Як вибрати ребризер (дихальний апарат рециркуляційного типу).
Що таке ребризери зараз знають якщо не всі, то багато. Незважаючи на те, що історія виробництва та використання в підводному плаванні дихальних апаратів рециркуляційного типу, тобто ребризерів налічує вже більше 130 років, вони, на жаль, не набули широкого поширення серед любителів підводного плавання на вітчизняному ринку.
Справа в тому, що свого часу призначення цих систем дійсно було їх використання серед військових і професійних водолазів. Тому вся інформація про ці апарати перебувала під грифом найсуворішої таємності аж до другої половини минулого століття. Але, як і багато технологій та пристрої, створені спеціально для військових потреб, ребризери поступово перекочували у сферу громадянського споживання.
Багато любителів підводного плавання і до сьогодні вважають, що використання ребризерів для рекреаційних занурень вкрай нераціонально, зумовлюючи це надзвичайною складністю конструкції та необхідністю проходження спеціального курсу. Про ребризерів, їх особливості та конструкції ходить багато легенд, вірних і не дуже. Тим не менш, на даний момент існує ряд гідних моделей, створених спеціально для аматорських занурень. Головна мета цієї статті - спробувати "розкласти по поличках" всі особливості, переваги та недоліки ребризерів. Отже приступимо...
Що таке ребризер?
Ребризер (від англ. re-breathe - повторний вдих) - це рециркуляційний дихальний апарат, тобто такий апарат, в якому на відміну від аквалангу (SCUBA) при видиху дихальна суміш не видаляється у воду зовсім або не повністю видаляється. Натомість відпрацьована суміш обробляється для можливості повторного дихання їй (re-breathe - повторний вдих). Дляцього потрібно видалити з суміші двоокис вуглецю (вуглекислий газ) і додати суміш кисень .
Які бувають ребризери?
Усі ребризери за принципом дії можна розділити на великі групи: напівзамкнені і повністю замкнуті .
У замкнутих ребризерах (CCR — Closed Circuit Rebreathers) суміш повністю надходить на переробку, і після видалення вуглекислого газу в неї додається чистий кисень. Не можна сказати, що суміш у цих типів ребризерів зовсім не витравлюється у воду, швидше вона не витравляється при плаванні на постійній глибині. При спливанні, тобто при зменшенні зовнішнього тиску, дихальна суміш розширюється і її надлишок видаляється у воду через клапан, що травить.
Напівзамкнені ребризери (SCR - Semi Closed Rebreathers) відрізняються від замкнутих тим, що суміш з дихального контуру видаляється навіть при плаванні на постійній глибині, але кількість суміші, що видаляється, набагато менше, ніж у звичайного аквалангу. Видалення частини суміші необхідне тому, що для підтримки необхідного рівня кисню в дихальній суміші використовується не чистий кисень, а штучні дихальні суміші типу Nitrox, Trimix і Heliox. Тому необхідно видаляти надлишок нейтральних газів: азоту та гелію.
У свою чергу і замкнуті та напівзамкнені ребризери можуть бути кількох типів за принципом, яким підтримується оптимальний склад дихальної суміші.
1) Кисневі ребризери (CCOR - Closed Circuit Oxygen Rebreather) працюють на чистому кисні, тобто. дайвер дихає чистим киснем без домішки будь-яких нейтральних газів. Такий принцип спрощує конструкцію та зменшує розміри, але й вносить свої обмеження. Ми з Вами знаємо, що кисень ставатиме токсичним при збільшенні парціального тиску понад 0.5 бар. Прицьому токсичність проявляється у двох формах: легеневої (обчислюваної в OTU - Oxygen Tolerance Units) і судомної (обчислюваної за впливом на центральну нервову систему CNS - Central Nervous System). Максимально безпечним парціальним тиском кисню для дайверів вважається значення 1.6 бару (зазвичай 1.4 для тривалих експозицій) і лише в екстрених випадках допускається короткочасне збільшення його до 2.0 бару (3.0 у Французьких та українських ВМФ). З урахуванням того, що в дихальному контурі апарату все одно залишається трохи нейтрального газу, максимальна глибина занурення в таких апаратах обмежена 7 метрами (10 метрів в екстрених випадках).
Іншим негативним фактором дії чистого кисню є те, що він "підживлює" будь-яким проявам карієсу або інших захворювань ротової порожнини. Тому при використанні таких апаратів не забувайте регулярно відвідувати стоматолога (що до речі рекомендується і всім дайверам) і проблем із зубами у Вас не буде.
Завдяки невеликим розмірам, великій автономності і, головне, відсутності бульбашок, що видихаються, такі апарати користуються великою популярністю у військових і підводних біологів. Найбільш відомі представники цього типу: Draeger LAR VI та OMG Castoro C-96.
