Дайвинг с ребризером

Underwater diving using self contained breathing gas recycling apparatus

Тренировка водолазов 2-го разведывательного батальона с использованием ребризера Dräger LAR V

Погружение с ребризером — это подводное погружение с использованием водолазных ребризеров , класса подводных дыхательных аппаратов, которые рециркулируют дыхательный газ, выдыхаемый водолазом, после замены использованного кислорода и удаления продукта метаболизма углекислого газа . Погружение с ребризером практикуется водолазами-любителями, военными и научными водолазами в тех случаях, когда оно имеет преимущества перед открытым циклом подводного плавания , а подача дыхательного газа на поверхность нецелесообразна. Основными преимуществами погружения с ребризером являются увеличенная выносливость газа, низкий уровень шума и отсутствие пузырьков. ^[1]

Ребризеры обычно используются для подводного плавания , но иногда также используются в качестве систем спасения для погружений с подачей воды с поверхности . Системы возврата газа, используемые для глубоких погружений с гелиоксом, используют технологию, похожую на технологию ребризеров, как и системы жизнеобеспечения для насыщенного погружения , но в этих случаях оборудование для рециркуляции газа не переносится водолазом. Атмосферные водолазные костюмы также оснащены технологией ребризера для рециркуляции дыхательного газа как части системы жизнеобеспечения, но в этой статье рассматриваются процедуры погружений под давлением окружающей среды с использованием ребризеров, которые переносят водолазы.

Ребризеры, как правило, сложнее в использовании, чем акваланг открытого цикла, и имеют больше потенциальных точек отказа , поэтому приемлемо безопасное использование требует более высокого уровня мастерства, внимания и ситуационной осведомленности, что обычно достигается путем понимания систем, тщательного обслуживания и дополнительного изучения практических навыков эксплуатации и устранения неисправностей . Отказоустойчивая конструкция может снизить вероятность отказа ребризера таким образом, что это немедленно подвергает пользователя опасности, и снижает нагрузку на дайвера, что, в свою очередь, может снизить риск ошибки оператора.

Сравнение с открытой цепью

Основной принцип

На небольшой глубине дайвер, использующий дыхательный аппарат открытого цикла, обычно использует только около четверти кислорода во вдыхаемом воздухе, что составляет около 4–5 % от вдыхаемого объема. Оставшийся кислород выдыхается вместе с азотом и углекислым газом — около 95 % от объема. По мере того, как дайвер погружается глубже, используется примерно та же масса кислорода, которая представляет собой все меньшую долю вдыхаемого газа. Поскольку расходуется лишь небольшая часть кислорода и практически не расходуется инертный газ, каждый выдох из акваланга открытого цикла представляет собой не менее 95 % потерянного потенциально полезного объема газа, который должен быть восполнен из запаса дыхательного газа. ^{[2] [1]}

Ребризер сохраняет большую часть выдыхаемого газа для повторного использования и не выбрасывает его немедленно в окружающую среду. ^{[3] [4]} Инертный газ и неиспользованный кислород сохраняются для повторного использования, а ребризер добавляет газ для замены потребленного кислорода и удаляет углекислый газ. ^[3] Таким образом, газ, рециркулируемый в ребризере, остается пригодным для дыхания и поддерживает жизнь, а дайверу нужно нести только часть газа, который был бы необходим для системы открытого цикла. Экономия пропорциональна давлению окружающей среды, поэтому она больше для более глубоких погружений и особенно значительна, когда в качестве разбавителя инертного газа используются дорогие смеси, содержащие гелий. Ребризер также добавляет газ для компенсации сжатия при увеличении глубины погружения и выпускает газ для предотвращения чрезмерного расширения при уменьшении глубины. ^{[2] [5] [1]}

Преимущества

Водолазы ВМС США по обезвреживанию взрывоопасных предметов (EOD)

Преимущества эффективности

Главным преимуществом ребризера по сравнению с дыхательным оборудованием открытого цикла является экономичное использование газа. При использовании акваланга открытого цикла весь воздух выбрасывается в окружающую воду, когда дайвер выдыхает. Вдыхаемый воздух из системы акваланга открытого цикла с баллонами, заполненными сжатым воздухом, содержит около 21% ^[6] кислорода. Когда этот воздух выдыхается обратно в окружающую среду, уровень кислорода в нем составляет от 15 до 16%, когда дайвер находится при атмосферном давлении. ^[6] Это оставляет доступное использование кислорода на уровне около 25%; остальные 75% теряются. Поскольку оставшиеся 79% дыхательного газа (в основном азот ) инертны, дайвер на акваланге открытого цикла использует только около 5% содержимого баллонов. ^[1]

На глубине это преимущество ребризера становится еще более заметным. Скорость метаболизма дайвера не зависит от давления окружающей среды (то есть глубины), поэтому скорость потребления кислорода не меняется с глубиной. Выработка углекислого газа также не меняется, поскольку она также зависит от скорости метаболизма. Это заметное отличие от открытого цикла, где количество потребляемого газа увеличивается с увеличением глубины, поскольку плотность вдыхаемого газа увеличивается с давлением, а объем вдоха остается практически неизменным. ^[1]

Преимущества осуществимости

Очень длительные или глубокие погружения с использованием оборудования для подводного плавания с открытым циклом могут быть невозможны, поскольку существуют ограничения на количество и вес баллонов для дайвинга, которые может нести дайвер. Экономия потребления газа ребризером также полезна, когда вдыхаемая газовая смесь содержит дорогие газы, такие как гелий . При нормальном использовании на постоянной глубине потребляется только кислород: небольшие объемы инертных газов теряются во время любого погружения, в основном из-за выпуска газа при его расширении при всплытии. Например, дайверу с ребризером замкнутого цикла теоретически не нужно больше использовать газ-разбавитель после достижения полной глубины погружения. При всплытии разбавитель не добавляется, но большая часть газа в контуре теряется при его расширении и выпуске. Поэтому очень небольшого количества тримикса может хватить на много погружений. Возможно, что 3-литрового ( номинальная емкость 19 кубических футов ) баллона-разбавителя хватит на восемь погружений на 40 м (130 футов). ^[1]

Другие преимущества

• За исключением всплытия, ребризеры замкнутого цикла не производят пузырьков во время нормальной работы, не производят пузырькового шума и гораздо меньше шипения газа по сравнению с аквалангами открытого цикла ; ^[6] это может скрыть военных водолазов и позволяет водолазам, занимающимся морской биологией и подводной фотографией, не пугать морских животных и тем самым приближаться к ним. ^[7]
• Отсутствие пузырьков позволяет водолазам, изучающим затонувшие корабли, проникать в закрытые помещения затонувших кораблей, не заполняя их воздухом медленно, что может ускорить процесс ржавления, а также является преимуществом при погружениях в пещеры, если на потолке есть рыхлый материал, который может быть вынесен пузырьками, что ухудшит видимость.
• Полностью замкнутый контур ребризера может использоваться для оптимизации пропорции инертных газов в дыхательной смеси и, следовательно, минимизации требований к декомпрессии у дайвера за счет поддержания определенного и почти постоянного относительно высокого парциального давления кислорода ( ) на всех глубинах. ${\displaystyle P_{O_{2}}}$
• Дыхательный газ в контуре ребризера теплее и влажнее, чем сухой и холодный газ из оборудования открытого цикла, что делает его более комфортным для дыхания при длительных погружениях и вызывает меньшее обезвоживание и переохлаждение дайвера. ^[8]
• Многие ребризеры имеют систему кислородных датчиков, которые позволяют водолазу или контуру управления регулировать парциальное давление кислорода. Это может дать существенное преимущество в конце более глубоких погружений, когда водолаз может повысить парциальное давление кислорода во время декомпрессии, что позволяет сократить время декомпрессии. Необходимо следить за тем, чтобы парциальное давление кислорода не устанавливалось на уровне, когда оно может стать токсичным. Исследования показали, что парциальное давление кислорода 1,6 бар может вызывать симптомы острой токсичности при длительном воздействии. ^[9]
• Потеря массы во время погружения уменьшается, поскольку используется гораздо меньшее количество газа, поэтому плавучесть на постоянной глубине не сильно меняется по мере погружения, и для компенсации расхода газа требуется меньший вес балласта.

Недостатки

По сравнению с открытым контуром подводного плавания, ребризеры имеют некоторые недостатки, включая стоимость, сложность эксплуатации и обслуживания, а также более критические пути к отказу. Неисправный ребризер может поставлять газовую смесь, которая содержит слишком мало кислорода для поддержания жизни, слишком много кислорода, что может вызвать судороги, или может позволить углекислому газу накопиться до опасного уровня. Некоторые разработчики ребризеров пытаются решить эти проблемы, контролируя систему с помощью электроники, датчиков и систем сигнализации. Они дороги и подвержены отказам, неправильной настройке и неправильному использованию. ^[10]

• Кислородные ребризеры (простой замкнутый контур) ограничены небольшой глубиной погружения около 6 м, за пределами которой риск острого отравления кислородом очень быстро возрастает до неприемлемого уровня.
• Ребризеры полузакрытого цикла менее эффективны, чем закрытые, и более сложны в механическом отношении, чем ребризеры открытого цикла или кислородные ребризеры.
• Ребризеры замкнутого цикла еще более сложны механически и, как правило, полагаются на электронные приборы и системы управления для контроля и поддержания безопасной дыхательной газовой смеси. Это делает их более дорогими в производстве, более сложными в обслуживании и тестировании и чувствительными к попаданию влаги на их схемы.
• В зависимости от сложности ребризера существует больше режимов отказа, чем для открытого цикла подводного плавания, и некоторые из этих режимов отказа являются критическими для безопасности и нелегко распознаются дайвером без технического вмешательства. Основным недостатком ребризера является то, что из-за отказа газ может оставаться доступным для дыхания, но подаваемая смесь может не поддерживать сознание, и это может быть не очевидно для пользователя. При открытом цикле этот тип отказа может произойти только в том случае, если дайвер выберет неподходящий газ, и наиболее распространенный тип отказа открытого цикла, отсутствие подачи газа, сразу очевиден, и корректирующие действия, такие как переход на альтернативный источник, будут предприняты немедленно.

Требование к спасению при погружении с ребризером иногда может потребовать от дайвера с ребризером нести почти столько же баллонов, сколько и дайвер с открытым циклом, чтобы дайвер мог выполнить необходимые декомпрессионные остановки, если ребризер полностью выйдет из строя. ^[11] Некоторые дайверы с ребризером предпочитают не нести достаточно спасательного запаса для безопасного всплытия с дыханием открытого цикла, а вместо этого полагаются на ребризер, полагая, что необратимый отказ ребризера очень маловероятен. Эта практика известна как альпинизм или дайвинг с альпинистами и, как правило, осуждается из-за предполагаемого чрезвычайно высокого риска смерти в случае отказа ребризера. ^[12]

Другие отличия

Главное различие между дайвингом с ребризером и дайвингом с открытым циклом заключается в тонком контроле нейтральной плавучести. Когда дайвер с открытым циклом вдыхает, давление сильно сжатого газа из баллона снижается регулятором, и он поступает в легкие в гораздо большем объеме, чем он занимал в баллоне. Это означает, что дайвер имеет тенденцию немного подниматься с каждым вдохом и немного опускаться с каждым выдохом. Этого не происходит с дайвером с ребризером, потому что дайвер циркулирует примерно постоянный объем газа между своими легкими и дыхательным мешком. Это не является преимуществом или недостатком, но требует некоторой практики, чтобы приспособиться к разнице. ^{[5] [1]}

Функция

Ребризер функционирует путем удаления углекислого газа из выдыхаемого газа, восполнения использованного кислорода и подачи рециркулированного газа под давлением окружающей среды для вдыхания дайвером. ^[1]

Выносливость скруббера

При погружениях с ребризером типичная эффективная выносливость скруббера составляет от получаса до нескольких часов дыхания в зависимости от типа и размера скруббера, абсорбирующих характеристик, температуры и давления окружающей среды, механики работы ребризера и количества углекислого газа, вырабатываемого дайвером, которое в основном зависит от скорости его метаболизма . ^[8]

Управление миксом

Основная потребность в ребризере — поддерживать парциальное давление кислорода ( ) в смеси от слишком низкого (вызывающего гипоксию ) или слишком высокого (вызывающего кислородное отравление ). У людей потребность в дыхании обычно вызвана высоким уровнем углекислого газа в крови, а не недостатком кислорода. Если добавляется недостаточно нового кислорода, доля кислорода в контуре может стать слишком низкой для поддержания сознания и в конечном итоге слишком низкой для поддержания жизни. Возникающая в результате серьезная гипоксия вызывает внезапную потерю сознания практически без предупреждения. Это делает гипоксию смертельно опасной для водолазов с ребризером. ^[1] ${\displaystyle P_{O_{2}}}$

Метод, используемый для регулирования диапазона парциального давления кислорода в дыхательном контуре, зависит от типа ребризера.

В кислородном ребризере после тщательной промывки контура смесь фактически статическая на 100% кислорода, а парциальное давление зависит только от глубины. В некоторых ранних кислородных ребризерах дайверу приходилось вручную открывать и закрывать клапан кислородного баллона, чтобы пополнить дыхательный мешок каждый раз, когда объем становился низким. В других небольшой непрерывный поток кислорода обеспечивается клапаном ограничения потока, но в комплекте также имеется ручной перепускной клапан для спуска и когда потребление превышает подачу. В более продвинутых кислородных ребризерах давление в дыхательном мешке контролирует поток кислорода с помощью клапана по требованию, который добавляет газ, когда мешок пуст, а внутреннее давление падает ниже окружающего.

В полузакрытом ребризере состав контура зависит от сочетания следующих факторов:

• тип системы добавления газа и ее настройка в сочетании с используемой газовой смесью, которые контролируют скорость добавления кислорода. Доля кислорода ограничивается газовой смесью. Она может быть ниже, но не выше.
• скорость работы и, следовательно, скорость потребления кислорода, которая контролирует скорость истощения кислорода и, следовательно, результирующую фракцию кислорода.
• глубина, которая обычно приводит к увеличению парциального давления пропорционально давлению окружающей среды и доле кислорода.

В ручных ребризёрах замкнутого цикла дайвер контролирует газовую смесь и объём в контуре, вручную вводя кислород и разбавляющие газы в контур и выпуская воздух из контура. Контур имеет предохранительный клапан для предотвращения повреждений, вызванных избыточным давлением в контуре, когда клапан загубника закрыт.

Narked at 90 Ltd – электронный контроллер ребризера Deep Pursuit Advanced.

Ребризеры замкнутого цикла с электронным управлением оснащены электрогальваническими датчиками кислорода , которые отслеживают парциальное давление кислорода, и электронными системами управления, которые впрыскивают больше кислорода для поддержания заданного значения и выдают дайверу звуковое, визуальное или вибрационное предупреждение, если парциальное давление кислорода достигает опасно высокого или низкого уровня. ^[1]

Объем в контуре как SCR, так и CCR обычно поддерживается автоматическим клапаном разбавителя , регулируемым давлением , который работает по тому же принципу, что и клапан подачи, добавляя разбавитель, когда вдох снижает давление в контуре во время спуска или если дайвер удаляет газ из контура, выдыхая через нос. ^[1]

Уставки

Заданное значение (или контрольная точка) — это заводская установка или программируемое пользователем предельное значение для желаемого парциального давления кислорода в контуре ребризера. Обратная связь фактического парциального давления кислорода, измеренная датчиками кислорода, сравнивается с заданными значениями, и если оно отклоняется за пределы верхних и нижних заданных значений, система управления активирует электромагнитный клапан для добавления кислорода или разбавляющего газа в контур для корректировки содержания кислорода до тех пор, пока оно не вернется в пределы заданных значений. Обычно пользователь может отменить добавление газа путем ручной активации клапанов впрыска. ^{[5] [1]}

Некоторые системы управления позволяют переключать заданные значения, активируемые глубиной, так что одна пара заданных значений может быть выбрана для основной части погружения, а другая пара, обычно более богатая, для ускоренной декомпрессии выше предельной глубины. Переключение происходит автоматически во время подъема, но высокие заданные значения не активируются перед подъемом, поскольку они, как правило, нежелательны во время спуска и основной части погружения. ^{[5] [1]}

Глубокий сектор заданного значения выбирается для минимизации декомпрессионных обязательств, а также для поддержания низкого риска кислородного отравления в течение ожидаемой продолжительности погружения. Можно использовать значения от около 1,4 бар для короткого погружения до 1,0 бар для очень длительного погружения, при этом 1,2–1,3 бар являются частым компромиссом общего назначения. (см. таблицы ребризеров ВМС США). Декомпрессионное заданное значение имеет тенденцию быть немного выше для ускорения выведения инертных газов, сохраняя при этом низкий риск кислородного отравления. Обычно выбираются значения от 1,4 до 1,6 бар в зависимости от ожидаемой продолжительности декомпрессии. ^{[5] [1]}

Газовая выносливость

Газовая выносливость зависит от количества доступного газа и системы управления для впрыска для поддержания заданных значений парциального давления кислорода. К ним относятся постоянный массовый расход, ручное управление и автоматическое управление путем впрыска газа через электромагнитный клапан. Впрыск может следовать модели «bang-bang», «on-off» или «hysteresis», где клапан активируется, и газ впрыскивается до тех пор, пока не достигнет верхнего предела заданного значения, деактивируется до тех пор, пока парциальное давление не снизится до нижнего предела заданного значения, и впрыск начинается снова, или более сложным моделям, таким как пропорционально-интегрально-производное (ПИД) управление, в котором скорость впрыска контролируется с учетом текущей скорости использования и изменений скорости использования. Газовая выносливость может зависеть от используемой модели управления. ^[8]

Расчет смеси контуров

В ребризерах закрытого цикла газовая смесь дыхательного контура либо известна (100% кислорода), либо контролируется и регулируется в установленных пределах либо водолазом, либо схемой управления, но в случае полузакрытых ребризеров, где газовая смесь зависит от настроек перед погружением и усилий водолаза, необходимо рассчитать возможный диапазон газового состава во время погружения. Расчет зависит от режима добавления газа.

Парциальное давление кислорода в полузакрытом ребризере

Водолаз с постоянной рабочей нагрузкой в ​​аэробных рабочих условиях будет использовать приблизительно постоянное количество кислорода как долю минутного объема дыхания (RMV, или ). Это соотношение минутной вентиляции и потребления кислорода является коэффициентом извлечения и обычно находится в диапазоне от 17 до 25 с нормальным значением около 20 для здоровых людей. Были измерены значения от 10 до 30. ^[13] Изменения могут быть вызваны диетой водолаза и мертвым пространством водолаза и оборудования, повышенным уровнем углекислого газа или повышенной работой дыхания и толерантностью к углекислому газу. ${\displaystyle V_{O_{2}}}$ ${\displaystyle V_{E}}$ ${\displaystyle K_{E}}$

${\displaystyle K_{E}={\frac {V_{E}}{V_{O_{2}}}}}$(≅20)

Таким образом, объем газа в дыхательном контуре можно описать как приблизительно постоянный, а добавление свежего газа должно уравновешивать сумму сбрасываемого объема, метаболически удаленного кислорода и изменения объема из-за изменения глубины. (метаболический углекислый газ, добавленный в смесь, удаляется скруббером и, следовательно, не влияет на уравнение)

Постоянный массовый расход

Схематическая диаграмма контура и пневматики типичного полузакрытого ребризера с постоянным массовым расходом
1 Клапан погружения/всплытия с обратными клапанами контура
2 Выпускной шланг
3 Канистра скруббера (осевой поток)
4 Противолегкое
5 Клапан избыточного давления контура
6 Клапан вдоха
7 Баллон подачи дыхательного газа
8 Клапан баллона
9 Регулятор абсолютного давления
10 Погружной манометр
11 Автоматический клапан разбавителя
12 Отверстие для измерения постоянного массового расхода
13 Ручной перепускной клапан
14 Клапан аварийного отключения

Парциальное давление кислорода в системе с постоянным массовым расходом контролируется скоростью потока подаваемого газа через отверстие и потреблением кислорода водолазом. Скорость сброса равна скорости подачи за вычетом потребления кислорода для этого случая.

