Направи си сам затворена дихателна система. В апарат със затворен дихателен цикъл. Ребрийзър с полузатворен цикъл с активно хранене с подготовка на сместа по време на хранене

Това е устройство, което пречиства газа, използван за дишане. Необходимият за дишане кислород непрекъснато тече (принудително) във веригата на газовата смес. Отработените газове остават във веригата: преминават през еднопосочен канал и се пречистват от CO2. След пречистване газът се въвежда отново в инхалационния сак, след което цикълът се повтаря.

Rebreather: нова технология?

Знаете ли, че първото устройство за гмуркане е било ребрийтър? Създадена е през 1878 г. от инженера Fleuss и се състои от гумена маска, свързана с дихателна торба, която е пълна с кислород, доставян от меден цилиндър; въглеродният диоксид се абсорбира от „филтър": преплетени влакна, импрегнирани с каустик поташ (калиев карбонат). През 1915 г. идеята на Флоус е заимствана от сър Робърт Дейвис при създаването на апарат за аварийно изкачване от подводници, който след това започва да се произвежда навсякъде Светът. Ханс Хас е първият подводен фотограф, който се гмурка с ребризер.

ARO - (кислороден ребрийзър затворен контур) родом от Италия, е създаден в периода между Първата и Втората световна война. През 1933-34 г. италианските военни водолази Teseo Tesei и Elios Toschi оценяват незаменимостта на това устройство във военни операции, в устройството са направени някои промени и то започва да играе първа цигулка в операциите на отрядите Gamma и Maiali.

След войната ARO се използва от ВМС за обучение на водолази.

ARO все още се използва днес за обучение и за гмуркане на много големи дълбочини.

Междувременно, през 1969 г., компанията Dra'ger разработва много съвременни устройства с нитрокс с полузатворен цикъл и произвежда FGT (това устройство все още се използва от много военни водолази).

По-късно се появи FGT III, хелиокс с полузатворен цикъл за гмуркане на дълбочина до 200 метра.

През следващите години Dra'ger усъвършенства системата, за да осигури непрекъснат поток и заема водеща позиция в производството на тези компоненти.

През 1995 г. започват да се произвеждат първите ребрийзери с полузатворен цикъл за спорт.

Днес има три основни вида ребризери - кислородни, полузатворени и затворени устройства.

Кислородни ребризери

Този тип устройства използват чист кислород и са напълно затворени. Историята на тяхното създаване и използване датира от 19 в. Тези устройства са били използвани активно от Ханс Хаас и съпругата му Лота Хаас, най-известните подводни изследователи и фотографи. По време на войната тези устройства се използват активно от подводни диверсанти от всички страни, участващи във войната. В момента са претърпели кислородни дихателни апарати малки промении се използват главно от военноморските сили. Устройствата от този тип са най-компактни, прости по дизайн и надеждни. Обикновено те съдържат един дихателен сак, един кислороден контейнер и един контейнер с химически абсорбент. Чистият кислород се подава в дихателната торба през специален отвор на дюзата с определена скорост или периодично.След това вдишвате кислорода и издишвате в кутия със сода - където полученият въглероден диоксид се абсорбира и всичко се върти отново в кръг. Без електроника, само манометър.Най-известните продукти от този клас са LAR-V на немската компания draeger, Oxyng на френската компания spirotechnique, италиански продукти на OMG и разбира се голям брой съветски устройства - IPSA, IDA- 64, ИДА-76, ИДА-71 и др. Основният недостатък на тези устройства беше и е ограничението на дълбочината - 6 метра.

Полузатворени ребризери

Тези устройства са разделени на два вида: aSCR - устройства с активна емисиягаз и pSCR - съответно с пасивно захранване.

aSCR- тези устройства са разработени през петдесетте години и са използвани, както винаги от военните, главно от водолази - сапьори. Принципът на работа е изключително прост. Цилиндрите се пълнят с нитрокс (най-вече), газът тече в постоянен поток през специална дюза (draeger Dolphin, Ray) или през регулируема иглена клапа (Azimuth, Ubs-40) в инхалационния сак, след което издишвате съответно в торбичката за издишване, след това газът влиза в кутия с химически абсорбент и отново в торбичката за вдишване. По време на тези процедури, като правило, се получава излишък от газ, който се отстранява във водата през специален клапан.

aSCR– най-популярните устройства за рециркулация на аматьорския пазар днес. Те са прости, надеждни и лесни за научаване. Основното им предимство е икономията на газ, използването на нитроксни смеси и ниския шум. Устройствата в базова конфигурация са без електроника и се препоръчват температурни условияработа от -1 до +35 градуса, което също е предимство. Недостатъците са ограничена дълбочина, липса на предимства в режимите на декомпресия и голяма разлика между газа в бутилките и газа в дихателната верига, което трябва да се вземе предвид при планирането. Колкото по-голяма е физическата активност, толкова по-голяма е разликата и може да варира от 5 до 20%.

