Система утяжеления для дайвинга — это балластный груз, добавляемый к водолазу или снаряжению для дайвинга, чтобы компенсировать избыточную плавучесть. Они могут использоваться водолазами или на таком оборудовании, как водолазные колокола, подводные аппараты или боксы для камер.
Дайверы носят системы утяжеления водолаза , грузовые пояса или грузы, чтобы противодействовать плавучести другого водолазного снаряжения , такого как водолазные костюмы и алюминиевые водолазные баллоны , и плавучести водолаза. Аквалангист должен быть достаточно утяжелен, чтобы иметь слегка отрицательную плавучесть в конце погружения, когда большая часть дыхательного газа будет использована, и должен поддерживать нейтральную плавучесть на остановках безопасности или обязательных декомпрессионных остановках. Во время погружения плавучесть контролируется путем регулировки объема воздуха в устройстве компенсации плавучести (BCD) и, если он надет, сухом костюме , чтобы достичь отрицательной, нейтральной или положительной плавучести по мере необходимости. Количество требуемого груза определяется максимальной общей положительной плавучестью полностью экипированного, но неутяжеленного водолаза, ожидаемой во время погружения, с пустым компенсатором плавучести и нормально надутым сухим костюмом. Это зависит от массы и состава тела водолаза, плавучести другого надетого водолазного снаряжения (особенно водолазного костюма ), солености воды , веса потребляемого дыхательного газа и температуры воды. Обычно он находится в диапазоне от 2 кг (4,4 фунта) до 15 кг (33 фунта). Грузы можно распределить, чтобы подогнать водолаза под цель погружения.
Водолазы, снабжаемые водой с поверхности, могут быть нагружены большим весом для облегчения подводных работ и могут быть не в состоянии достичь нейтральной плавучести, поэтому для возвращения на поверхность им приходится полагаться на погружной трап, колокол, шлангокабель, спасательный трос, швартовочный линь или штаг-оттяжку.
Фридайверы также могут использовать грузы для противодействия плавучести гидрокостюма. Однако они, скорее всего, будут использовать грузы для нейтральной плавучести на определенной глубине, и их грузы должны учитывать не только сжатие костюма с глубиной, но и сжатие воздуха в легких и последующую потерю плавучести. Поскольку у них нет декомпрессионных обязательств, им не обязательно иметь нейтральную плавучесть вблизи поверхности в конце погружения.
Если грузы имеют метод быстрого сброса, они могут обеспечить полезный механизм спасения: их можно сбросить в чрезвычайной ситуации, чтобы обеспечить мгновенное увеличение плавучести, которое должно вернуть дайвера на поверхность. Сбрасывание грузов увеличивает риск баротравмы и декомпрессионной болезни из-за возможности неконтролируемого всплытия на поверхность. Этот риск может быть оправдан только в том случае, если чрезвычайная ситуация опасна для жизни или риск декомпрессионной болезни невелик, как в случае фридайвинга и подводного плавания с аквалангом, когда погружение значительно меньше бездекомпрессионного предела для глубины. Часто дайверы очень осторожны, чтобы грузы не были сброшены случайно, и дайверы с большим весом могут расположить свои грузы так, чтобы подмножества общего веса можно было сбросить по отдельности, что позволяет несколько более контролируемо совершить аварийное всплытие.
Грузы обычно изготавливаются из свинца из-за его высокой плотности , сравнительно низкой стоимости, простоты литья в подходящие формы и устойчивости к коррозии . Свинец может быть отлит в блоках, литейных формах с прорезями для ремней или в форме гранул, известных как « дробь », и переноситься в сумках. Существуют некоторые опасения, что свинцовые грузы для дайвинга могут представлять токсичную опасность для пользователей и окружающей среды, но мало доказательств значительного риска.
Системы взвешивания водолазов выполняют две функции: балласт и регулировка дифферента.
Основная функция грузов для дайвинга — служить балластом, не давая дайверу всплывать в те моменты, когда он или она желает оставаться на глубине.
