Простий дихальний апарат під водою своїми руками. Як зробити акваланг? Саморобний акваланг: інструкція з виготовлення

Вивчення морських глибин, знайомство з неймовірними живими істотами, що мешкають на дні океанів - все це донедавна було недосяжним для людства. Але з моменту винаходу апаратів та батискафів недосяжні глибини стали доступними.

Історія

Підводним світом людина цікавилася ще з давніх часів. У Месопотамії, Греції та інших прибережних країнах нирці використовувалися для полювання та військових дій. Ні про які костюми не йшлося, люди як могли затримували подих, щоб довше перебувати під водою. Так тривало багато століть, поки в 1747 році не з'явилася людина, яка вигадала перший костюм для підводної ходьби. Плавати у ньому можливості не було, він був дуже великим та важким. Такий апарат для дихання під водою був винайдений А. Клінгертом, німцем за походженням. Він складався із залізного ковпака для голови, до якого входили дві трубки, призначені для вдиху та видиху. До ковпака кріпилася водонепроникна тканина, яка лежала на плечах. Після випробування цей пристрій для дихання під водою не виправдав себе. Людина, яка знаходилася в костюмі, відчувала сильний тиск на грудну клітку.

Після того Клінгертон модифікував і вдосконалив свій костюм, доопрацьовуючи його рік за роком. Спочатку був що одягався на голову та тіло та кріпився до гумових штанів. Пізніше до нього додався і великий балон, наповнений киснем, який занурювався разом із водолазом. З нього по трубках повітря надходило до шолома людини в костюмі.

Водолазний костюм

Август Зібе перейняв естафету створення водолазного спорядження. Саме він узвичаїв слово «скафандр». Металевий шолом з'єднувався з водонепроникним костюмом, а повітря подавалося через трубки за допомогою насоса на кораблі, з якого спускався водолаз. Також були свинцеві черевики для швидкого занурення та додаткової ваги, що надавало людині стійкості на морському дні.

У наступні роки скафандр доопрацьовувався і видозмінювався, але питання про подачу повітря, не прив'язаного до суші, залишалося актуальним.

У 1878 році Генрі Флюсс винаходить апарат для дихання під водою із замкнутою системою подачі кисню. При цьому використовується регулятор, створений і запатентований ще 12 років до цього Бенуа Рукейролем. Флюс цей винахід допрацьовує і додає до костюма нові балони, які могли витримувати високий тиск.

Винахід аквалангу

У 1943 році Еміль Ганьян і Жак Ів Кусто створюють апарат, який зовні знайомий кожному нирцю і дайверу. Даний винахід використовується і до сьогодні. Це акваланг – апарат для дихання під водою.

За основу для клапана подачі повітря Кусто взяв механізм та пристрій для запуску пального газу у двигун автомобіля. Після модернізації та необхідних доопрацювань розпочався процес тестування, який уже на першому етапі не задовольнив винахідника. При різних положеннях тіла людини під водою повітря надходило нерівномірно, а деяких випадках його зовсім не було.

Після експериментів Кусто допрацював регулятор подачі повітря з балонів те щоб дихання було можливим будь-який глибині і за різних розташування тіла людини у воді. Це дозволило занурюватися на великі глибини та проводити під водою тривалий час.

Регулятор

Регулятори поділяють на одно- і двоступінчасті. Вони дозволяють знизити який надходить з балонів через У двоступінчастих регуляторах редуктор опускає тиск до 6 атм., це перший ступінь. Далі легеневий автомат доводить повітря до навколишнього середовища, це полегшує вдих і не шкодить здоров'ю.

Види апаратів

З кожним роком апарати для дихання під водою модернізуються, а для спеціальних операцій винаходять і розробляють нові. Це пов'язано з тим, що людина все глибше занурюється на дно океану і все довше бажає там перебувати.

Цей апарат для дихання під водою призначений для пірнальників, які задіяні у рятувальних роботах. Він забезпечує повітрям спеціалістів при аварійних та інших роботах. Розроблено апарат спеціально для середовища з низькою температурою та підвищеною забрудненістю. Для цього спеціально розроблені відповідні комплектуючі цього важить апарат не більше 22 кг.

