущего под водой. ^{[35] [36]}

• 
  Вид спереди на водолазный шлем AH3 с системой свободного потока
• 
  Вид сбоку на водолазный шлем AH3 с системой свободного потока
• 
  Dräger DM 220

Безопасность

Использование герметичного шлема для дайвинга, как правило, безопаснее, чем полнолицевая или полумаска, так как дыхательные пути относительно хорошо защищены, и дайвер может пережить потерю сознания до тех пор, пока его не спасут в большинстве случаев, при условии, что подача дыхательного газа не прерывается. Существуют опасности, связанные с использованием шлема, но риски относительно невелики. Шлем также является существенной защитой от окружающей среды. Он защищает от ударов по голове и шее, внешнего шума и потери тепла от головы. Если он герметично соединен с сухим костюмом и оснащен подходящей вытяжной системой, он также эффективен против загрязненной окружающей воды. ^[37] Шлемы для мелководья, которые открыты снизу, не защищают дыхательные пути, если дайвер не остается в вертикальном положении.

Одной из наиболее очевидных опасностей является возможность затопления, но пока имеется достаточный запас дыхательного газа, шлем можно продуть от попавшей в него воды. Шлем, запечатанный шейным уплотнителем, можно продуть, не затрагивая водолазный костюм, и вода будет вытекать из выпускных отверстий, если нет серьезных структурных повреждений оболочки, смотровых окон или шейного уплотнителя. Оболочка и смотровые окна прочные и нелегко пробить. Шейный уплотнитель более уязвим, но даже с серьезным разрывом можно справиться, удерживая голову вертикально, чтобы предотвратить затопление против газа внутри. Были случаи, когда шлем отделялся от хомута из-за отказа запирающего кулачка или запирающего штифта, но предохранительные зажимы на рычагах кулачка и переделка запирающего штифта делают риск чрезвычайно низким в более поздних конструкциях. ^[30]

Сдавливание шлема происходит, когда внутреннее давление шлема ниже давления окружающей среды. В ранние дни погружений с поверхностной подачей это могло произойти, если водолаз спускался так быстро, что ручной насос подачи воздуха не мог справиться с компрессией из-за увеличения гидростатического давления. Это больше не проблема, поскольку системы подачи газа были модернизированы. Другой причиной катастрофического снижения давления в шлеме был разрыв шланга подачи воздуха гораздо мельче водолаза, и воздух выходил из поврежденного шланга, снижая внутреннее давление шлема до давления на глубине разрыва, которое могло составлять несколько атмосфер. Поскольку стандартный водолазный шлем герметично соединен с водонепроницаемым сухим костюмом, весь воздух из костюма быстро терялся, после чего внешнее давление выдавливало как можно большую часть водолаза в шлем. Раздавливающие травмы, вызванные сдавливанием шлема, могли быть серьезными, а иногда и смертельными. Несчастный случай такого типа зафиксирован в ходе спасательных работ Пэсли на HMS Royal George (1756) в 1839 году. Сдавливание шлема из-за отказа воздушного шланга предотвращается установкой обратного клапана в линии в месте соединения со шлемом. Проверка этого клапана является обязательной ежедневной проверкой перед использованием. ^[30] Похожий механизм возможен в системах возврата гелия, используемых для погружений с гелиоксом, где отказ регулятора возврата может привести к потере газа через возвратный шланг. Этот риск смягчается за счет пропускной способности шейного затвора или аварийного клапана затопления, позволяющего шлему временно затапливаться, сбрасывая разницу давления, пока водолаз не сможет переключиться на открытый контур и очистить шлем от воды. ^[29]

Смотрите также

• Водолазное снаряжение  – оборудование, используемое для облегчения подводного плавания.
• Человеческий фактор в проектировании водолазного снаряжения  – Влияние взаимодействия пользователя и снаряжения на проектирование
• Стандартный водолазный костюм  – Медный шлем с прорезиненным брезентовым водолазным костюмом и утяжеленными ботинками