Изменение доли кислорода в дыхательном контуре можно описать следующим уравнением: ^[14] ${\displaystyle dF_{O_{2}loop}}$

$${\displaystyle V_{loop}\times dF_{O_{2}loop}=(Q_{feed}\times F_{O_{2}feed}-V_{O_{2}}-(Q_{feed}-V_{O_{2}})\times F_{O_{2}loop})dt}$$

Где:

${\displaystyle V_{loop}}$= объем дыхательного контура

${\displaystyle Q_{feed}}$= расход свежего газа, подаваемого через отверстие

${\displaystyle F_{O_{2}feed}}$= доля кислорода в подаваемом газе

${\displaystyle V_{O_{2}}}$= скорость поглощения кислорода водолазом

Это приводит к дифференциальному уравнению:

$${\displaystyle {\frac {dF_{O_{2}loop}}{dt}}={\frac {(Q_{feed}\times F_{O_{2}feed}-V_{O_{2}}(t)-(Q_{feed}-V_{O_{2}})\times F_{O_{2}loop}(t))}{V_{loop}}}}$$

С решением:

$${\displaystyle F_{O_{2}loop}(t)={\frac {Q_{feed}\times F_{O_{2}feed}-V_{O_{2}}}{Q_{feed}-V_{O_{2}}}}+(F_{O_{2}loop}^{start}-{\frac {Q_{feed}\times F_{O_{2}feed}-V_{O_{2}}}{Q_{feed}-V_{O_{2}}}})\times e^{-{\frac {Q_{feed}-V_{O_{2}}}{V_{loop}}}t}}$$

Который включает в себя устойчивое состояние и переходный период.

Для большинства расчетов достаточно стационарного члена:

Устойчивую долю кислорода в дыхательном контуре можно рассчитать по формуле: ^[14] ${\displaystyle F_{O_{2}loop}}$

$${\displaystyle F_{O_{2}loop}={\frac {(Q_{feed}\times F_{O_{2}feed}-V_{O_{2}})}{(Q_{feed}-V_{O_{2}})}}}$$

Где:

${\displaystyle Q_{feed}}$= Расход свежего газа, подаваемого через отверстие

${\displaystyle V_{O_{2}}}$= Скорость поглощения кислорода водолазом

${\displaystyle F_{O_{2}feed}}$= Доля кислорода в подаваемом газе

в единой системе единиц.

Поскольку потребление кислорода является независимой переменной, фиксированная скорость подачи даст диапазон возможных фракций кислорода для любой заданной глубины. В интересах безопасности диапазон можно определить, рассчитав фракцию кислорода для максимального и минимального потребления кислорода, а также ожидаемую скорость.

Пассивное сложение

Принципиальная схема контура дыхательного газа пассивного дополнительного полузамкнутого контура ребризера
1 Клапан погружения/всплытия с петлевыми обратными клапанами
2 Шланг выдоха
3 Форкамера дыхательного мешка
4 Обратный клапан к выпускным сильфонам
5 Выпускные сильфоны
6 Клапан избыточного давления
7 Основные дыхательные мешки
8 Дополнительный клапан
9 Скруббер (осевой поток)
10 Шланг вдоха
11 Баллон для хранения дыхательного газа
12 Клапан баллона
13 Первая ступень регулятора
14 Погружной манометр
15 Аварийный клапан

(без компенсации глубины, также известный как выпуск с переменным объемом (VVE) ^[15] )

Парциальное давление кислорода в пассивной системе добавления контролируется частотой дыхания водолаза. Подача газа осуществляется клапаном, который по своей функции эквивалентен клапану с открытым контуром, который открывается для подачи газа, когда дыхательный мешок пуст – подвижная верхняя пластина дыхательного мешка работает как диафрагма клапана с автоматическим переключением, чтобы управлять рычагом, открывающим клапан, когда объем дыхательного мешка мал. Объем может быть низким, потому что внутренние мехи сбросили часть предыдущего вдоха в окружающую среду, или потому что увеличение глубины привело к сжатию содержимого, или из-за комбинации этих причин. Кислород, используемый водолазом, также медленно уменьшает объем газа в контуре.

Изменение доли кислорода в системе можно описать следующим уравнением: ^[16] ${\displaystyle dF_{O_{2}loop}}$

$${\displaystyle V_{loop}\times dF_{O_{2}loop}=((Q_{dump}+V_{O_{2}})\times F_{O_{2}feed}-V_{O_{2}}-Q_{dump}\times F_{O_{2}loop})dt}$$

Где:

${\displaystyle V_{loop}}$= объем дыхательного контура

${\displaystyle F_{O_{2}loop}}$= доля кислорода в газовой смеси в дыхательном контуре

${\displaystyle Q_{dump}}$= поток сбрасываемого газа

${\displaystyle V_{O_{2}}}$= скорость потребления кислорода дайвером

${\displaystyle F_{O_{2}feed}}$= доля кислорода в исходном газе

Это приводит к дифференциальному уравнению:

$${\displaystyle {\frac {dF_{O_{2}loop}}{dt}}={\frac {((Q_{dump}+V_{O_{2}})\times F_{O_{2}feed}(t)-V_{O_{2}}-Q_{dump}\times F_{O_{2}loop}(t))}{V_{loop}}}}$$

С решением:

$${\displaystyle F_{O_{2}loop}(t)={\frac {(Q_{dump}+V_{O_{2}})\times F_{O_{2}feed}-V_{O_{2}}}{Q_{dump}}}+(F_{O_{2}loop}^{start}-{\frac {(Q_{dump}+V_{O_{2}})\times F_{O_{2}feed}-V_{O_{2}}}{Q_{dump}}})\times e^{-{\frac {Q_{dump}}{V_{loop}}}t}}$$

Который включает в себя устойчивое состояние и переходный период.

Для большинства расчетов достаточно стационарного члена:

$${\displaystyle F_{O_{2}bag}(t)={\frac {(Q_{dump}+V_{O_{2}})\times F_{O_{2}feed}-V_{O_{2}}}{Q_{dump}}}}$$

Устойчивую долю кислорода в дыхательном контуре можно рассчитать по формуле: ^[16] ${\displaystyle F_{O_{2}loop}}$ $${\displaystyle F_{O_{2}loop}={\frac {(Q_{dump}+V_{O_{2}})F_{O_{2}feed}-V_{O_{2}}}{Q_{dump}}}}$$

Где:

${\displaystyle Q_{dump}}$= Расход газа, сбрасываемого концентрическими сильфонами

${\displaystyle V_{O_{2}}}$= Скорость поглощения кислорода водолазом

${\displaystyle F_{O_{2}feed}}$= Доля кислорода в подаваемом газе

в единой системе единиц.

Объем сброшенного газа зависит от истекшего минутного объема и давления окружающей среды : ${\displaystyle P_{amb}}$

$${\displaystyle Q_{dump}=P_{amb}\times K_{bellows}\times V_{E}}$$

Где:

${\displaystyle K_{bellows}}$= коэффициент сжатия – отношение объема выдыхаемого воздуха в дыхательных мешках к объему сбрасываемого воздуха.

${\displaystyle V_{E}}$= минутный объем дыхания.

Путем замены:

$${\displaystyle Q_{dump}=P_{amb}\times K_{bellows}\times K_{E}\times V_{O_{2}}}$$

Что можно подставить в уравнение стационарного состояния, чтобы получить:

$${\displaystyle F_{O_{2}loop}={\frac {(P_{amb}\times K_{bellows}\times K_{E}\times V_{O_{2}}+V_{O_{2}})F_{O_{2}feed}-V_{O_{2}}}{P_{amb}\times K_{bellows}\times K_{E}\times V_{O_{2}}}}}$$

Что упрощается до:

$${\displaystyle F_{O_{2}loop}={\frac {(P_{amb}\times K_{bellows}\times K_{E}+1)F_{O_{2}feed}-1}{P_{amb}\times K_{bellows}\times K_{E}}}}$$

В этом случае потребление кислорода и скорость подачи тесно связаны, а концентрация кислорода в контуре не зависит от поглощения кислорода и, скорее всего, будет оставаться в пределах довольно узких допусков расчетного значения для данной глубины.

Доля кислорода в газе в контуре будет более близка к исходному газу для большей глубины.

Вывод выше не учитывает разницу температур между содержимым легких при 37 °C и дыхательным контуром, который обычно будет иметь более низкую температуру. RMV дается в литрах в минуту при температуре тела и давлении окружающей среды, потребление кислорода в стандартных литрах в минуту (STP), а общий объем легких и дыхательного контура в фактических литрах. ^[15] Это можно исправить, используя общее уравнение состояния газа, чтобы получить значения для этих переменных при температуре газа в контуре. Эффект температурных поправок обычно немного ниже значения для доли кислорода в петлевом газе. ^[17]

Максимальная рабочая глубина

MOD для ребризера смешанного газа замкнутого цикла обычно основывается на MOD разбавителя, поскольку это самая бедная смесь, которую можно гарантировать. После промывки разбавителем газ должен быть пригодным для дыхания, и это ограничивает MOD, но можно использовать более одного варианта разбавителя и переключать газ на гипоксическую смесь для более глубокого сектора погружения и на нормоксическую смесь для более мелких секторов.

Расчеты MOD для SCR обычно основаны на MOD для полной концентрации подаваемого газа, так как это может быть использовано для спасения на полной запланированной глубине погружения, и является худшей оценкой токсичности петлевого газа. Расчеты MOD также могут быть выполнены для петлевого газа, как рассчитано, но это зависит от изменений, которые не всегда точно предсказуемы. Расчетные значения петлевого газа для пассивных систем добавления, возможно, могут быть использованы для рабочего расчета MOD и подачи газа для аварийного MOD, учитывая относительно стабильную долю цикла в пассивных системах добавления, однако концентрация петлевого газа может быть ближе к полной концентрации, если дайвер усердно работает, а вентиляция увеличивается за пределами линейного коэффициента извлечения.

Безопасность

Общий принцип безопасности дайвинга, согласно которому дайвер должен быть в состоянии справиться с любой единичной немедленной неисправностью оборудования, представляющей угрозу для жизни, без посторонней помощи, относится и к дайвингу с ребризером. Если восстановление после отказа оставляет дайвера в невыгодном положении, где существует высокий риск отказа в одной точке, с которым дайвер больше не сможет справиться, погружение следует прекратить. ^{[ необходима цитата ]}

Ребризеры имеют изначально более высокий риск механического или электрического отказа из-за их структурной и функциональной сложности, но это может быть смягчено хорошей конструкцией, которая обеспечивает избыточность критических элементов и наличием достаточного количества альтернативных запасов дыхательного газа для аварийного спасения, включая любую необходимую декомпрессию в случае отказа. Отказоустойчивая конструкция , конструкции, которые минимизируют риск ошибок интерфейса человек-машина, и адекватное обучение процедурам, которые касаются этой области, могут помочь снизить уровень смертности. ^{[18] [19]}

Некоторые проблемы безопасности погружений с ребризером можно решить путем обучения, другие могут потребовать изменения культуры безопасности технических дайверов . Основная проблема безопасности заключается в том, что многие дайверы становятся самодовольными, когда они лучше знакомятся с оборудованием, и начинают пренебрегать предварительным контрольным списком при сборке и подготовке оборудования к использованию — процедурами, которые официально являются частью всех программ обучения ребризеров. Также может быть тенденция пренебрегать обслуживанием после погружения, и некоторые дайверы будут нырять, зная, что с устройством есть функциональные проблемы, потому что они знают, что в системе обычно предусмотрена избыточность. Эта избыточность предназначена для того, чтобы обеспечить безопасное завершение погружения, если оно происходит под водой, путем устранения критической точки отказа. Погружение с устройством, которое уже имеет неисправность, означает, что в этом устройстве есть единственная критическая точка отказа, которая может вызвать опасную для жизни чрезвычайную ситуацию, если другой элемент на критическом пути выйдет из строя. Риск может увеличиться на порядки. ^[20]

Опасности

Помимо риска возникновения других заболеваний, связанных с подводным плаванием, которым подвержены водолазы открытого цикла, водолазы, использующие ребризеры, также в большей степени подвержены опасностям, которые напрямую связаны с эффективностью и надежностью общей и конкретной конструкции и конструкции ребризеров, а не обязательно с принципами рециркуляции:

• Внезапное отключение сознания из-за гипоксии, вызванной слишком низким парциальным давлением кислорода в контуре. Особой проблемой является падение давления окружающей среды, вызванное фазой подъема во время погружения, что может снизить парциальное давление кислорода до гипоксических уровней, что приводит к тому, что иногда называют мелководным отключением сознания . ^[21]
• Судороги из-за кислородной токсичности, вызванной слишком высоким парциальным давлением кислорода в контуре. Это может быть вызвано повышением давления окружающей среды, вызванным фазой спуска при погружении, что повышает парциальное давление кислорода до гипероксических уровней. В полностью замкнутом контуре оборудования стареющие датчики кислорода могут стать «ограниченными по току» и не смогут измерять высокие парциальные давления кислорода, что приведет к опасно высоким уровням кислорода.
• Дезориентация, паника , головная боль и гипервентиляция из-за избытка углекислого газа, вызванного неправильной конфигурацией, отказом или неэффективностью скруббера . Скруббер должен быть настроен так, чтобы выдыхаемый газ не мог обойти его; он должен быть правильно упакован и запечатан, и он имеет ограниченную способность поглощать углекислый газ. Другая проблема заключается в том, что дайвер производит углекислый газ быстрее, чем может справиться абсорбент; например, во время тяжелой работы, быстрого плавания или высокой работы дыхания, вызванной чрезмерной глубиной для конфигурации петли и комбинации газовой смеси. Решением этой проблемы является уменьшение усилий и предоставление абсорбенту возможности догнать его. Эффективность скруббера может быть снижена на глубине, где повышенная концентрация других молекул газа из-за давления не позволяет некоторым молекулам углекислого газа достичь активного ингредиента скруббера до того, как газ выйдет из дальней стороны абсорбирующей стопки. ^[22] Низкие температуры в скруббере также замедляют скорость реакции . В частности, известно, что гиперкапния вызывает когнитивные нарушения даже задолго до того, как наступит уровень, на котором проявятся более очевидные симптомы, и это может задержать спасение до стадии, когда дайвер уже не сможет снять загубник, чтобы переключить газ. ^[23]
• Дайвер должен постоянно дышать, чтобы поддерживать постоянный поток газа при умеренных скоростях потока через абсорбент углекислого газа, чтобы абсорбент мог работать наиболее эффективно. Дайверам необходимо избавиться от любых привычек пропускания дыхания, которые могли развиться во время погружений с аквалангом открытого цикла . В ребризерах закрытого цикла постоянное умеренное дыхание также имеет эффект смешивания газа, предотвращая образование в контуре объемов, богатых и бедных кислородом, что может привести к нерепрезентативному измерению парциального давления кислорода и, следовательно, к вводящей в заблуждение информации для системы контроля кислорода. Сниженные максимальные скорости потока глубокого, устойчивого дыхания увеличивают как среднее время пребывания в скруббере, так и резистивную работу дыхания.
• «Едкий коктейль» в контуре, если вода вступает в контакт с натронной известью , используемой в очистителе углекислого газа . Обычно дайвер узнает об этом по привкусу мела во рту. Безопасная реакция — выпрыгнуть из воды, чтобы «открыть контур», и прополоскать рот.
• Медленный низкотемпературный запуск химиката, поглощающего углекислый газ. Это особая проблема с химическим ребризером Chemox, которому требуется влажность дыхания для активации супероксида калия и поглощения углекислого газа. ^[24] Можно предоставить хлоратную свечу , которая производит достаточно кислорода, чтобы дыхание пользователя активировало систему. ^[24]
• Дыхательный контур может быть загрязнен патогенами, если его недостаточно очищать и дезинфицировать между использованиями или между пользователями. Эти патогены могут заразить последующих пользователей. Руководства по эксплуатации включают инструкции по очистке и дезинфекции, которые были протестированы и не наносят чрезмерного вреда оборудованию, но не обязательно эффективны против всех возможных патогенов.

Внутренние ограничения типов ребризеров

Каждый тип ребризера имеет ограничения по безопасному рабочему диапазону и специфические опасности, присущие методу эксплуатации, которые влияют на рабочий диапазон и рабочие процедуры.

Ребризер кислорода

Кислородные ребризеры просты и надежны благодаря своей простоте. Газовая смесь известна и надежна при условии, что контур надлежащим образом продувается в начале погружения и используется правильный газ. Мало что может пойти не так с функцией, кроме затопления, утечки, исчерпания газа и прорыва скруббера, все из которых очевидны для пользователя, и нет риска декомпрессионной болезни, поэтому аварийный свободный подъем на поверхность всегда является вариантом в открытой воде. Критическое ограничение кислородного ребризера - очень малая максимальная рабочая глубина из-за соображений токсичности кислорода . ^[25]

Активное добавление SCR

Активные SCR-системы различаются по сложности, но все они работают с дыхательным контуром, который обычно находится вблизи верхнего предела своей емкости. Поэтому, если система добавления газа выходит из строя, объем газа в контуре, как правило, остается достаточным, чтобы не предупреждать водолаза о том, что кислород истощается, а риск гипоксии относительно высок.

Постоянный массовый расход SCR

Аквалангист с ребризером полузакрытого цикла с постоянным массовым расходом Dräger Dolphin

Постоянное добавление массового расхода обеспечивает контур дополнительным газом, который не зависит от глубины и метаболического потребления кислорода. Если не учитывать добавление для компенсации увеличения глубины, то выносливость устройства в основном фиксирована для данной комбинации отверстия и подаваемого газа. Однако парциальное давление кислорода будет меняться в зависимости от метаболических потребностей, и это, как правило, предсказуемо только в определенных пределах. Неопределенный состав газа означает, что оценки наихудшего случая обычно делаются как для максимальной рабочей глубины, так и для соображений декомпрессии. Если газ не контролируется в реальном времени декомпрессионным компьютером с кислородным датчиком, эти ребризеры имеют меньший безопасный диапазон глубины, чем открытый контур на том же газе, и являются недостатком для декомпрессии.

Особая опасность системы измерения газа заключается в том, что если отверстие частично или полностью заблокировано, газ в контуре будет лишен кислорода, а дайвер не будет знать об этой проблеме. Это может привести к гипоксии и потере сознания без предупреждения. Это можно смягчить, контролируя парциальное давление в реальном времени с помощью датчика кислорода, но это увеличивает сложность и стоимость оборудования.