Цей портативний апарат для дихання під водою призначений для плавців, що опускаються на глибину до 60 метрів. Вага АВМ-5 при незаповнених балонах до 22 кг. Застосовується як звичайними дайверами, вивчення морського дна, так різних глибинних робіт.

Цей апарат, як і два попередні, забезпечує водолазу дихання під водою при різних рятувальних та аварійних роботах. Система дихання відкрита, тобто видих відбувається у воду. У АВМ-12 проста конструкція та технічне обслуговування, з ним можна працювати в забрудненому середовищі та при низьких температурах. Також передбачено додаткову комплектацію.

Унікальний пірнальник

Стіг Северінсен має унікальну здатність: він довго розвивав і відточував таку навичку, як Дихання під водою йому може не знадобитися протягом 22 хвилин. Саме такий рекорд поставив молодик, пробувши без повітря цей проміжок часу.

Довгі тренування та знання в галузі біології дозволили йому експериментувати зі своїм тілом і досягти таких результатів. Його досягнення внесено до книги рекордів Гіннеса.

Незадовго до цього Стіг Северінсен вже ставив рекорд перебування під водою без повітря протягом 20 хвилин та 10 секунд. Але цього йому було мало, тож він зважився на новий прорив. За цим процесом постійно спостерігав його брат-медик. А сам експеримент проходив у басейні, температура води у якому була 30 градусів.

Батискаф

У 1930 році американські винахідники створили батисферу - сталеву кулю, яка на тросах опускалася з корабля на глибини. Постійно проводячи доопрацювання, вчені домоглися того, щоб така куля могла опускатися більш ніж на 1000 метрів. Але в нього не було необхідної маневреності та незалежності. Тому роботи щодо винаходу підводних апаратів тривали.

Батискаф - це апарат для дихання під водою, який вміщує 1-2 чоловік. Такий міні-корабель був створений Огюстом Пікаром, швейцарським ученим, для пересування під водою та вивчення морських глибин. Батискаф складався з кабіни у вигляді кулі та великої ємності-цистерни. За допомогою спеціально обладнаних двигунів корабель міг пересуватися під водою, а наявність запасу повітря дозволяла йому бути незалежною від надводних суден.

За допомогою батискафів можна спускатися на глибини, які не підвладні звичайним пірнальникам, навіть із найсучаснішою апаратурою. Глибина занурення невеликого підводного корабля перевищує 10 000 метрів. Саме на батискафі було вивчено найглибшу западину Землі - Маріанську.

Підводне плавання

У сучасному світі пірнання на глибини та стало популярним спортом. Досвідчені дайвери користуються різними способами для того, щоб якнайдовше перебувати біля морського дна: затримка дихання, дихання під водою за допомогою спеціальних апаратів, вивчення океанічного світу в батискафі.

Для пірнання з аквалангом необхідно пройти спеціальну школу, де навчать поводитися з апаратом, встановлювати на ньому всі необхідні параметри, правильно розраховувати вантажі. Крім того, занурення на великі глибини має бути повільним, як і сплив. Це зумовлено тим, що чим нижче занурення у воді, тим вищий тиск і організм повинен мати час на адаптацію. Різке спливання на поверхню може призвести до небажаних наслідків.

Для багатьох підводне плавання з аквалангом може виявитися просто непідйомним захопленням: з урахуванням всього необхідного обладнання, дорогого навчання та купи грошей на супутні потреби, прямо скажемо далеко не вплинеш. Однак новий продукт під назвою Scorkl, що нагадує гаджети з фільмів про Джеймса Бонда, відкриває шлях у підводний світ, поєднуючи в собі найкращий досвід професійних занурень із легкістю фрі-дайвінгу.

Scorkl – це легкий портативний, що забезпечує можливість дихати під водою і при цьому не потребує спеціальних сертифікатів для підводного плавання. За словами австралійської компанії, яка його розробила, невеликий балончик виготовлений за тими самими стандартами та специфікаціями, що й балони, які використовуються у професійному устаткуванні для дайвінгу. При цьому оригінальний підводний дихальний пристрій, який відповідає розміру звичайної пляшки об'ємом 0,5 літра, заправляється повітрям простим ручним насосом і забезпечує користувачеві 10 хвилин вільного перебування під водою.