Най-известните модели Микс-55 , Миксери 78(Франция) Аромикс OMG(Италия), Dräger FGT I(Германия) AKA – 60(Русия). Най-известните модели за аматьорския пазар са Dräger Dolphin(Германия) Дрегер Рей(Германия) – спряно. Фиено(Япония) – спряно. Azimuth Pro(Италия) UBS-40(Италия) - все още се произвежда.

pSCR- различавам се от aSCRфактът, че газът се подава не през дюза, а чрез стандартен регулатор в съответствие с минутния разход на сместа на водолаза. В резултат на директното принудително добавяне на газ съставът на действителната дихателна смес във веригата на пасивната система е по-постоянен от този на устройствата с активно подаване на газ и не се променя съществено при промени във физическата активност.

Тъй като устройството пасивен типсвързано със стойността на RMV, планирането на гмуркането става по-лесно.

Основният недостатък на тези устройства е повишеното съпротивление при вдишване и издишване, тъй като дихателната торба се намира в лумбалната област. (има предвид устройства Halcyon и неговите клонинги - Ron, SF-1 и др.). Интересно развитие в тази насока е апаратът K2-advantage (има дихателна торба на гърдите).

Устройствата от този тип не са широко разпространени и не са сертифицирани в Европа.

Затворени ребризери

Разделени на eCCR и mCCR.

eCCR– този тип устройства са най-сложните, модерни и съответно скъпи.

Цената на продуктите варира от 9 до 14 хиляди долара. Това са най-тихите устройства, но най-важното им предимство е способността да поддържат постоянна парциално наляганекислород, поради което се получава ефективна и бърза декомпресия, а също така се увеличават границите без декомпресия. Като правило устройството използва два цилиндъра - единият с кислород, вторият с разредител (въздух, тримикс, хелиокс). Ребрийзерът използва електроника за наблюдение на парциалното налягане на кислорода и за подаване на кислород към веригата, ако е необходимо, чрез електромагнитен клапан. По принцип това е всичко; устройствата се различават по нюанси - броят на сензорите за кислород, местоположението на дихателните торбички, наличието на вградени измервателни уреди за декомпресия и др. Най-известните и популярни устройства от този тип са Inspiration Vision (Англия), Megalodon (САЩ). В момента на пазара се появиха доста електронни устройства. затворен тип– Optima (САЩ), Sentinel (Англия), Voyager (Италия) и др. Но лидерите си останаха същите.

Най-важното е, че eCCR изискват уважение, повишено внимание и много добро обучение. Спусканията на затворени устройства изискват повече дисциплина и отговорност, затова ползвателите им трябва да са хора, които се гмуркат редовно и са добре запознати със спецификата на ребрийдърите. При работа с CCR съществува повишен риск от изпитване на хипоксия или хипероксия.

mCCR- те се различават от електронните устройства по това, че кислородът не се подава към веригата чрез соленоид по команда на компютър, а постоянно тече през дюза (почти като в SCR или в обикновено кислородно устройство), но се доставя в по-малко количество, отколкото е необходимо на човешкия организъм, т.е. някъде 0,6-0,7 л/мин. Налице е електроника за наблюдение на стойностите на po2. Липсата на кислород се подава ръчно. Както обикновено се случва у нас, това, което не пазим, го губим със сълзи. Чужденци взеха нашите IDA-71 и направиха mCCR от тях. Днес най-популярните устройства от този тип са KISS (Канада), rEVO (Белгия), Submatix (Германия), Pelagian (Тайланд).

Цените варират от 5 до 8 хиляди долара.

Устройството отговаря на изискванията на GOST R 53256-2009. Автономен Машина за подпомагане на дишанетозатворен цикъл, работещ със сгъстен кислород с излишно налягане на субмаската, предназначен да предпазва дихателната система и човешкото зрение по време на продължителна употреба в задимена или токсична газова среда. Използва се при спасителни операции в мини, при пожари, в затворени пространства, при спасителни операции в тунели и при работа с опасни вещества.

Всички модификации на AP "Alpha" са направени под формата на раница, товарът от който, когато се носи, се разпределя върху раменете и бедрата. Устройството е оборудвано с манометър, който показва оставащото количество кислород и произвежда две визуални аларми и една звуков сигнал, показващ състоянието на системата.

Системата със затворен цикъл рециклира издишания въздух, елиминира въглеродния диоксид, замества изразходвания кислород, абсорбира конденза и охлажда вдишания и издишвания въздух.

Свръхналягането гарантира, че вътрешното налягане под маската е малко по-високо от външното налягане атмосферно налягане. Това осигурява 100% защита на дихателните органи и зрението от външната атмосфера, навлизаща под маската.

Енциклопедичен YouTube

1 / 5

✪ Взривяваме RP-4 | Да направим голям бум

✪ Донецк завод за минно-спасително оборудване

✪ разглобяване на респиратор R-30, R-34

✪ Deutscher Sauerstoff Selbstretter SAR 30 преглед (нем.)