SCR с регулируемым спросом

Принцип работы заключается в добавлении массы кислорода, пропорциональной объему вентиляции. Добавление свежего газа осуществляется путем регулирования давления в дозировочной камере, пропорционального объему сильфона контрлегкого. Дозирующая камера заполняется свежим газом до давления, пропорционального объему сильфона, с максимальным давлением, когда сильфон находится в пустом положении. Когда сильфон заполняется во время выдоха, газ выпускается из дозировочной камеры в дыхательный контур, пропорционально объему в сильфоне во время выдоха, и полностью выпускается, когда сильфон заполнен. Избыточный газ сбрасывается в окружающую среду через клапан избыточного давления после того, как сильфон заполнен.

Нет зависимости дозировки от глубины или поглощения кислорода. Соотношение дозировки постоянно после выбора газа, а оставшиеся изменения доли кислорода обусловлены изменениями в коэффициенте извлечения. Эта система обеспечивает довольно стабильную долю кислорода, что является разумным приближением открытого контура для целей декомпрессии и максимальной рабочей глубины.

Если бы подача газа в механизм дозировки внезапно прекратилась, подача газа прекратилась бы, и водолаз бы использовал кислород в контуре газа до тех пор, пока он не стал бы гипоксическим, и водолаз не потерял бы сознание. Чтобы предотвратить это, необходима система, которая предупреждает водолаза о сбое подачи газа, поэтому водолаз должен предпринять соответствующие действия. Это можно сделать чисто механическими методами.

Пассивное добавление SCR

Пассивное добавление основано на вдохе водолаза, чтобы запустить добавление газа, когда объем газа в дыхательном контуре низкий. Это предупредит водолаза, если система добавления перестанет работать по какой-либо причине, так как система сброса продолжит опорожнять контур, и у водолаза будет уменьшающийся объем газа для дыхания. Это, как правило, даст адекватное предупреждение до того, как гипоксия станет вероятной.

Механизм добавления газа с помощью концентрического сильфонного контрлегкого основан на полном сокращении сильфона для впрыскивания свежего газа. Это хорошо работает для поддержания объема петли во время спуска, но может быть неэффективным во время подъема, если расширение газа в петле из-за снижения давления окружающей среды происходит достаточно быстро, чтобы помешать сильфону в достаточной степени активировать клапан добавления. Этот эффект можно нейтрализовать достаточно медленным подъемом или частыми паузами во время подъема, чтобы обеспечить вдох на постоянной глубине. Серьезность риска также зависит от доли кислорода в подаваемом газе и соотношения сильфонов.

PASCR без компенсации глубины

Расширение газа для пассивного добавления без компенсации глубины SCR прямо пропорционально отношению сильфона — пропорции газа, которая выпускается во время каждого цикла дыхания. Малое отношение означает, что количество газа, добавляемого в каждом цикле, мало, и газ повторно вдыхается больше раз, но это также означает, что больше кислорода удаляется из газовой смеси контура, и на небольших глубинах дефицит кислорода по сравнению с концентрацией подаваемого газа велик. Большое отношение сильфона добавляет большую долю объема дыхания в качестве свежего газа, и это сохраняет газовую смесь ближе к составу подачи на небольшой глубине, но расходует газ быстрее.

Механизм механически прост и надежен, и не чувствителен к блокировке мелкими частицами. Он более склонен к утечке, чем к блокировке, что приведет к более быстрому использованию газа, но не поставит под угрозу безопасность газовой смеси. Доля кислорода в петлевом газе значительно меньше, чем в подаваемом газе на мелководье, и лишь немного меньше на больших глубинах, поэтому безопасный диапазон глубины для данного подаваемого газа меньше, чем для открытого цикла, а изменение концентрации кислорода также невыгодно для декомпрессии. Переключение газа может компенсировать это ограничение за счет сложности конструкции и эксплуатации. Возможность переключения на открытый цикл на небольших глубинах является опцией, которая может компенсировать снижение содержания кислорода на этой глубине за счет эксплуатационной сложности и значительного увеличения использования газа при открытом цикле. Это можно считать относительно незначительной проблемой, если учитывать потребность в аварийном газе. Дайвер в любом случае будет нести газ, и его использование для декомпрессии в конце погружения не увеличивает требуемый объем для планирования погружения.

Фракция кислорода в контуре критически зависит от точного предположения о коэффициенте извлечения. Если он выбран неправильно, фракция кислорода может значительно отличаться от расчетного значения. Очень мало информации об изменении коэффициента извлечения доступно в легкодоступных источниках.

Компенсированный по глубине PASCR

Halcyon PVR-BASC — пассивный дополнительный полузакрытый ребризер с компенсацией глубины.

Расширение газа для пассивного дополнительного ребризера с компенсацией глубины приблизительно пропорционально метаболическому использованию. Объем газа, сбрасываемого системой, для заданной глубины является фиксированной долей объема, вдыхаемого дайвером, как и в случае системы без компенсации глубины. Однако это соотношение изменяется обратно пропорционально давлению окружающей среды — соотношение мехов является наибольшим на поверхности и уменьшается с глубиной. Эффект заключается в том, что количество газа с разумно постоянной массовой пропорцией к потреблению кислорода выпускается, и то же самое количество, в среднем, подается дополнительным клапаном, чтобы составить объем контура в устойчивом состоянии. Это очень похоже на действие контролируемого по требованию SCR на фракцию кислорода в газе контура, которая остается почти постоянной на всех глубинах, где компенсация является линейной, и для аэробных уровней упражнений. Ограничения этой системы, по-видимому, в основном связаны с механической сложностью, объемом и массой оборудования. Линейность компенсации глубины ограничена структурными соображениями, и ниже определенной глубины компенсация будет менее эффективной и в конечном итоге рассеется. Однако это не оказывает большого влияния на долю кислорода, поскольку изменения на этих глубинах уже невелики. Немного более высокие концентрации в этом случае немного ближе к значению подаваемого газа, чем если бы компенсация была все еще эффективна. Компенсированный по глубине PASCR может обеспечить почти идентичный дыхательный газ для открытого контура в большом диапазоне глубин с небольшой и почти постоянной долей кислорода в дыхательном газе, устраняя главное ограничение некомпенсированной системы за счет механической ¢сложности.

Смешанный газ CCR

Вид сбоку на дайвера, использующего электронный ребризер замкнутого цикла Inspiration

Дайвер, использующий ребризер Inspiration на месте крушения судна MV Orotava

Дайвер, использующий ребризер Inspiration

Ребризер замкнутого цикла со смешанным газом может обеспечить оптимизированную газовую смесь для любой заданной глубины и продолжительности, и делает это с большой точностью и эффективностью использования газа до тех пор, пока не выйдет из строя, и есть несколько способов, которыми он может выйти из строя. Многие из режимов отказа нелегко идентифицировать дайверу без использования датчиков и сигналов тревоги, и несколько режимов отказа могут уменьшить газовую смесь до непригодной для поддержания жизни. Эту проблему можно решить, отслеживая состояние системы и предпринимая соответствующие действия, когда она отклоняется от предполагаемого состояния. Состав контурного газа по своей природе нестабилен, поэтому требуется система управления с обратной связью. Парциальное давление кислорода, которое является контролируемой характеристикой, должно быть измерено, а значение предоставлено системе управления для корректирующего действия. Система управления может быть дайвером или электронной схемой. Измерительные датчики подвержены отказам по разным причинам, поэтому требуется более одного, так что если один из них выйдет из строя без предупреждения, дайвер может использовать другой(ие) для контролируемого завершения погружения. ^{[5] [1]}

CCR с ручным управлением

Управляемый вручную ребризер замкнутого цикла (MCCCR или MCCR) полагается на внимание, знания и навыки водолаза для поддержания газовой смеси в желаемом составе. Он полагается на электрохимические датчики и электронные контрольные приборы, чтобы предоставить водолазу информацию, необходимую для принятия необходимых решений и выполнения правильных действий по управлению газовой смесью. Водолаз должен постоянно быть в курсе состояния системы, что увеличивает нагрузку на задачу, но вместе с опытом водолаз развивает и сохраняет навыки поддержания смеси в запланированных пределах и хорошо оснащен для управления мелкими неисправностями. Водолаз осознает необходимость постоянной проверки состояния оборудования, поскольку это необходимо для того, чтобы остаться в живых.

CCR с электронным управлением

Ребризер замкнутого цикла с электронным управлением (ECCCR или ECCR) использует электронную схему для мониторинга состояния контурного газа в реальном времени и для внесения корректировок, чтобы удерживать его в пределах узких допусков. Как правило, он очень эффективен в этой функции, пока что-то не пойдет не так. Когда что-то пойдет не так, система должна уведомить дайвера о неисправности, чтобы можно было предпринять соответствующие действия. Могут возникнуть две критические неисправности, которые дайвер может не заметить.

• Опасно низкое парциальное давление кислорода (гипоксия) не будет замечено дайвером, но если есть работающие датчики кислорода, они, как правило, это обнаружат. ^[5]
• Опасно высокое парциальное давление кислорода с большей вероятностью будет пропущено, поскольку неисправные датчики могут работать при низких концентрациях, но давать неточные результаты при высоких парциальных давлениях. ^[5]

Коварная проблема с отказом датчика кислорода возникает, когда датчик показывает низкое парциальное давление кислорода, которое на самом деле не низкое, а отказ датчика. Если водолаз или система управления реагируют на это добавлением кислорода, может возникнуть гипероксический газ, который может привести к судорогам. Чтобы избежать этого, в ECCCR устанавливается несколько датчиков, так что отказ одной ячейки не имеет фатальных последствий. Три или четыре ячейки используются для систем, которые используют логику голосования. ^{[19] [5]}

Схема управления может выйти из строя сложными способами. Если не проводится обширное тестирование режимов отказа, пользователь не может знать, что может произойти, если схема выйдет из строя, а некоторые отказы могут привести к неожиданным последствиям. Отказ, который не предупреждает пользователя о правильной проблеме, может иметь фатальные последствия. ^[19]

Системы сигнализации ECCCR могут включать мигающие дисплеи на телефонных трубках, мигающие светодиоды на проекционных дисплеях , звуковые и вибрационные сигналы тревоги. ^{[19] [5] [1]}

Виды отказов

Некоторые виды отказов являются общими для большинства типов ребризеров для дайвинга, а другие могут возникнуть только при использовании в ребризере определенной технологии.

Отказ скруббера

Существует несколько причин, по которым скруббер может выйти из строя или стать менее эффективным:

• Канистра скруббера неправильно упакована или настроена, что позволяет выдыхаемому газу обходить абсорбент.
  • Абсорбент должен быть плотно упакован, чтобы весь выдыхаемый газ входил в тесный контакт с гранулами, а петля разработана так, чтобы избегать любых пространств или зазоров между абсорбентом и стенками баллона, которые позволили бы газу обойти контакт с абсорбентом. Если абсорбент упакован неплотно, он может осесть, и в некоторых случаях это может позволить воздуху образоваться через абсорбент или вокруг него, что известно как «туннелирование» или «каналирование». ^[5]
  • Если какие-либо уплотнения, такие как уплотнительные кольца или прокладки, которые препятствуют обходу скруббера, не очищены, не смазаны или не установлены должным образом, газ может обойти скруббер, или вода может попасть в контур. Некоторые ребризеры могут быть собраны без всех компонентов, необходимых для обеспечения прохождения дыхательного газа через скруббер, или без абсорбента, и без возможности визуальной проверки после сборки.
• Истощение активного ингредиента («прорыв»). Когда активного ингредиента недостаточно для удаления углекислого газа с той же скоростью, с которой он производится при прохождении газа через скруббер, концентрация в контуре начнет нарастать. Это происходит, когда фронт реакции достигает дальнего конца абсорбента. Это произойдет в любом скруббере, если он используется слишком долго. ^[5]
• Частичный, временный или условный прорыв:
  • Если время задержки недостаточно, не весь углекислый газ будет удален во время прохождения через скруббер. Это может привести к умеренному повышению парциального давления углекислого газа во вдыхаемом газе, что может быть терпимым, но, вероятно, увеличится со временем по мере расходования абсорбирующей способности.
  • Когда газовая смесь находится под давлением, вызванным глубиной, более близкое расположение составляющих молекул уменьшает свободу молекул углекислого газа перемещаться, чтобы достичь абсорбента. При более глубоком погружении скруббер должен быть больше, чем требуется для мелководного или промышленного кислородного ребризера, чтобы обеспечить более длительное время пребывания из-за этого эффекта.
  • При низких температурах реакция скруббера будет медленнее и может не удалить достаточно углекислого газа, если время пребывания слишком короткое. Время пребывания является функцией скорости потока, следовательно, частоты дыхания, которая в значительной степени зависит от уровня нагрузки дайвера, и последующего метаболического производства углекислого газа. Сочетание тяжелой работы и низкой температуры может вызвать частичный прорыв в скруббере, который будет нормально функционировать при более высокой температуре и меньшей нагрузке, и этот эффект будет усиливаться по мере расходования абсорбента. ^[8]
• В условиях отрицательных температур химические вещества, используемые в мокром скруббере, могут замерзнуть, если ребризер не используется, что не позволит углекислому газу достичь материала скруббера до тех пор, пока он не нагреется.
• Затопление скруббера может привести к образованию «едкого коктейля» — абсорбирующие углекислый газ материалы едкие и могут вызвать ожоги глаз и кожи. Едкий коктейль — это смесь воды и абсорбента, которая образуется при переполнении скруббера. Он производит водянистую жидкость с меловым привкусом, что должно побудить дайвера переключиться на альтернативный источник дыхательного газа и прополоскать рот водой. Многие современные абсорбенты для дайвинга разработаны так, чтобы не образовывать «коктейль» при намокании. Избыток воды в абсорбенте также может увеличить сопротивление потоку газа через дыхательный контур, увеличивая работу дыхания.
• Чрезмерное сопротивление потоку через дыхательный контур может снизить скорость дыхания в достаточной степени, чтобы вызвать накопление углекислого газа из-за недостаточного дыхания, когда требуемая работа дыхания превышает возможности водолаза. На это влияют плотность газа, геометрия контура и сопротивление потоку в картридже скруббера. Скруббер может адекватно удалять углекислый газ, но скорость потока может быть ограничена настолько, что водолаз не сможет эффективно циркулировать дыхательный газ через контур для имеющихся усилий. Является ли это технической ошибкой конструкции скруббера, выбора абсорбирующего материала, выбора дыхательного газа или ребризера как системы, открыто для интерпретации. ^[26]

Последствия: Неспособность удалить углекислый газ из дыхательного газа приводит к накоплению углекислого газа, что приводит к гиперкапнии . Это может происходить постепенно, в течение нескольких минут, с достаточным предупреждением для дайвера, чтобы выпрыгнуть, или может произойти в течение секунд, часто связанных с внезапным увеличением глубины, которое пропорционально увеличивает парциальное давление углекислого газа, и когда это происходит, начало симптомов может быть настолько внезапным и экстремальным, что дайвер не может контролировать свое дыхание в достаточной степени, чтобы закрыть и снять DSV и заменить его на аварийный регулятор. Эту проблему можно смягчить, используя аварийный клапан, встроенный в загубник ребризера, который позволяет переключаться между замкнутым и открытым контуром, не вынимая загубник. ^[26]

Профилактика:

• Можно использовать индикаторный краситель в натронной извести, который меняет цвет натронной извести после потребления активного ингредиента. Например, абсорбент для ребризеров под названием «Protosorb», поставляемый Siebe Gorman, имел красный краситель, который, как говорят, становился белым, когда абсорбент был исчерпан. Индикаторный краситель был изъят из использования флотом ВМС США в 1996 году, когда возникли подозрения, что он может выпускать химикаты в контур. ^[27] С прозрачной канистрой это может показать положение фронта реакции. Это полезно в сухой открытой среде, но бесполезно для водолазного оборудования, где:
  • Если открыть канистру, чтобы заглянуть внутрь, то ее затопит водой.
  • Канистра обычно находится вне поля зрения пользователя, например, внутри дыхательного мешка, внутри рюкзака или прямо позади дайвера.
• Температурный мониторинг . Поскольку реакция между углекислым газом и натронной известью является экзотермической, датчики температуры по всей длине скруббера могут использоваться для измерения положения фронта реакции и, следовательно, прогнозируемого срока службы скруббера. Это ограничено измерением только по линии датчиков, оно не может обнаружить обходы или образование каналов. ^{[28] [29]}
• Тестирование пределов продолжительности работы скруббера производителем или органом по сертификации, а также указанные пределы продолжительности работы устройства для рекомендуемых абсорбентов. Эти пределы будут консервативными для большинства дайверов, основанных на разумно предсказуемых уровнях нагрузки.
• Обучение водолазов. Водолазы обучаются планировать и контролировать время воздействия абсорбента в скруббере и заменять его в рекомендуемые сроки. Водолаз должен контролировать воздействие скруббера и заменять его при необходимости.
• Проверки перед погружением. «Предварительное дыхание» устройства перед погружением должно быть достаточно длительным, чтобы гарантировать, что скруббер удаляет углекислый газ, и что концентрация не растет непрерывно. Этот тест основан на чувствительности дайвера к обнаружению повышенной концентрации углекислого газа, которая, как известно, ненадежна.
• Датчики углекислого газа существуют, такие системы бесполезны как инструмент для мониторинга срока службы скруббера под водой, поскольку начало прорыва скруббера обычно происходит довольно быстро. Такие системы следует использовать как необходимое устройство безопасности, чтобы предупредить водолазов о необходимости немедленно покинуть контур.
• Скрубберы можно спроектировать и построить таким образом, чтобы весь фронт реакции достигал конца канистры не сразу, а постепенно, чтобы увеличение концентрации углекислого газа было постепенным, а дайвер получал некоторое предупреждение и мог выпрыгнуть из воды до того, как последствия станут слишком серьезными.

Смягчение: Соответствующей процедурой при прорыве или другой неисправности скруббера является аварийное спасение, поскольку под водой ничего нельзя сделать, чтобы исправить проблему. Прорыв скруббера приводит к отравлению углекислым газом (гиперкарбия), что обычно вызывает симптомы сильного, даже отчаянного, желания дышать. Если дайвер не перейдет на дыхательный газ с низким содержанием углекислого газа достаточно быстро, желание дышать может помешать снятию загубника даже на короткое время, необходимое для переключения. Аварийный клапан, встроенный в клапан погружения/всплытия или подключенный к полнолицевой маске, уменьшает эту трудность. ^[5]

Ошибка контроля кислорода

Гипербарический кислородный испытательный сосуд для тестирования ячеек при высоком парциальном давлении кислорода. Это может определить ячейки, которые начинают выходить из строя.

Мониторинг парциального давления кислорода в дыхательном контуре обычно осуществляется электрохимическими ячейками, которые чувствительны к воде на ячейке и в схеме. Они также подвержены постепенному отказу из-за использования реактивных материалов и могут терять чувствительность в холодных условиях. Любой из режимов отказа может привести к неточным показаниям без какого-либо очевидного предупреждения. Ячейки следует тестировать при максимально возможном парциальном давлении кислорода и заменять после периода использования и срока годности, рекомендованных производителем.

