Гидрокостюм — это одежда, которую носят для обеспечения тепловой защиты во время намокания. [ 1] Обычно он изготавливается из вспененного неопрена и носится серферами , дайверами , виндсерферами , каноистами и другими людьми, занимающимися водными видами спорта и другими видами деятельности в воде или на воде. Его цель — обеспечить теплоизоляцию и защиту от истирания , ультрафиолетового воздействия и укусов морских организмов. Он также обеспечивает дополнительную плавучесть . Теплоизоляционные свойства неопреновой пены в основном зависят от пузырьков газа, заключенных внутри материала, которые снижают его способность проводить тепло . Пузырьки также придают гидрокостюму низкую плотность , обеспечивая плавучесть в воде.
Хью Брэднер , физик из Калифорнийского университета в Беркли , изобрел современный гидрокостюм в 1952 году. Гидрокостюмы стали доступны в середине 1950-х годов и развивались, поскольку относительно хрупкий вспененный неопрен сначала подкладывался, а затем скреплялся тонкими листами более прочного материала, такого как нейлон или позднее спандекс (также известный как лайкра) . Улучшения в способе изготовления соединений в гидрокостюме путем склеивания, склеивания лентой и потайной строчки помогли костюму оставаться водонепроницаемым и уменьшить промывку , замену воды, скопившейся между костюмом и телом, холодной водой извне. Дальнейшие улучшения уплотнений на шее, запястьях, лодыжках и молниях привели к появлению костюма, известного как «полусухой».
Различные типы гидрокостюмов изготавливаются для разных целей и температур. [2] Костюмы варьируются от тонких 2-миллиметровых или менее «коротких», закрывающих только туловище, верхнюю часть руки и бедра, до толстых 8-миллиметровых полусухих костюмов, закрывающих туловище, руки и ноги, обычно дополняемых неопреновыми ботинками, перчатками и капюшоном.
Разница между мокрым и сухим костюмом заключается в том, что мокрый костюм позволяет воде проникать внутрь костюма, хотя хорошая посадка ограничивает циркуляцию воды внутри костюма, а также между внутренней и внешней частью костюма, в то время как сухие костюмы предназначены для предотвращения попадания воды, тем самым сохраняя нижнее белье сухим и сохраняя его изолирующую эффективность. Мокрые костюмы могут обеспечить адекватную защиту в теплой и умеренно холодной воде. Сухие костюмы, как правило, дороже и сложнее в использовании, но могут использоваться там, где требуется защита от более низких температур или загрязненной воды. [3]
Основная функция гидрокостюма — теплоизоляция , чтобы сохранять тепло в условиях, когда он в противном случае быстро терял бы тепло тела из-за теплопередачи относительно большого количества воды. Вторичные и побочные функции — плавучесть и защита от некоторых опасностей окружающей среды, таких как истирание , солнечные ожоги и, в меньшей степени, охлаждение ветром. Гидрокостюмы используются для теплоизоляции во время занятий, где пользователь, вероятно, будет погружен в воду или часто облит сильными брызгами, часто приближающимися с почти горизонтальных направлений, где обычная одежда для влажной погоды вряд ли удержит воду. Занятия включают подводное плавание , парусный спорт , спасательные операции на море, серфинг , сплав по реке , каякинг и, в некоторых случаях, плавание на выносливость.
Неподвижная вода (без течений или конвекции ) отводит тепло от тела посредством чистой тепловой диффузии , примерно в 20–25 раз эффективнее, чем неподвижный воздух. [2] [4] Вода имеет теплопроводность 0,58 Вт·м −1 ·К −1, в то время как неподвижный воздух имеет теплопроводность 0,024 Вт·м −1 ·К −1 , [5] поэтому незащищенный человек может в конечном итоге поддаться гипотермии даже в тепловатой воде в теплый день. [6] Гидрокостюмы изготавливаются из вспененного неопрена с закрытыми ячейками , синтетического каучука , который содержит небольшие пузырьки газообразного азота , когда он предназначен для использования в качестве изоляционного материала (неопрен также изготавливается без вспенивания для многих других применений, где изоляционные свойства не важны). Азот, как и большинство газов, имеет очень низкую теплопроводность по сравнению с водой или твердыми телами, [примечание 1] , а небольшая и закрытая природа газовых пузырьков минимизирует перенос тепла через газ путем конвекции таким же образом, как ткани, мех или перья изолируют, уменьшая конвекцию замкнутых воздушных пространств. Результатом является то, что заполненные газом полости ограничивают передачу тепла в основном за счет проводимости, которая частично осуществляется через пузырьки захваченного газа, тем самым значительно уменьшая передачу тепла от тела (или от слоя нагретой воды, захваченного между телом и гидрокостюмом) к более холодной воде, окружающей гидрокостюм.
