Как сделать акваланг? Самодельный акваланг: инструкция по изготовлению

Простейший дыхательный аппарат – это полая тростинка. С ее помощью древние пловцы погружались на глубину до 3 метров. Именно такой технологией пользовались ловцы жемчуга и «морских губок». Подводная охота, ремонт кораблей и поиск затопленных кладов – все это было возможно только при помощи подводного погружения.

Зависимость человека от техники

Задавшиеся вопросом о том, как сделать самодельный акваланг, должны помнить, что любая человеческая деятельность, не связанная с использованием каких-либо приборов, снаряжения или другой техники, заставляет надеяться только на собственное везение или помощь друга. К таковым, к примеру, относится обычное плавание. Использование человеком техники — автомобиля или акваланга — многократно преумножает его возможности. Но пропорционально сложности техники возрастает и зависимость от нее человека.

Ныряльщик, оснащенный комплектом «маска, ласты, трубка», оказывается в неприятной ситуации при потере им под водой чего-нибудь из имеющегося снаряжения. Но в гораздо более сложное положение попадает аквалангист, если под водой вдруг прекращается подача воздуха. Это может случиться на глубине, с которой невозможно всплыть на одном дыхании. Громоздкий акваланг уменьшает подвижность и увеличивает сопротивление воды. Подобная чрезвычайная ситуация может произойти подо льдом или в пещере. Подводники должны с большим вниманием относиться к применяемой технике. Особенно это касается тех, кто решил изготовить самодельный акваланг.

Коварный кислород

Увы, аппарат для дыхания, созданный Рукейролем и Денейрузом, годился лишь для нескольких минут пребывания без воздуха. А его цена и организационные затраты были высоки, потому широкого распространения он не получил. И все же это был толчок для развития систем автономного дыхания. В 1878 году английский инженер из компании Siebe Gorman Генри Флюсе придумал устройство для спасения шахтёров из затопленных водой шахт. Собой оно представляло маску, надеваемую на лицо и соединённую герметичными трубками с кислородным баллоном и дыхательным мешком. Новизна изобретения состояла в том, что система Флюса была замкнута, то есть в его устройстве имелась коробка с тряпкой, пропитанной каустической содой, которая поглощала углекислый газ из выдыхаемого воздуха. Затем воздушная смесь обогащалась кислородом и подавалась на вдох. Аппарат Флюсса был первым работоспособным прибором, который изобретатель тестировал лично, совершив погружение в 1879 году. Причём дышал Генри нитроксом — воздушной смесью, содержащей повышенное количество кислорода (60%). Вот только Флюсе тогда не мог знать, что на глубине 20 и более метров кислород под давлением толщи воды вызывает в крови реакцию, схожую с опьянением. И водолазы испытывают галлюцинации, из-за чего срывают себя оборудование и гибнут. Тем не менее в начале XX века ничего лучше аппарата Флюсса у человечества не было, поэтому его продолжали совершенствовать. В 1910-е годы регулятор подачи кислорода был модернизирован, а баллоны стали делать из тонкого металла, способного выдерживать давление до 200 атмосфер. В итоге аппарат Флюсса стал штатным спасательным оборудованием для подводных подразделений королевского флота Великобритании. В течение Второй мировой войны англичане включили его в состав спасательных средств для экипажа подводных лодок. А немцы применяли как оборудование для подводных диверсантов, ибо при его использовании нет пузырьков, которые демаскируют ныряльщика. В 1939 году майор ВМФ США Кристиан Джеймс Ламбертсен изобрёл подводный регенератор кислорода для свободного плавания. Конструкция оказалась столь удачна, что сразу была принята на вооружение Управлением стратегических служб. Система получила кодовое название SCUBA (Self-Contained Underwater Breathing Apparatus — «автономный подводный дыхательный аппарат»). Однако применение такого аппарата, который также был закрытого типа, ограничивалось мелководьем. Опять же по причине кислородного опьянения ныряльщика на большой глубине.

Типичный курортный хука-дайвинг

Во многих отношениях хука-дайвинг на курорте очень похож на дайвинг с аквалангом. Участники начинают с короткого урока, на котором им объясняют, чего ожидать, требования безопасности, а также обучают нескольким навыкам, таким как очистка маски. Затем с инструктором они погружаются на глубину около 6 метров / 20 футов. В некоторых местах нормы и правила требуют, чтобы гид имел лицензию и использовал акваланг. Так как дайверы привязаны к поплавку, риск того, что участник может потеряться или уйти на глубину, намного меньше.