При фридайвинге (задержке дыхания) грузовая система почти исключительно представляет собой грузовой пояс с быстросъемной пряжкой, так как аварийное сброс грузов обычно позволяет дайверу всплыть на поверхность, даже если он без сознания, где есть хотя бы шанс на спасение. Грузы используются в основном для нейтрализации плавучести гидрокостюма, так как дайвер в большинстве случаев почти нейтрален, и у него мало другого оборудования. Требуемые грузы почти полностью зависят от плавучести костюма. Большинство фридайверов будут утяжелять себя, чтобы иметь положительную плавучесть на поверхности, и использовать только достаточный вес, чтобы минимизировать усилия, необходимые для преодоления плавучести в начале погружения, сохраняя при этом достаточную плавучесть на максимальной глубине, чтобы не требовать слишком больших усилий, чтобы плыть обратно туда, где плавучесть снова станет положительной. Как следствие этой практики, фридайверы будут использовать как можно более тонкий гидрокостюм, чтобы минимизировать изменения плавучести с глубиной из-за сжатия костюма.
Контроль плавучести считается как необходимым навыком, так и одним из самых сложных для освоения новичком. Отсутствие надлежащего контроля плавучести увеличивает риск нарушения или повреждения окружающей среды и является источником дополнительных и ненужных физических усилий для поддержания точной глубины, что также увеличивает стресс. [1]
Аквалангисту обычно необходимо контролировать глубину, не прибегая к тросу на поверхность или держась за конструкцию или рельеф, или лежа на дне. Это требует способности достигать нейтральной плавучести в любой момент во время погружения, в противном случае усилия, затрачиваемые на поддержание глубины путем преодоления разницы плавучести, будут как рабочей нагрузкой для дайвера, так и требовать ненужных затрат энергии, увеличивая потребление воздуха и увеличивая риск потери контроля и эскалации к несчастному случаю. [2] [3] Поддержание глубины с помощью ласт обязательно направляет часть тяги ласта вверх или вниз, а когда он находится около дна, тяга вниз может нарушить бентос и взбалтывать ил. Риск повреждения от удара ластами также значителен. [4]
Еще одним требованием к подводному плаванию в большинстве случаев является способность достигать значительной положительной плавучести в любой точке погружения. [3] [5] [6] На поверхности это стандартная процедура для повышения безопасности и удобства, а под водой это, как правило, ответ на чрезвычайную ситуацию.
Среднестатистическое человеческое тело с расслабленными легкими, наполненными воздухом, близко к нейтральной плавучести. Если воздух выдохнуть, большинство людей утонет в пресной воде, а с полными легкими большинство будет плавать в морской воде. Количество веса, необходимое для обеспечения нейтральной плавучести голому дайверу, обычно незначительно, хотя есть некоторые люди, которым требуется несколько килограммов веса, чтобы стать нейтральными в морской воде из-за низкой средней плотности и большого размера. Это обычно касается людей с большой долей жира в организме. Поскольку дайвер почти нейтрален, большая часть балластировки необходима для компенсации плавучести оборудования дайвера. [7]
Основными компонентами оборудования среднестатистического дайвера, которые обладают положительной плавучестью, являются компоненты гидрокостюма. Два наиболее часто используемых типа гидрокостюма — это сухой и мокрый . Оба этих типа гидрокостюма используют газовые пространства для обеспечения изоляции, и эти газовые пространства по своей природе плавучи. Плавучесть мокрого костюма значительно уменьшается с увеличением глубины, поскольку давление окружающей среды приводит к уменьшению объема пузырьков газа в неопрене. Измерения изменения объема неопреновой пены, используемой для гидрокостюмов при гидростатическом сжатии, показывают, что около 30% объема и, следовательно, 30% поверхностной плавучести теряется примерно за первые 10 м, еще 30% — примерно за 60 м, и объем, по-видимому, стабилизируется на уровне потери около 65% примерно за 100 м. [8] Общая потеря плавучести мокрого костюма пропорциональна начальному несжатому объему. Средний человек имеет площадь поверхности около 2 м 2 , [9] поэтому несжатый объем полного цельного гидрокостюма толщиной 6 мм будет порядка 1,75 x 0,006 = 0,0105 м 3 , или