Ссылки

1. Керли, Мэриленд (1986). Оценка человеческого фактора шлема Superlite 37B в режиме открытого цикла с питанием с поверхности (PDF) . Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМС США (отчет). Том NEDU-11-85. Архивировано (PDF) из оригинала 2024-05-13 . Получено 2024-05-13 .
2. Митчелл, Саймон Дж .; Беннетт, Майкл Х.; Берд, Ник; Дулетт, Дэвид Дж.; Хоббс, Джин У .; Кей, Эдвард; Мун, Ричард Э.; Ньюман, Том С.; Ванн, Ричард Д.; Уокер, Ричард; Уайетт, HA (2012). «Рекомендации по спасению погруженного без сознания водолаза, использующего сжатый газ». Undersea & Hyperbaric Medicine . 39 (6): 1099–108. PMID  23342767.
3. "Helmets". starlessriver.com . Архивировано из оригинала 28 октября 2022 . Получено 28 октября 2022 .
4. "Шлемы и аксессуары". deep-ideas.co.uk . Архивировано из оригинала 13 мая 2024 . Получено 28 октября 2022 .
5. Norfleet, WT; Hickey, DD; Lundgren, CE (ноябрь 1987 г.). «Сравнение респираторной функции у водолазов, дышащих через загубник или полнолицевую маску». Undersea Biomedical Research . 14 (6): 503–26. PMID  3120386.
6. "Стеклопластиковый водолазный шлем-раскладушка". Флоридский технологический институт: цифровые коллекции библиотеки Джона Х. Эванса . Получено 2 сентября 2024 г.
7. "История Кирби Моргана". www.kirbymorgan.com . Архивировано из оригинала 18 апреля 2024 года . Получено 2 сентября 2024 года .
8. "Hot Water Shroud Kit - Kirby Morgan accessories". www.marinevision.es . Архивировано из оригинала 17 марта 2023 г. . Получено 17 марта 2023 г. .
9. "Устройство для нагрева дыхательного газа, используемое в условиях глубокого погружения, а также маска или шлем для дайвинга #CN113581423B". patents.google.com . Архивировано из оригинала 18 марта 2023 г. . Получено 17 марта 2023 г. .
10. Bevan, John (27 мая 1996 г.). The Infernal Diver . Submex Ltd. стр. 314. ISBN 0-9508242-1-6.
11. Heiser, Ed (25 июня 2016 г.). «Происхождение подводного плавания». www.heiserclan.com . Архивировано из оригинала 22 апреля 2019 г. . Получено 26 ноября 2019 г. .
12. Acott, C. (1999). "JS Haldane, JBS Haldane, L Hill и A Siebe: краткое резюме их жизни" (PDF) . Журнал Южно-Тихоокеанского общества подводной медицины . 29 (3). ISSN  0813-1988. OCLC  16986801. Архивировано (PDF) из оригинала 2024-05-13 . Получено 2024-05-13 .
13. Соединенные Штаты. Патентное и торговое бюро (1978). «Список патентообладателей». Указатель патентов, выданных Патентным и торговым бюро США, часть 1. Бюро. стр. 1775 – через Университет Миннесоты. Савойя, Гилберт Джозеф, младший. Аппарат для извлечения газа при дайвинге. 4,080,964 3-28-78 Cl.128-142.300
14. Соединенные Штаты. Патентное ведомство (1972). «Список патентообладателей». Указатель патентов, выданных Патентным ведомством США, часть 1. Типография правительства США. стр. 1641 – через Университет штата Мичиган. Савойя, Гильберт Дж. младший, Аппаратура для измерения и восстановления воздуха и газа. 3,670,213 11-16-71 Cl.128-112
15. "Увлекательный рассказ о твердолобом первопроходце". Underwater Contractor International . Теддингтон, Миддлсекс, Великобритания: Underwater World Publications Ltd.: 25 марта–апрель 2006 г. ISSN  1362-0487.
16. Бек, Янвиллем. "Pirelli diving suit". therebreathersite.nl . Янвиллем Бек. Архивировано из оригинала 21 февраля 2020 года . Получено 10 августа 2016 года .
17. ВМС США (1 декабря 2016 г.). Руководство по подводному плаванию ВМС США, редакция 7 SS521-AG-PRO-010 0910-LP-115-1921 (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: Командование военно-морских систем США. Архивировано (PDF) из оригинала 28.12.2016 . Получено 25.10.2022 .