Типы акваланга

Используется три типа аквалангов, различающихся между собой принципом дыхания.

Открытая схема

Достаточно недорогая, лёгкая и не имеющая больших габаритов экипировка. Этот тип дыхания работает только на подачу дыхательной смеси. Переработанный воздух при выдыхании выбрасывается в окружающую среду и не смешивается с воздухом в баллонах. Это позволяет избежать кислородного голодания или отравления углекислым газом. Отличается простотой конструкции и безопасен в использовании. Однако имеется один существенный недостаток: модели с открытой схемой дыхания не предназначены из-за высокого расхода дыхательной смеси на глубине.

Читайте также:  Все о туристических палатках: виды, особенности, практические советы

Замкнутая схема

Принцип работы такого типа акваланга заключается в том, что выдыхаемый ныряльщиком переработанный воздух проходит очистку от углекислоты, насыщается кислородом и вновь становится пригодным для дыхания. Такая система обладает большим количеством преимуществ:

  • небольшая масса и габариты снаряжения;
  • возможность погружения на глубоководье;
  • большая длительность ;
  • возможность оставаться незамеченным.
Типы акваланга

Однако настоящий тип экипировки рассчитан на высокий уровень подготовки и не подходит новичкам. К недостаткам можно отнести значительную стоимость.

Полузакрытая схема

Принцип работы такой системы является гибридом открытой и закрытой схем дыхания. То есть часть переработанного воздуха вновь обогащается кислородом и становится доступной для дыхания, а избыток выбрасывается в окружающую среду. При этом для разной глубины погружения используются разные газовые коктейли для дыхания.

Резервный источник дыхания

Многие дайверы в качестве резервного баллона предпочитают использовать мини-акваланги. Мини-модели представляют собой компактную систему, предназначенную для дыхания под водой на небольшой глубине. В систему мини-акваланга входит малолитражная ёмкость с воздухом и редуктор с загубником. Объём воздуха зависит .

Современные дыхательные смеси

При первых попытках исследовать водный мир использовался обычный воздух. Широко известна технология водолазного колокола, который позволял сохранить под водой воздушную прослойку, чтобы водолаз на протяжении какого-то периода мог дышать.

Сжатый воздух и сегодня активно используется в дайвинге. При этом, чтобы уменьшить влияние коррозии на баллон, перед наполнением газ освобождают от паров воды. Поэтому после длительного нахождения под водой человек часто испытывает сухость во рту и жажду. «Высушивание» хоть и позволяет продлить срок службы баллона, однако не делает его вечным. Чтобы газовая емкость не подвела в самый неподходящий момент, необходимо периодически делать ее освидетельствование. Как выполняется данная процедура можно прочитать здесь.

Современные дыхательные смеси

баллоны со сжатым воздухом

Помимо сжатого воздуха, в дайвинге применяется специальный дыхательный газ – нитрокс (производное от нитроген (азот) и оксиген (кислород)). Процент содержания О2 в смеси подбирается в зависимости от максимальной глубины, на которую дайвер планирует погружаться. Это может быть 30, 40 и даже 60%. В свою очередь, азот не участвует в метаболизме, поэтому не имеет требований к нижней границе. Тем не менее, N2 обладает интересным побочным эффектом, в определенных ситуациях действуя на нервную систему человека.

Нитрокс

Азот – наркотик для дайвера

Современные дыхательные смеси

Хотя механизм воздействия азота на ЦНС не изучен на 100%, термин «азотный наркоз» известен каждому дайверу. При повышенном давлении газ способен вызывать легкое опьянение, усталость, иногда галлюцинации, свойственные наркотическому воздействию. Каких-то необратимых последствий на организм N2 не оказывает, но может привести к снижению самоконтроля и в какой-то степени затуманить разум, а это особенно опасно на больших глубинах. Что характерно, в случае снижения водной нагрузки подобный эффект стремительно проходит. Иногда достаточно подняться на пару метров вверх, чтобы вернуться к нормальному состоянию. О других интересных свойствах N2 можно изучить здесь.

В статье было предложено общее понимание того, чем дышат водолазы. Для практического применения необходимо получить более обширные знания об эксплуатации дыхательного газа в дайвинге. Вне зависимости от сферы использования газовой смеси, нужно хорошо ориентироваться в составе и физико-химических свойствах каждого компонента. По этой ссылке можно не только подобрать газ (в данном случае азот) для решения конкретных задач, но и получить профессиональную консультацию по его технической эксплуатации.