примерно 10 литров. Масса будет зависеть от конкретной формулы пены, но, вероятно, будет порядка 4 кг, для чистой плавучести около 6 кг на поверхности. В зависимости от общей плавучести дайвера, это, как правило, потребует 6 кг дополнительного веса, чтобы привести дайвера к нейтральной плавучести, чтобы обеспечить достаточно легкий спуск. Объем, потерянный на 10 м, составляет около 3 литров, или 3 кг плавучести, увеличиваясь до примерно 6 кг потерянной плавучести на глубине около 60 м. Это может почти удвоиться для крупного человека, одетого в двухкомпонентный костюм для холодной воды. Эта потеря плавучести должна быть уравновешена надуванием компенсатора плавучести для поддержания нейтральной плавучести на глубине. Сухой костюм также будет сжиматься с глубиной, но воздушное пространство внутри непрерывно и может быть пополнено из баллона или спущено для поддержания приблизительно постоянного объема. Большая часть балласта, используемого водолазом, предназначена для уравновешивания плавучести этого газового пространства, но если сухой костюм имеет катастрофическое затопление, большая часть этой плавучести может быть потеряна, и необходим какой-то способ компенсации. [2] [7]
Другой важной проблемой в весе дайвера открытого цикла является то, что дыхательный газ расходуется во время погружения, и этот газ имеет вес, поэтому общий вес баллона уменьшается, в то время как его объем остается практически неизменным. Поскольку дайвер должен быть нейтральным в конце погружения, особенно на небольших глубинах для обязательных или безопасных декомпрессионных остановок , необходимо нести достаточный вес балласта, чтобы обеспечить это снижение веса подачи газа. (плотность воздуха при нормальном атмосферном давлении составляет приблизительно 1,2 кг/м 3 или приблизительно 0,075 фунта/фут 3 ) Количество веса, необходимое для компенсации использования газа, легко вычисляется, если известны объем и плотность свободного газа .
Большая часть остального снаряжения водолаза имеет отрицательную плавучесть или почти нейтральную и, что еще важнее, ее плавучесть не меняется во время погружения, поэтому ее общее влияние на плавучесть является статическим.
Хотя можно рассчитать необходимый балласт, учитывая водолаза и все его снаряжение, на практике этого не делают, так как все значения должны быть точно измерены. Практическая процедура известна как проверка плавучести и выполняется путем ношения всего снаряжения, с почти пустыми баллонами и пустым компенсатором плавучести, на мелководье, и добавления или удаления веса до тех пор, пока водолаз не станет нейтрально плавучим. Затем вес должен быть распределен на водолаза, чтобы обеспечить правильный баланс, и достаточная часть веса должна быть нанесена таким образом, чтобы ее можно было быстро удалить в чрезвычайной ситуации, чтобы обеспечить положительную плавучесть в любой точке погружения. Это не всегда возможно, и в таких случаях следует использовать альтернативный метод обеспечения положительной плавучести. [3] [5] [6]
Дайвер, балластированный в соответствии с этой процедурой, будет иметь отрицательную плавучесть в течение большей части погружения, если не используется компенсатор плавучести, в той степени, которая зависит от количества переносимого дыхательного газа. Рекреационное погружение с использованием одного баллона может использовать от 2 до 3 кг газа во время погружения, что легко контролировать, и при условии отсутствия декомпрессионных обязательств плавучесть в конце погружения не имеет решающего значения. Длительное или глубокое техническое погружение может использовать 6 кг резервного газа и еще от 2 до 3 кг декомпрессионного газа. Если во время погружения возникнет проблема и необходимо будет использовать резервы, это может увеличиться до 50%, и дайвер должен быть в состоянии оставаться на дне на самой мелкой декомпрессионной остановке. Дополнительный вес и, следовательно, отрицательная плавучесть в начале погружения могут легко составить до 13 кг для дайвера, несущего четыре баллона. Компенсатор плавучести частично надувается, когда это необходимо для поддержания этой отрицательной плавучести, и по мере того, как дыхательный газ используется во время погружения, объем компенсатора плавучести будет уменьшаться путем сброса по мере необходимости. Неудобство дополнительного веса и управление газом, необходимым для его компенсации при погружении, которое идет по плану, является ценой, которую приходится платить за возможность декомпрессии после чрезвычайной ситуации, которая расходует большую часть газа. Мало смысла в том, чтобы иметь достаточно газа, чтобы не утонуть, если вместо этого дайвер погибнет или станет калекой из-за декомпрессионной болезни. [2] [10]