2) Кисневі ребризери з хімічною регенерацією дихальної суміші (СССR - Closed Circuit Chemical Rebreather). Схожі за конструкцією з ребризерами попереднього типу, але відрізняються принципом відновлення вмісту кисню в суміші. Справа в тому, що на відміну від поглинальної речовини, яка просто поглинає вуглекислий газ, в каністри таких апаратів заряджається регенеруюча речовина, яка при поглинанні 1 літра вуглекислого газу виділяє приблизно 1 літр кисню.
При малих розмірах такі апаратимають фантастичну автономність. Наприклад, при використанні типового представника цієї групи радянського апарату ІДА-71 вдавалося плавати під водою протягом 6 годин.
На жаль, регенеративна речовина дуже примхлива у використанні. При попаданні води в поглинальну каністру відбувається виділення піноподібного лугу, виходить той самий "каустичний коктейль", яким лякають дайверів, говорячи про ребризерів (це один із найпоширеніших міфів). Цей "коктейль" може дуже сильно пошкодити ротову порожнину, горло, трахею і навіть легкі дайвери. Звичайна поглинальна речовина поводиться набагато спокійніше. Так, луг виділяється при намоканні, але без бурхливої реакції і визначити надходження води можна, не спробувавши суміш на смак, а просто за утрудненості дихання.
Такий тип апаратів застосовувався лише військовими і лише двох країн — СРСР і Франції. Нині через складність поводження з регенеративними речовинами цей тип апаратів відходить у минуле.
Переваги такої схеми зрозумілі: можливість роботи з газовими сумішами (а не чистим киснем) і як наслідок занурюватись практично на будь-яку глибину, завжди оптимальний парціальний тиск кисню на будь-якій глибині, відсутність бульбашок при плаванні, максимально можлива економія дихальної суміші та більша автономність. З іншого боку, це складна конструкція з можливістю відмови електроніки, складна і дорога в обслуговуванні. Датчики, що працюють на електрохімічному принципі, мають обмежений термін використання за високої ціни і вимагають заміни, як правило, не рідше ніж раз на рік.
Найбільш відомі представники типу: Buddy Inspiration, CIS Lunar.
4) Ребризери на дихальних сумішах з напівавтоматичним керуванням (ребризер KISS). Відрізняються відпопереднього типу тим, що датчики та електронна схема займаються лише моніторингом парціального тиску кисню, а дайвер сам додає кисень у дихальний контур за потреби.
Найбільш грамотна схема такого типу апаратів передбачає автоматичну постійну подачу кисню через дюзу в кількостях менших, ніж необхідно дайверу, а дайвер додає кисень тільки для підтримки оптимального рівня парціального тиску. У цьому випадку кількість ручних маніпуляцій з апаратом сильно скорочується з одного боку і з іншого відсутня одна з точок відмови електромагнітний клапан.
1) З активною подачею дихальної суміші (CMF SCR - Constant Mass Flow Semi Closed Rebreathers). У цих апаратах при відкритті вентиля балона, що містить дихальну суміш, вона починає безперервно подаватися через калібровану дюзу в дихальний контур. Парціальний тиск кисню підтримується за рахунок видалення точно такої ж (. ) кількості відпрацьованої суміші у воду. Швидкість подачі свіжої суміші (літри за хвилину) залежить від пропускної здатності дюзи і вибирається залежно від глибини занурення та складу дихальної суміші.
Привабливими рисами у використанні такого типу ребризерів є простота конструкції, легкість розрахунків та обслуговування. Тривалість занурення (за запасами дихальної суміші) практично не залежить від глибини, тому що на всіх глибинах споживання суміші з балона змінюється дуже незначно, з іншого боку парціальний тиск кисню в дихальному контурі дуже сильно (навіть більше ніж у звичайного аквалангу.) залежить від двох факторів: глибини занурення та рухової активності дайвера (тобто споживання кисню).
Найбільш відомі представники типу: Draeger Dolphin та Ray,OMG Azimuth.
2) З пасивною подачею дихальної суміші (PA SCR - Passive Addition Semi Closed Rebreather). У цьому типі ребризерів парціальний тиск кисню також підтримується за рахунок витравлення частини відпрацьованої суміші у воду, але (. ) чітко встановлена конструкцією кількість суміші видаляється з дихального контуру при кожному видиху (зазвичай від 8 до 25% обсягу видиху). Замість віддаленої з балона надходить рівну кількість свіжої дихальної суміші.
Відомо, що частота дихання безпосередньо пов'язана зі споживанням кисню дайвером, тому парціальний тиск у дихальному контурі таких апаратів практично не залежить від споживання кисню і залежить тільки від глибини занурення (так само, як у звичайному акваланзі). Просто можна сказати, що, плаваючи з даним типом ребризера, дайвер використовує всі розрахунки, пов'язані з використанням газових сумішей у звичайному акваланзі, але має при собі запас газу в 4-10 разів (залежно від коефіцієнта стравлювання), що перевищує реальний обсяг балона.