Профилактика: несколько датчиков кислорода с независимыми цепями снижают риск потери информации о парциальном давлении кислорода. В электронно-управляемом CCR обычно используется минимум три кислородных монитора, чтобы гарантировать, что в случае отказа одного из них он сможет с достаточной надежностью определить неисправный элемент. Использование ячеек кислородного датчика с разным возрастом или историей снижает риск одновременного отказа всех элементов, а тестирование элементов перед погружением при парциальном давлении кислорода выше значения тревоги, скорее всего, позволит выявить элементы, которые близки к отказу. ^[5]

Смягчение последствий: Если мониторинг кислорода не срабатывает, дайвер не может быть уверен, что содержимое ребризера смешанного газа CCR сохранит сознание. Спасение — единственный безопасный вариант. ^[5] Мониторинг кислорода, как правило, является дополнительной функцией SCR, но может быть частью расчетов декомпрессии в реальном времени. Соответствующие действия будут зависеть от обстоятельств, но это не является событием, непосредственно угрожающим жизни.

Управление отказом ячеек в электронной системе управления ребризером

Если используется более одной статистически независимой ячейки датчика кислорода, маловероятно, что одновременно выйдут из строя более одной. Если предположить, что выйдет из строя только одна ячейка, то сравнение трех или более выходов, откалиброванных в двух точках, скорее всего, выявит ячейку, которая вышла из строя, предположив, что любые две ячейки, которые выдают одинаковый выход, являются правильными, а та, которая выдает другой выход, является дефектной. Это предположение обычно верно на практике, особенно если есть некоторая разница в истории задействованных ячеек. ^[30] Концепция сравнения выходных данных трех ячеек в одном и том же месте цикла и управления газовой смесью на основе среднего выходного сигнала двух ячеек с наиболее похожим выходным сигналом в любой момент времени известна как логика голосования и является более надежной, чем управление на основе одной ячейки. Если выходной сигнал третьей ячейки существенно отклоняется от двух других, сигнал тревоги указывает на вероятный отказ ячейки. Если это происходит до погружения, ребризер считается небезопасным и не должен использоваться. Если это происходит во время погружения, это указывает на ненадежную систему управления, и погружение следует прервать. Продолжение погружения с использованием ребризера при неисправной сигнализации ячейки значительно увеличивает риск фатального отказа управления контуром. Эта система не является полностью надежной. Сообщалось по крайней мере об одном случае, когда две ячейки вышли из строя одинаково, и система управления проголосовала за оставшуюся исправную ячейку. ^[31]

Если бы вероятность отказа каждой ячейки была статистически независима от других, и каждая ячейка в отдельности была бы достаточна для обеспечения безопасного функционирования ребризера, использование трех полностью избыточных ячеек параллельно снизило бы риск отказа на пять или шесть порядков. ^[31]

Логика голосования значительно меняет это. Большинство ячеек не должны выходить из строя для безопасного функционирования устройства. Чтобы решить, функционирует ли ячейка правильно, ее нужно сравнить с ожидаемым выходом. Это делается путем сравнения ее с выходами других ячеек. В случае двух ячеек, если выходные данные различаются, то по крайней мере одна из них должна быть неправильной, но неизвестно, какая именно. В таком случае дайвер должен предположить, что устройство небезопасно, и выпрыгнуть в открытый контур. В случае трех ячеек, если все они различаются в пределах допустимого отклонения, все они могут считаться работоспособными. Если две отличаются в пределах допуска, а третья нет, то две в пределах допуска могут считаться работоспособными, а третья неисправной. Если ни одна из них не находится в пределах допуска друг друга, все они могут быть неисправными, а если одна нет, то нет способа ее идентифицировать. ^[31]

Используя эту логику, улучшение надежности, достигаемое за счет использования логики голосования, где для функционирования системы должны функционировать по крайней мере два датчика, значительно снижается по сравнению с полностью избыточной версией. Улучшения составляют всего один-два порядка величины. Это было бы большим улучшением по сравнению с одним датчиком, но приведенный выше анализ предполагал статистическую независимость отказа датчиков, что, как правило, нереалистично. ^[31]

Факторы, которые делают выходные данные ячеек в ребризере статистически зависимыми, включают: ^[31]

• Общий калибровочный газ. Все они калибруются вместе во время проверки перед погружением с использованием одного и того же разбавителя и источника кислорода.
• Датчики часто изготавливаются из одной производственной партии — компоненты, материалы и процессы, скорее всего, будут очень похожи.
• Датчики часто устанавливаются вместе и затем подвергаются воздействию одного и того же температурного профиля в течение последующего времени. ${\displaystyle P_{O_{2}}}$
• Обычные рабочие условия, особенно в отношении температуры и относительной влажности, поскольку они обычно устанавливаются очень близко друг к другу в контуре, чтобы гарантировать измерение одинакового газа.
• Общие системы измерения
• Общая прошивка для обработки сигналов

Эту статистическую зависимость можно минимизировать и смягчить следующим образом: ^[31]

• Использование датчиков от разных производителей или партий, чтобы не было двух датчиков из одной партии
• Меняйте датчики в разное время, поэтому у каждого из них своя история
• Обеспечение правильности калибровочных газов
• Добавление статистически независимой измерительной системы к контуру в другом месте, использование другой модели датчика и использование другой электроники и программного обеспечения для обработки сигнала. ${\displaystyle P_{O_{2}}}$
• Калибровка этого датчика с использованием другого источника газа, отличного от других

Альтернативный метод обеспечения избыточности в системе управления заключается в периодической повторной калибровке датчиков во время погружения путем воздействия на них потока либо разбавителя, либо кислорода, либо и того, и другого в разное время, и использования выходного сигнала для проверки того, реагирует ли ячейка соответствующим образом на известный газ на известной глубине. Этот метод имеет дополнительное преимущество, позволяя проводить калибровку при более высоком парциальном давлении кислорода, чем 1 бар. ^[31] Эта процедура может быть выполнена автоматически, если система была разработана для этого, или дайвер может вручную выполнить промывку разбавителем на любой глубине, на которой разбавитель пригоден для дыхания, чтобы сравнить показания ячейки с известным и абсолютным давлением для проверки отображаемых значений. Этот тест не только проверяет ячейку. Если датчик не отображает ожидаемое значение, возможно, что датчик кислорода, датчик давления (глубины) или газовая смесь , или любая их комбинация могут быть неисправны. Поскольку все три из этих возможных неисправностей могут быть опасны для жизни, тест является довольно мощным. ^[31] ${\displaystyle P_{O_{2}}}$ ${\displaystyle F_{O_{2}}}$ ${\displaystyle F_{O_{2}}}$

Неисправность цепи управления впрыском газа

Если цепь управления для впрыска кислорода выходит из строя, обычный режим отказа приводит к закрытию клапанов впрыска кислорода. Если не предпринять никаких действий, дыхательный газ станет гипоксическим с потенциально фатальными последствиями. Альтернативный режим отказа - это тот, при котором клапаны впрыска остаются открытыми, что приводит к все более гипероксической газовой смеси в контуре, что может представлять опасность кислородного отравления .

Профилактика: Возможны два основных подхода. Можно использовать либо избыточную независимую систему управления, либо принять риск отказа единственной системы, и дайвер возьмет на себя ответственность за ручной контроль газовой смеси в случае отказа.

Смягчение: большинство (возможно, все) электронно-управляемых CCR имеют ручную коррекцию впрыска. Если электронная инжекция выходит из строя, пользователь может вручную управлять газовой смесью при условии, что мониторинг кислорода все еще надежно функционирует. Обычно предусмотрены сигналы тревоги, предупреждающие дайвера о сбое.

Цикл наводнения

Сопротивление дыханию контура может увеличиться более чем в три раза, если материал скруббера затоплен. ^[32] Поглощение углекислого газа скруббером требует определенного количества влажности для реакции, но избыток ухудшит поглощение и может привести к ускоренному прорыву.

Профилактика: Проверки на герметичность перед погружением и тщательная сборка являются ключом к предотвращению утечек через соединения и обнаружению повреждений. Для этой цели наиболее важен тест на отрицательное давление. Для этого теста требуется, чтобы дыхательный контур поддерживал давление немного ниже окружающего в течение нескольких минут, чтобы показать, что уплотнения предотвратят утечку в контур. Осторожность при использовании клапана погружения/всплытия предотвратит затопление через загубник. Этот клапан всегда должен быть закрыт, когда загубник находится под водой.

Смягчение последствий: дайвер обычно узнает о затоплении по повышенному сопротивлению дыханию, шуму воды или накоплению углекислого газа, а иногда и по потере плавучести. Едкий коктейль обычно является признаком довольно обширного затопления и вероятен только в том случае, если в материале скруббера много мелких частиц или используется относительно растворимый абсорбирующий материал. Некоторые ребризеры имеют водоотводы, чтобы вода, поступающая через загубник, не попадала в скруббер, а в некоторых случаях имеются механизмы для удаления воды из контура во время погружения. Некоторые скрубберы практически не подвержены воздействию воды, либо из-за типа абсорбирующей среды, либо из-за защитной мембраны. ^{[ необходима цитата ]} Если все остальное не помогает и контур затоплен за пределами безопасной функциональности, дайвер может выпрыгнуть в открытый контур.

Утечка газа

Правильно собранный ребризер в хорошем состоянии не должен пропускать газ из дыхательного контура в окружающую среду, за исключением случаев, когда это требуется по функциональным соображениям, например, для вентиляции во время всплытия или для компенсации или контроля добавления газа в полузакрытом ребризере. ^[5]

Профилактика: Подготовка ребризера перед использованием включает проверку уплотнений и проверку герметичности после сборки. Испытание положительным давлением проверяет, что собранный блок может поддерживать небольшое внутреннее положительное давление в течение короткого периода, что является показателем того, что газ не вытекает из контура. Проверка и замена мягких компонентов должны обнаружить повреждение до выхода компонента из строя. ^[5]

Смягчение последствий: Незначительная утечка газа сама по себе не является серьезной проблемой, но часто является признаком повреждения или неправильной сборки, которая впоследствии может перерасти в более серьезную проблему. Руководства по эксплуатации производителя обычно требуют, чтобы пользователь определил причину любой утечки и устранил ее перед использованием оборудования. Утечки, возникающие во время погружения, будут оцениваться командой дайверов на предмет причины и риска, но в воде не так уж много можно сделать с ними. Незначительные утечки могут быть терпимы, или погружение может быть прекращено, в зависимости от серьезности и обстоятельств погружения. Крупная утечка может потребовать спасения. ^[5]

Закупорка отверстия ЦМФ

Закупорка отверстия постоянного массового расхода является одной из наиболее опасных неисправностей этого типа полузакрытого ребризера, поскольку это ограничит подачу подаваемого газа и может привести к образованию гипоксического газового контура с высоким риском потери сознания водолазом и либо утопления, либо сухой асфиксии.

Профилактика: проверка и проверка потока отверстия CMF перед каждым погружением или в каждый день погружения гарантируют, что отверстие не засорится из-за коррозии, а микрофильтр на входе для улавливания частиц, достаточно крупных, чтобы заблокировать отверстие, значительно снизит риск закупорки во время погружения посторонними веществами в системе подачи газа. ^{[ необходима цитата ]} Некоторые ребризеры используют два отверстия, поскольку это обычно гарантирует, что по крайней мере одно из них останется функциональным, и газ с меньшей вероятностью станет смертельно гипоксическим. ^{[ необходима цитата ]}

Смягчение: Если содержание кислорода контролируется, и дайвер обнаруживает проблему с подачей питающего газа, можно вручную добавить газ или вызвать срабатывание автоматического клапана разбавителя, выдохнув в окружающую среду через нос и тем самым искусственно уменьшив объем газа в контуре. Принудительное добавление газа увеличит содержание кислорода, но погружение следует прекратить, поскольку эта проблема не может быть устранена во время погружения. Эта опасность является самым сильным аргументом в пользу мониторинга парциального давления кислорода в CMF SCR. ^{[ необходима цитата ]} .

Риск

Процент смертей, связанных с использованием ребризера, среди жителей США и Канады увеличился примерно с 1 до 5% от общего числа смертей при дайвинге, собранных Divers Alert Network с 1998 по 2004 год. ^[33] Расследования смертей при использовании ребризеров сосредоточены на трех основных областях: медицина, оборудование и процедуры. ^[33]

Divers Alert Network (DAN) сообщает о 80–100 смертельных случаях на 500 000–1 млн активных дайверов в США в год. Показатели несчастных случаев с открытым циклом у British Sub-Aqua Club (BSAC) и DAN очень похожи, хотя погружения BSAC имеют более высокую долю глубоких и декомпрессионных погружений.

Анализ 164 смертельных случаев с ребризером, задокументированных с 1994 по февраль 2010 года компанией Deeplife, сообщает о частоте смертельных случаев один на 243 в год, используя консервативное предположение о линейном росте использования ребризера и в среднем около 2500 активных участников за это время. Это частота смертельных случаев более чем в 100 раз выше, чем у открытого цикла подводного плавания. Статистика показывает, что выбор оборудования оказывает огромное влияние на безопасность погружения. ^[34]

Дальнейший анализ этих смертей от ребризеров ^[35] выявил существенные неточности в исходных данных. Обзор показывает, что риск смерти при погружении с ребризером составляет около 5,33 смертей на 100 000 погружений, что примерно в 10 раз превышает риск при подводном плавании с аквалангом открытого цикла или верховой езде, в пять раз превышает риск при прыжках с парашютом или дельтапланеризме, но составляет одну восьмую риска при бейсджампинге. Не было обнаружено существенной разницы при сравнении MCCR с ECCR или между марками ребризеров с 2005 года, но точная информация о количестве активных дайверов с ребризером и количестве проданных единиц каждым производителем отсутствует. Исследование также пришло к выводу, что большая часть возросшей смертности, связанной с использованием CCR, может быть связана с использованием на глубине, превышающей среднюю, для любительского дайвинга и высокорискованным поведением пользователей, и что большая сложность CCR делает их более подверженными отказу оборудования, чем оборудование OC. ^[35]

EN 14143 (2009) (Дыхательное оборудование – Автономный дыхательный аппарат для дайвинга [Организация: Европейский союз в соответствии с Директивой 89/686/EEC]) требует, чтобы производители проводили анализ вида, последствий и критичности отказов (FMECA), но нет требования публиковать результаты, поэтому большинство производителей сохраняют конфиденциальность своих отчетов FMECA. EN 14143 также требует соответствия EN 61508. Согласно отчету Deep Life, это не выполняется большинством производителей ребризеров, что имеет следующие последствия: ^[34]

• Ни один из существующих ребризеров не продемонстрировал способности выдерживать даже один наихудший вариант отказа.
• пользователи не имеют никакой информации о безопасности используемого ими оборудования.
• общественность не может проверять выводы FMECA и оспаривать сомнительные выводы.
• не существует общедоступных данных FMECA, которые можно было бы использовать для разработки более совершенных систем.

Анализ деревьев вероятностных отказов для акваланга открытого цикла показывает, что использование параллельной или избыточной системы снижает риск значительно больше, чем повышение надежности компонентов в одной критической системе. ^[36] Эти методы моделирования риска были применены к CCR и показали риск отказа оборудования примерно в 23 раза больше, чем для набора с двумя баллонами открытого цикла с коллектором. ^[35] Когда доступен достаточный резервный запас дыхательного газа в форме акваланга открытого цикла, риск механического отказа комбинации становится сопоставимым с таковым для открытого цикла. Это не компенсирует плохое обслуживание и неадекватные проверки перед погружением, поведение с высоким риском или неправильную реакцию на отказы. Человеческая ошибка, по-видимому, является основным фактором несчастных случаев. ^[35]

Официальной статистики по показателям отказов подводной электроники нет, но вполне вероятно, что человеческая ошибка встречается чаще, чем частота ошибок электронных подводных компьютеров, которые являются основным компонентом электроники управления ребризером, обрабатывающей информацию из нескольких источников и имеющей алгоритм управления соленоидом впрыска кислорода. Герметичный корпус подводного компьютера существует уже достаточно долго, чтобы более качественные модели стали надежными и прочными в плане конструкции и дизайна. ^[19]

Ребризер с электронным управлением представляет собой сложную систему. Блок управления получает входные данные от нескольких датчиков, оценивает данные, вычисляет соответствующее следующее действие или действия, обновляет состояние системы и отображает их, а также выполняет действия, в некоторых случаях используя обратную связь в реальном времени для адаптации сигнала управления. ^[19] Входные данные включают один или несколько датчиков давления, кислорода и температуры, часы и, возможно, датчики гелия и углекислого газа. Также имеется источник питания от батареи и пользовательский интерфейс в виде визуального дисплея, а также, возможно, звуковые и вибрационные сигналы тревоги. ^[19]

В минимальном eCCR система очень уязвима. Один критический отказ может потребовать ручных процедур для устранения неисправности или необходимости перехода на альтернативный источник дыхательного газа. Некоторые отказы могут иметь фатальные последствия, если их не заметить и не устранить очень быстро. К критическим отказам относятся источник питания, нерезервный датчик кислорода, соленоид или блок управления. ^[19]

Механические компоненты относительно прочны и надежны и имеют тенденцию к некатастрофическому износу, а также являются громоздкими и тяжелыми, поэтому электронные датчики и системы управления были компонентами, в которых обычно стремились к повышению отказоустойчивости . Отказы кислородных ячеек были особой проблемой с предсказуемо серьезными последствиями, поэтому использование множественного резервирования в мониторинге парциального давления кислорода стало важной областью разработки для повышения надежности. Проблемой в этом отношении является стоимость и относительно короткий срок службы кислородных датчиков, а также их относительно непредсказуемый отказ и чувствительность к окружающей среде. ^[19]

Чтобы объединить избыточность ячеек с избыточностью цепей мониторинга, управления и отображения, сигналы ячеек должны быть доступны всем цепям мониторинга и управления в нормальных условиях. Это можно сделать путем совместного использования сигналов на аналоговом или цифровом этапе — выходное напряжение ячейки может подаваться на вход всех блоков мониторинга, или напряжения некоторых ячеек могут подаваться на каждый монитор, а обработанные цифровые сигналы совместно использоваться. Совместное использование цифровых сигналов может облегчить изоляцию неисправных компонентов в случае возникновения коротких замыканий. Минимальное количество ячеек в этой архитектуре составляет две на блок мониторинга, с двумя блоками мониторинга для резервирования, что больше, чем минимальные три для базовой логической возможности голосования. ^[19]

Три аспекта отказоустойчивого ребризера — это аппаратное резервирование, надежное программное обеспечение и система обнаружения неисправностей. Программное обеспечение является сложным и состоит из нескольких модулей со своими собственными задачами, такими как измерение парциального давления кислорода, измерение давления окружающей среды, управление впрыском кислорода, расчет состояния декомпрессии и пользовательский интерфейс отображения состояния и информации и пользовательских входов. Можно отделить аппаратное обеспечение пользовательского интерфейса от блока управления и мониторинга таким образом, чтобы система управления продолжала работать, если относительно уязвимый пользовательский интерфейс будет скомпрометирован. ^[19]

Diver's Alert Network обнаружила, что фактическая причина смерти, установленная судмедэкспертом, была утоплением в 94% случаев смерти при использовании рекреационных/технических ребризеров. Исследование несчастных случаев с военными ребризером показало, что утопление после потери сознания произошло только в 5,5% случаев. Такая гораздо более низкая частота утопления в значительной степени объясняется протоколами безопасности, которые включают использование фиксирующего ремня для загубника (MRS) для фиксации дыхательных путей. Возможно, были и другие существенные сопутствующие различия в обстоятельствах инцидентов, такие как близость напарника, декомпрессионный статус дайверов и расстояние до поверхности. ^[37]

Смягчение

Разработано множество вариантов для снижения риска и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций, связанных с ребризером, которые можно классифицировать как варианты оборудования и процедур. ^[23]

Варианты оборудования

Ремни для фиксации загубника : они предназначены для предотвращения выпадения загубника изо рта дайвера, если он потеряет сознание, тем самым снижая риск утопления. Совет по обучению ребризеров выпустил руководство по безопасности, рекомендующее использовать ремни для фиксации загубника. Ремень для фиксации загубника также является обязательной конструкцией ребризеров, продаваемых в ЕС и Великобритании, в соответствии с европейским стандартом ребризеров EN14143:2013. Конструкция должна быть регулируемой или саморегулирующейся, а также надежно и удобно удерживать загубник во рту пользователя и минимизировать попадание воды, если у дайвера случится судорога или он потеряет сознание под водой. ^{[37] [23]}

Полнолицевые маски : обеспечивают более надежную дыхательную проходимость, чем ремни, удерживающие мундштук, но могут потребовать специальных мер для аварийного выхода.