Несжатый вспененный неопрен имеет типичную теплопроводность в районе 0,054 Вт м -1 К -1 , что дает примерно в два раза большую потерю тепла, чем неподвижный воздух, или одну десятую потери воды. Однако на глубине около 15 метров (50 футов) воды толщина типичной неопреновой пены уменьшится вдвое, а ее проводимость увеличится примерно на 50%, что позволит теплу теряться в три раза быстрее на поверхности. [7] Сорт вспененного неопрена сильно влияет на изоляционные свойства на глубине и с течением времени. Более мягкие, легкие и более эластичные сорта содержат более высокий процент пузырьков газа, удобны и обеспечивают эффективную изоляцию на поверхности или вблизи нее, где они сохраняют большую часть своей толщины. Области, которые значительно растягиваются, теряют толщину еще до того, как они сжимаются на глубине, что также снижает изоляцию, [8] а длительные периоды под давлением и многократное сжатие и декомпрессия неопреновой пены в конечном итоге приведут к потере объема, изоляции, плавучести и гибкости. [9] Некоторые пузырьки также лопнут под давлением и потеряют свой газ, а пена начнет впитывать больше воды, еще больше снижая изоляцию. Гидрокостюмы для дайвинга должны быть сделаны из менее сжимаемого неопрена, чтобы сохранить их изолирующие качества. [8]
Гидрокостюм должен иметь плотную посадку, чтобы эффективно работать при погружении; слишком свободная посадка, особенно в отверстиях (запястья, лодыжки, шея и накладки), позволит холодной воде снаружи проникать внутрь при движении пользователя. [10] Гибкие уплотнения на манжетах костюма помогают предотвратить потерю тепла таким образом. Эластичность вспененного неопрена и поверхностного текстиля обеспечивает достаточную растяжимость для многих людей, чтобы эффективно носить стандартные размеры, но другим приходится подгонять свои костюмы на заказ, чтобы получить хорошую посадку, которая не будет слишком тесной для комфорта и безопасности. Места, где костюм перекрывает впадину, имеют тенденцию изменять объем, когда пользователь сгибает эту часть тела, и изменение объема пространства под костюмом работает как насос, выталкивая теплую воду из костюма и всасывая холодную воду при противоположном движении.
Вспененный неопрен очень плавучий, помогая пловцам оставаться на плаву, и по этой причине дайверам необходимо нести дополнительный вес в зависимости от объема их костюма, чтобы достичь нейтральной плавучести вблизи поверхности. [2] Плавучесть уменьшается при сжатии и пропорциональна глубине и количеству газа в пузырьках, и дайверы могут исправить это, надув компенсатор плавучести . У дайверов с задержкой дыхания нет такой возможности, и они имеют недостаток в виде сниженной плавучести на глубине из-за сжатия газа в легких в дополнение к потере объема костюма. Костюм также теряет теплозащиту, поскольку пузырьки в неопрене сжимаются на глубине. [9] [примечание 2]
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 при потере около 65% примерно за 100 м. [7] Общая потеря плавучести гидрокостюма пропорциональна начальному несжатому объему. Средний человек имеет площадь поверхности около 2 м 2 , [11] 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 обычно требует 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 около 6 кг плавучести, потерянной на 60 м. Это может почти удвоиться для крупного человека, одетого в фермерский кальсон и куртку для холодной воды. Эта потеря плавучести должна быть компенсирована надуванием компенсатора плавучести, чтобы поддерживать нейтральную плавучесть на глубине.
Также происходит потеря плавучести из-за потери газа из пузырьков с течением времени, и неопрен также теряет гибкость со временем и имеет тенденцию к затвердеванию и усадке. Эта тенденция усугубляется частым использованием, глубокими погружениями и воздействием солнечного света. [9] «Сжатый неопрен» и «измельченный неопрен», используемые для гидрокостюмов для горячей воды и сухих костюмов , постоянно уменьшаются в объеме путем преднамеренного гидростатического сжатия в процессе производства, в частности, для уменьшения изменения плавучести с глубиной за счет снижения изоляции. [3]
В 1952 году физик из Калифорнийского университета в Беркли и впоследствии из Калифорнийского университета в Сан-Диего Хью Брэднер , который считается первоначальным изобретателем [12] и «отцом современного гидрокостюма» [ 12], пришел к выводу, что тонкий слой захваченной воды может быть терпим между тканью костюма и кожей, при условии, что в ткани костюма присутствует достаточная изоляция. В этом случае вода быстро достигнет температуры кожи, а пузырьки газа в ткани продолжат действовать как теплоизоляция, чтобы поддерживать ее такой. В общественном сознании слой воды между кожей и костюмом приписывается обеспечению изоляции, но Брэднер ясно понимал, что костюм не должен быть мокрым, потому что изоляцию обеспечивает не вода, а газ в ткани костюма. [12] [13] Первоначально он отправил свои идеи Лористону С. «Ларри» Маршаллу, который был вовлечен в работу Группы ВМС США/Национального исследовательского совета по подводным пловцам. [14] Однако именно Уиллард Баском , инженер из Института океанографии Скриппса в Ла-Хойе, Калифорния , предложил Брэднеру вспененный неопрен в качестве подходящего материала. [13]
Брэднер и Баском не были слишком заинтересованы в получении прибыли от своей разработки и не смогли успешно продать версию публике. [13] Они попытались запатентовать свой дизайн неопренового гидрокостюма, но их заявка была отклонена, поскольку дизайн был сочтен слишком похожим на летный костюм . [13] Военно -морской флот США также отклонил предложение Брэднера и Баскома поставлять своим пловцам и водолазам новые гидрокостюмы из-за опасений, что газ в неопреновом компоненте костюмов может облегчить обнаружение морских водолазов подводным гидролокатором . [ 13] Первая письменная документация изобретения Брэднера была в письме Маршаллу от 21 июня 1951 года. [14]
Джек О'Нил начал использовать неопреновую пену с закрытыми ячейками, которую, как он утверждал, ему показал его друг по бодисерфингу Гарри Хайнд, который знал о ней как об изоляционном материале в своей лабораторной работе. [15] [16] После экспериментов с материалом и обнаружения его превосходства над другими изоляционными пенами, О'Нил основал успешную компанию по производству гидрокостюмов под названием O'Neill в гараже Сан-Франциско в 1952 году, позже переехав в Санта-Крус, Калифорния [17] в 1959 году с девизом «Внутри всегда лето». [18] [19] Боб и Билл Мейстрелл из Манхэттен-Бич, Калифорния , также начали экспериментировать с неопреном около 1953 года. Они основали компанию, которая позже будет названа Body Glove .