✪ Разузнавателно интервю: Юрий Бичков за работата на пожарникар

субтитри

Ребризери със затворена верига

Кислороден ребрийзър със затворен кръг - O2-CCR

Това е прародителят на ребрийдърите като цяло. Първият такъв апарат е създаден и използван от британския изобретател Хенри Флус в средата на 19 век, докато работи в наводнена мина. Кислородният ребризер със затворен цикъл има всички основни части, характерни за всеки тип ребризер: дихателна торба, контейнер с химически абсорбент, дихателни маркучи с клапанна кутия, байпасен клапан (ръчен или автоматичен), обезвъздушителен клапан и цилиндър с редуктор високо налягане. Принципът на действие е следният: кислородът от дихателната торба навлиза през възвратен клапан в белите дробове на водолаза, оттам, през друг възвратен клапан, кислородът и въглеродният диоксид, образувани по време на дишането, навлизат в контейнера с химически абсорбент, където въглеродът диоксидът се свързва от сода каустик, а останалият кислород се връща в дихателната торба. Кислородът, който замества консумирания от водолаза, се подава към дихателната торба през калибрирана дюза със скорост приблизително 1 - 1,5 литра на минута или се добавя от водолаза с помощта на ръчен клапан. По време на гмуркане компресията на дихателната торба се компенсира или от работата на автоматичен байпасен клапан, или от ръчен клапан, контролиран от самия водолаз. Трябва да се отбележи, че въпреки името „затворен“, всеки ребрийзър със затворена верига изпуска мехурчета дишащ газ през издишващ клапан по време на изкачване. За да се отървете от мехурчетата, капачки, изработени от фина мрежа или гума от пяна, се монтират върху клапите за ецване. Това просто устройство е много ефективно и намалява диаметъра на мехурчетата до 0,5 мм. Такива мехурчета се разтварят напълно във водата само след половин метър и не демаскират водолаза на повърхността.

Ограниченията, присъщи на кислородните дихателни апарати със затворен цикъл, се дължат основно на факта, че тези устройства използват чист кислород, чието парциално налягане е ограничаващият фактор за дълбочината на потапяне. Така в системите за спортно (развлекателно и техническо) обучение тази граница е 1,6 ata, което ограничава дълбочината на гмуркане до 6 метра в топла вода с минимална физическа активност. Във флота на Германия тази граница е 8 метра, а във флота на СССР - 22 метра.

Ребрийзър със затворена верига с ръчно подаване на кислород - mCCR или KISS

Тази система се нарича още K.I.S.S. (Keep It Simple Stupid) и е изобретен от канадеца Гордън Смит. Това е ребрийзър със затворен цикъл с приготвяне на сместа в движение (самосмесител), но във възможно най-опростен дизайн. Принципът на работа на устройството е, че се използват 2 газа. Първият, наречен разредител, се подава автоматично или ръчно към дихателната торба на апарата чрез белодробен клапан за търсене или съответно байпасен клапан, за да се компенсира компресията на дихателната торба по време на потапяне. Вторият газ (кислород) се подава към дихателната торба през калибрирана дюза с постоянна скорост, но по-малко от скоростта на консумация на кислород от водолаза (приблизително 0,8-1,0 литра на минута). При гмуркане водолазът трябва сам да следи парциалното налягане на кислорода в дихателната торба според показанията на електролитните сензори за парциално налягане на кислорода и да добави липсващия кислород с помощта на ръчен клапан за подаване. На практика това изглежда така: преди гмуркане водолазът добавя определено количество кислород към дихателната торба, като задава необходимото парциално налягане на кислорода с помощта на сензори (в рамките на 0,4-0,7 ata). По време на гмуркането, за компенсиране на дълбочината, автоматично или ръчно се добавя разреждащ газ към дихателната торба, намалявайки концентрацията на кислород в торбата, но парциалното налягане на кислорода все още остава относително стабилно поради увеличаването на налягането във водния стълб. След като достигне планираната дълбочина, водолазът използва ръчен клапан, за да настрои всяко парциално налягане на кислорода (обикновено 1,3) и работи на земята, следейки показанията на сензорите за парциално налягане на кислород на всеки 10-15 минути и добавяйки кислород, ако е необходимо, за поддържане на необходимото парциално налягане. Обикновено в рамките на 10-15 минути парциалното налягане на кислорода намалява с 0,2-0,5 ata, в зависимост от физическа дейност.

Не само въздухът, но и тримиксът или хелиоксът могат да се използват като газ за разреждане, което позволява гмуркане с такова устройство на много прилични дълбочини, но относителната променливост на парциалното налягане на кислорода в дихателната верига затруднява точното изчисляване декомпресия. Обикновено с устройства, които имат само индикация за парциалното налягане на кислорода във веригата, те се гмуркат не по-дълбоко от 40 метра. Ако към веригата е свързан компютър, способен да следи парциалното налягане на кислорода във веригата и да изчислява декомпресията в движение, тогава дълбочината на гмуркането може да се увеличи. Най-дълбокото гмуркане с устройство от този тип може да се счита гмуркането на Матиас Пфайзер, който се гмурна на 160 (сто и шестдесет) метра в Хургада. В допълнение към сензорите за парциално налягане на кислорода, Матиас също използва компютър VR-3 с кислороден сензор, който наблюдава парциалното налягане на кислорода в сместа и изчислява декомпресията, като взема предвид всички промени в дихателния газ.

Има голям брой конверсии на търговски, военни и спортни ребрийдъри към системата K.I.S.S., но всичко това, разбира се, е неофициално и под личната отговорност на водолаза, който ги преобразува и използва.