Аварийные клапаны : аварийный клапан, который позволяет дайверу перейти в открытый контур, не снимая загубник, снижает риски в случае гиперкапнии, поскольку загубник не нужно снимать для переключения в открытый контур, что быстро и исключает вероятность вдоха, когда дыхательные пути не защищены. Он может быть обеспечен от бортового разбавителя или внешнего баллона для аварийного отключения, но подача газа должна соответствовать глубине. Как и загубник, BOV должен надежно удерживаться ремнем для удержания загубника, если он не прикреплен к полнолицевой маске. Если он снабжен быстроразъемным соединением, спасатель может подключить подходящий газ для потерявшего сознание дайвера, пока загубник остается на месте, однако быстроразъемные соединения являются ограничением потока, которое снизит производительность клапана-расходомера открытого контура, и их следует проверить, чтобы убедиться, что они работают адекватно на максимальной глубине, предполагаемой пользователем. Аварийный клапан также имеет большое значение в случае гиперкапнического инцидента, когда дайвер может быть не в состоянии или не хочет отключить DSV и вставить отдельный аварийный клапан, пока уровень углекислого газа высок. Это реальная проблема, и как только он попадает в гиперкапническую петлю обратной связи, отчаянная потребность дышать непрерывно и быстро может сделать невозможным восстановление. В некоторых случаях промывки дилюентом может быть достаточно, чтобы снизить уровень углекислого газа до достаточно низкого уровня, чтобы можно было переключиться. ^[23]

Мониторинг углекислого газа : по состоянию на 2024 год доступны два основных метода обнаружения или мониторинга углекислого газа в дыхательном контуре. Ни один из них не является полностью удовлетворительным. Температурный шов отслеживает продвижение фронта реакции в скруббере, но только на линии датчиков, которая не обязательно является линией, на которой произойдет прорыв. ^{[22] [23]} Другой метод заключается в использовании электронных датчиков для измерения парциального давления углекислого газа в точке контура. Одна из проблем этой технологии заключается в том, что датчики также чувствительны к воде и могут давать ложные срабатывания. Другая проблема заключается в том, что углекислый газ в контуре не всегда является точным показателем гиперкапнии, поскольку очищенный газ может быть в пределах спецификации, но у дайвера может накапливаться высокий уровень углекислого газа из-за высокой работы дыхания. Измерение пикового уровня углекислого газа в конце выдоха, которое позволило бы выявить эту проблему, пока недоступно (2023). ^[38]

Сигнализация : могут быть доступны звуковые, визуальные и тактильные сигналы. Обычно по умолчанию используется визуальная сигнализация с опциями звуковых зуммеров и иногда тактильных вибраторов. Иногда доступен дисплей на лобовом стекле, а иногда доступен дисплей на лобовом стекле, расположенный для видимости для напарника. ^[23]

Процедурные варианты

Контрольные списки: В некоторой степени электронные контрольные списки становятся неотъемлемой частью процедуры запуска eCCR, но они все еще являются внешними по отношению к значительной части подготовки перед погружением. При использовании контрольного списка важно, чтобы каждая из проверок была проверена. Например, чтобы проверить, что клапан подачи газа был открыт, недостаточно просто проверить манометрическое давление, так как оно будет зарегистрировано, даже если клапан был впоследствии закрыт. Эксплуатация клапана, который сбрасывает давление, покажет, остается ли падение давления постоянным при некоторой потере газа. ^{[23] [39] [40]}

Статистика

Статистика, собранная и проанализированная DAN, показывает, что в период с 2013 по 2023 год в среднем ежегодно погибало около 20–25 человек, что немного выше, чем в предыдущий период, но также стало больше дайверов, совершающих больше погружений с ребризером. По оценкам, ежегодно выдается от 1400 до 2300 сертификатов, а индустрия производства ребризеров значительно выросла, хотя точные данные о производстве и продажах отсутствуют. ^[41]

Сердечные приступы, гипоксия и гипероксия являются основными причинами смерти там, где это достоверно известно, а показатели смертности оцениваются в 1,8–3,8 смертей на 100 000 погружений или в 1,2–2,5 смертей на 100 000 часов погружений с ребризером. ^[41]

Данные ограничены и, как предполагается, занижены, особенно в Азии. ^[41]

Демография

Стандартные операционные процедуры

Процедуры, необходимые для использования определенной модели ребризера, обычно подробно описаны в руководстве по эксплуатации и программе обучения для этого ребризера, но существует несколько общих процедур, которые являются общими для всех или большинства типов.

Сборка и предварительные функциональные испытания

Перед использованием канистра скруббера должна быть заполнена правильным количеством абсорбирующего материала, а устройство должно быть проверено на герметичность. ^[5] Обычно проводятся два испытания на герметичность. Они известны как испытания на положительное и отрицательное давление и проверяют герметичность дыхательного контура при внутреннем давлении немного ниже и выше внешнего. Испытание на положительное давление проверяет, что устройство не будет терять газ во время использования, а испытание на отрицательное давление гарантирует, что вода не попадет в дыхательный контур, где она может ухудшить работу скрубберной среды или датчиков кислорода. ^[5]

Тестирование и калибровка кислородных датчиков являются частью предварительных или ежедневных проверок ребризеров, которые их используют. Ребризеры с электронным управлением могут иметь автоматическую процедуру проверки датчиков, которая сравнивает показания всех ячеек, используя разбавитель и чистый кислород в качестве калибровочных газов. Поэтому калибровка обычно ограничивается парциальным давлением кислорода в 1 бар, что не является оптимальным, поскольку заданные значения обычно превышают 1 бар. ^[5] Для калибровки при более чем одном баре необходима специальная калибровочная камера ячейки, которая предпочтительно может тестировать и калибровать ячейки при 1,6–2 бар в чистом кислороде.

Предварительное дыхание устройства (обычно около 3 минут) незадолго до входа в воду является стандартной процедурой. Это гарантирует, что материал скруббера получит возможность нагреться до рабочей температуры и будет работать правильно, а парциальное давление кислорода в замкнутом контуре ребризера будет контролироваться правильно. ^[42] Предварительное дыхание оказалось ненадежным для проверки работы скруббера. ^[43]

• 
  Гипербарический кислородный испытательный сосуд
• 
  Подготовка к использованию – заполнение канистры скруббера натронной известью
• 
  Испытание на герметичность погружением на Mk16
• 
  Предварительный тест на положительное давление

Информация о состоянии дыхательной смеси в контуре отображается дайверу на дисплее, установленном на запястье, а иногда и на дисплее на лобовом стекле, который можно увидеть на загубнике этого электронного ребризера замкнутого цикла JJ.

Предотвращение затопления контура

Перед тем, как вынуть загубник изо рта, клапан погружения/всплытия должен быть закрыт (или активирован аварийный клапан), чтобы предотвратить попадание воды в контур. Это должно быть изменено при замене загубника. Управление DSV или BOV обычно осуществляется одной рукой, когда загубник удерживается зубами, но обычно требует обеих рук, если он не находится во рту. Автоматических DSV не существует, только дайвер может предотвратить затопление.

Мониторинг кислорода

Парциальное давление кислорода имеет решающее значение в CCR и контролируется с частыми интервалами, особенно в начале погружения, во время спуска, когда может возникнуть кратковременное увеличение из-за сжатия, и во время подъема, когда риск гипоксии наиболее высок. В CCR с электронным управлением это делает система управления, и водолаз предупреждается об отклонении от заданного значения сигналом тревоги. Водолазу может потребоваться вручную отрегулировать смесь или уменьшить скорость изменения глубины, чтобы помочь системе впрыска скорректировать смесь.

Мониторинг углекислого газа

Накопление углекислого газа также представляет серьезную опасность, и большинство ребризеров не имеют электронного контроля углекислого газа, а там, где он доступен, он не совсем надежен. Дайвер должен постоянно следить за признаками этой проблемы. ^[42] Напарник -дайвер должен оставаться с дайвером-ребризером, который должен предпринять экстренные меры, пока дайвер не всплывет безопасно, так как это время, когда напарник, скорее всего, понадобится. ^[23]

Промывка разбавителем

Процедура «промывки разбавителем» или «промывки контура» — это способ временно восстановить газовую смесь в контуре до известной доли кислорода, которая, как известно, безопасна при условии, что разбавитель безопасен для дыхания на текущей глубине. Она позволяет дайверу сравнить показания кислородного датчика с известным расчетным парциальным давлением. Процедура включает в себя одновременное продувание контура и впрыскивание разбавителя. Это вымывает старую смесь и заменяет ее свежим газом с известной долей кислорода. Промывка разбавителем также временно снижает уровень углекислого газа в контуре, но не надолго, если скруббер работает неправильно. ^[5]

Вентиляция петли

Эта процедура выпускает газ из контура в окружающую среду. Это необходимо для снижения давления в контуре при подъеме, и избыточный газ обычно автоматически выпускается подпружиненным клапаном избыточного давления. Иногда полезно уменьшить объем в контуре, пока он не заполнен, как при промывке разбавителем. Существует два стандартных метода сброса газа из контура, когда он не заполнен — ручное открытие клапана сброса и выдох через нос при использовании полумаски. Газ также выйдет из контура, если снять мундштук, не закрыв DSV, но это может привести к переполнению контура, что является серьезной неисправностью. ^[5]

Слив петли

Независимо от того, имеет ли рассматриваемый ребризер возможность улавливать попадание воды, обучение на ребризере будет включать процедуры по удалению избытка воды. Метод будет зависеть от конкретной конструкции устройства, поскольку в контуре есть множество мест, где будет скапливаться вода, что зависит от деталей архитектуры контура и от того, где вода попадает. В основном эти процедуры будут иметь дело с водой, которая попадает через загубник, поскольку это распространенная проблема. ^{[ необходима цитата ]}

Подъемы и спуски

Во время спуска газ в контуре сжимается под действием растущего давления окружающей среды, и парциальное давление кислорода будет увеличиваться, если не добавить разбавитель. Газ также может сжиматься настолько, что структура контура разрушится, если не добавить газ. Автоматический клапан разбавителя (ADV) используется для предотвращения повреждений, и в большинстве случаев также предотвращает избыточное парциальное давление кислорода. Риск невелик, поскольку отказ ADV обычно очень очевиден для дайвера, когда объем контура становится низким. Уменьшение объема контура также снижает плавучесть, что должно быть скорректировано вместе с объемом в компенсаторе плавучести и, если используется, сухом костюме . ^[5]

Во время подъема снижение давления окружающей среды приведет к расширению газа в контуре, и избыток должен быть сброшен, чтобы обеспечить нормальное дыхание и предотвратить разрыв контура. Это можно сделать, дав избыточному газу сбросить воздух через нос, вокруг загубника или через обратный клапан избыточного давления (OPV), установленный на контуре для этой цели. Более серьезной опасностью является снижение парциального давления из-за снижения давления, и если обогащенный кислородом газ не добавляется вручную или системой управления, газ контура может стать гипоксическим, что приведет к риску потери сознания водолаза. Когда система управления eCCR работает правильно, она будет вводить правильное количество кислорода, чтобы избежать проблемы, но водолазы mCCR должны делать это вручную. ^[5]

В спасательном ребризере или если DSV закрыт для спасания, автоматический клапан разбавителя и клапан избыточного давления необходимы для предотвращения повреждения контура во время спуска и подъема. ^{[ необходима цитата ]}

Контроль плавучести

Управление плавучестью с помощью ребризера отличается от открытого цикла двумя способами. Изменение массы водолаза во время погружения меньше, так как используется меньше газа, а изменение плавучести во время цикла дыхания незначительно, поэтому тонкая регулировка плавучести путем управления объемом в легких не работает. Это требует немного иных методов управления, и для управления плавучестью необходимо использовать либо сухой костюм, либо компенсатор плавучести. ^[5]

Подрезать

Центр плавучести легких и дыхательных мешков должен быть максимально близко для обеспечения низкой работы дыхания и хорошего баланса, поэтому для настройки ребризера в соответствии с потребностями дайвера обычно используются балансировочные грузы. ^[5]

Проверка, очистка и обслуживание после погружения

• Проверка на наличие признаков износа и повреждений, замена поврежденных и изношенных компонентов
• Промыть пресной водой, слить воду, высушить и хранить в хорошо проветриваемом, прохладном, сухом помещении, защищенном от прямых солнечных лучей.
• Следуя графику планового обслуживания. Это может повлечь за собой обслуживание утвержденными агентами и может потребовать отправки производителю.
• Утилизация отработанного абсорбирующего материала
• Дезинфекция петли.
• Замена кислородных датчиков.

Аварийные процедуры

Каждый возможный режим отказа имеет соответствующий ответ. Те, которые с большей вероятностью произойдут или будут иметь серьезные последствия, будут иметь соответствующие аварийные процедуры, которые, как известно, эффективны, и которые дайвер должен изучить, чтобы считаться должным образом обученным, и должен уметь надежно выполнять в условиях стресса, чтобы считаться компетентным. Многие аварийные процедуры при погружении с ребризером идентичны или похожи на процедуры для открытого цикла подводного плавания.

Спасение

Дайвер с ребризером, спасательным и декомпрессионным баллонами

Пока дайвер находится под водой, ребризер может выйти из строя и не сможет обеспечить безопасную дыхательную смесь на время подъема обратно на поверхность. В этом случае дайверу необходим альтернативный источник дыхания: система аварийного выхода. ^[44]

Хотя некоторые водолазы с ребризером, называемые « альпинистами », не имеют спасательного оборудования, стратегия спасения становится важной частью планирования погружения, особенно для длительных погружений и более глубоких погружений в техническом дайвинге . Часто запланированное погружение ограничено вместимостью спасательного комплекта, а не вместимостью ребризера. Обстоятельства, при которых спасание необходимо, включают затопления контура, которые могут включать едкий коктейль , и отказы скруббера по другим причинам, приводящие к высокому уровню углекислого газа в ингаляционной части контура. Более половины водолазов, участвовавших в исследовании, испытали по крайней мере один едкий коктейль, событие, которое делает ребризер непригодным для дальнейшего использования, пока он не будет очищен и переупакован, и поэтому срочно требует спасения. ^{[44] [45]}

Возможны несколько видов финансовой помощи:

• Клапан с открытым контуром, подключенный к баллону с дилюентом ребризера, известный как аварийный сброс в дилюент или «дилаут». Хотя этот вариант может иметь преимущества, поскольку он постоянно установлен на ребризере и не тяжелый, количество газа, находящегося на борту ребризера, обычно невелико, поэтому предлагаемая защита низкая, хотя с некоторыми ребризерами, такими как JJ, которые могут нести большие баллоны на борту, или любым ребризером с внешним дилюентом, это количество может быть жизнеспособным. ^[46]
• Клапан-распределитель открытого цикла, подключенный к кислородному баллону ребризера. Это похоже на аварийное отключение дилюента открытого цикла, за исключением того, что его можно безопасно использовать только на глубине 6 метров (20 футов) или меньше из-за риска отравления кислородом. ^[47]
• Независимая система открытого цикла. Дополнительные баллоны тяжелые и громоздкие, но более крупные баллоны позволяют дайверу нести больше газа, обеспечивая защиту при подъеме от более глубоких и длительных погружений. Дыхательная газовая смесь должна быть тщательно подобрана, чтобы быть безопасной на всех глубинах подъема, в противном случае потребуется более одного комплекта. Для длительных проникновений или обязательств по декомпрессии может потребоваться нести несколько баллонов для аварийного отключения открытого цикла, чтобы обеспечить достаточное количество газа. В таких случаях выбранные смеси могут быть оптимизированы для соответствия наихудшей ситуации на запланированном профиле. ^[44]
• Независимая система аварийного дыхательного аппарата. ^{[19] [44]}
• Система аварийного дыхательного аппарата, подключенная к загубнику основного дыхательного аппарата, выбирается аварийным клапаном. ^[44]

Система спасения, используемая при конкретном погружении, будет зависеть от профиля погружения, квалификации и предпочтений дайвера, правил практики (если применимо) и доступности дополнительных опций.

Во всех случаях при выпрыгивании контур ребризера должен быть изолирован от окружающей воды, чтобы избежать затопления и потери газа контура, что может отрицательно повлиять на плавучесть. Также может потребоваться закрыть клапаны подачи газа на баллонах, чтобы неисправная система управления или свободно текущий ADV не продолжали добавлять газ в контур, что также отрицательно повлияет на плавучесть, возможно, делая невозможным для водолаза оставаться на правильной глубине для декомпрессии.