Примеры:
Оптимальное распределение веса для акваланга позволяет дайверу достичь нейтральной плавучести в любой момент погружения, пока в любом из баллонов еще есть пригодный для использования дыхательный газ, используя наименьшее количество балласта. Отклонения от этого оптимума либо делают дайвера плавучим, пока еще есть пригодный для использования дыхательный газ, что является недостатком в чрезвычайных ситуациях, когда требуются декомпрессионные остановки, либо делают дайвера более отрицательно плавучим, чем необходимо, в начале погружения с полными баллонами, требуя большего количества газа в компенсаторе плавучести на протяжении большей части погружения, что более чувствительно к изменениям плавучести с изменением глубины и может потребовать большего компенсатора плавучести. Эти недостатки можно компенсировать навыками, но на протяжении всего погружения требуется больше внимания и усилий. [2]
При погружениях с поверхностной подачей , и особенно при погружениях с насыщением , потеря грузов, сопровождаемая положительной плавучестью, может подвергнуть водолаза потенциально фатальной декомпрессионной травме . Следовательно, грузовые системы для погружений с поверхностной подачей, когда водолаз транспортируется к месту работы с помощью водолазного колокола или сцены , обычно не снабжены системой быстрого сброса.
Большая часть работы, выполняемой водолазами, снабженными водой с поверхности, выполняется на дне, и утяжеленные ботинки могут использоваться, чтобы водолаз мог ходить по дну прямо. При работе в этом режиме может быть полезно несколько килограммов сверх требования по нейтрализации плавучести, чтобы водолаз был достаточно устойчив на дне и мог прилагать полезную силу при работе.
Легкие шлемы по требованию, которые обычно используют водолазы, погружающиеся с поверхности, имеют встроенный балласт для обеспечения нейтральной плавучести в воде, поэтому они не всплывают с головы водолаза и не тянут вверх шею, но более объемные шлемы свободного потока были бы слишком тяжелыми и громоздкими, если бы в них был встроен весь необходимый вес. Поэтому они либо балластируются после одевания водолаза путем прикрепления грузов к нижним частям шлема, так что вес приходится на плечи, когда он находится вне воды, либо шлем может удерживаться с помощью лямки , а грузы ремней безопасности обеспечивают балласт.
Традиционные медные шлем и корсет обычно утяжелялись путем подвешивания большого груза к точкам опоры спереди и сзади корсета, и водолаз часто также носил утяжеленные ботинки, чтобы помочь оставаться в вертикальном положении. Стандартная система подводного плавания ВМС США Mk V использовала тяжелый утяжеленный пояс, застегивающийся вокруг талии, подвешенный на плечевых ремнях, которые пересекали нагрудник шлема, напрямую передавая нагрузку на плавучий шлем при погружении, но с относительно низким центром тяжести. В сочетании со шнуровкой штанин костюма и тяжелой утяжеленной обувью это снижало риск несчастных случаев, связанных с инверсией. [11]
Trim — это положение дайвера в воде с точки зрения баланса и выравнивания с направлением движения. Оптимальное положение зависит от поставленной задачи. Для дайверов-любителей это обычно горизонтальное плавание или наблюдение за окружающей средой без контакта с донными организмами. [2] Подъем и спуск при нейтральной плавучести можно хорошо контролировать в горизонтальном положении или положении головой вверх, а спуск может быть наиболее энергоэффективным при положении головой вниз, если дайвер может эффективно выровнять уши в этом положении. Спуски во фридайвинге обычно происходят головой вниз, так как дайвер обычно плавучий в начале погружения и должен ластами опускаться вниз. Профессиональным дайверам обычно приходится работать на дне, часто в фиксированном месте, что обычно проще в вертикальном положении, и некоторое снаряжение для дайвинга удобнее и безопаснее использовать в относительно вертикальном положении.