Електронно управляван ребризер със затворена верига - eCCR

Всъщност истински ребрийзър със затворен цикъл (електронно управляван самосмесител). Първото подобно устройство в историята е изобретено от Уолтър Старк и се нарича Electrolung. Принципът на работа е, че разреждащ газ (въздух или тримикс или хелиокс) се доставя от ръчен или автоматичен байпасен клапан, за да се компенсира компресията на дихателната торба по време на гмуркане, а кислородът се доставя с помощта на електромагнитен клапан, управляван от микропроцесор. Микропроцесорът разпитва 3 сензора за кислород, сравнява техните показания и, осреднявайки двата най-близки, издава сигнал към соленоидния клапан. Показанията на третия датчик, които се различават най-много от другите два, се игнорират. Обикновено соленоидният клапан се активира веднъж на всеки 3-6 секунди в зависимост от консумацията на кислород на водолаза.

Гмуркането изглежда по следния начин: водолазът въвежда две стойности на парциалното налягане на кислорода в микропроцесора, които електрониката ще поддържа за различни етапигмуркания. Обикновено това е 0,7 ata за напускане на повърхността до работната дълбочина и 1,3 ata за оставане на дълбочина, подложено на декомпресия и изкачване до 3 метра. Превключването се извършва с превключвател на дихателната конзола. По време на гмуркането водолазът трябва да следи работата на микропроцесора, за да идентифицира възможни проблемис електроника и сензори.

Структурно, електронно управляваните ребризери със затворен цикъл практически нямат ограничения за дълбочината, а реалната дълбочина, на която могат да се използват, се определя главно от грешката на кислородните сензори и здравината на корпуса на микропроцесора. Обикновено максималната дълбочина е 150-200 метра. Електронните дихателни апарати със затворен цикъл нямат други ограничения. Основният недостатък на тези ребризери, който значително ограничава тяхното разпространение, е високата цена на самото устройство и консумативите. Важно е да запомните, че конвенционалните компютри и маси за декомпресия не са подходящи за гмуркане с електронни ребризери, тъй като парциалното налягане на кислорода остава постоянно през почти цялото гмуркане. При ребрийзъри от този тип трябва да се използват или специални компютри (VR-3, VRX, Shearwater Predator, DiveRite NitekX, HS Explorer) или гмуркането трябва да бъде предварително изчислено с помощта на програми като Z-Plan или V-Planer въз основа на минимално възможно парциално налягане на кислород (в този случай е необходимо много стриктно да се гарантира, че стойността на парциалното налягане не намалява под изчислената стойност, в противен случай рискът от получаване на DCS се увеличава многократно). И двете програми се препоръчват за използване от производителите и създателите на всички електронни ребризери.

Ребризери с полузатворен цикъл

Ребрийзър с полузатворен цикъл с активно захранване - aSCR

Това е най-често срещаният тип ребрийзър при спортно гмуркане. Принципът на неговото действие е, че дихателната смес EANx Nitrox се подава в дихателната торба с постоянна скорост през калибрирана дюза. Скоростта на подаване зависи само от концентрацията на кислород в сместа, но не зависи от дълбочината на потапяне и физическата активност. Така концентрацията на кислород в дихателната верига остава постоянна по време на постоянна физическа активност. Очевидно при този метод на подаване на дихателен газ се появява излишък от газ, който се отстранява във водата през ецващия клапан. В резултат на това ребрийзърът с полузатворен цикъл освобождава няколко мехурчета от дихателната смес не само при изкачване, но и при всяко издишване на водолаза. Освобождава се приблизително 1/5 от издишания газ. За да се повиши секретността, дефлекторните капачки, подобни на тези, използвани в кислородните дихателни апарати със затворен цикъл, могат да бъдат монтирани на обезвъздушителните клапани.

В зависимост от концентрацията на кислород в дихателната смес EANx (Nitrox), скоростта на потока може да варира от 7 до 17 литра в минута, като по този начин времето, прекарано на дълбочина при използване на ребрийзър с полузатворен цикъл, зависи от обема на дихателния газ. цилиндър. Дълбочината на потапяне е ограничена от парциалното налягане на кислорода в дихателната торба (не трябва да надвишава 1,6 ata) и зададеното налягане на редуктора. Факт е, че потокът от газ през калибрирана дюза има свръхзвукова скорост, което позволява да се поддържа потокът постоянен, докато зададеното налягане на редуктора надвишава налягането заобикаляща средадва или повече пъти.

Ребрийзър с полузатворен цикъл на пасивно захранване - pSCR

Принципът на работа на устройството е, че част от издишания газ се освобождава принудително във водата (обикновено 1/7 до 1/5 от вдишания обем), а обемът на дихателната торба е очевидно по-малък от обема на водолаза. бели дробове. Поради това, за всяко вдишване, свежа порция дихателен газ се доставя през белодробния клапан за търсене в дихателната верига. Този принцип ви позволява да използвате всякакви газове, различни от въздух, като дихателна смес и много точно да поддържате парциалното налягане на кислорода в дихателната верига, независимо от физическата активност и дълбочината. Тъй като подаването на газ за дишане се извършва само при вдишване, а не постоянно, какъвто е случаят с ребрийдърите с активно захранване, полузатвореният цикъл на ребрийзър с пасивно захранване е ограничен в дълбочина само от парциалното налягане на кислорода в дихателната верига. Съществен отрицателен момент при проектирането на ребризери с полузатворен цикъл с пасивно захранване е, че автоматизацията се активира от дихателните движения на водолаза, което означава, че тежестта на дишането е очевидно по-голяма, отколкото при други видове устройства. Устройствата с подобен принцип на действие са предпочитани от подводните спелеолози и последователите на DIR ученията за гмуркане.