Создание акваланга, развитие спортивного дайвинга

Первый прототип современного дыхательного аппарата – это кожаный бурдюк, накачанный воздухом. Подобный мешок, располагавшийся за плечами, описал Роджер Бэкон. Леонардо да Винчи в «Атлантическом кодексе» описывает мягкий скафандр с дыхательным аппаратом. В конструкцию входил дыхательный мешок, баллоны с воздухом, зажим для носа и загубник для подачи воздуха. Изображение водолаза в подобном костюме содержится в фортификационном трактате Валло, датированном 1524 годом.

Леонардо да Винчи также разработал конструкцию ласт. Его «перчатки для плавания» имитировали строение перепончатых лап водоплавающих птиц. Хотя эта идея была полноценно реализована только в 1924 году, костюм Джованни Борели уже предполагал прототип ножных ласт.

В 1650 году британский физик Роберт Бойль изучает действие компрессии, а затем декомпрессии на организмы животных и людей. Результатом становится закон Бойля – Мариотта. В это время изобретен первый компрессор, появляется понятие «декомпрессионная болезнь».

Происходило постепенное совершенствование дыхательного аппарата:

  • 1827 год – французский испытатель Жан-Батист Болдуэн испытывает на реке Сена аппарат, позволяющий подавать воздух в шлем под давлением 10 кгс/см2 в течение 60 минут, источником кислорода служили 2 металлических ящика;
  • 1825 год – британцем Уильямом Джеймсом создана автономная экипировка для водолазов, воздух в шлем поступал из резервуара, закрепленного на поясе;
  • 1830 год – американский испытатель И. Кондерт создает прорезиненный костюм с прикрепленным резервуаром сжатого воздуха, достигнув герметичности конструкции;

В это же время директор спасательной компании Л. д'Ожервиль создает собственную конструкцию дыхательного аппарата. Кроме медного баллона за спиной, применялся нагрудный дыхательный мешок. Воздух поступал через полумаску через 2 спиралевидные трубки из меди. Испытания проводились во время спасения затонувшего судна «Беллона».

В 1853 году русский инженер Василий Вшивцев создает автономное дыхательное снаряжение. Воздух подавался через поплавок на поверхности воды с помощью дыхательной трубки. Конструкция предусматривала клапанную коробку вдохов и выдохов.

В 1865 году Огюст Дейнеруз вместе с инженером Бенуа Рукеройлем создали экипировку, имеющую объемный резервуар с запасом кислорода, прикрепляемый на спину. Воздух подавался в шлем при помощи автоматического регулятора (легочного автомата) под названием «аэроформ».

С 1925 года существует снаряжение без шлема, созданное Морисом Фернезом. В конструкцию входили защитные очки, носовой зажим и трубка с резиновым загубником. Воздух подавался с поверхности при помощи насоса. В 1926 году Фернез совершенствует конструкцию вместе с Ивом Ле Приером. Добавляются баллон со сжатым воздухом, манометр, гибкий шланг с загубником, водонепроницаемые очки, зажим для носа.

Постепенно конструкция совершенствуется:

  • 1933 год – Ив Ле Приер создает экипировку «Марк II». В нем герметичные очки заменяет маска, а баллон большего объема перемещается на грудь;
  • 1938 год – француз Макс Форье создает новый тип аппарата – полумаска. В отличие от полной маски, подобная экипировка закрывает только глаза и нос.

В 1943 году Жорж Коммейн совершенствует конструкцию, созданную Ле Приером с помощью возвратного клапана. Испытывая новую экипировку, изобретатель погрузился на глубину 53 метра. В этом же году капитан французских ВМС Жак-Ив Кусто вместе с инженером Эмилем Ганьяном создали автоматический аппарат открытого цикла дыхания. Он получил название акваланг, хотя более известен, как SCUBA (отсюда скуба-дайвинг).

С 1945 года SCUBA-аппарат запущен в серийное производство компанией Aqualung. Погружение стало доступным, возник спортивный и рекреационный дайвинг. В 1959 году основана Всемирная Федерация подводной деятельности (CMAS), как часть уже существовавшей ассоциации рыболовства. Председателем учредительного съезда в Монако был Кусто. Он же оставался главой CMAS до 1973 года.

Дайвинг стал популярным, увлекательным видом спорта. В 1966 году основана всемирная ассоциация инструкторов подводного плавания (PADI). Она объединяет до 75% профессиональных дайверов во всем Мире.