Точно контролируемый дифферент уменьшает горизонтальное усилие плавания, поскольку он уменьшает площадь сечения дайвера, проходящего через воду. Рекомендуется небольшой дифферент головой вниз, чтобы уменьшить направленный вниз толчок плавника во время работы плавником, и это уменьшает заиливание и удар плавника о дно. [12]
Утяжеление дифферента имеет значение в основном для свободно плавающего дайвера, и в этой категории широко используется дайверами с аквалангом, чтобы дайвер мог оставаться в горизонтальном положении в воде без усилий. Эта способность имеет большое значение как для удобства, так и для безопасности, а также снижает воздействие дайверов на хрупкие бентосные сообщества. [4]
Свободно плавающему дайверу может потребоваться время от времени делать дифферент в вертикальном или перевернутом положении, но в целом горизонтальный дифферент имеет преимущества как для снижения сопротивления при горизонтальном плавании, так и для наблюдения за дном. Горизонтальный дифферент позволяет дайверу направлять движущую силу от ласт прямо назад, что сводит к минимуму нарушение осадка на дне и снижает риск удара ластами о нежные бентосные организмы. Устойчивый горизонтальный дифферент требует, чтобы центр тяжести дайвера находился прямо под центром плавучести ( центроидом ). Небольшие ошибки можно компенсировать довольно легко, но большие смещения могут заставить дайвера постоянно прилагать значительные усилия для поддержания желаемого положения, если это вообще возможно. [2] [1]
Положение центра плавучести в значительной степени находится вне контроля водолаза, хотя возможен некоторый контроль объема костюма, баллон(ы) может быть смещен в подвесной системе на небольшую величину, а распределение объема компенсатора плавучести имеет большое влияние при надувании. Большая часть контроля дифферента, доступного водолазу, заключается в размещении балластных грузов. Поэтому основные балластные грузы должны быть размещены как можно дальше, чтобы обеспечить приблизительно нейтральный дифферент, что обычно возможно путем ношения грузов вокруг талии или чуть выше бедер на грузовом поясе или в грузовых карманах, предусмотренных в куртке компенсатора плавучести или подвесной системе для этой цели. Тонкая настройка дифферента может быть выполнена путем размещения меньших грузов по всей длине водолаза, чтобы привести центр тяжести в желаемое положение. Есть несколько способов сделать это. [13]
Утяжелители для лодыжек обеспечивают большое плечо рычага для небольшого веса и очень эффективны для исправления проблем с дифферентом головой вниз, но добавление массы к ступням значительно увеличивает работу по движению. Это может быть незаметно при спокойном погружении, когда нет необходимости плыть далеко или быстро, но если возникнет чрезвычайная ситуация и дайверу нужно будет плыть изо всех сил, утяжелители для лодыжек станут существенным препятствием, особенно если дайвер не в форме для таких условий.
Грузы на дне бака обеспечивают гораздо более короткое плечо рычага, поэтому должны составлять гораздо большую долю от общего балласта, но не мешают эффективности движения, как это делают грузы на лодыжках. На самом деле нет других удобных мест ниже грузового пояса, чтобы добавить балансировочные грузы, поэтому наиболее эффективным вариантом является размещение основных грузов как можно ниже, используя подходящую подвеску или встроенный компенсатор плавучести с грузовым карманом, который фактически позволяет правильно размещать грузы, поэтому нет необходимости в продольной коррекции балансировки.
Менее распространенная проблема возникает, когда ребризеры имеют противолегкие в верхней части туловища. В этом случае может возникнуть необходимость прикрепить грузы около противолегких. Обычно это не проблема, и карманы для грузов для этой цели часто встроены в обвязку или корпус ребризера, а при необходимости грузы можно прикрепить к плечевым ремням обвязки.
Вся система грузов или ее часть может быть закреплена таким образом, чтобы водолаз мог быстро и легко сбросить ее для увеличения плавучести, остальная часть обычно крепится более надежно.
