Проблемы создания дыхательных аппаратов. Клапанные дыхательные аппараты

Видео: постановка массажных банок на трапецию

В 1930 г. впервые после предложенных Борелли в 1680 г. когтеобразных ласт были изобретены ласты современного вида. Такие ласты, предложенные французом де Карли, в сочетании с дыхательным аппаратом Ле Приера сделало водолаза похожим на подводного пловца. Оснащенный автономным подводным дыхательным аппаратом водолаз мог теперь свободно передвигаться под водой в горизонтальном положении.

Видео: Новый сканер легких ученые испытывают на апельсинах

В 1933 г. Ле Приер усовершенствовал конструкцию своего аппарата, заменив защитные очки маской, закрывающей большую часть лица и позволяющей водолазу довольно легко уравновешивать в ней давление. Однако такой аппарат имел один существенный недостаток — воздух в нем расходовался неэкономично в результате непрерывного поступления из баллона. Появилась необходимость применения специального клапана, который срабатывал бы в зависимости от цикла дыхания водолаза. Такой клапан был разработан ранее Rouguayrob и Denayrause.

В 1943 г. Жак Ив Кусто и Эмиль Ганьян с успехом продемонстрировали акваланг со встроенным клапаном, который срабатывал при вдохе и подавал воздух из 2—3 баллонов (емкостью по 5 л каждый). В результате увеличивалось время нахождения водолаза под водой и исключались неоправданные потери воздуха, что имело место в предыдущих конструкциях аппаратов подобного рода. В современных автономных подводных дыхательных аппаратах с открытым циклом дыхания клапан Кусто — Ганьяна остается основной деталью.

Видео: Сергей Кулик, Максим Спорышев, Марк Гуляев - Как устроены подводные роботы?

Следующий шаг после создания клапана, регулирующего поток воздуха, был сделан в направлении разработки дыхательного аппарата, в котором выдыхаемый воздух не сбрасывается в воду, а подвергается регенерации. Возврат воздуха или другой дыхательной смеси, например, гелиево-кислородной, заметно увеличил бы продолжительность нахождения под водой. Поэтому необходимо было поставить поглотительуглекислоты, так как очищенныйвоздух должен рециркулировать.Такой поглотитель в виде оксилита был изобретен в 1897 г. Г. Жобером. К сожалению, оксилит представляет опасность для водолаза при контакте с водой, поэтому в настоящее время в качестве поглотителей используют «баралим» и гидроксид лития.

Создание эффективного дыхательного аппарата с закрытым циклом и в настоящее время продолжает оставаться одной из главных задач исследователей. Аппараты с закрытым и полузакрытым циклами дыхания, предназначенные для использования в открытом море, постоянно совершенствуются. В аппаратах с закрытым циклом дыхания можно использовать чистый кислород (но при этом глубину погружения ограничиваютв целях предупреждения кислородной интоксикации) или, как в современных моделях, газовую смесь, состоящую из кислорода и газа-разбавителя, например, азота или гелия. Для усовершенствования подводных систем с полузакрытойрециркуляцией использовали кислородное оборудование с закрытым циклом дыхания. В 1940 г. Дж. Ламберсен разработалдыхательную аппаратуру с полузакрытым циклом и постоянным потоком кислорода.
Автор полагал, что в такой системе можно использовать азотно-кислородную смесь.

Видео: БАС

Повышение риска развития кислородной интоксикации, связанного с применением чистого кислорода, привело к необходимости ограничивать глубину погружения при выполнении физической работы до 11 м, а при нахождении в покое — до 18 м. Современные автономные дыхательные аппараты с полузакрытым циклом, как будет показано ниже, нашли успешное применение в экспериментах «Sealab-1» и «Sealab-2».

Для повышения эффективности работы водолаза была необходима дальнейшая разработка способов, позволяющих не только двигаться в воде по направлению от поверхности к грунту, но и оставаться на глубине в течение длительного времени.
Кроме того, в военных и промышленных целях стало необходимым проведение погружений, при которых водолаз не был бы ограничен ни временем, ни глубиной.

Источник: http://meduniver.com