У пристрої передбачений стандартний мундштук, але без повітряної трубки, який безпосередньо приєднаний до балона SCORKL. У конструкції використовується постійно діючий збалансований одноступінчастий регулятор, перевірений багаторічною практикою в дайверському спорядженні Scuba, повідомляє компанія.

Кожен міні-балон укомплектований манометром, який відображає на шкалі скільки в ньому залишилося повітря. За бажанням швидко заправити SCORKL можна, підключивши його через адаптер до стандартного балона, який використовується в традиційному обладнанні аквалангістів.

Розробники Scorkl запустили краудфандингову кампанію на Kickstarter, яка виявилася більш ніж успішною – за заявленої мети 30 тис., проект зібрав майже 1,3 млн. австралійських доларів. Один Scorkl із адаптером можна було замовити за $199, що становило 33% від роздрібної ціни. Балончик та насос пропонувалися за 398 доларів США. Такий самий набір, але у зручному кейсі для транспортування коштував 597 доларів.

Втім, зробити замовлення на Scorkl за знижковою ціною ще можна на сторінці кампанії на Indiegogo, яка, до речі, також зібрала понад 1 млн доларів, але вже американських. Виробник обіцяє розпочати постачання перших комплектів у жовтні поточного року.

Тим часом у мережі з'явилися застережливі ролики, в яких, попри заяви виробника, не рекомендується використовувати дане обладнання без спеціального навчання для дайверів. В одному з них, під назвою The Danger that is SCORKL, кампанію прямо називають «найнебезпечнішою на Kickstarter» і в числі інших небезпек, що чатують на непідготовленого користувача SCORKL, автор наводить у приклад декомпресійну хворобу .

Індіегого.

Штучні зябра

Спочатку кампанію зі збору коштів на гаджет Triton було запущено в середині березня 2016 року. Розробники пристрою позиціонували його як «штучні зябра», які дають змогу без звичного важкого обладнання аквалангістів дихати під водою протягом 45 хвилин на глибині до 4,5 метрів.

Гаджет, якого не може бути

За півмісяця Triton зібрав на Indeigogo близько $900 тисяч, проте ЗМІ досить швидко звернули увагу на неможливість функціонування подібного гаджета в земних умовах (у тому вигляді, в якому він описувався на Indiegogo), назвавши його «щось із наукової фантастики» (що іронічно , враховуючи, що подібна технологія зі схожим дизайном була показана у першому епізоді кіносаги «Зоряні війни»).

Зокрема, експерти уважають, що для належного забезпечення користувача киснем гаджет повинен переробляти 90 літрів води за хвилину, для чого потрібен досить потужний насос. Компактний дизайн пристрою, очевидно, подібного насоса не має на увазі.

Інша проблема Triton - це стиснення кисню для його зберігання, яке при заявлених характеристиках і завданнях гаджета зажадало б потужнішої батареї, ніж дозволяє сучасний рівень розвитку технологій, Tech Insider еколога Ендрю Талера (Andrew David Thaler):

«Система батарейного живлення Triton має бути на порядки більш ефективною, ніж будь-що, що є на ринку. Це змушує задуматися – чому вони подали продукт як наворочені «зябра», а не продали батарейну технологію. Це схоже на вирішення проблеми холодного термоядерного синтезу тільки для того, щоб використовувати її для живлення новенької лампи у формі клоуна», – сказав Талер.

Третя проблема - це система контролю за обсягами кисню, що надходить користувачу, яка також, на думку експертів, нереалізована з урахуванням компактних розмірів пристрою.

Детально про технологічні проблеми Triton можна прочитати в американського біолога і дайвера Алістер Доува (Alistair Dove).

Бекери хочуть вірити

Після появи безлічі статей з викриттями «неможливої» технології в різних ЗМІ, 1 квітня автори Triton вирішили повернути бекерам всю зібрану суму і почати кампанію заново, оновивши інформацію про принцип роботи пристрою. Зокрема, тепер в описі гаджета на Indiegogo згадується, що Triton використовує для роботи заздалегідь вбудовані судини, що змінюються, з «рідким киснем».

Дезінформацію у первісному варіанті опису Triton пояснили тим, що турбувалися про захист своєї інтелектуальної власності. Розповісти про свою технологію «рідкого кисню» докладніше автори гаджета планують пізніше, йдеться в оновленому описі на Indiegogo.