Водолазы с задержкой дыхания и дайверы с аквалангом обычно несут часть или все свои грузы таким образом, чтобы их можно было быстро и легко снять под водой. Снятие этих грузов должно гарантировать, что водолаз сможет всплыть и оставаться на поверхности с положительной плавучестью. Техника сброса грузов в чрезвычайной ситуации является базовым навыком подводного плавания, которому обучают на начальном уровне. Исследования, проведенные в 1976 году с целью анализа несчастных случаев при дайвинге, показали, что в большинстве случаев водолазы не сбрасывали свои грузовые пояса. [14] Более поздние оценки в 2003 и 2004 годах показали, что неспособность сбросить груз оставалась проблемой. [15] [16]
Грузовые пояса являются наиболее распространенной системой утяжеления, которая в настоящее время используется для любительского дайвинга . [17] Грузовые пояса часто изготавливаются из прочной нейлоновой ленты, но могут использоваться и другие материалы, такие как резина . Грузовые пояса для подводного плавания и погружения с задержкой дыхания обычно оснащены быстроразъемной пряжкой, что позволяет быстро сбросить вес в чрезвычайной ситуации. [7]
Ремень из резины с традиционной пряжкой называется « марсельским» ремнем . [18] [19] Эти ремни популярны среди фридайверов, поскольку резина сжимается при погружении, когда гидрокостюм и легкие сжимаются, сохраняя ремень натянутым на протяжении всего погружения. [20]
Наиболее распространенная конструкция груза, используемого с ремнем, состоит из прямоугольных свинцовых блоков с закругленными краями и углами и двумя прорезями в них, нанизанными на ремень. Эти блоки могут быть покрыты пластиком , что еще больше увеличивает коррозионную стойкость. Покрытые грузы часто продаются как менее абразивные для гидрокостюмов . Грузы могут быть ограничены от скольжения по лямкам с помощью металлических или пластиковых слайдеров ремня . Этот тип груза обычно составляет около 1–4 фунтов (0,45–1,81 кг). Более крупные «бедренные грузы» обычно изогнуты для лучшей посадки и, как правило, составляют 6–8 фунтов (2,7–3,6 кг).
Другой популярный стиль имеет один слот, через который можно продеть ремень. Иногда их фиксируют в положении, сжимая груз, чтобы захватить лямку, но это затрудняет их снятие, когда требуется меньший вес.
Существуют также конструкции с грузами, которые можно добавлять к поясу, пристегивая их при необходимости. Некоторые пояса с грузами содержат карманы для свинцовых грузов или круглой свинцовой дроби : эта система позволяет дайверу добавлять или убирать груз легче, чем с грузами, нанизанными на пояс. Использование дроби также может быть более удобным, так как дробь принимает форму тела дайвера. Пояса с грузами, использующие дробь, называются поясами с дробью . Каждая дробь должна быть покрыта [ требуется разъяснение ] для предотвращения коррозии от морской воды, так как использование непокрытой дроби для дайвинга в море приведет к тому, что свинец в конечном итоге превратится в порошкообразный хлорид свинца.
Они хранятся в карманах, встроенных в устройство контроля плавучести . Часто клапан на липучке или пластиковый зажим удерживают грузы на месте. Грузы также могут находиться в застегивающихся на молнию или липучку карманах, которые вставляются в специальные карманы в BCD. Грузовые карманы часто имеют ручки, за которые нужно потянуть, чтобы сбросить грузы в чрезвычайной ситуации или снять грузы при выходе из воды. Некоторые конструкции также имеют меньшие «обрезные карманы», расположенные выше в BCD, что может помочь дайверу сохранять нейтральное положение в воде. Обрезные карманы, как правило, нельзя быстро сбросить, и они рассчитаны на то, чтобы вместить всего 1-2 фунта (0,5–1 кг) каждый. Многие интегрированные системы не могут нести столько же веса, сколько отдельный грузовой пояс: типичная вместимость составляет 6 кг на карман, при наличии двух карманов. [21] Этого может быть недостаточно для противодействия плавучести сухих костюмов с толстым нижним бельем, используемым в холодной воде.
Некоторые системы обвязок BCD включают в себя паховый ремень, который предотвращает скольжение BCD вверх по телу пользователя в надутом состоянии или вниз в перевернутом положении из-за веса.