Механичен самосмесител - mSCR

Много рядък дизайн на ребризер с полузатворен цикъл. Първото такова устройство е създадено и тествано от Drägerwerk през 1914 г. Принципът на работа е следният: има 2 газа (кислород и разредител), които се подават през калибрирани дюзи в дихателната торба, както при ребрийтър с полузатворен цикъл с активно захранване. Освен това, кислородът се подава с постоянна обемна скорост, както в затворен ребрийзър с ръчно подаване, и разредителят навлиза през дюзата с дозвукова скорост на потока и количеството на подавания разредител се увеличава с увеличаване на дълбочината. Компенсацията на компресията на дихателната торба се извършва чрез подаване на разредител през автоматичен байпасен клапан, а излишната дихателна смес се освобождава във водата по същия начин, както в случай на ребрийтър с полузатворен цикъл с активно захранване. По този начин, само поради промени във водното налягане по време на гмуркане, параметрите на дихателната смес се променят и в посока на намаляване на концентрацията на кислород с увеличаване на дълбочината. Механичните самосмесители са склонни да променят концентрацията на кислород в дихателната торба при промяна на физическата активност и това е пряка последица от факта, че техният принцип на работа е много подобен на принципа, на който са изградени полузатворените ребризери с активно захранване .

Ограниченията на дълбочината за механичен самосмесител са същите като за дихателен апарат с полузатворен цикъл с активно захранване, с изключение на това, че само зададеното налягане на кислородния редуктор трябва да надвишава налягането на околната среда 2 или повече пъти. По отношение на времето, самосмесителят е ограничен главно от обема на разреждащия газ, чиято скорост на подаване нараства с дълбочината. Air, Trimix и HeliOx могат да се използват като разреждащи газове.

Ребрийзър с полузатворен цикъл с активно хранене с подготовка на сместа по време на хранене

Много рядък дизайн на ребрийзер с полузатворен цикъл. Този тип ребрийзър по своя принцип на работа е напълно подобен на ребрийзера с полузатворен цикъл с активно захранване, с изключение на това, че дихателната смес не се приготвя предварително, а по време на работа на ребрийзера. Принципът на работа е следният: има 2 газа (кислород и разредител), които се подават през калибрирани дюзи в дихателната торба, точно както в ребрийтър с полузатворен цикъл с активно захранване. Подаването както на кислород, така и на разредител става с постоянна скорост, независимо от дълбочината, докато газовете се смесват в дихателната торба. В зависимост от скоростта на подаване на кислород и разредител, ние получаваме необходимия газ. Този тип ребризер има всички недостатъци на полузатворен тип ребризер с активно захранване; освен това е по-сложен като конструкция и изисква поне две газови бутилки (докато за нормална операция aSCR изисква само една газова бутилка). Предимството на ребрийзърите от този тип е, че няма нужда да се приготвя дихателната смес предварително и е възможно да се зададе желаният газ във веригата (чрез регулиране на скоростта на потока на O2 и разредителя), без да се променят изходните газове, но само тяхното съотношение. Могат да се използват следните разреждащи газове: въздух, Trimix и HeliOx.

Регенеративни дихатели

Регенеративните ребрийзъри могат да работят, като използват както затворени, така и полузатворени модели на дишане. Основната им разлика е, че в допълнение към (вместо) обичайния абсорбатор на въглероден диоксид се използва регенериращо вещество: O3 (o-tri), ERW или OKCh-3, създаден на базата на натриев пероксид. Регенериращото вещество е способно не само да абсорбира въглероден диоксид, но и да отделя кислород. Принципът на действие на регенеративния ребрийзър е, че потреблението на кислород от водолаза се компенсира не само от подаването на свежа дихателна смес от цилиндър, но и от освобождаването на кислород от регенериращото вещество.

Класически представители на регенеративните ребризери включват устройствата IDA-59, IDA-71, IDA-72, IDA-75, IDA-85.

Отделно, като най-успешен дизайн, могат да се отбележат устройства от типа IDA-71, които все още се използват в единици на бойни плувци и водолази-разузнавачи. Дизайнът на устройството и принципът на неговата работа са прости и достъпни. Когато се използва правилно, той е много надежден. Въпреки своята „почтена“ възраст (по принцип устройството се счита за морално остаряло), то се счита за най-успешния дизайн на устройства от този тип и се произвежда до днес (завод „Респиратор“). Устройствата IDA-75 и IDA-85 са произведени в пилотна серия, но поради разпадането на СССР не са пуснати в производство. След разпадането на СССР проектантски бюрадокато не изобретяват устройство, превъзхождащо по своите характеристики IDA-71.

