جهاز تنفس تحت الماء بسيط يمكنك صنعه بنفسك. كيفية صنع معدات الغوص؟ معدات الغوص محلية الصنع: تعليمات التصنيع

استكشاف أعماق البحار، والتعرف على الكائنات الحية المذهلة التي تعيش في قاع المحيطات - كل هذا، حتى وقت قريب، كان بعيد المنال بالنسبة للبشرية. ولكن منذ اختراع الأجهزة وغواصات الأعماق، أصبح من الممكن الوصول إلى الأعماق التي لا يمكن الوصول إليها.

قصة

لقد اهتم الإنسان بالعالم تحت الماء منذ العصور القديمة. وفي بلاد ما بين النهرين واليونان والدول الساحلية الأخرى، تم استخدام الغواصين للصيد والحرب. لم يكن هناك حديث عن أي أزياء، حبس الناس أنفاسهم قدر استطاعتهم من أجل البقاء تحت الماء لفترة أطول. واستمر هذا لعدة قرون حتى ظهر عام 1747 رجل اخترع أول بدلة للمشي تحت الماء. ولم تكن هناك طريقة للسباحة فيه؛ فقد كان كبيرًا وثقيلًا جدًا. اخترع مثل هذا الجهاز للتنفس تحت الماء من قبل A. Klingert، وهو ألماني بالولادة. ويتكون من غطاء حديدي للرأس يشتمل على أنبوبين للاستنشاق والزفير. تم ربط قماش مقاوم للماء بالغطاء الذي يوضع على الكتفين. بعد الاختبار، لم يبرر جهاز التنفس تحت الماء هذا نفسه. شعر الشخص الذي يرتدي البدلة بضغط قوي على صدره.

ثم قام كلينجرتون بتعديل بدلته وتحسينها، وتحسينها عامًا بعد عام. في البداية كان هناك واحد يتم وضعه على الرأس والجسم ويتم ربطه بسراويل مطاطية. ولاحقاً تم إضافة أسطوانة كبيرة مملوءة بالأكسجين إليها، وتم غمرها مع الغواص. ومنه يتدفق الهواء عبر الأنابيب إلى خوذة رجل يرتدي بدلة.

بدلة غطس

تولى أوغست سيبي قيادة صناعة معدات الغوص. كان هو الذي وضع كلمة "بدلة الفضاء" موضع الاستخدام. وتم ربط الخوذة المعدنية ببدلة مقاومة للماء، وتم إمداد الهواء عبر أنابيب باستخدام مضخة موجودة على السفينة التي نزل منها الغواص. كما كانت هناك أحذية من الرصاص للغوص السريع والوزن الإضافي مما يمنح الإنسان الثبات في قاع البحر.

في السنوات اللاحقة، تم تنقيح البدلة وتعديلها، لكن مسألة توفير الهواء غير المرتبط بالأرض ظلت ذات صلة.

في عام 1878، اخترع هنري فلوس جهاز تنفس تحت الماء مزود بنظام مغلق لإمداد الأكسجين. في هذه الحالة، يتم استخدام منظم تم إنشاؤه وحصل على براءة اختراع قبل 12 عامًا بواسطة Benoit Rouqueirol. يقوم Flux بتحسين هذا الاختراع وإضافة أسطوانات جديدة إلى البدلة يمكنها تحمل الضغط العالي.

اختراع الغطس

في عام 1943، أنشأ إميل جاجنان وجاك كوستو جهازًا مألوفًا ظاهريًا لكل غواص وغواص. ولا يزال هذا الاختراع قيد الاستخدام حتى يومنا هذا. هذا جهاز غطس - جهاز للتنفس تحت الماء.

كأساس لصمام إمداد الهواء، اتخذ كوستو آلية وجهازًا لإطلاق الغاز القابل للاشتعال في محرك السيارة. وبعد التحديث والتعديلات اللازمة بدأت عملية الاختبار التي لم ترضي المخترع حتى في المرحلة الأولى. في مواقع مختلفة من جسم الإنسان تحت الماء، يتدفق الهواء بشكل غير متساو، وفي بعض الحالات لم يكن هناك أي شيء على الإطلاق.

بعد التجارب، قام كوستو بتعديل منظم إمداد الهواء من الأسطوانات بحيث يكون التنفس ممكنا في أي عمق وفي مواقع مختلفة من جسم الإنسان في الماء. هذا جعل من الممكن الغوص إلى أعماق كبيرة وقضاء فترات طويلة من الوقت تحت الماء.