Главные особенности

Баллон для ныряния — это устройство цилиндрической формы, которое имеет специальную горловину с патрубком для подачи кислорода. Во время пребывания под водой человеку подаётся сжатый и фильтрованный воздух. Это необходимо для большей вместительности кислорода в баллонах. В некоторых случаях допускается использование газовых смесей, так как чистый сжатый кислород может отрицательно влиять на человеческий организм.

Если неправильно выбрать кислородный баллон, ныряльщик не только потеряет комфорт от плавания, но и может получить реальную угрозу для жизни. Нужно точно знать глубину погружения, чтобы рассчитать количество кислорода и допустимое давление для баллона. Это позволит получить удобный комплект для ныряния, который не будет мешать при погружении.

Критерии выбора

Дайвер может приобрести баллоны объёмом от 7 до 18 литров. Как правило, они выдерживают внешнее давление при погружении в 150–300 бар. Таких характеристик акваланга хватит для часа погружения под воду. Для погружений на небольшую глубину вполне хватит изделия и на 12 литров — мини-модели. Баллоны можно также спаривать по несколько штук, чтобы легче распределять вес. Это полезно для подбора комплекта ребёнку, которому сложно будет использовать полноразмерное изделие.

Кислородный баллон поставляется в комплекте цилиндра и вентиля. Для безопасности аквалангиста конструкция изделия имеет специальную защиту от переполнения. Она располагается на самом вентиле и разрывается при повышенном давлении. Рекомендуется выбирать именно такие баллоны, чтобы уменьшить риски под водой.

Важно понимать особенности использования баллона. При нырянии на большую глубину лучше взять более мощное снаряжение. Если не требуется погружение на длительное время, следует брать средние акваланги. Они имеют оптимальные характеристики и не усложняют плавучесть. Это связано с тем, что кислород в баллонах редко расходуется до конца, поэтому выбирать большие изделия не всегда оправдано — они только создадут лишний вес. Выбирая мини-модели, можно получить минимальную нагрузку.

О сложности вопроса

Современное снаряжение аквалангиста ориентировано на его комфорт и безопасность. Все узлы и элементы оснащения должны быть продуманы до мелочей. Специалистами разработаны правила по применению снаряжения, нарушать которые настоятельно не рекомендуется. Любитель-новичок при возникновении малейших трудностей в эксплуатации оборудования должен обратиться за советом к своему тренеру, так как беспроблемное использование аппаратуры является залогом безопасного

Акваланг является достаточно сложным устройством. Специалисты уверяют, что создать акваланг самодельный в домашних условиях довольно непросто. Для этого необходимо обладать соответствующими знаниями и иметь возможность работать на хорошем токарном оборудовании. Те, кого заинтересовал вопрос, как сделать самодельный должны узнать об этом устройстве как можно больше.

Как изготовить?

  1. Баллоны соединяются при помощи хомутов из нержавейки (можно изготовить из баков стиральной машины). Между баллонами вставляются вставки из дерева, обтянутые тканью на эпоксидной основе, с черной краской ПФ. В крышке редуктора сверлятся отверстия, для того чтобы не застаивалась вода.
  2. Автоматическое включение кислородной системы убирается. Устанавливается рычаг с чекой.
  3. Самодельный регулятор для акваланга можно изготовить из подсоединенной к предохранительному клапану редуктора пружины из стальной нержавеющей проволоки и дюралевой крышки со штуцером на выход для подсоединения легочного автомата. Производится регулировка редуктора (установка давления — 6.5 бар).
  4. Легочный автомат можно изготовить из советского газового редуктора. В его корпус нужно вставить 2 штуцера, изготовленные из дюралевой трубки (диаметр — 16.5 мм). На один из них надеть загубник с хомутом из нержавеющей пластины. В другой вклеить текстолитовый стакан с клапаном от противогаза. Если один грибковый клапан быстро выходит из строя, его следует изготовить из резинового армированного кружка (можно вырезать из бахил советского химкомплекта) и болта с гайкой, крепящего клапан непосредственно к седлу. Вместо старого присоединительного штуцера изготовляется новый из дюрали, который вклеивается на эпоксидной основе на место старого. Диаметр седла клапана — 2,5 мм.
  5. Для противодействия открывающей силе сжатого воздуха в крышке устанавливают самодельную тянущую пружину, которую цепляют в верхней части крышки за горизонтальную шпильку.
  6. Мембрана изготавливается из той же резины от бахил. На нее устанавливают шайбу с незначительным весом для устранения вибрации при вдохе. Подушку клапана вдоха можно выточить на высокооборотном наждаке вручную из куска резины.
  7. Легочный автомат стягивают тремя болтами. Затянутые даже вручную, они способны хорошо держать мембрану. Нижняя часть лёгочного автомата для дополнительной комфортности применения оборудования оснащается пластиной из нержавейки на заклепках, которая устанавливается под подбородком.
  8. Плечевые капроновые ремни изготавливаются из кусков фала без регулировки ввиду отсутствия необходимости. В поясном ремне может отсутствовать быстроразъёмная пряжка.