Зазначимо, що незважаючи на скандал, що вибухнув через публікації в ЗМІ, і повернення всіх коштів бекерам, нова кампанія Triton за три дні зі свого старту зібрала понад $240 тисяч.

Все, що стосується нашої планети, всі ми бачимо лише невелику її частину — моря і океани покривають майже 71 відсоток Землі. У зв'язку з цим наша планета залишається для нас, як і раніше, великою загадкою, але, можливо, винахід про який ми хочемо розповісти, дозволить людині зовсім не думати про кисень і дихати під водою наче риба.

Пристрій, що має назву "Тритон" ("Triton"), дозволить кожному власнику залишатися під водою рівно стільки, скільки він вважатиме за необхідне. Даний пристрій, винайдений південнокорейським інженером Джебьюна Йона (Jeabyun Yeon), чимось нагадує нам так званий ребризер - один з суперсучасних девайсів за допомогою якого Джеймс Бонд міг дихати під водою.

Маска Triton, працює за принципом зябер у риб - вона отримує кисень з води і дає можливість дихати людині без використання кисневих балонів, які крім обмеженого часу дії мають і досить великі розміри.

Дана розробка поки що знаходиться в стадії тестування і ще може виявитися, що не все так райдужно як здається, проте Джебьюн Йон вважає, що його винахід через деякий час повністю витіснить громіздкі акваланги і дозволить будь-якому бажаючому довго перебувати під водою.

Для того, щоб скористатися гаджетом, необхідно прикусити спеціальний гумовий загубник. У маски з обох боків є відгалуження, які виділяють із води кисень. Їхня мікропориста структура дозволяє всмоктувати воду в спеціальні камери, в яких і відбувається виділення кисню, після чого вода відводиться назад. Ми привели спрощений варіант опису принципу роботи пристрою та особисто для нас до кінця незрозумілі процес виділення кисню та ефективність пристрою. За словами Йона, за допомогою вбудованого в Triton мікроконтролера він зможе акумулювати "зайвий" кисень у спеціальні резервуари.

Чи це так насправді – покаже час. Ну а нам залишається лише чекати та побажати автору якнайшвидшого втілення своїх ідей у ​​промислове виробництво.

Triton - прототип нового девайса для дихання під водою - 1
Triton - прототип нового девайса для дихання під водою - 2 Triton - прототип нового девайса для дихання під водою - 3
Triton - прототип нового девайса для дихання під водою - 4
Triton - прототип нового девайса для дихання під водою - 5
Triton - прототип нового девайса для дихання під водою - 6
Triton - прототип нового девайса для дихання під водою - 7

Фахівці компанії Blu3 розробили портативний недорогий пристрій занурення, який вони назвали Nemo. Головна його перевага – жодних громіздких балонів із повітрям. Nemo складається із системи подачі повітря та джерела живлення, які забезпечують занурення на глибину до трьох метрів протягом години. Комплект вагою 4,5 кг пакується в маленький рюкзак, який можна придбати додатково.

Nemo - це по суті плаваючий повітряний компресор, який підлаштовується під ваше дихання: подача повітря здійснюється тільки тоді, коли це необхідно, що забезпечує економічну роботу джерела живлення ємністю 74 ват-години. До компресора прикріплений 10-метровий повітряний шланг, з'єднаний з дихальним пристроєм Smart Reg, який вставляється в рот.

Датчики та силіконова діафрагма всередині Smart Reg уважно відстежують частоту дихання дайвера та передають інформацію на компресор, а той, у свою чергу, формує оптимальний режим подачі повітря – стільки, скільки потрібно і у певний час. Як стверджують розробники, порівняно з аналогічними системами, що вже діють, Nemo витрачає всього 10 % енергії, що і забезпечує йому унікальну компактність.

Про швидку розрядку батареї дайвер під водою дізнається за спеціальним звуковим сигналом. А щоб не виявитися «жертвою» любителів водних лиж або катерів, що пропливають, до компресора кріпиться плаваюче кільце з яскравим червоним прапорцем.

Nemo вже можна замовити на Kickstarter за 399 доларів. Якщо кампанія просування виявиться успішною, то постачання пристрою можуть розпочатися вже в грудні цього року.