منظم

يتم تقسيم الهيئات التنظيمية حسب النوع إلى مرحلة واحدة ومرحلتين. إنها تسمح لك بتقليل ما يأتي من الأسطوانات من خلال منظمات ذات مرحلتين، حيث يقوم المخفض بخفض الضغط إلى 6 أجهزة الصراف الآلي، وهذه هي المرحلة الأولى. بعد ذلك، يقوم صمام الطلب الرئوي بجلب الهواء إلى الحالة المحيطة، مما يجعل التنفس أسهل ولا يضر بالصحة.

أنواع الأجهزة

في كل عام، يتم تحديث أجهزة التنفس تحت الماء، ويتم اختراع وتطوير أجهزة جديدة للعمليات الخاصة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الشخص يغرق بشكل أعمق وأعمق في قاع المحيط ويريد البقاء هناك لفترة أطول وأطول.

تم تصميم جهاز التنفس تحت الماء هذا للغواصين المشاركين في عمليات الإنقاذ. يوفر الهواء للمتخصصين أثناء الطوارئ وغيرها من الأعمال. تم تطوير الجهاز خصيصًا للبيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة وزيادة التلوث. يتم استخدامه أثناء العمليات، ولهذا الغرض تم تطوير المكونات المقابلة له خصيصًا، ولا يزيد وزن الجهاز عن 22 كجم.

تم تصميم جهاز التنفس المحمول هذا للسباحين الذين ينزلون إلى أعماق تصل إلى 60 مترًا. يصل وزن AVM-5 مع الأسطوانات الفارغة إلى 22 كجم. يتم استخدامه من قبل الغواصين العاديين لدراسة قاع البحر وللأعمال العميقة المختلفة.

يوفر هذا الجهاز، مثل الجهازين السابقين، للغواص إمكانية التنفس تحت الماء أثناء عمليات الإنقاذ والطوارئ المختلفة. نظام التنفس مفتوح، أي أن الزفير يحدث في الماء. يتميز AVM-12 بتصميم وصيانة بسيطة، ويمكن تشغيله في البيئات الملوثة وفي درجات حرارة منخفضة. معدات إضافية متاحة أيضا.

غواص فريد

يتمتع Stig Severinsen بقدرة فريدة من نوعها: لقد طور وصقل منذ فترة طويلة مهارة مثل التنفس تحت الماء، وقد لا يحتاجها لمدة 22 دقيقة. وهذا هو بالضبط الرقم القياسي الذي سجله الشاب بعد أن ظل بدون هواء لتلك الفترة الزمنية.

سمح له التدريب والمعرفة الطويلة في مجال علم الأحياء بتجربة جسده وتحقيق مثل هذه النتائج. تم إدراج إنجازه في كتاب غينيس للأرقام القياسية.

وقبل وقت قصير من ذلك، كان ستيغ سيفيرينسن قد سجل بالفعل رقما قياسيا للبقاء تحت الماء بدون هواء لمدة 20 دقيقة و10 ثوان. ولكن هذا لم يكن كافيا بالنسبة له، لذلك قرر تحقيق اختراق جديد. تمت مراقبة هذه العملية باستمرار من قبل شقيقه الطبيب. وأجريت التجربة نفسها في بركة سباحة كانت درجة حرارة الماء فيها 30 درجة.

غواصة الأعماق

في عام 1930، أنشأ المخترعون الأمريكيون كرة الأعماق - كرة فولاذية تم إنزالها من سفينة إلى الأعماق بواسطة الكابلات. من خلال إجراء التحسينات باستمرار، تأكد العلماء من أن مثل هذه الكرة يمكن أن تهبط أكثر من 1000 متر. لكنه لم يكن لديه خفة الحركة والاستقلالية اللازمة. لذلك استمر العمل على اختراع المركبات تحت الماء.

غواصة الأعماق عبارة عن جهاز تنفس تحت الماء يمكنه استيعاب شخص أو شخصين. تم إنشاء هذه السفينة الصغيرة على يد العالم السويسري أوغست بيكار، للسفر تحت الماء واستكشاف أعماق البحر. تتكون غواصة الأعماق من مقصورة على شكل كرة وخزان كبير. بمساعدة المحركات المجهزة خصيصا، يمكن للسفينة التحرك تحت الماء، ووجود إمدادات الهواء سمح لها بأن تكون مستقلة عن السفن السطحية.

بمساعدة غواصات الأعماق، يمكنك النزول إلى أعماق بعيدة عن متناول الغواصين العاديين، حتى باستخدام أحدث المعدات. يتجاوز عمق الغوص لسفينة صغيرة تحت الماء 10000 متر. تمت دراسة أعمق خندق على وجه الأرض - خندق ماريانا - على غواصة الأعماق.