Неопрен был не единственным материалом, который использовался в ранних гидрокостюмах, особенно в Европе и Австралии. «Изотермический» костюм Pêche-Sport [20] [21] [22], изобретенный Жоржем Беша в 1953 году, и купальник Siebe Gorman Swimsuit, произведенный в Великобритании [23], были сделаны из губчатой резины. Костюм Heinke Dolphin Suit [24] того же периода, также произведенный в Англии, выпускался в зеленом мужском и белом женском вариантах, оба изготавливались из натурального каучука с подкладкой из трикотажного полотна. Еще в июле 1951 года подводные охотники в Австралии экспериментировали с гидрокостюмом из натурального каучука «типа «wrap on», который не претендует на 100% водонепроницаемость (но утверждается, что) утечка воды через него настолько медленная, что тепло тела под ним сохраняется в течение нескольких часов». [25] К маю 1953 года производитель подводного оборудования Bondi Undersee Products уже распространял этот дизайн , похожий на майку , в коммерческих целях в австралийских магазинах спортивных товаров, где он описывался следующим образом: «Изготовленный из плотной листовой резины, костюм Sealskin наиболее эффективен при ношении поверх футбольной майки. Когда майка намокает, резина плотно прижимает ее к телу, и таким образом создается тепло. Циркуляция воды автоматически прекращается, и тепло тела накапливается во влажной майке. Костюм Seaskin обеспечивает как подводную изоляцию, так и защиту от ветра над водой». [26]
Первоначально гидрокостюмы изготавливались исключительно из листов пенорезины или неопрена без какого-либо поддерживающего материала. Такие костюмы требовали осторожного обращения во время ношения из-за присущей пенорезине хрупкости и липкости к коже. Чрезмерное растяжение и натяжение часто приводили к разрыву этих костюмов. [27] Чтобы смягчить эту проблему, дайверы прибегали к щедрому нанесению талька как на костюм, так и на свое тело, чтобы способствовать более плавному скольжению резинового материала. [28]
Подкладочные материалы впервые появились в виде нейлоновой трикотажной ткани, наложенной на одну сторону неопрена. Это позволяло пловцу натягивать костюм относительно легко, поскольку нейлон принимал на себя большую часть нагрузки при натягивании костюма, и между нейлоном и кожей было меньше трения, но костюм все еще имел голую пену снаружи, а нейлон был относительно жестким, что ограничивало гибкость. Небольшая полоска неопрена, перевернутая резиной к коже, могла помочь обеспечить уплотнительную поверхность, чтобы не допустить попадания воды вокруг шеи, запястий и лодыжек.
В 1960 году британская компания Dunlop Sports Company выпустила свой желтый неопреновый гидрокостюм Aquafort, чья высокая видимость была призвана повысить безопасность дайверов. [29] Однако через некоторое время эта линия была прекращена, и гидрокостюмы вернулись к своей черной однородности. Красочные гидрокостюмы, которые можно было увидеть позже, впервые появились в 1970-х годах, когда был разработан двухслойный неопрен. В этом материале вспененная резина зажата между двумя внешними слоями защитной ткани, что значительно увеличивает сопротивление разрыву. Внешний слой также означал, что декоративные цвета, логотипы и узоры можно было сделать с помощью панелей и полос, сшитых в различные формы. Этот переход от голой плоской черной резины к полноцветной начался в 1980-х годах с яркими флуоресцентными цветами, распространенными на многих костюмах.