При спускане в устройства със затворена верига, използващи чист кислород, режимите на декомпресия не се използват. Според правилата на Военноморските водолазни служби, спусканията с чист кислород са разрешени на дълбочина до 20 метра. При използване на смеси тип AKS и AAKS се допускат бездекомпресионни спускания на дълбочина до 40 метра - в апарата IDA-71 и до 60 метра в апарата IDA-75 и IDA-85. Максимално допустимото време без декомпресия на тези дълбочини е 30 минути. При превишаване на определеното време на престой излизането се извършва при спазване на режима на декомпресия.

Rebreather е рециркулиращ дихателен апарат, т.е. устройство, в което, за разлика от водолазното оборудване (SCUBA), при издишване дихателната смес не се отстранява напълно във водата или не се отстранява напълно. Вместо това отработената смес се преработва, за да може да се вдишва повторно (re-breathe). За това трябва отстранете въглеродния диоксид от сместа(въглероден диоксид) и добавете кислород към сместа.
Първата задача се решава по един и същи начин във всички ребрийтъри - те винаги съдържат контейнер (абсорбционен контейнер), включен в дихателната верига, който е пълен с химическо вещество, което активно абсорбира въглероден диоксид.
Втората задача - добавяне на кислород към сместа - се решава в различни видове rebreathers по различни начини. Нека да разгледаме по-отблизо това...

Какви видове ребризери има?