Аварийный клапан

Аварийный клапан на ребризере JJ

Аварийный клапан (BOV) — это переключающий клапан, установленный на загубнике ребризера с ручным механизмом для переключения с первичного замкнутого контура на аварийный, который может представлять собой открытый или закрытый контур подачи дыхательного газа, переносимый водолазом. ^[44]

Аварийный клапан открытого контура

Аварийный клапан (BOV) может переключаться на клапан-распределитель открытого цикла, установленный на мундштуке ребризера с ручным механизмом для переключения с закрытого цикла на открытый цикл. Положение, выбирающее клапан-распределитель открытого цикла, может заменить закрытое состояние клапана погружения на поверхность (DSV), поскольку дыхательный контур эффективно герметизируется при аварийном отключении. ^[48] Этот тип аварийного клапана позволяет дайверу переключаться с закрытого цикла на открытый цикл без необходимости менять мундштуки. Это может сэкономить время в чрезвычайной ситуации, поскольку аварийный клапан-распределитель готов к немедленному использованию. Это может быть важно в ситуации тяжелой острой гиперкапнии , когда дайвер физически не может задерживать дыхание достаточно долго, чтобы сменить мундштуки. Подача газа в BOV часто осуществляется из бортового баллона с разбавителем, но можно организовать подачу газа с борта с помощью быстроразъемных соединений. ^[5]

Аварийный клапан замкнутого контура

В качестве альтернативы может быть предусмотрен аварийный клапан, который переключится на замкнутую систему аварийного спасения, которую несет водолаз. ^[44]

Спасение для размыкания цепи

Аварийное отключение в открытый контур обычно считается хорошим вариантом, когда есть неопределенность относительно того, в чем проблема или можно ли ее решить. Процедура аварийного отключения зависит от деталей конструкции ребризера и аварийного оборудования, выбранного дайвером. Возможны несколько методов:

• Аварийный выход в открытый контур путем переключения аварийного клапана загубника в открытый контур. Это легко сделать, и это хорошо работает даже при гиперкапнии у дайвера, так как нет необходимости задерживать дыхание вообще. Это простая процедура, и все, что нужно сделать в большинстве случаев, это повернуть ручку клапана на узле загубника на 90°.
• Аварийный выход в открытый контур путем открытия аварийного клапана, уже подключенного к полнолицевой маске, или в некоторых случаях путем дыхания носом. Это также не требует снятия загубника. Для этого требуется подходящая модель полнолицевой маски с дополнительным портом для клапана-аварии. Процедура требует открытия клапана подачи на клапане-аварии открытого контура и, как правило, закрытия клапана погружения/всплытия ребризера.
• Спасение в открытом контуре путем закрытия DSV и замены загубника ребризера на отдельный клапан по требованию. Это просто, но требует от дайвера задерживать дыхание при смене загубника, что может быть невозможно в случаях гиперкапнии.

Открытый контур аварийного спасения широко используется, относительно прост и понятен в эксплуатации, механически надежен, но относительно сложен для точной оценки количества газа, необходимого для долгого и сложного плана погружения. Логистика переноски достаточного количества открытого контура аварийного газа для очень длительных или глубоких погружений может быть проблемой. Имеющиеся статистические данные показывают, что очень мало смертельных случаев вызвано недостаточным количеством аварийного газа. ^[44]

Спасение команды

Использование аварийного газа, распределенного среди членов команды, может использоваться в качестве стратегии спасения, но обычно оно обеспечивает спасение только одного дайвера. Поскольку вероятность того, что второй дайвер также испытает отказ ребризера во время того же погружения, низка, это может считаться приемлемым риском для команды. Это похожая ситуация с дайверами-любителями, которые полагаются на напарника для аварийного газа в ситуации, когда немедленный безопасный подъем на поверхность невозможен. С этой системой дайвер никогда не бывает самодостаточным, и если дайвер отделяется от группы, аварийный запас газа для группы становится недоступен для всех. ^[46]

Спасение с помощью ребризера

Альтернативой аварийному выходу в открытый цикл является аварийный выход в ребризер, путем закрытия DSV загубника основного ребризера и переключения на загубник независимого аварийного ребризера. Это не аварийный выход в открытый цикл, но имеет логистические преимущества при погружениях, где объем достаточного количества газа открытого цикла для достижения поверхности может быть избыточным, а второй ребризер менее громоздкий. Может быть промежуточная стадия, когда дайвер аварийный выход в открытый цикл на разбавляющем газе во время подготовки аварийного ребризера. ^{[19] [46]}

Чтобы реализовать весь потенциал замкнутого цикла подводного плавания для длительных погружений, необходима эквивалентная система спасения. Конфигурации с двумя ребризерами с креплением сзади, креплением сзади и креплением сбоку, а также двумя ребризерами с креплением сбоку были разработаны, протестированы и признаны практичными для различных ситуаций. Правильная и полная подготовка и предварительная проверка перед погружением имеют важное значение, поскольку невозможно исправить некоторые типы ошибок в воде. ^[46]

Обычно небезопасно полагаться на немедленное переключение на спасательный ребризер. Необходимо проверить контур перед тем, как дышать из него, и существуют состояния спасательного контура, которые чрезвычайно опасны из-за несоответствующего внутреннего давления или парциального давления кислорода. Предварительное спасение в открытый контур дает водолазу время для контролируемой оценки состояния спасательного контура и внесения любых необходимых корректировок, чтобы сделать дыхание безопасным на текущей глубине. ^[46]

Пока дайвер не использует спасательный ребризер, у него нет обратной связи по внутреннему давлению контура, которое может быть ниже или выше давления окружающей среды, хотя ADV и сброс избыточного давления должны автоматически исправить это, если все клапаны установлены и работают правильно, и ничего не было непреднамеренно или случайно изменено во время погружения. ^[46] Разумно проверять состояние спасательного контура во время спуска, иногда во время нижнего сектора, и необходимо сбрасывать избыток газа из его контура во время подъема. Крайне важно избегать затопления любого контура во время этих проверок, закрывая загубник перед тем, как вынуть его изо рта. ^[46]

Аварийный ребризер должен быть размещен таким образом, чтобы работа дыхания была приемлемой для водолаза в диапазоне положений, которые, вероятно, потребуются для возвращения на поверхность. Это требует, чтобы дыхательные мешки находились на глубине груди водолаза. ^[46]

Программное обеспечение для спасения

Некоторые электронные контроллеры CCR несовместимы с тем, чтобы оставаться работающими, пока контур не используется, и будут пытаться достичь заданного значения независимо от того, осуществимо ли это. Ребризер, предназначенный для этой функции, может иметь аварийную настройку, которая переводит соленоиды в режим ожидания, но контролирует и отображает смесь контура. Эффективное и безопасное использование аварийного ребризера требует значительной практики и представляет для дайвера высокий уровень нагрузки. ^[46]

Конфигурации аварийного ребризера

Симметричный:

• Смонтированные сзади первичный и аварийный клапаны: Обычно похожие или идентичные блоки, установленные бок о бок на общей раме. Такое расположение позволяет легко прикрепить их к общему мундштуку со встроенным аварийным клапаном. ^[44]
• Первичный и аварийный клапаны с боковым креплением. Обычно идентичные блоки, по одному с каждой стороны. Относительно просто, но нелегко объединить с аварийным клапаном на одном мундштуке. ^[44]

Асимметричный:

• Первичный, установленный сзади, аварийный, установленный сбоку ^[44]
• Основной, установленный на спине, аварийный, установленный на груди ^[44]

Обучение

Карточка сертификации NAUI Semi-closed Rebreather

Обучение включает в себя проверку оборудования перед погружением.

Обучение использованию ребризеров состоит из двух компонентов: общее обучение для класса ребризеров, включая теорию работы и общие процедуры, и специальное обучение для модели ребризера, которое охватывает детали подготовки, тестирования, обслуживания пользователем и устранения неисправностей, а также те детали нормальных рабочих и аварийных процедур, которые являются специфическими для данной модели ребризера. Перекрестное обучение с одной модели на другую обычно требует только второго аспекта, если оборудование похоже по конструкции и работе. ^[49]

Военные организации обычно используют лишь небольшое количество моделей. Обычно это кислородный ребризер для атакующих пловцов и ребризер со смешанным газом для водолазных работ по разминированию, и это упрощает требования к обучению и логистике. ^[50]

Погружение с ребризером в рекреационных целях обычно классифицируется как технический дайвинг, и обучение проводится агентствами по сертификации технических дайверов. Обучение научных дайверов на ребризере обычно проводится этими же агентствами по обучению технических дайверов, поскольку использование ребризеров сообществом научных дайверов обычно недостаточно для оправдания отдельного внутреннего обучения. ^{[ необходима цитата ]}

Рекреационные и научные дайвинговые приложения опираются на гораздо более широкий спектр моделей, и любое данное агентство по обучению техническому дайвингу может выдавать сертификацию для произвольного количества ребризеров в зависимости от навыков их зарегистрированных инструкторов. Большинство производителей рекреационных ребризеров требуют, чтобы обучение на их оборудовании основывалось на обучении, полученном от производителя, т. е. инструкторы-тренеры обычно сертифицированы производителем. ^[49]

Консенсусная рекомендация семинара Rebreathers and Scientific Diving в феврале 2015 года заключалась в том, что научные водолазы с ребризерами должны поддерживать актуальность в дайвинге с ребризерами, совершая минимум 12 погружений в год с минимальным временем погружения 12 часов, и что этого может быть недостаточно для некоторых видов деятельности. Они также рекомендовали, чтобы обучение водолазов включало управление нереагирующим водолазом с ребризерами. ^[51]

По состоянию на 2023 год есть несколько крупных новых разработок в оборудовании, для которых еще не разработано стабильное обучение. Ребризеры с боковым креплением находятся в относительно продвинутом состоянии по сравнению с CCR с креплением на груди, и в частности с процедурами аварийного ребризера, которые все еще развиваются относительно быстро, что затрудняет разработку стандартов обучения. ^[49]

Научное обучение водолазов

По состоянию на 2016 год в США существовало три набора стандартов для ребризеров для научного дайвинга: стандарты Американской академии подводных наук (AAUS), Службы национальных парков (NPS) и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). ^[52]

Все три организации требуют полный научный статус дайвера с сертификацией на нитроксе в качестве предварительного условия, NOAA требует сертификацию на 130 футов (40 м) и 100 погружений в открытой воде, в то время как AAUS и NPS требуют 100 футов (30 м) и 50 погружений в открытой воде. Каждое агентство определяет пошаговую сертификацию для увеличения глубины, и сертификация действительна только для типа ребризера, на котором проводилась подготовка, для условий окружающей среды, аналогичных условиям во время обучения. Обучение в классе включает теоретический обзор тем, включенных в обучение по открытому циклу, а также планирование декомпрессии и погружения, соответствующее выбранному подразделению. Более технические темы включают проектирование и эксплуатацию системы, настройку и тестирование перед погружением, поломку и обслуживание после погружения, воздействие кислорода и управление декомпрессией, планирование операций по погружению, распознавание и управление проблемами, характерными для выбранного подразделения. Практические навыки обучения включают калибровку системы и проверки работы, подготовку и управление абсорбирующими канистрами, сборку дыхательного контура, проверку работы обратного клапана и давления, анализ газа, оценку функции предварительного дыхания, контроль плавучести, мониторинг системы во время погружения, процедуры аварийного покидания и обслуживание системы пользователем, а также получение опыта пребывания под водой в течение как минимум нескольких часов в контролируемых условиях. ^[52]

Останки финикийского корабля у берегов Мальты на глубине около 110 метров (360 футов) были частично раскопаны водолазами с использованием дыхательного аппарата , применяя методы, разработанные для максимально эффективного использования времени на месте, которое было ограничено тремя сменами по 12 минут каждая в день на месте. ^[40]

Совет по обучению ребризерам

Совет по обучению ребризеров — это организация, в которую входят представители учебных агентств по рекреационному/техническому дайвингу, которые обучают дайверов с ребризером. Их функция заключается в написании стандартов обучения, которые гарантируют разумную согласованность между агентствами, чтобы дайверы получали достаточно обучения для обеспечения приемлемого уровня риска при погружении в соответствии с руководящими принципами стандарта обучения, и чтобы существовало взаимное признание этих стандартов между учебными агентствами. Они координируют свою деятельность с Ассоциацией по образованию и безопасности ребризеров (RESA) через Объединенную группу по согласованию стандартов индустрии ребризеров (CRISAG), чтобы производители ребризеров и учебные агентства могли вносить необходимый вклад в разработку эффективных стандартов обучения. Они также напрямую взаимодействуют с Рабочей группой 1 — Услуги дайвинга Технического комитета ISO 228 (Туризм и сопутствующие услуги) для разработки стандартов обучения. ^{[53] [54]}

Ассоциация образования и безопасности ребризеров

Ассоциация по образованию и безопасности в области ребризеров (RESA) — некоммерческая организация, в которую в основном входят производители ребризеров, но другие организации, такие как учебные агентства, могут быть поддерживающими членами. ^[49]

RESA была создана для улучшения безопасности и образования в отрасли ребризеров. Постоянные (голосующие) члены — производители ребризеров или важных подсистем. ^[55]

Стандарты обучения ИСО

Стандарты обучения ISO опубликованы Международной организацией по стандартам и являются минимальными стандартами. Агентство по обучению дайверов может следовать стандарту, если выполняются все требования, и может получить столько дополнительных материалов курса, сколько посчитает нужным. Для обучения указаны пределы плотности газа с предпочтительным значением 5,2 г/л и максимальным значением 6,3 г/л. Эти пределы также эффективно решают проблемы наркотических ограничений.

• ISO 24804 «Услуги любительского дайвинга. Требования к обучению любительского дайвинга с ребризером. Бездекомпрессионное погружение» ^[49]
• ISO 24805 «Услуги любительского дайвинга. Требования к обучению любительского дайвинга с ребризером. Декомпрессионные погружения на глубину до 45 м» ^[49]
• ISO 24806 «Услуги любительского дайвинга. Требования к обучению любительского дайвинга с ребризером. Декомпрессионные погружения на глубину до 60 м» ^[49]
• ISO 24807 «Услуги любительского дайвинга. Требования к обучению любительского дайвинга с ребризером. Декомпрессионное погружение до 100 м».
  Это не ограничивает водолазов максимальной глубиной 100 м, но обучение не требует погружения глубже 100 м. ^[49]
• ISO 24808 «Услуги любительского дайвинга. Требования к подготовке инструкторов по любительскому дайвингу с ребризером».
  В этом стандарте четыре части, посвященные уровням сертификации инструкторов для обучения дайверов каждого уровня. ^[49]

EUF Certification International — независимый орган для глобальной проверки агентств по обучению ребризеров, базирующийся в Европе и связанный с Австрийской организацией по стандартам. Агентства сертифицируются на пять лет между обновлениями. ^{[49] [56]}

Принятие стандартов ISO не окажет большого влияния на содержание учебных курсов, поскольку большинство агентств уже включили большую часть требуемого контента, но некоторым агентствам придется скорректировать количество погружений и глубину, требуемую для конкретных курсов. ^[57]

История

Ранние разработки

Первый коммерчески применимый ребризер для подводного плавания был спроектирован и построен инженером-водолазом Генри Флёссом в 1878 году, когда он работал на Siebe Gorman в Лондоне. ^[58] Его автономный дыхательный аппарат состоял из резиновой маски, соединенной с дыхательным мешком, с предполагаемым 50–60% кислорода, подаваемого из медного резервуара, и углекислого газа, очищаемого путем пропускания его через пучок веревочной пряжи, пропитанной раствором едкого кали , система обеспечивала продолжительность погружения до трех часов. Флёсс испытал свое устройство в 1879 году, проведя час, погруженный в резервуар с водой, затем неделю спустя, погрузившись на глубину 5,5 метров (18 футов) в открытой воде, и в этом случае он получил легкую травму, когда его помощники резко вытащили его на поверхность. ^{[58] [59]} Этот аппарат был впервые использован в рабочих условиях в 1880 году Александром Ламбертом, ведущим водолазом на проекте строительства туннеля Северн , который смог преодолеть расстояние в 1000 футов (300 м) в темноте, чтобы закрыть несколько затопленных шлюзовых дверей в туннеле; это свело на нет все усилия стандартных водолазов из-за чрезвычайно большого расстояния, на котором их шланги подачи воздуха засорялись затопленным мусором, и сильных потоков воды в выработках. ^{[58] [60]}

Флейсс постоянно совершенствовал свой аппарат, добавляя регулятор потребности ^{[ требуется разъяснение ]} и баллоны, способные удерживать большее количество кислорода при более высоком давлении. Сэр Роберт Дэвис , глава Siebe Gorman, усовершенствовал кислородный ребризер в 1910 году ^{[58] [59],} изобретя Davis Submerged Escape Apparatus , первый ребризер, который производился в больших количествах. Хотя он был предназначен в первую очередь как аварийный спасательный аппарат для экипажей подводных лодок , вскоре его также стали использовать для дайвинга , будучи удобным мелководным водолазным аппаратом с тридцатиминутным сроком действия, а также в качестве промышленного дыхательного комплекта . ^[59]

Испытание устройства для подводной эвакуации Дэвиса в испытательном резервуаре для эвакуации с подводной лодки на борту HMS Dolphin, Госпорт , 14 декабря 1942 года.

Оснастка состояла из резинового дыхательного/плавучего мешка, содержащего канистру с гидроксидом бария для поглощения выдыхаемого углекислого газа, и, в кармане на нижнем конце мешка, стального баллона под давлением, содержащего приблизительно 56 литров (2,0 куб. фута) кислорода под давлением 120 бар (1700 фунтов на кв. дюйм), который был оснащен регулирующим клапаном и соединен с дыхательным мешком . Открытие клапана баллона впускало кислород в мешок при давлении окружающей среды. Оснастка также включала аварийный плавучий мешок спереди, чтобы помочь владельцу оставаться на плаву. После дальнейшей разработки Дэвисом в 1927 году DSEA был принят на вооружение Королевским флотом . ^[61]

В 1911 году компания Dräger из Любека провела испытания автономной полузакрытой системы ребризера для стандартного водолазного оборудования , которая использовала инжекторную систему для циркуляции дыхательного газа через скруббер и дыхательный контур, который включал всю внутреннюю часть шлема. Вскоре после этого она была введена в эксплуатацию и была доступна в двух версиях: кислородный ребризер DM20 для глубин менее 20 м и ребризер nitrox DM40 для глубин до 40 м. Было возможно минимизировать работу по дыханию и использовать шлем без загубника, поскольку газ циркулировал пневматически. ^[62] ВМС США разработали вариант системы Mark V для гелиоксового погружения. Они успешно применялись во время спасения экипажа и подъема USS Squalus в 1939 году. Шлем смешанного газа гелиокса 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. ^[63] Подача газа у водолаза контролировалась двумя клапанами. «Клапан Хоука» контролировал поток через инжектор к «аспиратору», который циркулировал газ из шлема через скруббер, а главный регулирующий клапан использовался для аварийного выхода из строя для открытия контура, промывки шлема и для дополнительного газа при тяжелой работе или спуске. Расход сопла инжектора составлял номинально 0,5 кубических фута в минуту при давлении на 100 фунтов на квадратный дюйм выше давления окружающей среды, что позволяло бы продуть в 11 раз больше объема впрыскиваемого газа через скруббер. ^[64]

Эпоха Второй мировой войны

В 1930-х годах и на протяжении всей Второй мировой войны британцы, итальянцы и немцы разработали и широко использовали кислородные ребризеры для оснащения первых водолазов . Британцы адаптировали спасательный аппарат Davis Submerged Escape Apparatus, а немцы адаптировали спасательные ребризеры Dräger для своих водолазов во время войны. ^[65] Итальянцы разработали аналогичные ребризеры для боевых пловцов Decima Flottiglia MAS , особенно Pirelli ARO. ^[66] В США майор Кристиан Дж. Ламбертсен изобрел подводный кислородный ребризер для свободного плавания в 1939 году, который был принят Управлением стратегических служб . ^[67] В 1952 году он запатентовал модификацию своего аппарата, на этот раз названную SCUBA (аббревиатура от «автономный подводный дыхательный аппарат»), ^{[68] [69] [70] [71]} что позже стало общим английским словом для автономного дыхательного оборудования для дайвинга, а позднее для деятельности с использованием этого оборудования. ^[72] После Второй мировой войны военные водолазы продолжали использовать ребризеры, поскольку они не создают пузырьков, которые выдали бы присутствие водолазов. Высокий процент кислорода, используемый этими ранними системами ребризеров, ограничивал глубину, на которой их можно было использовать, из-за риска судорог, вызванных острой токсичностью кислорода .