الغوص

في العالم الحديث، أصبح الغوص العميق رياضة شعبية. يستخدم الغواصون ذوو الخبرة أساليب مختلفة للبقاء بالقرب من قاع البحر لأطول فترة ممكنة: حبس أنفاسهم، والتنفس تحت الماء بمساعدة أجهزة خاصة، واستكشاف عالم المحيطات في غواصة الأعماق.

للغوص، تحتاج إلى الذهاب إلى مدرسة خاصة، حيث ستتعلم كيفية تشغيل الجهاز، وتعيين جميع المعلمات اللازمة عليه، وحساب الأحمال بشكل صحيح. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون الغوص إلى أعماق كبيرة بطيئًا، وكذلك الصعود. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه كلما انخفض الغمر في الماء، زاد الضغط، ويجب أن يكون لدى الجسم وقت للتكيف. يمكن أن يؤدي الصعود المفاجئ إلى السطح أيضًا إلى عواقب غير مرغوب فيها.

بالنسبة للكثيرين، يمكن أن يكون الغوص ببساطة هواية ساحقة: مع الأخذ في الاعتبار جميع المعدات اللازمة والتدريب باهظ الثمن والكثير من المال للاحتياجات ذات الصلة، بصراحة، لن تذهب بعيدًا. ومع ذلك، فإن منتجًا جديدًا يسمى سكوركل، يذكرنا بأدوات من أفلام جيمس بوند، يفتح الباب أمام عالم تحت الماء، ويجمع بين أفضل تجربة للغوص الاحترافي وسهولة الغوص الحر.

يتميز Scorkl بأنه خفيف الوزن وقابل للحمل ويسمح لك بالتنفس تحت الماء دون الحاجة إلى أي شهادة خاصة للغوص. وبحسب الشركة الأسترالية التي طورتها، فإن الأسطوانة الصغيرة يتم تصنيعها بنفس معايير ومواصفات الأسطوانات المستخدمة في معدات الغوص الاحترافية. وفي هذه الحالة، يتم ملء جهاز التنفس الأصلي تحت الماء، والذي يبلغ حجمه تقريبًا حجم الزجاجة العادية سعة 0.5 لتر، بالهواء باستخدام مضخة يدوية بسيطة ويتيح للمستخدم 10 دقائق من وقت الفراغ تحت الماء.

يحتوي الجهاز على قطعة فم قياسية، ولكن بدون أنبوب هواء، متصل مباشرة بخزان SCORKL. وتقول الشركة إن التصميم يستخدم منظمًا يعمل بشكل مستمر ومتوازن وأحادي المرحلة والذي تم إثباته من خلال سنوات من الخبرة في معدات الغوص.

تم تجهيز كل أسطوانة صغيرة بمقياس ضغط، والذي يعرض على مقياس مقدار الهواء المتبقي فيها. إذا كنت ترغب في ذلك، يمكنك إعادة ملء SCORKL بسرعة عن طريق توصيله عبر محول بأسطوانة قياسية، والتي تُستخدم في معدات الغواصين التقليدية.

أطلق مطورو Scorkl حملة تمويل جماعي على كيك ستارتر، والتي تبين أنها أكثر من ناجحة - مع الهدف المعلن وهو 30 ألفًا، جمع المشروع ما يقرب من 1.3 مليون دولار أسترالي. يمكن طلب سكوركل واحد مع محول مقابل 199 دولارًا، وهو ما يمثل 33٪ من سعر التجزئة. تم بيع العلبة والمضخة بمبلغ 398 دولارًا أمريكيًا. نفس المجموعة، ولكن في حقيبة حمل مريحة، تكلف 597 دولارًا.

ومع ذلك، لا يزال بإمكانك طلب Scorkl مسبقًا بسعر مخفض على صفحة الحملة على إنديجوجووالتي بالمناسبة جمعت أيضًا أكثر من مليون دولار ولكن هذه المرة أمريكية. تعد الشركة المصنعة بالبدء في تسليم المجموعات الأولى في أكتوبر من هذا العام.

وفي الوقت نفسه، ظهرت مقاطع فيديو تحذيرية على الإنترنت، والتي، خلافًا لتصريحات الشركة المصنعة، لا يوصى باستخدام هذه المعدات دون تدريب خاص للغواصين. في إحداها، بعنوان "الخطر الذي هو SCORKL"، تُسمى الحملة مباشرة "الأكثر خطورة على Kickstarter"، ومن بين المخاطر الأخرى التي تنتظر مستخدم غير مستعد لـ SCORKL، يستشهد المؤلف كمثال مرض بالاكتئاب .

إنديجوجو.