Всички ребризери според принципа на действие могат да бъдат разделени на две големи групи: полузатворенИ напълно затворен.
IN затворенПри повторно дишане (CCR - Closed Circuit Rebreathers) издишаната смес се преработва напълно и след отстраняване на въглеродния диоксид към нея се добавя чист кислород. Това не означава, че сместа в тези видове ребрийдъри изобщо не се врязва във водата; по-скоро не се врязва при плуване на постоянна дълбочина. При изкачване, т.е. когато външното налягане намалява, дихателната смес се разширява и излишъкът й се отстранява във водата през изпускателния клапан.
Полузатворен rebreathers (SCR - Semi Closed Rebreathers) се различават от затворените по това, че сместа се отстранява от дихателната верига дори при плуване на постоянна дълбочина, но количеството на отстранената смес е много по-малко от това на конвенционален резервоар за гмуркане. Отстраняването на част от сместа е необходимо, тъй като за поддържане на необходимото ниво на кислород в дихателната смес тук не се използва чист кислород, а смеси за изкуствено дишане като Nitrox, Trimix и Heliox. Следователно е необходимо да се отстранят излишните неутрални газове: азот и хелий.
От своя страна както затворените, така и полузатворените ребризери могат да бъдат от няколко вида според принципа, който поддържа оптимален съставдихателна смес.
Затворено:
1) Кислородни ребризери(CCOR - Closed Circuit Oxygen Rebreather) работят с чист кислород, т.е. водолазът диша чист кислород без примеси на неутрални газове. Този принцип опростява дизайна и намалява размера, но също така въвежда свои собствени ограничения. Вие и аз знаем, че кислородът става токсичен, когато парциалното налягане се повиши над 0,5 бара. В този случай токсичността се проявява в две форми: белодробна (изчислена в OTU - единици за кислородна толерантност) и конвулсивна (изчислена чрез ефекта върху централната нервна система CNS - Централна нервна система). Максималното безопасно парциално налягане на кислорода за водолазите се счита за 1,6 бара (обикновено 1,4 при дълги експозиции) и само в спешни случаи е разрешено краткотрайното му повишаване до 2,0 бара (3,0 във френския и руския флот). Като се има предвид, че все още има останал неутрален газ в дихателната верига на устройството, максимална дълбочинагмуркането в такива устройства е ограничено до 7 метра (10 метра в спешни случаи).
Друг негативен фактор от действието на чистия кислород е, че той „подхранва“ всякакви прояви на кариес или други заболявания на устната кухина. Ето защо, когато използвате такива устройства, не забравяйте редовно да посещавате зъболекар (което, между другото, се препоръчва за всички водолази) и няма да имате проблеми със зъбите си.
Благодарение на малки размери, голяма автономност и, най-важното, липсата на издишани мехурчета, такива устройства са много популярни сред военните и подводните биолози.
Повечето известни представителиот този тип: Draeger LAR VI и OMG Castoro C-96.
2) Кислородни ребризери с химическа регенерация на дихателната смес(CCCR - химически ребрийтър със затворен кръг). Те са подобни по дизайн на rebreathers от предишния тип, но се различават по принципа на възстановяване на съдържанието на кислород в сместа. Факт е, че за разлика от абсорбиращо вещество, което просто абсорбира въглероден диоксид, кутиите на такива устройства са заредени с регенериращо вещество, което при абсорбиране на 1 литър въглероден диоксид освобождава приблизително 1 литър кислород.
Въпреки малкия си размер, такива устройства имат фантастична автономност. Например при използване типичен представителТази група от съветския апарат ИДА-71 успя да плува под вода за 6!!! часа.
За съжаление, регенеративното вещество е много капризно за използване. Когато водата навлезе в абсорбиращия контейнер, се отделя подобна на пяна основа, което води до същия „коктейл каустик“, който се използва, за да плаши водолазите, когато говорим за ребрийтъри (това е един от най-често срещаните митове). Този „коктейл“ може силно да увреди устата, ларинкса, трахеята и дори белите дробове на водолаза. Обикновеното абсорбиращо вещество се държи много по-спокойно. Да, алкалите се отделят, когато са мокри, но без бурна реакция, можете да определите потока на водата, без да опитвате сместа, а просто чрез затруднено дишане.
Този тип устройства са били използвани само от военните и то само в две държави - СССР и Франция. Сега, поради сложността на работа с регенеративни вещества, този тип устройства се превръщат в нещо от миналото.
3) Ребрийзъри, използващи дихателни смеси с електронно управление(CCMGR - Ребрийтър със смесени газове със затворен кръг). Както подсказва името, този тип ребризер има електронна системаконтрол, който включва сензор за парциално налягане на кислорода, електронна схема, която анализира съдържанието на кислород в сместа и сигнализира на електрическия клапан да добави чист кислород към дихателната верига до оптималното ниво. Предимствата на такава схема са ясни: възможността за работа с газови смеси (а не с чист кислород) и в резултат на това гмуркане на почти всяка дълбочина, винаги оптимално парциално налягане на кислорода на всяка дълбочина, липса на мехурчета при плуване, максимално възможно спестяване на газ за дишане и по-голяма автономност. От друга страна, това е сложен дизайн с възможност за електронна повреда, труден и скъп за поддръжка. Сензорите, работещи на електрохимичен принцип, имат ограничен експлоатационен живот, когато висока ценаи обикновено изискват подмяна поне веднъж годишно.
Най-известните представители на типа: Buddy Inspiration, CIS Lunar.
4) Ребризери, използващи дихателни смеси с полуавтоматично управление(ребрийзър KISS). Те се различават от предишния тип по това, че сензорите и електронна схемаТе следят само парциалното налягане на кислорода, а водолазът сам добавя кислород към дихателната верига, ако е необходимо.
Най-компетентният дизайн на този тип устройство осигурява автоматично постоянно подаване на кислород през дюзата в количества, по-малки от необходимите на водолаза, като водолазът добавя кислород само за поддържане на оптималното ниво на парциално налягане. В този случай, от една страна, броят на ръчните манипулации с устройството е значително намален, а от друга страна, една от точките на повреда - електромагнитният клапан - отсъства.
Полузатворен:
1) С активно подаване на дихателна смес(CMF SCR - Полузатворени ребризери с постоянен масов поток). При тези устройства, когато клапанът на цилиндъра, съдържащ дихателната смес, се отвори, тя започва да тече непрекъснато през калибрирана дюза в дихателната верига. Парциалното налягане на кислорода се поддържа чрез отстраняване на точно същото (!!!) количество от отпадъчната смес във водата. Скоростта на подаване на прясна смес (литри в минута) зависи от честотна лентадюза и се избира в зависимост от дълбочината на потапяне и състава на дихателната смес.
Атрактивните характеристики на използването на този тип ребризер са простота на дизайна, лекота на изчисления и лекота на поддръжка. Продължителността на гмуркането (по отношение на запасите от дихателна смес) практически не зависи от дълбочината, тъй като на всички дълбочини консумацията на сместа от бутилката се променя много малко, от друга страна, парциалното налягане на кислорода в дихателната верига е много силна (дори повече от тази на конвенционалната водолазна екипировка!!!) зависи от два фактора: дълбочината на гмуркането и физическата активност на водолаза (тоест консумацията на кислород).
Най-известните представители на вида: Draeger Dolphin и Ray, OMG Azimuth.
2) С пасивно подаване на дихателна смес(PA SCR - Passive Addition Semi Closed Rebreather). При този тип ребризер парциалното налягане на кислорода също се поддържа чрез ецване на част от отработената смес във вода, но (!!!) количеството на сместа, ясно установено от дизайна, се отстранява от дихателната верига с всяко издишване ( обикновено от 8 до 25% от обема на издишване). Вместо извадената от цилиндъра се подава равно количество свежа дихателна смес. Известно е, че честотата на дишане е пряко свързана с консумацията на кислород на водолаза, следователно парциалното налягане в дихателната верига на такива устройства практически не зависи от консумацията на кислород и зависи само от дълбочината на гмуркането (същото като при конвенционално водолазно оборудване). Казано по-просто, можем да кажем, че когато плува с този тип ребрийзър, водолазът използва всички изчисления, свързани с използването на газови смеси в конвенционалната водолазна екипировка, но носи със себе си запас от газ, който е 4-10 пъти ( в зависимост от коефициента на обезвъздушаване) по-голям от действителния обем на цилиндъра.
Най-известните представители на вида: Halcyon RB-80, K-2 Advantage, DC-55.

Как работят ребрийдърите?