В первых костюмах использовались традиционные методы шитья, чтобы просто наложить друг на друга две полоски резины и сшить их вместе. В резиновом гидрокостюме это не работает хорошо по ряду причин, главная из которых заключается в том, что прокалывание отверстий прямо через оба слоя пены для нити открывает проходы для воды, которая может поступать в костюм и выходить из него. Вторая проблема заключается в том, что растяжение пены, как правило, увеличивало отверстия для игл, когда костюм надевался. Это означало, что гидрокостюм мог быть очень холодным по всем швам костюма. И хотя сшитый край действительно удерживал две части вместе, он также мог действовать как перфорированный разрывной край, что делало костюм более легким для разрыва по швам при надевании и снятии.
С появлением неопрена с нейлоновой подкладкой проблема ослабления пены иглами была решена, но все равно через отверстия от игл по швам просачивалась вода.
Чтобы справиться со всеми этими ранними проблемами шитья, была разработана проклейка швов. Лента представляет собой прочную нейлоновую ткань с очень тонкой, но прочной водонепроницаемой резиновой подложкой. Лента накладывается поперек шва и склеивается либо химическим растворителем , либо горячим прокатным термосклеивателем, чтобы расплавить ленту в неопрене. [30] [31]
С помощью этой технологии костюм можно было сшить, а затем склеить, при этом лента закрывала швейные отверстия, а также обеспечивала дополнительную прочность, предотвращая разрывы вдоль игольных отверстий.
Когда начали появляться цветные дизайнерские костюмы с двойной спинкой, тесьма в основном переместилась на внутреннюю сторону костюма, поскольку лента обычно была очень широкой, неровной, черной и некрасивой, и ее прятали внутри костюма, не привлекая внимания.
Многие гидрокостюмы 1960-х и 1970-х годов были черными с видимой желтой проклейкой швов. Желтый цвет делал дайверов более заметными в темной воде с плохой видимостью. Чтобы избежать этой проблемы [ требуется разъяснение ] производители O'Neill разработали шовную ленту, которая сочетала тонкий слой нейлона с полиэстеровой подгибочной лентой. Нанесенная на внутреннюю часть проклеенного и прошитого шва, затем отожженная [ требуется разъяснение ] ручным тефлоновым нагревательным утюгом, она давала шов, который был и надежно запечатан, и намного прочнее. [ требуется цитата ]
Другой альтернативой шитью было склеивание краев костюма. Это создавало гладкую, ровную поверхность, которую не обязательно нужно было склеивать, но сырая пена, склеенная с пенопластом, не давала прочного соединения и все равно была склонна к разрывам.
Большинство ранних гидрокостюмов изготавливались полностью вручную, что могло привести к ошибкам в размерах при резке пенопластового листа. Если обрезанные края не совпадали правильно или склеивание было выполнено некачественно, вода все равно могла просачиваться по шву.
Первоначально костюмы можно было встретить только сшитыми, только склеенными, только скрепленными лентой, затем также сшитыми и скрепленными лентой, или склеенными и скрепленными лентой, или, возможно, всеми тремя способами.
Через некоторое время после появления неопрена с нейлоновой подкладкой был разработан метод потайного стежка . Швейная машина потайного стежка использует изогнутую иглу, которая не проходит через неопрен полностью, а лишь неглубоко погружается за тканевую подкладку, пересекает клеевой шов и выходит с поверхности с той же стороны неопрена. [ необходима цитата ] Это похоже на оверлочную строчку, используемую для футболок и других изделий из трикотажных тканей.
Изогнутая игла позволяет сшивать тканевую подкладку, не пробивая отверстие полностью через неопрен, тем самым устраняя отверстия для утечки воды вдоль шва. Потайные швы также ложатся плоско, соединяя края одного листа с другим, позволяя материалу лежать более плоско и близко к коже. По этим причинам потайной стежок быстро стал основным методом сшивания гидрокостюмов, а другие методы сшивания теперь используются в основном в декоративных или стилистических целях.
Высокоэластичные ткани , такие как спандекс (также известный как лайкра) , в основном заменили простую нейлоновую подкладку, поскольку нейлоновый трикотаж не может растягиваться так сильно, как при эластичности с помощью волокон лайкры. Включение лайкры в подкладку позволяет больше растягиваться, не повреждая костюм, и позволяет костюмам растягиваться больше, чтобы сидеть по фигуре, оставаясь при этом приемлемо удобными, что делает пошив менее критичным.
После разработки неопрена с двойной подкладкой неопрен с одинарной подкладкой все еще имеет свое применение. Узкая кромочная полоска гладкой поверхности неопрена с одинарной подкладкой, обернутая вокруг отверстий для ног, шеи и запястий костюма, создает более эффективное уплотнение по отношению к коже, чем трикотажная подкладка, что уменьшает попадание воды в костюм и из него в этих местах при движении человека. Поскольку полоска узкая, она не сильно тянет кожу пользователя, а подкладка позволяет легко надевать и снимать костюм. Полоску также можно надеть гладкой стороной наружу и сложить вниз, чтобы сформировать уплотнение с небольшой длиной гладкой поверхности по отношению к коже и немного большим контактным давлением. Этот тип уплотнения также можно использовать на сухих неопреновых костюмах, поскольку он достаточно водонепроницаем при правильной конструкции.