الخياشيم الاصطناعية

تم إطلاق حملة جمع التبرعات الأولية لجهاز Triton في منتصف مارس 2016. وقام مطورو الجهاز بوضعه على أنه "خياشيم صناعية" تسمح للغواصين بالتنفس تحت الماء لمدة 45 دقيقة على عمق يصل إلى 4.5 متر دون المعدات الثقيلة المعتادة.

الأداة التي لا يمكن أن تكون موجودة

في نصف شهر فقط، جمعت Triton حوالي 900 ألف دولار على Indeigogo، لكن وسائل الإعلام سرعان ما لفتت الانتباه إلى استحالة عمل مثل هذه الأداة في الظروف الأرضية (الشكل الذي تم وصفه به على Indiegogo)، واصفة إياه بأنه "شيء خارج عن المألوف". خيال علمي" (وهو أمر مثير للسخرية، مع الأخذ في الاعتبار أنه تم عرض تقنية مماثلة ذات تصميم مماثل في الحلقة الأولى من ملحمة أفلام حرب النجوم).

على وجه الخصوص، يلاحظ الخبراء أنه لتزويد المستخدم بالأكسجين بشكل صحيح، يجب أن تعالج الأداة 90 لترا من الماء في الدقيقة، الأمر الذي يتطلب مضخة قوية إلى حد ما. من الواضح أن التصميم المدمج للجهاز لا يتضمن مثل هذه المضخة.

مشكلة أخرى مع Triton هي ضغط الأكسجين لتخزينه، والذي، نظرًا للخصائص والمهام المعلنة للأداة، سيتطلب بطارية أكثر قوة مما يسمح به المستوى الحالي من التطور التكنولوجي، Tech Insider من عالم البيئة Andrew Thaler:

"يجب أن يكون نظام طاقة بطارية Triton أكثر كفاءة من أي شيء آخر في السوق. يجعلك تتساءل لماذا قاموا بتسويق المنتج على أنه خياشيم فاخرة بدلاً من بيع تكنولوجيا البطاريات الخاصة بهم. وقال ثالر: "يبدو أنه حل للاندماج البارد، فقط لاستخدامه لتشغيل مصباح جديد على شكل مهرج".

المشكلة الثالثة هي نظام مراقبة حجم الأكسجين المقدم للمستخدم، والذي، وفقًا للخبراء، من المستحيل أيضًا تنفيذه نظرًا لصغر حجم الجهاز.

يمكنك قراءة المزيد عن مشاكل تريتون التكنولوجية في عالم الأحياء والغواص الأمريكي أليستير دوف.

المؤيدون يريدون أن يصدقوا

بعد ظهور العديد من المقالات التي تكشف التكنولوجيا "المستحيلة" في وسائل الإعلام المختلفة، في الأول من أبريل، قرر مؤلفو Triton إعادة كامل المبلغ الذي تم جمعه إلى الداعمين وبدء الحملة مرة أخرى، وتحديث المعلومات حول مبدأ تشغيل الجهاز ذاته. . على وجه الخصوص، يُذكر الآن في وصف الأداة على Indiegogo أن Triton تستخدم أوعية قابلة للاستبدال مُصممة مسبقًا مع "الأكسجين السائل" لعملها.

تم تفسير المعلومات الخاطئة في النسخة الأصلية من الوصف في Triton بحقيقة أنهم كانوا قلقين بشأن حماية ملكيتهم الفكرية. ويخطط مؤلفو الأداة للحديث عن تقنية “الأكسجين السائل” الخاصة بهم بمزيد من التفاصيل لاحقًا، وفقًا للوصف المحدث على موقع Indiegogo.

تجدر الإشارة إلى أنه رغم الفضيحة التي اندلعت بسبب منشورات في وسائل الإعلام وعودة كافة الأموال إلى الداعمين، إلا أن حملة تريتون الجديدة جمعت أكثر من 240 ألف دولار خلال ثلاثة أيام من انطلاقتها.

كل ما يتعلق بكوكبنا، لا نرى سوى جزء صغير منه، حيث تغطي البحار والمحيطات ما يقرب من 71 بالمائة من مساحة الأرض. وفي هذا الصدد، لا يزال كوكبنا لغزًا كبيرًا بالنسبة لنا، ولكن ربما الاختراع الذي نريد التحدث عنه سيسمح للإنسان بعدم التفكير تمامًا في الأكسجين والتنفس تحت الماء مثل السمكة.

سيسمح الجهاز المسمى "Triton" لكل مالك بالبقاء تحت الماء طالما رأى ذلك ضروريًا. هذا الجهاز، الذي اخترعه المهندس الكوري الجنوبي جيبيون يون، يذكرنا إلى حد ما بما يسمى جهاز إعادة التنفس - وهو أحد الأجهزة المتطورة التي يمكن لجيمس بوند أن يتنفس بها تحت الماء.