Всички ребрийдъри без изключение са по-сложни от резервоарите за гмуркане. Това е разбираемо, тъй като принципът им на действие е по-сложен. Всички те обаче имат прилики характеристики на дизайна, които правят работата им възможна.
Първо, за разлика от екипировката за гмуркане, където един маркуч, минаващ от цилиндъра към мундщука, отдавна се е превърнал в норма, ребрийзерът използва два маркуча- единият за подаване на сместа към мундщука, другият за връщане на сместа към дихателния кръг.
Тъй като дихателната смес не се издишва във водата, а се връща обратно, трябва ви контейнер, в който да може да се върне. Освен това дихателната смес в този контейнер трябва да има същото налягане като околната вода. Следователно всеки ребрийзър има един или два дихателна торба(дихателна торба), от която водолазът вдишва и издишва газова смес под налягане, равно на налягането на околната среда. Чувалите могат да бъдат меки или полутвърди (на полузатворени ребризери с пасивно захранване).
За почистване на сместа от въглероден диоксид, всички rebreathers имат туба, в която се изсипва химически абсорбент.
Както бе споменато по-горе, абсорбиращата субстанция наистина не харесва попадането на вода в кутията. Ето защо, повечето rebreathers имат в своя дизайн капани за водаили хидрофобни мембрани. Целта на такива устройства е да попречи на водата, която влиза през мундщука, и да предотврати навлизането й в абсорбера. Обикновено като капан се използва втора дихателна торба (торба за издишване), която също помага за намаляване на съпротивлението при издишване на ребризера.

Предимства на ребрийдърите.

Говорейки за предимствата, трябва да започнем с друг мит: че ребрийдърите са по-евтини за използване от аквалангите, защото консумират по-малко дихателна смес... Това е вярно, но при условие, че се използват смеси на основата на хелий (!!!), което е скъпо. При използване на сравнително евтин Nitrox спестяванията от консумацията на смес могат дори да бъдат компенсирани от цената на абсорбера. Освен това, за сложни видове ребризери, като устройства със затворена верига с електронно управление, трябва да се вземе предвид необходимостта от подмяна на сензори, които също са скъпи, и да се осигури повърхностен екип за поддръжка в случай на непредвидени обстоятелства!!!
Друг мит е, че ребрийдърите ви позволяват да плувате толкова дълго и толкова дълбоко, че това е непостижимо с конвенционалните водолазни съоръжения. Това също е вярно, но не всички видове ребризери отговарят на това правило, а само ребризери със затворен цикъл, работещи със смеси! Всички останали видове ребризери не попадат в това определение...
Сега за реалните ползи:
1) По-малко шум и по-малко мехурчета, които обикновено плашат всички предпазливи морски обитатели;
2) Почти постоянна плаваемост по време на цикъла вдишване-издишване. Тъй като общият обем на дихателната смес в белодробно-ребризерната система остава почти непроменен, водолазът не се издърпва нагоре при вдишване и не се издърпва надолу при издишване. Много ценна функция за подводни фотографи и видеооператори, нали?;
3) Когато се абсорбира въглероден диоксид, се отделя известно количество водна пара и топлина, така че водолазът диша нагрят и овлажнен въздух. Това повишава комфорта и намалява риска от декомпресионна болест, особено при плуване в студена вода. По същата причина ребрийзърите не влизат в свободен поток.
4) При организиране на сериозни експедиции, които изискват използването на газови смеси, е необходимо да се доставят значително по-малко газови бутилки до мястото на гмуркане. Въпреки че, както е написано по-горе, е малко вероятно да спечелите от разходите, ребрийтърите консумират значително по-малко газови смеси от водолазните резервоари, така че една експедиция с ребрийтъри всъщност ще изисква по-малко газове.

Недостатъци на ребрийдърите.

Да започнем отново с митовете. Вече говорихме за каустичния коктейл по-горе, както и за начините за борба с това явление. Остава само да се отбележи, че е много трудно да се получи такъв коктейл в съвременните дихателни апарати, дори ако изрично опитате. Дори при освобождаване на мундщука от устата, той изплува поради положителната плаваемост на маркучите и започва да изпуска сместа от торбичката за вдишване, така че количеството вода, което попада в торбичката за издишване, е незначително.
Трудност при учене. Отчасти вярно, поне по отношение на дихателните апарати със затворена смес. Обучението за всички други видове дихателни апарати със сигурност изисква основни познания на ученика, но не е по-трудно от всеки един от курсовете по гмуркане.
Трудна за поддръжка. Да, обслужването на всеки ребрийзър отнема повече усилия и време, отколкото на водолазно оборудване, но процедурите са стандартни и не създават затруднения. Нужен е само навик, точно както при обслужването на SCUBA.
Най-важният мит е, че закупуването на ребризер ще струва много повече от водолазното оборудване. Вярно е, че повечето ребризери са по-скъпи от средния комплект за гмуркане, но някои модели, особено полузатворените ребризери за активно захранване, са доста сравними по цена с добър комплект за гмуркане.
Сега да преминем към истинските недостатъци:
1) Ребрийдърът не е индивидуалистично устройство; той изисква обучение и работа в екип много повече от водолазното оборудване. Трябва ли обаче това да се счита за недостатък?
2) Трудността при използване на едно устройство от двама водолази при спешни случаи. Въпреки че някои водолази сега практикуват това упражнение, те използват най-вече дишането с отворена верига на аварийния водолаз от отделен авариен цилиндър или цилиндър с дихателна смесповторно дишане
3) По-голямото тегло и размери на самото устройство (без цилиндрите) го затруднява при пътуване.
4) Необходимостта от предоставяне консумативи (газови смесии абсорбер) на мястото на гмуркане. Въпреки че използваните газови смеси са предимно стандартни, абсорберът ще се появи, когато ребризерите станат обичайни за нашите резервоари.