Эра технического дайвинга

В ранние дни технического дайвинга (примерно в конце 1980-х и начале 1990-х годов) существовал значительный интерес к технологии ребризеров со смешанным газом, поскольку она, как оказалось, обеспечивала значительное увеличение времени на дне, которое в системах замкнутого цикла могло в значительной степени не зависеть от глубины. Она также казалась полезной для минимизации декомпрессионных обязательств и оптимизации декомпрессии, хотя в то время полная сложность достижения приемлемо безопасных систем и процедур еще не была очевидна, а требуемая технология еще не была легкодоступна. Журнал технического дайвинга aquaCorps впервые сообщил о ребризере во втором выпуске в июне 1990 года, и эта тема освещалась в большинстве последующих выпусков, включая целый выпуск в январе 1993 года. ^[73]

В мае 1994 года в Ки-Уэсте, Флорида, состоялся первый Форум по ребризерам, организованный Майклом Мендуно и Трейси Робинетт, среди гостей были доктор Эдвард Д. Тальманн , исследователь физиологии дайвинга ВМС США и разработчик таблиц декомпрессии смешанного газа ВМС США, и изобретатель Алан Красберг, который провел значительную работу по разработке ребризеров замкнутого цикла со смешанным газом. Среди 90 участников были пять производителей ребризеров, несколько учебных агентств и представители сообществ любителей, военных и коммерческих дайверов. Форум признал, что рынок для рекреационных ребризеров существует, но нет предложения. Единственным сообществом, успешно использующим ребризеры в то время, были военные, и их успех зависел от дисциплинированного использования и очень хорошей технической поддержки. Коммерческое дайвинг отвергло их как слишком сложные и ненадежные. Также было ясно, что требования к обучению для погружений с ребризером будут сложнее, чем для открытого цикла, что полузамкнутые ребризеры, вероятно, будет легче вывести на рынок любительского дайвинга из-за их относительной простоты и более низкой стоимости, и что в отличие от первоначальной реакции на нитрокс, похоже, не было большой обеспокоенности тем, что эта технология не подходит для любительского дайвинга — технический директор PADI Карл Шривз указал, что, когда технология будет готова, PADI предоставит обучение. Несмотря на продолжающиеся семинары по ребризерам и пробные погружения на последующих ежегодных конференциях, фактическая доступность ребризеров становилась медленной. ^[73]

Dräger представил полузакрытый контур ребризера, разработанный для любителей дайвинга, названный Atlantis в 1995 году. Компания накопила опыт в проектировании и производстве ребризеров, начиная с 1912 года, и была крупным производителем военных ребризеров, что способствовало повышению доверия. В Японии Grand Bleu продавала еще один любительский полузакрытый блок под названием Fieno . ^[73]

Rebreather Forum 2.0 состоялся в Редондо-Бич, Калифорния, в сентябре 1996 года, а материалы были опубликованы дочерней компанией PADI Diving Science and Technology (DSAT). В то время Dräger сообщила, что продала около 850 полузакрытых ребризеров Atlantis, и, по оценкам, до 3000 Fienos могли быть проданы в Японии. Британские и американские военно-морские силы в то время были крупнейшими пользователями ребризеров со смешанным газом, на вооружении находилось около 240 единиц. По оценкам, в сообществе технических дайверов, в основном в исследовательских группах и кинорежиссерах, использовалось около 25–50 единиц смешанного газа. Форум выявил широкий интерес к рекреационным ребризерам и признал, что существуют сложные риски. На этом этапе не было стандартизированного обучения, и агентствам было рекомендовано работать с производителями для разработки эффективных мер реагирования на отказы, а инструкторам было рекомендовано иметь в собственности или иметь доступ к моделям, на которых они планировали проводить обучение. ^[73]

На тот момент только таблицы декомпрессии ВМС США 0,7 атм постоянного PO2 _были проверены для нитрокса и гелиокса, и было неясно, будет ли эффективным перепрограммирование существующих алгоритмов для использования PO2, _{предоставляемого} ребризерами. Некоторые рекомендации, опубликованные на форуме, включали стороннее тестирование для обеспечения качества, использование полнолицевых масок или удерживающих ремней для мундштуков, соблюдение системы напарника и максимальное заданное значение PO2 _1,3 атм. Было также признано, что разработка и использование бортовых мониторов CO2 _, которые в то время не были доступны, будут способствовать повышению безопасности. ^[73]

В 1996 году Cis-Lunar Development Labs продавала свой ребризер MK-IV. Примерно через год (1997) компания Ambient Pressure Diving в Великобритании начала продавать ребризер Inspiration с электронным управлением замкнутого цикла, а затем KISS от Jetsam Technologies . ^[73]

В 1998 году французский спелеодайвер Оливье Ислер использовал полностью резервный полузакрытый ребризер RI 2000 при возрождении вулкана Ду-де-Коли во Франции. ^[73]

Рекомендация по максимальному PO2 _, поддерживаемая сообществом технических дайверов, с тех пор возросла до 1,4 атм для рабочего погружения и 1,6 атм для декомпрессии, отчасти из-за совета физиолога дайвинга доктора Билла Гамильтона , а отчасти из-за удовлетворительного опыта. Предсказывалось, что безопасность будет самой большой проблемой для принятия ребризеров, и это оказалось правдой. В период с 1998 по 2012 год, когда проводился третий форум по ребризерам, во всем мире было зарегистрировано 200 смертельных случаев с ребризерами: около 10 в год в период с 1998 по 2005 год и около 20 в год с 2006 по 2012 год, что представляет собой риск в пять-десять раз выше, чем при подводном плавании с открытым циклом. Данные свидетельствуют о том, что безопасность продолжает улучшаться с 2012 года. ^[73]

Некоторые даты:

• 1967 – Электролунг ^[74]
• 1987 – Система FRED Билла Стоуна ^[74]
• 1994 - Форум ребризеров (1) ^[74]
• Открыт журнал AquaCorps ^[74]
• Семинар по нитроксу ^[74]
• 1993 – Конференция Tek ^[74]
• 1995 – Дрэгер Атлантис ^[74]
• 1996 – Форум ребризеров 2.0, 2 производителя ребризеров, доступных для общественности: Atlantis и Fieno ^[74]
• 1997 – AP Buddy Inspiration. ^[74]
• Цис Лунар Мк5, KISS Classic, Innerspace MEG, Halcyon RB80 ^[74]
• 2012 – Rebreather Forum 3, 12 производителей ^[74]
• 2022 – 23 производителя, более 40 моделей ^[74]
• 2023 – Форум ребризеров 4 ^[74]

Приложения

Ребризеры применяются в технических, рекреационных, научных и военных погружениях. В коммерческом дайвинге некоторые технологии используются в сочетании с водолазным оборудованием, снабжаемым с поверхности, в частности, в качестве систем регенерации гелия и газовых расширителей , а также для спасательного оборудования для погружений в закрытых колоколах.

Военный дайвинг

Тактические водолазы (водолазы) являются основными пользователями кислородных ребризеров, а для более глубоких работ, таких как очистные погружения , когда важны мобильность и низкая магнитная и акустическая сигнатура, могут использоваться смешанные газовые SCR и CCR. Каждая военная служба, которая развертывает водолазов-ребризеров, обычно стандартизирует небольшое количество моделей, подходящих для их использования, чтобы упростить логистику и обучение. ^[50]

ВМС США также используют ребризеры для систем аварийного спасения при насыщении (JFD Divex COBRA и JFD Divx MK IV Secondary Life Support (SCR)) ^[50]

Технический дайвинг

Наибольшее разнообразие и количество газовых смесей использовалось в технических дайвинг-приложениях, ^[74]

На момент проведения Rebreather Forum 3 (2011) действовало три агентства по обучению ребризеров rec/tec. К Rebreather Forum 4 (2023) их было восемь: (BSAC, FFESSM, GUE, IANTD, PADI, RAID, SSI и TDI). За это время общее количество сертификаций в год выросло с 3545 в 2012 году до 5156 в 2022 году. Эти цифры включают несколько сертификаций для многих дайверов, на разных уровнях мастерства и для разных классов и подразделений ребризеров. Средний возраст на момент сертификации составил около 42 лет с пиком в возрастной группе от 50 до 59 лет, что, как предполагается, связано с наличием располагаемого дохода. ^[49]

Любительское дайвинг

Ребризеры не получили большого распространения в любительском дайвинге, хотя несколько моделей были разработаны и продаются специально для этой цели. ^[74]

Научное и археологическое погружение

Биологи используют ребризеры замкнутого цикла с конца 1960-х годов, а с начала века их применение в океанологии стало более широким. ^[75]

В период с 1998 по 2013 год около 52 членов AAUS сообщили о 10 988 погружениях с ребризером общей продолжительностью около 9 915 часов. Было зафиксировано по одному случаю декомпрессионной болезни, идиопатического иммерсионного отека легких и гипоксии, связанных с этими погружениями. ^[76]

За этот период членами AAUS было зарегистрировано 1 675 350 погружений с открытым циклом с общим временем погружения 1 148 783 часа. Количество погружений с ребризером составляет около 0,7% от общего числа и около 0,9% от времени подводного плавания, зарегистрированного для погружений с открытым циклом, но количество и продолжительность погружений с ребризером довольно стабильно росли в течение этого периода. Было сообщено о 17 моделях ребризеров, включая кислородные ребризеры и ребризеры со смешанным газом. 52% погружений были совершены в оперативных научных целях, а 48% — в учебных. 23% погружений требовали декомпрессионных остановок. За этот период наблюдалось общее увеличение количества глубоких погружений на глубину более 191 фута (58 м) с ребризером и уменьшение количества глубоких погружений с открытым циклом. ^[76]

Ребризеры обеспечивают особые преимущества для подводных биологических исследований, особенно для приложений, которые зависят от незаметных наблюдателей или для скрытного подхода к дикой природе для поимки или мечения, а также исследований, которые требуют длительных длительностей под водой или операций в относительно глубоких (более 50 метров (160 футов)) средах, особенно в отдаленных местах с логистическими трудностями. Многие научные учреждения не спешили внедрять технологию ребризеров, но разработки в области технологии ребризеров расширяют ее признание. ^[75]

Одним из первых пользователей ребризеров для науки был Уолтер Старк, который изобрел первый электронно-управляемый ребризер замкнутого цикла для использования в подводных биологических исследованиях, за которым вскоре последовало использование в проекте Tektite II для биологических исследований во время экскурсий из подводной среды обитания. К середине 1980-х годов интерес к применению ребризеров для научных исследований пещер совпал с любительской исследовательской деятельностью, которая стала известна как технический дайвинг, и подводные режиссеры Говард Холл и Боб Крэнстон начали использовать ребризеры, чтобы приближаться к морской жизни под водой с меньшим риском повлиять на поведение. ^[75]

В середине и конце 1990-х годов ребризеры стали более доступны от нескольких производителей, и научное сообщество начало использовать их чаще, особенно там, где их логистические преимущества были наиболее очевидны. ^[75]

Главным преимуществом ребризеров замкнутого цикла для биологических исследовательских погружений является отсутствие шума и визуальных помех из-за пузырьков выдыхаемого газа, которые, как известно, оказывают разрушительное воздействие на поведение животных. Это оказалось особенно эффективным, когда дайверу необходимо близко подойти или поймать животных, таких как морские выдры, и значительно облегчило запись звуков животных. Использование ребризеров уменьшает проблемы многократных погружений и декомпрессий, позволяя дайверам проводить одно длительное погружение без необходимости возвращаться на поверхность или берег между несколькими погружениями, особенно там, где желательно непрерывное наблюдение. Возможность поддерживать постоянное парциальное давление кислорода может позволить гораздо более длительное время погружения в средних диапазонах глубин без необходимости декомпрессии и может позволить сделать одно многоуровневое погружение достаточным там, где ранее требовалось несколько погружений с открытым циклом. Капитальные затраты на оборудование и обучение иногда могут быть быстро компенсированы за счет повышения эффективности выполнения работы за одно погружение в один день. Значительная экономия на стоимости разбавителя гелия возможна при более глубоких погружениях, особенно в отдаленных местах, где стоимость гелия может быть в десять раз выше, чем в промышленных районах. ^[75]

Исследовательские подводные аппараты обеспечивают прямой доступ к более глубоководным средам, но эксплуатация обходится намного дороже, чем ребризеры, и ограничена регионами, где такие подводные аппараты активно используются из-за логистических требований и стоимости эксплуатации вспомогательных судов. Они также ограничены в своей способности исследовать, брать образцы и документировать сложные структуры коралловых рифов из-за ограничений по объему, маневренности и ловкости. ^[75]

Разработки в области ребризеров замкнутого цикла смешанного газа с электронным управлением расширили диапазон научного погружения при давлении окружающей среды с середины 1990-х годов. Различные заинтересованные стороны в исследовании начали искать и получать данные из мест, которые ранее были недоступны. Научные программы дайвинга создавали и развивали технические дайвинг-центры, чтобы позволить ученым-океанариумистам безопасно получать доступ к этим регионам. Природа этого расширенного диапазона дайвинг-воздействия делает необходимым изменение и адаптацию процедур для обеспечения приемлемо безопасных операций. В значительной степени это подразумевает высокий уровень компетентности в эксплуатации оборудования ребризера, поэтому у дайвера есть достаточный избыточный потенциал, чтобы позволить успешно выполнить научную задачу без ущерба для безопасности. Это требует высокого уровня компетентности как условия для завершения начальной подготовки и поддержания этой компетентности посредством достаточной соответствующей дайвинг-активности или посредством повторных тренировок и погружений после периода бездействия. Использование институционально одобренных контрольных списков для подготовки оборудования и планирования погружения было рекомендовано как способ уменьшения ошибок и обеспечения соблюдения всех основных шагов. ^[77]

В научном дайвинге основной целью обычно является запланированная задача погружения, а погружение является наиболее эффективным способом добраться до места и обратно, где должна быть выполнена научная работа. В подводной среде жизнеобеспечение должно обязательно иметь приоритет над всеми другими соображениями, и если им пренебречь, это может иметь фатальные результаты. Оборудование открытого цикла является простым, прочным и надежным и требует небольшого управления, кроме контроля газа и состояния декомпрессии. В ребризерах газовая смесь является динамической, и мониторинг и, где необходимо, контроль оборудования имеют решающее значение. Могут потребоваться процедурные изменения для сохранения аналогичного уровня безопасности. ^[78]

Значительные различия в системах управления между марками и в некоторых случаях моделями электронно-управляемых ребризеров делают нереалистичным ожидание того, что можно будет поддерживать рефлексивное знакомство с несколькими устройствами, а также иметь достаточную способность эффективно выполнять научную задачу в дополнение к управлению ребризером, и чем сложнее погружение и научная работа, тем выше риск. Помимо обеспечения адекватного тестирования перед погружением для обеспечения правильной работы оборудования, наличие члена команды, менее заинтересованного в науке и высококвалифицированного с ребризером, доступного для наблюдения за работающим водолазом или парой работающих водолазов и их оборудованием, было выдвинуто в качестве способа снижения риска того, что отказ останется незамеченным или проигнорированным. Этот водолаз поддержки безопасности также может снизить нагрузку на исследователя, неся часть научного оборудования. ^[78]

Смешанный режим и смешанные платформы для погружений

Команда смешанного режима погружения — это команда напарников, в которой дайверы используют разные режимы погружения во время одного погружения, например, один дайвер на открытом цикле, а другой на ребризере. Смешанное погружение с ребризером на платформе подразумевает использование разных марок или моделей ребризеров во время одного погружения. ^[79]

Существуют профили погружений и задачи, в которых смешанные режимы могут работать не очень хорошо из-за несовместимых требований к времени нахождения на дне, декомпрессии и планированию газа, но есть широкий спектр операций, где это гораздо менее проблематично, однако необходимо, чтобы оба члена команды могли помогать друг другу в чрезвычайной ситуации, что требует способности распознавать проблемы, а также знаний, навыков и оборудования для надлежащего реагирования. Это включает в себя знание аварийных процедур, соответствующих оборудованию другого дайвера. Необходимы некоторая подготовка и инструктаж, и соответствующие процедуры должны быть рассмотрены в руководстве по эксплуатации. Аналогичные соображения применимы к смешанному погружению с платформы, но в меньшей степени. ^[79]

Смотрите также

• Безопасность дайвинга  – Управление рисками при подводном плавании
• Ребризер для дайвинга  – акваланг замкнутого или полузамкнутого цикла
• Ребризер  – портативный аппарат для рециркуляции дыхательного газа.
• Подводное плавание  — плавание под водой с вдыханием газа, который несет с собой дайвер.