يعمل قناع تريتون على مبدأ خياشيم الأسماك - فهو يستخرج الأكسجين من الماء ويجعل من الممكن للشخص أن يتنفس دون استخدام أسطوانات الأكسجين، والتي، بالإضافة إلى كونها محدودة المدة، فهي كبيرة الحجم أيضًا.

لا يزال هذا التطور في مرحلة الاختبار، وربما يتبين أن ليس كل شيء ورديًا كما يبدو، ومع ذلك، يعتقد جيبيون يون أن اختراعه، بعد مرور بعض الوقت، سيحل محل معدات الغوص الضخمة تمامًا ويسمح لأي شخص بالبقاء تحت الماء. طالما يحلو لهم.

من أجل استخدام الأداة، تحتاج إلى العض على لسان مطاطي خاص. يحتوي القناع على فروع على كلا الجانبين تطلق الأكسجين من الماء. يسمح هيكلها الصغير الذي يسهل اختراقه بامتصاص الماء في غرف خاصة، حيث يتم إطلاق الأكسجين، وبعد ذلك يتم تفريغ الماء مرة أخرى. لقد قدمنا ​​نسخة مبسطة من وصف مبدأ تشغيل الجهاز، وبالنسبة لنا شخصيا فإن عملية إطلاق الأكسجين وفعالية الجهاز ليست واضحة تماما. وفقًا لجون، باستخدام وحدة التحكم الدقيقة المدمجة في Triton، سيكون قادرًا على تجميع الأكسجين "الإضافي" في خزانات خاصة.

ما إذا كان الأمر كذلك حقًا - سيخبرنا الوقت. حسنًا، لا يسعنا إلا أن ننتظر ونتمنى للمؤلف ترجمة سريعة لأفكاره إلى الإنتاج الصناعي.

تريتون - نموذج أولي لأحدث جهاز للتنفس تحت الماء - 1
تريتون - نموذج أولي لأحدث جهاز للتنفس تحت الماء - 2 تريتون - نموذج أولي لأحدث جهاز للتنفس تحت الماء - 3
تريتون - نموذج أولي لأحدث جهاز للتنفس تحت الماء - 4
تريتون - نموذج أولي لأحدث جهاز للتنفس تحت الماء - 5
تريتون - نموذج أولي لأحدث جهاز للتنفس تحت الماء - 6
تريتون - نموذج أولي لأحدث جهاز للتنفس تحت الماء - 7

قامت شركة Blu3 بتطوير جهاز غوص محمول وغير مكلف أطلقوا عليه اسم Nemo. ميزتها الرئيسية هي عدم وجود اسطوانات هواء ضخمة. يتكون نيمو من نظام تزويد الهواء ومصدر الطاقة الذي يسمح بالغوص لعمق يصل إلى ثلاثة أمتار لمدة ساعة. تزن المجموعة 4.5 كجم وهي معبأة في حقيبة ظهر صغيرة يمكن شراؤها بشكل إضافي.

نيمو هو في الأساس ضاغط هواء عائم يتكيف مع تنفسك، ويقدم الهواء فقط عند الحاجة، مما يؤدي إلى توفير طاقة اقتصادية بقدرة 74 واط في الساعة. ويرتبط بالضاغط خرطوم هواء بطول 10 أمتار متصل بجهاز تنفس Smart Reg يتم إدخاله في الفم.

تقوم المستشعرات والحجاب الحاجز المصنوع من السيليكون داخل Smart Reg بمراقبة معدل تنفس الغواص بعناية ونقل المعلومات إلى الضاغط، والذي بدوره يولد إمدادات الهواء المثالية - بقدر الحاجة وفي وقت معين. وفقا للمطورين، مقارنة بالأنظمة المماثلة الموجودة، يستهلك Nemo 10٪ فقط من الطاقة، مما يجعله مضغوطا بشكل فريد.

سيتم إخطار الغواص تحت الماء بأن البطارية على وشك التفريغ عن طريق إشارة صوتية خاصة. ومن أجل تجنب الوقوع "ضحية" للمتزلجين على الماء أو القوارب المارة، يتم ربط حلقة عائمة بعلم أحمر ساطع بالضاغط.

Nemo متاح الآن على Kickstarter مقابل 399 دولارًا. إذا نجحت الحملة الترويجية، فمن الممكن أن تبدأ عمليات تسليم الجهاز في وقت مبكر من شهر ديسمبر من هذا العام.