Аппараты с замкнутой схемой дыхания для глубоководных водолазных спусков
Сравнительно высокая стоимость гелия, используемого в качестве
газа-заполнителя в дыхательных газовых смесях при спусках на большие
глубины, вынуждает стремиться к его экономному расходованию.
Как известно, гелий в обменных процессах при дыхании не участвует,
поэтому имеется возможность его многократного использования в
дыхательных системах. В то же время кислород принимает прямое участие в
обменных процессах, а величина его потребления организмом водолаза
зависит от ряда внешних факторов.
Как уже отмечалось, биологическое воздействие кислорода на организм
водолаза зависит от величины его парциального давления и проявляется
либо в виде кислородного отравления, либо в виде кислородного голодания.
С целью предупреждения этих патологических реакций организма необходимо
поддерживать величину парциального давления кислорода-в строго заданных
пределах при постоянно изменяющихся внешних условиях водолазного
спуска—глубине, температуре воды, характере выполняемой водолазом работы
и т. д.
Наиболее полное использование гелия при поддержании заданного уровня
парциального давления кислорода обеспечивается в дыхательных аппаратах с
замкнутой схемой дыхания.
Автономные дыхательные аппараты для глубоководных водолазных спусков
имеют запасы газовой смеси или отдельных газов, обеспечивающие
нормальное дыхание водолаза в течение всего времени спуска. При этом
спуски в них с поверхности практически возможны до глубин 100 м, а при
больших глубинах водолазы используют водолазные колокола, в которых
спускаются на рабочую глубину, выходят из них для производства подводных
работ, возвращаются в них и, выключившись из аппаратов, поднимаются на
поверхность. С использованием водолазных колоколов современные
автономные дыхательные аппараты позволяют вести подводные работы на
глубинах до 450 м [12].
В автономных аппаратах с замкнутой схемой дыхания выдыхаемая водолазом
газовая смесь очищается от углекислого газа
в специальном поглотительном патроне, а контроль за
содержанием кислорода во вдыхаемой смеси обеспечивается измерением его
парциального давления. Заданный уровень этого давления поддерживают
автоматически системой регулирования.
Вследствие незначительных расходов гелия при водолазных спусках аппараты
с замкнутой схемой дыхания наиболее экономичны при эксплуатации, и по
этому показателю намного превосходят аппараты других типов. Однако из-за
сложности электронного оборудования для измерения и регулирования
содержания кислорода в дыхательной газовой смеси использование аппаратов
этого типа требует более длительной и качественной подготовки
водолазного состава.
Следует также отметить все еще недостаточную надежность систем
поддержания парциального давления кислорода и относительно высокую их
стоимость. По указанным причинам аппараты с замкнутой схемой дыхания
зарубежные промышленные фирмы используют редко, в основном для военных
целей. Однако следует полагать, что при дальнейшем совершенствовании
систем автоматического регулирования, повышении их надежности, снижении
стоимости и габаритных характеристик аппараты с замкнутой схемой будут
находить все более широкое распространение и в хозяйственной сфере.
' Несмотря на то что вследствие указанных сложностей аппараты с
замкнутой схемой начали создавать сравнительно недавно, уже имеется ряд
образцов, нашедших практическое применение.
В существующих дыхательных аппаратах с замкнутой схемой дыхания чаще
исвользуют отдельные газы, хранящиеся в разных баллонах под высоким
давлением. Способ раздельного хранения газов требует специальных
автоматических устройств для их подачи, что усложняет устройство
аппаратов, но делает их более экономными, а следовательно, позволяет
вести в них более продолжительные спуски. Это явилось причиной того, что
глубоководные аппараты рассматриваемой схемы делают с раздельным
хранением гелия (или смеси гелий—азот) и кислорода.
Дыхательные аппараты с замкнутой схемой дыхания выпускают многие фирмы
водолазного снаряжения. Аппараты эти отличаются главным образом
устройствами регулирования подачи газов. Далее будут рассмотрены
некоторые из них, с более высокими техническими характеристиками.