В начале 1970-х годов Gul Wetsuits стали пионерами в производстве цельного гидрокостюма, названного «пароходом» из-за видимого конденсированного водяного пара, выделяемого костюмом при снятии, что позволяло теплу и воде, удерживаемым внутри, выходить наружу. Цельные гидрокостюмы до сих пор иногда называют «пароходами». [32] [ необходимо уточнение ]
По мере того как производители гидрокостюмов продолжали разрабатывать дизайны костюмов, они находили способы дальнейшей оптимизации и настройки материалов. «Кожа животного» О'Нила, созданная в 1974 году тогдашним директором по маркетингу Э. Дж. Армстронгом, была одним из первых дизайнов, сочетающих водолазку на основе популярного костюма Sealsuit [ необходимо разъяснение ] с гибкой легкой горизонтальной молнией YKK на спине и плечах, по концепции схожей с надувным водонепроницаемым костюмом Supersuit (разработанным Джеком О'Нилом в конце 1960-х годов). [ необходима цитата ] «Кожа животного» в конечном итоге превратилась в формованные резиновые узоры, приклеенные к внешней стороне неопреновой обшивки (техника, разработанная Э. Дж. Армстронгом для нанесения формованного рельефного резинового логотипа Supersuit для замены стандартных плоских наклеек). Это было продолжено в виде стилизованных усиливающих накладок из резины на коленях и локтях для защиты костюма от износа и позволяет напрямую приклеивать логотипы к сырой листовой резине. Кроме того, более свободный крой «Звериной шкуры» позволял использовать дополнительный жилет в экстремальных условиях. [ необходима цитата ]
В последнее время производители экспериментируют, комбинируя различные материалы с неопреном для дополнительного тепла или гибкости своих костюмов. К ним относятся, помимо прочего, спандекс и шерсть .
Прецизионные методы компьютерного управления резкой и сборки, такие как резка струей воды , позволили достичь еще более высокого уровня точности швов, что позволило дизайнерам использовать множество небольших отдельных полосок разных цветов, при этом оставляя костюм без вздутий и складок от неправильного кроя и неровного шитья. Дальнейшие инновации в технологии САПР (компьютерного проектирования) позволяют выполнять точный крой для индивидуального пошива гидрокостюмов.
По мере того, как гидрокостюмы продолжали развиваться, их использование исследовалось в других видах спорта, таких как плавание на открытой воде и триатлон . Хотя двухслойный неопрен прочен, поверхность ткани относительно грубая и создает большое сопротивление в воде, замедляя пловца. Костюм с одинарной спинкой имеет более гладкую внешнюю поверхность, что вызывает меньшее сопротивление . [ требуется ссылка ] С достижениями эластичных подкладок из лайкры и потайного стежка можно было изготавливать однослойные неопреновые костюмы, которые превзошли ранние версии 1970-х годов. Другие разработки в области однослойных гидрокостюмов включают костюмы, предназначенные для фридайвинга и подводной охоты . Однослойный неопрен более гибкий, чем двухслойный. Чтобы добиться гибкости и небольшого объема при заданной теплоте костюма, они не имеют подкладки внутри, а слегка пористая необработанная поверхность неопрена плотно прилегает к коже и уменьшает промывку костюма. На подкладочную внешнюю поверхность можно нанести камуфляжные рисунки для подводной охоты, она более устойчива к повреждениям во время использования. [ необходима цитата ]
Некоторые триатлонные гидрокостюмы идут дальше и используют методы формовки резины и текстурирования, чтобы сделать поверхность костюма шероховатой на предплечьях, чтобы увеличить сопротивление и помочь пловцу тянуться вперед в воде. Очень тонкий неопрен толщиной 1 мм также часто используется в области подмышек, чтобы уменьшить сопротивление растяжению и уменьшить нагрузку на пловца, когда он вытягивает руки над головой.
Гидрокостюмы, используемые для спелеологии, часто имеют одинарную спинку с текстурированной поверхностью, известной как «акулья кожа», которая представляет собой тонкий слой, где неопрен менее растянут. Это делает его более устойчивым к истиранию при продавливании между камнями и не рвется так, как это делает ткань. [ необходима цитата ]
Еще одной причиной отказа от внешней текстильной подкладки является снижение удержания воды, что может усилить испарительное охлаждение и охлаждение ветром в костюмах, используемых в основном вне воды. [ необходима цитата ]
Доступны различные конфигурации гидрокостюма с различной степенью покрытия тела. Большинство из них можно носить отдельно или в комбинациях в зависимости от условий:
Некоторые костюмы состоят из двух частей: куртку и длинные кальсоны можно носить отдельно в умеренных условиях или вместе, чтобы обеспечить два слоя изоляции вокруг туловища в холодных условиях. Обычно двухкомпонентные гидрокостюмы для холодной воды имеют комбинированную толщину неопрена от 10 до 14 мм на туловище и одинарную толщину от 5 до 7 мм на конечностях.