Грузовая обвязка обычно состоит из пояса вокруг талии, удерживающего карманы для грузов, с плечевыми ремнями для дополнительной поддержки и безопасности. Часто застежка-липучка удерживает грузы на месте. У них есть ручки, за которые нужно потянуть, чтобы сбросить грузы в чрезвычайной ситуации или снять грузы при выходе из воды. Грузовая обвязка позволяет удобно переносить грузы ниже на теле, чем грузовой пояс, который должен быть достаточно высоким, чтобы поддерживаться бедрами. Это преимущество для дайверов, у которых нет заметной талии или талия слишком высока, чтобы правильно подстроиться, если надет грузовой пояс. Эти преимущества также могут быть доступны для некоторых моделей интегрированных грузов компенсатора плавучести. Грузовая обвязка может также включать паховый ремень или ремни, чтобы предотвратить смещение веса, если дайвер находится в крутой позе головой вниз.
Это грузы, которые крепятся к обвязке напрямую, но снимаются путем отсоединения механизма зажима. Их также можно использовать для временного увеличения веса обычного грузового пояса. Доступны различные размеры, от 0,5 до 5 кг и более. Более крупные модели предназначены для использования в качестве основных грузов, которые можно отцепить, и используются так же, как интегральные грузы BCD или грузы для грузовых ремней, но крепятся к спинке или боковой стропе обвязок, а меньшие версии также полезны для балансировочных грузов.
Некоторые ребризеры (например, Siebe Gorman CDBA ) имеют сумку, содержащую свинцовые шарики, каждый из которых имеет диаметр чуть больше дюйма. Дайвер может освободить их, потянув за шнур.
Водолазы, снабжаемые на поверхности, часто носят свои грузы надежно закрепленными, чтобы снизить риск их случайного падения во время погружения и потери контроля над плавучестью. Их можно переносить на поясе с грузами с надежной пряжкой, поддерживать с помощью грузовой обвязки, напрямую подключать к водолазной обвязке или подвешивать к корсету шлема. Тяжело утяжеленная обувь также может использоваться для стабилизации водолаза в вертикальном положении.
Помимо груза, который можно легко сбросить («сбросить»), некоторые дайверы добавляют к своему снаряжению дополнительные фиксированные грузы, чтобы либо уменьшить вес, размещаемый на поясе, который может вызывать боли в пояснице, либо сместить центр масс дайвера для достижения оптимального положения в воде.
Существует несколько опасностей, связанных с эксплуатацией водолазных грузов:
Проблемы с плавучестью и грузами были связаны с относительно высокой долей смертельных случаев при подводном плавании. Было извлечено относительно большое количество тел, и все грузы были на месте. [15] [14] [16]
Наиболее распространенным материалом для личных грузов для дайвинга является литой свинец . Основной причиной использования свинца является его высокая плотность, а также его относительно низкая температура плавления, низкая стоимость и легкая доступность по сравнению с другими материалами с высокой плотностью. Он также устойчив к коррозии в пресной и соленой воде. Большинство грузов для дайвинга отливаются литейными заводами и продаются магазинами для дайвинга дайверам в различных размерах, но некоторые из них изготавливаются дайверами для собственного использования. Свинцовый лом из таких источников, как рыболовные грузила и балансировочные грузики колес, может быть легко отлит любителем в относительно дешевых многоразовых формах, хотя это может подвергнуть их воздействию испаряющихся паров свинца. [27]
Хотя свинец является наименее дорогим плотным (SG=11,34) доступным материалом, он является токсичным веществом, вызывающим биологический ущерб дикой природе и людям. Центры по контролю и профилактике заболеваний заявили, что не определен безопасный уровень воздействия свинца на детей, и что после того, как свинец всосался в организм, его последствия не могут быть исправлены. Даже очень небольшое количество воздействия вызывает постоянное снижение интеллекта, способности концентрировать внимание и академических способностей. [28] Свинец может вдыхаться или проглатываться либо в виде металлического порошка, либо в виде порошкообразных продуктов коррозии, однако большинство солей свинца имеют очень низкую растворимость в воде, а чистый свинец очень медленно разъедает морскую воду. Поглощение через кожу маловероятно для металлического свинца и неорганических продуктов коррозии. [29]
Хотя переработка свинца из других источников в самодельные грузила для дайвинга обходится недорого, чистый свинец плавится при температуре 327,46 °C (621,43 °F) [30] и выделяет пары при 482 °C (900 °F). Пары будут образовывать оксиды в воздухе и оседать в виде пыли на близлежащих поверхностях. Даже при хорошей вентиляции в зоне плавления свинца будет присутствовать пыль оксида свинца. [31]
Массивные блочные грузы могут корродировать и повреждаться при падении или ударе о другие грузы. В гибких мешочных грузах мелкие кусочки свинцовой дроби будут тереться друг о друга при обращении и использовании, выделяя свинцовую пыль и продукты коррозии в воду. [32] Количество свинца, теряемое в воде, примерно пропорционально общей площади поверхности груза и количеству движения между контактными поверхностями и больше для меньших размеров дроби.