Ссылки

1. "Руководство по ребризерам для начинающих". apdiving.com . Архивировано из оригинала 5 июня 2024 г. . Получено 11 мая 2021 г. .
2. Rhea, David (2 февраля 2021 г.). «Полузакрытый ребризер RB80: успешный исследовательский инструмент». gue.com . Подробно. Архивировано из оригинала 25 февраля 2021 г. . Получено 16 февраля 2021 г. .
3. Richardson D, Menduno M, Shreeves K (1996). "Труды форума Rebreather 2.0". Семинар по науке и технологиям дайвинга. : 286.
4. Гобл, Стив (2003). «Ребризеры». Южнотихоокеанское общество подводной медицины . 33 (2): 98–102.
5. Паркер, Мартин (ноябрь 2012 г.). "Руководство пользователя ребризера" (PDF) . apdiving.com . Ambient Pressure Diving Ltd. Архивировано (PDF) из оригинала 12 мая 2021 г. . Получено 11 мая 2021 г. .
6. Рейнольдс, Глен Харлан (декабрь 2006 г.). «В поисках новых глубин». Popular Mechanics . 183 (12): 58.
7. Лобель, Филлип С. (2005). «Шум пузырей акваланга и поведение рыб: обоснование технологии бесшумного дайвинга». В: Годфри, Дж. М.; Шамвей, С. Э. Дайвинг для науки 2005. Труды симпозиума Американской академии подводных наук, состоявшегося 10–12 марта 2005 г. в Университете Коннектикута в Эвери-Пойнт, Гротон, Коннектикут . Американская академия подводных наук .
8. Josan-Drinceanu, Ioana; de Weck, Olivier L.; Filburn, Thomas (12–16 июля 2015 г.). Аналитическая модель и моделирование систем ребризеров с замкнутым контуром для наземных и космических применений (PDF) . 45-я Международная конференция по экологическим системам. Белвью, Вашингтон, США. Архивировано (PDF) из оригинала 15 мая 2021 г. . Получено 14 мая 2021 г. .
9. Manning, AM (2002). «Кислородная терапия и токсичность». Ветеринарные клиники Северной Америки: практика лечения мелких животных . 32 (5): 1005–1020. doi :10.1016/S0195-5616(02)00043-8. PMID  12380161.
10. Партридж, Мэтью (2010). "Таблица распространенных неисправностей CCR – Основы ребризера" (PDF) . tech-ccr.com. Архивировано из оригинала (PDF) 22 марта 2018 г. Получено 23 февраля 2015 г.
11. Вердье, К.; Ли, Д.А. (2008). Обучение двигательным навыкам и текущие процедуры спасения при любительском дайвинге с ребризером. Nitrox Rebreather Diving (Отчет). Издательство DIRrebreather.
12. Лиддьярд, Джон. "Bailout". jlunderwater.co.uk. Архивировано из оригинала 8 августа 2009 года . Получено 3 марта 2009 года .
13. Моррисон, Дж. Б.; Реймерс, С. Д. (1982). Физиология и медицина дайвинга Беннетта и Эллиотта (3-е изд.). Лучшая издательская компания. ISBN 0941332020.
14. Larsson, Åke (30 сентября 2004 г.). "Техническая страница ребризера постоянного массового расхода Åkes". Teknosofen.com. Архивировано из оригинала 9 декабря 2013 г. Получено 31 июля 2013 г.
15. Nuckols, ML; Clarke, JR; Marr, WJ (1999). «Оценка уровней кислорода в альтернативных конструкциях полузакрытых подводных дыхательных аппаратов». Life Support & Biosphere Science: International Journal of Earth Space . 6 (3): 239–249. PMID  11542685.
16. Larsson, Åke (15 июля 2002 г.). "Le Spirotechnique DC55". Teknosofen.com. Архивировано из оригинала 9 декабря 2013 г. Получено 31 июля 2013 г.
17. Фронберг, О.; Эрикссон, М.; Ларссон, А.; Линдхольм, П. (2011). «Исследование ребризера с контролируемым спросом в связи с несчастным случаем при дайвинге». Undersea & Hyperbaric Medicine . 38 (1): 61–72. PMID  21384764.
18. Fock, Andrew W. (18–20 мая 2012 г.). Vann, Richard D.; Denoble, Petar J.; Pollock, Neal W. (ред.). Анализ смертей от рекреационных ребризеров замкнутого цикла в 1998–2010 гг. (PDF) . Труды Rebreather Forum 3. Дарем, Северная Каролина: AAUS/DAN/PADI. стр. 119–127. ISBN 978-0-9800423-9-9. Архивировано из оригинала (PDF) 17 июля 2014 г. . Получено 26 декабря 2017 г. .
19. Шиманек, Якуб (2 февраля 2021 г.). «Создание отказоустойчивого ребризера: наш путь к простоте». Подробно . Архивировано из оригинала 7 февраля 2021 г. . Получено 12 февраля 2021 г. .
20. Мендуно, Майкл (18–20 мая 2012 г.). Ванн, Ричард Д.; Денобль, Петар Дж.; Поллок, Нил В. (ред.). Создание рынка потребительских ребризеров: уроки революции технического дайвинга (PDF) . Труды Форума по ребризерам 3. Дарем, Северная Каролина: AAUS/DAN/PADI. стр. 2–23. ISBN 978-0-9800423-9-9. Архивировано из оригинала (PDF) 17 июля 2014 г. . Получено 26 декабря 2017 г. .
21. Придмор, Саймон (22 апреля 2012 г.). «Коварная угроза гипоксического отключения при погружениях с ребризером». X-Ray Mag . AquaScope Media ApS. Архивировано из оригинала 22 марта 2018 г. Получено 21 марта 2018 г.
22. Clarke, John R. (11 ноября 2013 г.). «Как ваш ребризер-скруббер справляется с глубиной?». Архивировано из оригинала 24 февраля 2015 г. Получено 23 февраля 2015 г.
23. Месли, Пит (20–22 апреля 2023 г.). «Варианты оборудования для безопасности дайвера». Rebreather Forum 4. Валетта, Мальта. Архивировано из оригинала 1 мая 2024 г. Получено 5 июня 2024 г.
24. Bech, JW. (20 июня 2003 г.). "MSA Chemox SCBA". therebreathersite.nl. Архивировано из оригинала 28 сентября 2015 г. Получено 23 февраля 2015 г.
25. Лэнг, Майкл А., ред. (2001). Труды семинара DAN по нитроксу . Дарем, Северная Каролина: Divers Alert Network, 197 страниц.
26. Mitchell, Simon J. (август 2008 г.). "4: Удержание углекислого газа". В Mount, Tom; Dituri, Joseph (ред.). Exploration and Mixed Gas Diving Encyclopedia (1-е изд.). Miami Shores, Florida: International Association of Nitrox Divers. стр. 51–60. ISBN 978-0-915539-10-9.
27. Лилло, Р. С.; Руби, А.; Гаммин, Д. Д.; Портер, У. Р.; Колдуэлл, Дж. М. (март 1996 г.). «Химическая безопасность натронной извести ВМС США». Журнал подводной и гипербарической медицины . 23 (1): 43–53. PMID  8653065.
28. Варкандер, Дэн Э. (2007). «Разработка скрубберного датчика для погружений с замкнутым циклом». Аннотация к подводной и гипербарической медицине . 34 .
29. "Vision electronics: Scrubber life monitor". apdiving . Архивировано из оригинала 22 марта 2018 года . Получено 3 июля 2013 года .
30. Ячейки из одной партии с одинаковой историей с большей вероятностью выйдут из строя одновременно и одинаковым образом, чем ячейки с разной историей.
31. Джонс, Найджел А. (18–20 мая 2012 г.). Ванн, Ричард Д.; Денобль, Петар Дж.; Поллок, Нил В. (ред.). Резервирование датчика PO2 (PDF) . Материалы форума ребризера 3. Дарем, Северная Каролина: AAUS/DAN/PADI. стр. 193–292. ISBN 978-0-9800423-9-9. Архивировано из оригинала (PDF) 17 июля 2014 г. . Получено 26 декабря 2017 г. .
32. Deas, Alex; Davidov, Bob (2006). Отчет о проверке: Влияние затопления на сопротивление дыханию гранулированного [sic] скруббера. Редакция A (PDF) (Отчет). Deep Life Ltd. Архивировано (PDF) из оригинала 1 сентября 2012 г. Получено 25 апреля 2013 г.
33. Vann, RD; Pollock, NW; Denoble, PJ (2007). "Исследование смертельных случаев с ребризером". В: NW Pollock и JM Godfrey (ред.) Дайвинг для науки…2007 . Труды Американской академии подводных наук (двадцать шестой ежегодный научный симпозиум по подводному плаванию). Остров Дофин, Алабама: Американская академия подводных наук. ISBN 978-0-9800423-1-3.
34. "Как ребризеры убивают людей" (PDF) . Deep Life Ltd. 2010. Архивировано (PDF) из оригинала 1 сентября 2012 г. Получено 25 апреля 2013 г.
35. Fock, Andrew W. (июнь 2013 г.). «Анализ смертей от рекреационных дыхательных аппаратов с замкнутым циклом в 1998–2010 гг.» (PDF) . Дайвинг и гипербарическая медицина . 43 (2): 78–85. PMID  23813461. Архивировано (PDF) из оригинала 27 июня 2013 г. . Получено 17 июня 2013 г. .
36. Стоун, Уильям С. (1986). «Проектирование полностью избыточных автономных систем жизнеобеспечения». В: Митчелл, CT (ред.) Дайвинг для науки 86. Труды Американской академии подводных наук Шестой ежегодный научный симпозиум по дайвингу. Проходил 31 октября – 3 ноября 1986 года в Таллахасси, Флорида, США .
37. Haynes, P; Menduno, M; Toomer, P (21 марта 2023 г.). "Совет по обучению ребризеров. Уведомление о безопасности ремня для повторного обучения использованию мундштука, выпуск" (PDF) . rebreathertrainingcouncil.org . Получено 3 апреля 2024 г. .
38. Митчелл, Саймон (20–22 апреля 2023 г.). «Развитие мониторинга CO2». Rebreather Forum 4. Валетта, Мальта. Архивировано из оригинала 16 апреля 2024 г. Получено 5 июня 2024 г.
39. Kohler, Richie (20–22 апреля 2023 г.). «Чрезвычайные процедуры». Rebreather Forum 4. Валетта, Мальта. Архивировано из оригинала 3 июня 2024 г. Получено 5 июня 2024 г.
40. Gambin, Timmy (20–22 апреля 2023 г.). Использование CCR при погружениях к затонувшим кораблям на Мальте. Форум по ребризерам 4. Архивировано из оригинала 1 июня 2024 г. Получено 1 июня 2024 г. – через Global Underwater Explorers.
41. Tillmans, Frauke (20–22 апреля 2023 г.). «Обзор несчастного случая: ситуация безопасности». Rebreather Forum 4. Валетта, Мальта. Архивировано из оригинала 1 мая 2024 г. Получено 1 мая 2024 г.
42. "Deep Life Design Team: базы данных и анализ данных об авариях с ребризером". Deeplife.co.uk. Архивировано из оригинала 27 августа 2012 года . Получено 31 июля 2013 года .
43. Грэм, Дэнни; ​​Бозанич, Джеффри Э. (18–20 мая 2012 г.). Ванн, Ричард Д.; Денобль, Петар Дж.; Поллок, Нил У. (ред.). Предварительное дыхание во время настройки аппарата для подводного плавания с замкнутым циклом неэффективно при оценке эффективности скруббера (PDF) . Труды Форума по ребризерам 3. Дарем, Северная Каролина: AAUS/DAN/PADI. стр. 268–271. ISBN 978-0-9800423-9-9. Архивировано из оригинала (PDF) 17 июля 2014 г. . Получено 26 декабря 2017 г. .
44. Питкин, Эндрю (20–22 апреля 2023 г.). «Стратегии спасения». Rebreather Forum 4. Валетта, Мальта. Архивировано из оригинала 1 мая 2024 г. Получено 1 мая 2024 г.
45. Баззакотт, П.; Донг, ГЗ; Бреннер, Р.Дж.; Тиллманс, Ф. (30 июня 2022 г.). «Обзор событий, связанных с едкими коктейлями, у дайверов с ребризером». Diving Hyperb Med . 52 (2): 92–96. doi :10.28920/dhm52.2.92-96. PMC 9522607. PMID  35732280. 
46. Шиманек, Якуб (10 июня 2020 г.). «Использование аварийного ребризера». www.tdisdi.com . Архивировано из оригинала 20 сентября 2022 года . Проверено 17 сентября 2022 г.
47. Лэнг, МА (2001). Труды семинара DAN по нитроксу . Дарем, Северная Каролина: Divers Alert Network. стр. 197.
48. "Divesoft BOV, DSV и ADV". www.divesoft.com . Архивировано из оригинала 6 февраля 2024 г. . Получено 6 февраля 2024 г. .
49. Кейни, Марк; Харрисон, Шон; Тумер, Пол (20–22 апреля 2023 г.). «Обучение CCR». Rebreather Forum 4. Валетта, Мальта. Архивировано из оригинала 1 мая 2024 г. Получено 1 мая 2024 г.
50. Ferris, Vince; Franberg, Oscar (20–22 апреля 2023 г.). «Военные погружения с ребризерами». Rebreather Forum 4. Валетта, Мальта. Архивировано из оригинала 1 мая 2024 г. Получено 1 мая 2024 г.
51. Поллок, Нил В.; Селлерс, Стивен Х.; Годфри, Джеффри М. (2016). «Ребризеры и научное погружение — рекомендации по передовой практике». В Поллоке, NW; Селлерс, SH; Годфри, JM (ред.). Ребризеры и научное погружение (PDF) . Труды семинара NPS/NOAA/DAN/AAUS, 16–19 июня 2015 г. Дарем, NC. стр. 1–4. ISBN 978-0-9800423-9-9. Архивировано (PDF) из оригинала 15 января 2022 г. . Получено 28 ноября 2021 г. .
52. Kintzing, Elizabeth; Slattery, Marc (2016). "Scientific Rebreather Standards". В Pollock, NW; Sellers, SH; Godfrey, JM (ред.). Rebreathers and Scientific Diving (PDF) . Труды семинара NPS/NOAA/DAN/AAUS, 16–19 июня 2015 г. Дарем, NC. стр. 80–88. ISBN 978-0-9800423-9-9. Архивировано (PDF) из оригинала 15 января 2022 г. . Получено 28 ноября 2021 г. .
53. "О RTC". rebreathertrainingcouncil.org . Архивировано из оригинала 13 мая 2024 г. Получено 6 мая 2024 г.
54. "ISO/TC 228 Туризм и сопутствующие услуги". www.iso.org . 27 сентября 2022 г. Архивировано из оригинала 18 мая 2024 г. Получено 6 мая 2024 г.
55. "Home". www.rebreather.org . Архивировано из оригинала 6 мая 2024 . Получено 6 мая 2024 .
56. "Международная сертификация EUF". euf.eu . Архивировано из оригинала 6 мая 2024 . Получено 6 мая 2024 .
57. Кейни, Марк (октябрь 2023 г.). «Стандарты обучения ISO для дайверов с ребризером». indepthmag.com/ . InDepth. Архивировано из оригинала 6 мая 2024 г. . Получено 6 мая 2024 г. .
58. Дэвис, Р. Х. (1955). Глубокие погружения и подводные операции (6-е изд.). Толворт, Сурбитон, Суррей: Siebe Gorman & Company Ltd. стр. 693.
59. Quick, D. (1970). История кислородного подводного дыхательного аппарата замкнутого цикла (PDF) . RANSUM -1-70 (Отчет). Сидней, Австралия: Королевский австралийский флот, Школа подводной медицины. Архивировано из оригинала (PDF) 19 декабря 2019 года . Получено 6 февраля 2024 года .
60. Бьоркман, Барт. «Технологии и кишки». Advanced Diver Magazine . Архивировано из оригинала 10 января 2019 года . Получено 26 января 2018 года .
61. Кемп, Пол (1990). Подводная лодка класса T – Классический британский дизайн . Оружие и доспехи. стр. 105. ISBN 978-0853689584.
62. Деккер, Дэвид Л. "1889. Draegerwerk Lübeck". Хронология дайвинга в Голландии . divinghelmet.nl. Архивировано из оригинала 20 сентября 2016 года . Получено 14 января 2017 года .
63. "Коммерческое снаряжение для дайвинга » Шлемы для дайвинга: DESCO 29019D Mark V Diving Helmet". Милуоки, Висконсин: DESCO Corporation. Архивировано из оригинала 2 июля 2019 года . Получено 17 января 2019 года .
64. "12". Руководство по подводному плаванию ВМС США, редакция 1 Navsea-0994-LP001-9020 (PDF) . Том 2. Вашингтон, округ Колумбия: Департамент ВМС. Июль 1981 г. Архивировано (PDF) из оригинала 2 июля 2019 г.
65. "Drägerwerk". Divingheritage.com . Архивировано из оригинала 17 мая 2017 года . Получено 17 октября 2021 года .
66. Мари, Алехандро Серхио. Бек, Янвиллем (ред.). "The Pirelli Aro WWII". therebreathersite.nl . Архивировано из оригинала 23 сентября 2016 г. Получено 17 октября 2021 г.
67. Шапиро, Т. Риз (19 февраля 2011 г.). «Кристиан Дж. Ламбертсен, офицер УСС, создавший ранний акваланг, умер в возрасте 93 лет». The Washington Post . Архивировано из оригинала 20 июля 2018 г. Получено 17 октября 2021 г.
68. Патент на дыхательный аппарат Ламбертсена 1944 года в Google Patents ^{[ мертвая ссылка ]}
69. Брубакк, Альф О.; Ньюман, Том С., ред. (2003). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта (5-е переиздание). Филадельфия, Пенсильвания: Saunders Ltd. ISBN 978-0702025716.
70. Ванн, РД (2004). «Ламбертсен и O2: начало оперативной физиологии». Undersea Hyperb Med . 31 (1): 21–31. PMID  15233157.
71. Батлер, Ф.К. (2004). «Замкнутый цикл кислородного погружения в ВМС США». Журнал подводной и гипербарической медицины . 31 (1). Бетесда, Мэриленд: Общество подводной и гипербарической медицины: 3–20. PMID  15233156.
72. "Определение подводного плавания на английском языке". Oxford University Press. Архивировано из оригинала 25 сентября 2016 года.
73. Мендуно, Майкл (август 2019 г.). «Техническая революция в дайвинге – часть 3». Журнал DIVER. Архивировано из оригинала 30 сентября 2021 г. Получено 1 октября 2021 г.
74. Мендуно, Майкл (20–22 апреля 2023 г.). «Обзор погружений с ребризером». Rebreather Forum 4. Валетта, Мальта. Архивировано из оригинала 5 июня 2024 г. Получено 5 июня 2024 г.
75. Pyle, Richard L.; Lobel, Phillip S.; Tomoleoni, Joseph A. (2016). «Значение ребризеров замкнутого цикла для биологических исследований». В Pollock, NW; Sellers, SH; Godfrey, JM (ред.). Ребризеры и научное погружение (PDF) . Труды семинара NPS/NOAA/DAN/AAUS, 16–19 июня 2015 г. Дарем, NC. стр. 120–134. ISBN 978-0-9800423-9-9. Архивировано (PDF) из оригинала 15 января 2022 г. . Получено 28 ноября 2021 г. .
76. Sellers, Steven H. (2016). «Обзор ребризеров в научном дайвинге 1998–2013». В Pollock, NW; Sellers, SH; Godfrey, JM (ред.). Ребризеры и научное дайвинг (PDF) . Труды семинара NPS/NOAA/DAN/AAUS, 16–19 июня 2015 г. Дарем, NC. стр. 5–39. ISBN 978-0-9800423-9-9. Архивировано (PDF) из оригинала 15 января 2022 г. . Получено 28 ноября 2021 г. .
77. Кеслинг, Дуглас Э. (2016). «Эксплуатационные соображения по использованию ребризеров замкнутого цикла в научных исследованиях дайвинга». В Поллоке, NW; Селлерс, SH; Годфри, JM (ред.). Ребризеры и научное дайвинг (PDF) . Труды семинара NPS/NOAA/DAN/AAUS, 16–19 июня 2015 г. Дарем, NC. стр. 89–110. ISBN 978-0-9800423-9-9. Архивировано (PDF) из оригинала 15 января 2022 г. . Получено 28 ноября 2021 г. .
78. Short, Phillip A. (2016). «Чрезвычайные процедуры и управление ребризером при выполнении задания: внедрение технологии ребризера в научные проекты по дайвингу». В Pollock, NW; Sellers, SH; Godfrey, JM (ред.). Ребризеры и научное дайвинг (PDF) . Труды семинара NPS/NOAA/DAN/AAUS, 16–19 июня 2015 г. Дарем, NC. стр. 111–119. ISBN 978-0-9800423-9-9. Архивировано (PDF) из оригинала 15 января 2022 г. . Получено 28 ноября 2021 г. .
79. Seymour, Brett T. (2016). «Mixed Mode and Mixed Platform Diving». В Pollock, NW; Sellers, SH; Godfrey, JM (ред.). Rebreathers and Scientific Diving (PDF) . Труды семинара NPS/NOAA/DAN/AAUS, 16–19 июня 2015 г. Дарем, NC. стр. 135–144. ISBN 978-0-9800423-9-9. Архивировано (PDF) из оригинала 15 января 2022 г. . Получено 28 ноября 2021 г. .

Источники

• Домашняя страница Teknosofen Страница, связанная с ребризером Оке

Внешние ссылки

• Ребризеры для подводного плавания. Мир ребризеров содержит дополнительную информацию о ребризерах.