Гидрокостюмы доступны в различной толщине в зависимости от условий, для которых они предназначены. [2] Неопреновая пена доступна толщиной до 10 мм, [34] хотя наиболее распространены 7 мм и меньше. Чем толще костюм, тем теплее он будет держать владельца, но тем больше он будет ограничивать движения. Поскольку гидрокостюмы обеспечивают значительную защиту от медуз , кораллов , солнечных ожогов и других опасностей, многие дайверы предпочитают носить тонкий костюм, который обеспечивает минимальную изоляцию (иногда называемый «боди» или дайв-скин ), даже когда вода достаточно теплая, чтобы с комфортом отказаться от изолирующей одежды. [2] Толстый костюм будет ограничивать подвижность, и по мере увеличения толщины костюм может стать непрактичным, в зависимости от применения. Это одна из причин, по которой сухие костюмы могут быть предпочтительнее для некоторых применений. Гидрокостюм обычно специфицируется с точки зрения его толщины и стиля. Например, гидрокостюм с толщиной туловища 5 мм и толщиной конечностей 3 мм будет описан как «5/3». Благодаря новым технологиям неопрен становится более гибким. Современные гидрокостюмы 4/3, например, могут ощущаться такими же гибкими, как 3/2 всего несколько лет назад. В некоторых костюмах добавлены дополнительные слои для ключевых областей, таких как поясница. Улучшенная гибкость может достигаться ценой большей сжимаемости, что снижает изоляцию на глубине, но это важно только для дайвинга.
Вспененный неопрен, используемый для гидрокостюмов, всегда имеет закрытые ячейки, в том смысле, что пузырьки газа в основном не соединены друг с другом внутри неопрена. Это необходимо для предотвращения поглощения воды, а пузырьки газа выполняют большую часть изоляции. Толстые листы неопрена вспениваются внутри формы, и поверхности, соприкасающиеся с формой, принимают обратную текстуру поверхностей формы. В ранние дни гидрокостюмов это часто был ромбовидный узор или что-то подобное, но также может быть гладким и скользким для низкого сопротивления и быстрого высыхания. Поверхности разреза пены имеют слегка пористую матовую отделку, поскольку процесс резки проходит через большое количество пузырьков, оставляя то, что называется отделкой поверхности с открытыми ячейками, но основная часть пены остается закрытоячеистой. Отделка с открытыми ячейками является наиболее эластичной и наименее прочной на разрыв. Она относительно облегает форму и удобна для кожи, но пористость способствует росту бактерий, если ее не промывать после использования, а поверхность пены не скользит свободно по коже, если ее не смазать. [ необходима цитата ]
Поверхности разреза обычно приклеиваются к синтетическому трикотажному полотну, которое обеспечивает гораздо большую прочность на разрыв за счет некоторой потери гибкости и растяжимости. Этот материал может быть приклеен к одной или обеим поверхностям в различных комбинациях состава, переплетения, веса и цвета и может быть тонким и относительно гладким и хрупким, более толстым и прочным и менее эластичным для областей с высоким износом или подкладкой типа плюша для уменьшения потока воды. Также использовались подкладочные ткани из мериносовой шерсти. Ткань с подкладкой только с одной стороны более гибкая, чем с двойной подкладкой. [8] После нарезки пенопластовой плиты до необходимой толщины наносится слой клея, и выбранная подкладка прижимается ламинирующими роликами. Для большинства применений выбирается более гибкая подкладка. [35] Неопреновая пена также доступна с облицовкой из армированной кевларом ткани для высокой стойкости к порезам и истиранию. Она используется для усиления областей с высоким износом, таких как наколенники. [36]
Гидрокостюм с очень гладкой и несколько деликатной внешней поверхностью, известной как smoothskin , которая является оригинальной внешней поверхностью вспененного неопренового блока, из которого вырезаются листы, используется для плавания на длинные дистанции, триатлона, соревновательного апноэ и подводной охоты в голубой воде. Они разработаны для максимальной подвижности конечностей, обеспечивая при этом как тепло, так и плавучесть, но поверхность деликатная и легко повреждается. Гладкая поверхность также быстро высыхает и меньше всего подвержена ветровому холоду вне воды. [35]
Как на гладких, так и на тканевых поверхностях можно наносить печать для создания цветных узоров, например, камуфляжных рисунков, которые могут дать преимущество подводным охотникам и боевым водолазам. [ необходима цитата ]
Молнии часто используются для застегивания или для обеспечения плотного прилегания на запястьях и лодыжках, при этом их относительно легко надевать и снимать, но они также создают места утечки воды. Подкладочный клапан уменьшает утечку, но может попасть в молнию при закрывании. Куртки могут иметь полную или частичную переднюю молнию или вообще не иметь ее. Костюмы, закрывающие все тело, могут иметь вертикальную заднюю молнию, перекрестную молнию на плече, вертикальную переднюю молнию или иногда перекрестную молнию на груди. Каждое из этих расположений имеет некоторые преимущества и некоторые недостатки:
Слишком тесные гидрокостюмы могут вызвать затруднение дыхания или даже острую сердечную недостаточность [2] , а свободная посадка допускает значительное приливы, что снижает эффективность изоляции, поэтому правильная посадка важна. Качество посадки наиболее важно для дайвинга, поскольку именно здесь используются самые толстые костюмы, а потеря тепла потенциально самая большая. Гидрокостюм для дайвинга должен касаться кожи на максимально возможной площади тела, которую он покрывает, как когда пользователь расслаблен, так и во время упражнений. Этого трудно достичь, и детали стиля и покроя могут повлиять на качество посадки. Зазоры, в которых костюм не касается кожи, будут меняться в объеме по мере того, как дайвер двигается, и это является основной причиной приливов.