Заключение

Самостоятельное изготовление акваланга позволит сэкономить средства и предоставит возможность ощутить ни с чем не сравнимое удовольствие от участия в творческом процессе. В целях обеспечения безопасности собственной жизни и здоровья умельцам необходимо неукоснительно соблюдать инструкцию.

Аквала́нг (лат. Aqua, вода + англ. lung, лёгкое = Aqua-lung, «Водяное лёгкое») , или ску́ба (англ. SCUBA, Self-contained underwater breathing apparatus, автономный аппарат для дыхания под водой) — лёгкое водолазное снаряжение, позволяющее погружаться на глубины до трёхсот метров и легко перемещаться под водой.

Составные части аквалангаБаллон — один или два металлических баллонов объёмом 7-18 литров (иногда встречаются 20 и 22-х литровые баллоны) .Регулятор — может быть несколько на одном акваланге (в зависимости от задач, решаемых во время погружения) . Состоит обычно из двух частей: редуктора и лёгочного плавучести — не обязателен, но повсеместно используется в настоящее время.

Работа акваланга основана на принципе пульсирующей подачи воздуха для дыхания (только на вдох) по открытой схеме, т. е. с выдохом в воду. При этом исключается перемешивание выдыхаемого воздуха с вдыхаемым или повторное его использование, как это происходит в аппаратах с замкнутым в акваланге осуществляется по следующей схеме: сжатый в баллонах воздух поступает в легкие через загубник из дыхательного автомата, а выдох производится непосредственно в воду. Воздух поочередно из каждого баллона идет через стопорные краны в металлический патрубок, соединенный с редукционным клапаном. К патрубку прикрепляется армированная резиновая трубка с манометром, находящимся на груди у пловца. Протянув руку назад и повернув стопорные краны, пловецможет определить по манометру, сколько у него осталось воздуха. Манометр для пловца является тем же, чем является указатель уровня бензина для водителя автомобиля: он позволяет пловцу судить, сколько времени может он находиться под часть конструкции акваланга — дыхательный (легочный) автомат, с помощью которого воздух подается к дыхательным органам человека в необходимом количестве и под давлением, соответствующим давлению окружающей воды. Специальный клапан при вдохе перекрывает трубку выдоха, а при выдохе — трубку вдоха. Тем самым предотвращается потеря свежего воздуха и вдыхание использованного. В первых моделях акваланга трубка выдоха отсутствовала, пока Кусто не обнаружил, что аппарат, прекрасно работавший, когда пловец находился лицом вниз, отказывал, если он переворачивался на спину. Это объясняется тем, что давление воздуха в дыхательном клапане и в выпускном отверстии возле рта пловца было неодинаковым. Выход был найден в том, что посредством трубки выдоха выпускное отверстие передвинули к затылку автоматы по своему устройству бывают одноступенчатыми и двухступенчатыми, без разделения ступеней редуцирования воздуха и с разделением. В настоящее время используются, в основном, двухступенчатые автоматы с разделенными ступенями редуцирования. Схема их действия такова:Редуктор 1 крепится непосредственно на баллоне со сжатым воздухом. Из него воздух по гибкому гладкому шлангу 2 поступает в дыхательный автомат 6, который размещен возле рта пловца. Дыхательный автомат разделен мембраной 5 на внутреннюю (подмембранную) и внешнюю (надмембранную) полости. В корпусе автомата размещен качающийся клапан вдоха 4 со штоком, расположенный под углом к мембране. При вдохе во внутренней полости автомата создается разрежение. Под действием наружного давления, мембрана, прогибаясь во внутреннюю полость, давит тогда на шток клапана вдоха и перекашивает этот клапан 4 относительно седла. Через образовавшийся зазор воздух поступает во внутреннюю полость окончания вдоха давление во внутренней полости уравнивается с наружным давлением воды, мембрана возвращается в нейтральное положение и прекращает давить на шток клапана. Тогда под воздействием силы пружины 3 клапан садится на седло и прекращает доступ воздуха во внутреннюю полость автомата. Выдох производится через клапаны выдоха, размещенные в корпусе дыхательного автомата.