18. "DESCO 29019 Mark V Diving Helmet - Navy Helium Helmet with Single Exhaust Valve (ранняя версия)". Архивировано из оригинала 16 февраля 2018 года . Получено 15 февраля 2018 года .
19. "Going deep". www.divingheritage.com . Архивировано из оригинала 4 мая 2019 . Получено 2 июля 2019 .
20. "Главная страница о шлемах для дайвинга на мелководье". www.divingheritage.com . Архивировано из оригинала 8 августа 2018 г. Получено 22 ноября 2019 г.
21. "Untitled equipment page". www.sea-trek.com . 28 августа 2013 г. Архивировано из оригинала 30 ноября 2019 г. Получено 26 ноября 2019 г.
22. "Список часто задаваемых вопросов без названия". www.sea-trek.com . 19 мая 2012 г. Архивировано из оригинала 13 мая 2019 г. Получено 26 ноября 2019 г.
23. "Описание и эксплуатационные характеристики: Документ № 220602003" (PDF) . www.kirbymorgan.com . Архивировано (PDF) из оригинала 27 октября 2022 г. . Получено 27 октября 2022 г. .
24. "SuperLite 17B". www.kirbymorgan.com . Архивировано из оригинала 28 октября 2022 г. Получено 28 октября 2022 г.
25. "Шлемы для дайвинга Kirby Morgan DSI" (PDF) . kirbymorgan.com. Архивировано (PDF) из оригинала 20 февраля 2012 г. Получено 7 сентября 2016 г.
26. «Погружение в прошлое: потребность в гелии Ratcliffe и двухпортовая крысиная шляпа: коммерческое дайвинговое оборудование». Кирби Морган. 8 декабря 2021 г. Получено 15 октября 2024 г. – через YouTube.
27. "Reclaim Basic Set Up" (PDF) . www.subseasa.com . Архивировано из оригинала (PDF) 29 мая 2020 г. . Получено 10 марта 2020 г. .
28. Беван, Джон, ред. (2005). "Раздел 5.3". Справочник профессионального дайвера (второе изд.). Госпорт, Хэмпшир: Submex Ltd. стр. 238. ISBN 978-0950824260.
29. Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию шлема 17C Ultrajewel 601 Номер детали: A10170 Номер документа: P1884-OM-56 (Редакция: 8-е изд.). JFD Divex.
30. Larn, Richard; Whistler, Rex (1993). Commercial Diving Manual (3-е изд.). Newton Abbott, UK: David and Charles. ISBN 0-7153-0100-4.
31. Трэвер, Ричард П. (ноябрь 1985 г.). Временный протокол для водолазных работ в загрязненной воде (PDF) . PB86-128022 EPA/600/2-85/130 (отчет). Цинциннати, Огайо: Агентство по охране окружающей среды США. Архивировано (PDF) из оригинала 2023-11-08 . Получено 2022-03-24 .
32. Руководство по дайвингу ВМС США, NAVSEA 0994-LP001-9010 (PDF) . Том 2, Погружения с использованием газовых смесей. Редакция 1. Вашингтон, округ Колумбия: Департамент ВМС. Июнь 1981 г. Архивировано (PDF) из оригинала 2 июля 2019 г.
33. Curley, MD; Knafelc, ME (май 1987 г.). «Оценка шума внутри шлема MK 12 SSDS и его влияние на слух дайверов». Undersea Biomed Res . 14 (3): 187–204. PMID  3629736. Архивировано из оригинала 24.03.2022 . Получено 24.03.2022 .
34. "Варианты оборудования". Шлем для дайвинга Sea Trek . Архивировано из оригинала 1 апреля 2009 года . Получено 21 февраля 2009 года .
35. "Lama dive helmet". divingheritage.com. Архивировано из оригинала 9 июня 2016 года . Получено 7 сентября 2016 года .
36. «Вы видели LAMA? Посмотрите на этот уникальный шлем-пузырь». California Diver . 28 июля 2014 г. Архивировано из оригинала 7 сентября 2017 г. Получено 2 сентября 2024 г.
37. Барски, Стивен (2007). Дайвинг в условиях повышенного риска (4-е изд.). Вентура, Калифорния: Hammerhead Press. ISBN 978-0-9674305-7-7.

Внешние ссылки

• Современная коллекция фотографий шлемов
• Водолазный шлем ВМС США Mark V
• Коллекция водолазных шлемов Музея дайвинг-наследия