Гидрокостюмы производятся в нескольких стандартных размерах для взрослых и детей. Многие производители изготавливают костюмы по индивидуальному заказу, чтобы обеспечить лучшую посадку для людей, которым недоступен хорошо сидящий готовый костюм.
Полусухие костюмы фактически являются гидрокостюмами с улучшенными уплотнениями на запястьях, шее и лодыжках, а также обычно оснащены водонепроницаемой молнией. Вместе эти характеристики значительно уменьшают количество воды, перемещающейся через костюм, когда владелец движется в воде. В полусухом костюме владелец намокает, но вода, которая попадает внутрь, вскоре нагревается и не «вымывается» более холодной водой, поступающей из внешней среды, поэтому владелец остается в тепле дольше. Захваченный слой воды не значительно увеличивает теплоизоляционные свойства костюма. Любая остаточная циркуляция воды через уплотнения все равно вызывает потерю тепла, но эта потеря сведена к минимуму из-за более эффективных уплотнений. Хотя они дороже и их сложнее надевать и снимать, чем гидрокостюм (в большинстве случаев для застегивания сухой молнии, которая обычно расположена на плечах, потребуется помощник), полусухие костюмы дешевле и проще, чем сухие костюмы, и в случае подводного плавания не требуют дополнительных навыков для использования. Обычно они изготавливаются из толстого неопрена (обычно 6 мм или более), который обеспечивает хорошую теплозащиту на небольшой глубине, но теряет плавучесть и теплозащиту, поскольку пузырьки газа в неопрене сжимаются на глубине, как обычный гидрокостюм. Ранние костюмы, продаваемые как «полусухие», выпускались в различных конфигурациях, включая цельный костюм для всего тела или двухкомпонентный, состоящий из «длинных кальсон» и отдельной «куртки». Почти все современные полусухие костюмы представляют собой цельные костюмы, [ требуется цитата ] с молнией, обычно расположенной поперек плеч на спине, но использовались и другие варианты. Полусухие костюмы обычно не включают в себя ботинки, и большинство моделей не включают в себя капюшон (так как создание хорошего уплотнения вокруг лица затруднено), поэтому при необходимости надевают отдельную пару ботинок для гидрокостюма, капюшон и перчатки. Они наиболее подходят для использования там, где температура воды составляет от 10 до 20 °C (от 50 до 68 °F). [ требуется цитата ]
На рынке также доступны гидрокостюмы с электроподогревом. Эти костюмы имеют специальные нагревательные панели, встроенные в заднюю часть гидрокостюма. Питание для нагрева осуществляется от батарей, также встроенных в гидрокостюм. [37] Более универсальным является подогреваемый неопреновый жилет, который работает так же, как и подогреваемый гидрокостюм, но его можно носить под любым типом гидрокостюма. [ требуется цитата ]
Гидрокостюмы, подогреваемые потоком горячей воды, подаваемой с поверхности, являются стандартным оборудованием для коммерческого дайвинга в холодной воде, особенно там, где потери тепла у дайвера увеличиваются из-за использования дыхательных газов на основе гелия. Водонепроницаемые гидрокостюмы имеют свободную посадку, поскольку в них постоянно подается нагретая вода, которая должна выходить, чтобы обеспечить равномерное распределение потока. Промывание холодной водой предотвращается постоянным оттоком нагревающейся воды. [38]
Обычно гидрокостюм не имеет покрытия для ног, рук или головы, и дайвер должен носить отдельные неопреновые ботинки , перчатки и капюшон для дополнительной изоляции и защиты от окружающей среды. Другие аксессуары к базовому костюму включают карманы для хранения мелких предметов и оборудования, а также наколенники для защиты области колена от истирания и разрывов, обычно используемые работающими дайверами. Костюмы могут иметь накладки для защиты от истирания в других областях в зависимости от применения. [ необходима цитата ]
В тепловом балансе человеческого тела потеря тепла от головы и шеи примерно пропорциональна площади открытой поверхности, хотя может быть меньше вазоконстрикции, чем более периферийных областей, что может увеличить количество. Когда остальная часть тела изолирована, процент может быть значительно выше, поэтому ношение хорошо подобранного капюшона полезно, даже при довольно умеренных температурах воды. [39] Сообщалось, что капюшоны вызывают клаустрофобию [2] у меньшинства пользователей, иногда из-за плохой посадки. Капюшон не должен слишком плотно прилегать к шее. Прилив в области шеи можно уменьшить, используя капюшон, прикрепленный к верхней части костюма, или имея достаточное перекрытие между капюшоном и верхней частью костюма, чтобы ограничить поток между двумя частями. Этого можно достичь, заправив круглый клапан у основания шеи капюшона под верхнюю часть костюма перед тем, как застегнуть молнию, или имея высокий воротник на костюме. [ необходима цитата ] Ношение капюшона может защитить уши, а также уменьшить и отсрочить возникновение ушей серфера .