Растворимость солей свинца в морской воде низкая, хотя значительная роль в образовании комплексов растворенного свинца принадлежит природному органическому веществу, а концентрация свинца в океане обычно составляет от 1 до 36 нг/л, а в прибрежных водах, подверженных антропогенной деятельности, она составляет от 50 до 300 нг/л. [33]
Дайвинг также иногда практикуется в бассейнах для тренировок и упражнений. Бассейны могут быть загрязнены свинцовыми грузилами. Многие дайверы, использующие один и тот же бассейн со свинцовыми грузилами, со временем увеличат загрязнение свинцом воды в бассейне, пока вода не будет заменена. [34]
Нет опубликованных исследований о поглощении свинца водолазами или персоналом, занимающимся дайвингом, из-за работы с грузами, что говорит о том, что это не считалось проблемой медицинскими экспертами по дайвингу или органами охраны труда. [35]
Другие тяжелые металлы рассматривались в качестве альтернативы свинцу. Одним из примеров является висмут , который имеет схожую плотность (SG=9,78) и низкую температуру плавления. Он менее токсичен, а его соли крайне нерастворимы, что ограничивает усвоение организмом. [36] Вольфрам (SG=19,25) является еще одной возможной заменой свинца, но он очень дорог по сравнению с ним, как материал и для производства в подходящих формах.
Вместо свинца можно использовать нетоксичные материалы, такие как железо (SG=7,87), которые не вызовут отравления и заражения. Однако плотность большинства таких материалов значительно ниже, поэтому груз для погружения должен иметь больший объем и, следовательно, большую массу, чтобы равняться отрицательной плавучести массы заменяемого им свинца. Груз свинца весом 1 кг будет заменен [1] грузом железа весом 1 × (7,87/11,34) × ((11,34-1)/(7,87-1)) = 1,044 кг, что составляет 4,4% дополнительной нагрузки для водолаза вне воды.
Железо также корродирует гораздо легче в морской воде, чем свинец, и нуждается в некоторой форме защиты от ржавчины. Сплавы нержавеющей стали более устойчивы к коррозии, но для более дешевых сортов их необходимо промывать пресной водой после использования, чтобы предотвратить коррозию при хранении. Стоимость формования альтернативных материалов может быть значительно выше, особенно для небольших партий. Например, грузила для дайвинга из нержавеющей стали и вольфрама в настоящее время можно получить только путем фрезерования цельного металлического материала в форме блока или цилиндра в требуемую форму. Возможно прямое литье некоторых из этих материалов в литейном цехе , но для того, чтобы процессы литья были экономически эффективными, потребуется крупносерийное производство .
Свинцовые грузила могут быть покрыты защитным внешним слоем, таким как пластик или краска, и это обычно используется для снижения содержания свинца . Это предотвращает коррозию свинца или его измельчение в пыль при трении и помогает смягчить удары. Однако защита снижается, если покрытие треснуло или иным образом повреждено. Мягкие пластики могут со временем стать хрупкими из-за деградации под воздействием ультрафиолета от солнечного света и потери пластификаторов , что приводит к растрескиванию и разрушению. [ необходима цитата ] Материалы для герметизации обычно имеют почти нейтральную плавучесть в воде и уменьшают среднюю плотность грузов, делая грузы немного менее эффективными и увеличивая общий вес водолазного снаряжения в воздухе.
{{cite journal}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )^ Вывод формулы для эквивалентного кажущегося веса в воде.