Ботинки для гидрокостюма (ботинки) используются для различных целей и могут надеваться как с гидрокостюмом, так и без него.
Во многих водных видах спорта, таких как подводное плавание с аквалангом , серфинг , каякинг , виндсерфинг , парусный спорт и даже рыбалка , можно надевать ботинки, чтобы держать ноги в тепле так же, как и гидрокостюм. Изоляция пропорциональна толщине и, следовательно, тому, насколько холодную воду может выдержать пользователь; она может быть выше или ниже стандартного значения 5–6 мм неопрена . В более теплом климате, где тепловые качества ботинка не так важны, распространены ботинки толщиной 2–3,5 мм. Штанинa ботинка может иметь молнию с одной стороны или может быть затянута липучкой . Когда ботинки надеваются с гидрокостюмом, они обычно заправлены под штанину костюма для обтекаемости, чтобы помочь удерживать молнию закрытой и не допустить попадания посторонних предметов. [40]
Ботинок обычно имеет усиленную подошву для ходьбы. Обычно это твердый резиновый состав, который толще и прочнее неопрена, используемого для верхней части ботинка, но все еще гибкий. Усиленная подошва обеспечивает владельцу некоторую защиту и сцепление при ходьбе по гальке, кораллам и другим грубым поверхностям. [41]
Для подводного плавания подошва ботинка не должна быть настолько толстой, чтобы дайвер не мог надеть на нее ласту . Дайверы, носящие ботиночки, используют ласты с галошкой большего размера, чем необходимо, когда ныряют босиком. Дайверы в теплой воде, которые не носят гидрокостюм, иногда надевают ботиночки, чтобы носить ласты большего размера. Ботинки для дайвинга обычно предназначены для ношения с ластами с открытой пяткой, удерживаются ремешком и обычно не подходят для ласт с полной стопой. Неопреновые носки можно использовать с ластами с полной стопой, либо для предотвращения натирания и появления волдырей, либо для сохранения тепла. [ необходима цитата ] . Сжатие костюма с глубиной также влияет на посадку ласт, так как более толстый неопрен сжимается больше с глубиной и требует большего растяжения от ремешка ласты для компенсации.
Для серфинга , виндсерфинга , кайтсерфинга и подобных видов спорта ботинки обычно носят, когда погода настолько холодная, что серфер теряет некоторую степень функциональности ног. Ботинки не должны ограничивать способность серфера захватывать доску пальцами ног желаемым образом. Ботинки с разделенным носком позволяют несколько улучшить эту функциональность. [ необходима цитата ] Ботинки для рифов — это небольшие ботинки, которые достигают высоты щиколотки и обычно имеют толщину всего 2–3,5 мм. Они предназначены для того, чтобы серферы могли выходить на волны, которые разбиваются о коралловые рифы или скалистые пляжи. [41]
Для каякинга обычно используются несколько видов ботинок для гидрокостюма . Укороченные ботинки часто используются в теплых условиях, где ботинки обеспечивают сцепление и защиту ног при спуске на воду и переносе. В холодных условиях более длинные ботинки для гидрокостюма можно использовать с сухим гидрокостюмом , надев их поверх резиновых носков сухого гидрокостюма. [ необходима цитата ]
Перчатки для гидрокостюма надеваются, чтобы держать руки в тепле и защищать кожу во время работы. Они доступны в диапазоне толщин. Более толстые перчатки снижают ловкость рук и ограничивают чувствительность. [2] Перчатки для гидрокостюма также часто надеваются с сухими костюмами. Некоторые дайверы отрезают кончики пальцев перчаток на пальцах, которые чаще всего используются для деликатной работы, например, для управления элементами управления на корпусе камеры. Если это сделать, кончики пальцев подвергаются воздействию холода и возможной травме, поэтому тонкие рабочие перчатки можно надевать под изолирующие перчатки.
Для использования в холодной воде доступны более толстые варежки с единым пространством для среднего, безымянного и пятого пальцев, которые могут обеспечить больше тепла за счет ограничения ловкости.
.jpg/1280px-AREA_47_Rafting_Imster_Schlucht,_2018_(cropped).jpg)