Какие бывают ребризеры

Какой ребризер выбрать?

Все дайверы хорошо знакомы с аквалангом – аппаратом открытого цикла дыхания, т.е. такого в котором вдох дайвера идет из аппарата, а выдох полностью уходит в окружающую среду. Ребризеры это аппараты, которые работают по замкнутому или полузамкнутому циклу дыхания – в этих аппаратах выдох полностью или частично возвращается в аппарат, очищается от углекислого газа в канистре поглотителя, насыщается кислородом и снова подается на вдох.

Прежде чем начать выбирать себе ребризер, надо ответить себе на несколько важных вопросов. «Кто я?». «Где я планирую погружаться с ребризером?». «Сколько у меня есть денег для покупки ребризера и прохождения курсов?». Причины, по которым выбирает ребризер технический дайвер, фотограф, обожающий снимающий рыб или искатель драгоценностей на пляже, весьма отличаются и поэтому разные категории дайверов выбирают разные ребризеры.

Это же обстоятельство определяет большое разнообразие ребризеров на мировом рынке. Большинство разработчиков ребризеров имеют свои специфические требования к аппаратам, которые определили их конструкцию. Если дайвер приобретет себе ребризер сделанный не под свои задачи, то, скорее всего его ждет разочарование. Показательная история ребризеров Sentinel, которые внезапно появились на вторичном рынке по очень привлекательной цене. Однако, дайверов купивших их для обычных погружений до 55 метров ждало жестокое разочарование – аппарат предназначен для очень глубоких дайвов был очень тяжелым для использования для обычных дайвов.

Но бывает и так, что ребризер, сделанный под одни задачи, удается успешно применить для других. Часто для этого ребизер подвергается достаточно сложному тюнингу.

Для того, что бы сориентироваться для начала хотя бы «по сторонам света» «мира ребризеров» надо освоить классификацию ребризеров по способу подачи кислорода в дыхательный контур. Часть из тех типов ребризеров, что я сейчас перечислю, скорее всего, никогда не встретятся дайверам в их практических погружениях, но знание о принципах работы этих ребризеров полезно для понимания того, как же работает тот ребризер, на котором дайвер собирается плавать.

Сначала разделим ребризеры на две большие группы:

• ребризеры у которых кислород подается только из баллонов;
• ребризеры у которых есть химический связанный кислород в регенеративном веществе.

В свою очередь ребризеры с химическим связанным кислородом делятся на:

• кислородные регенеративный ребризеры;
• смесевые регенеративные ребризеры без постоянной подачи смеси;
• смесевые регенеративные ребризеры с постоянной подачи смеси;
• смесевые регенеративные ребризер с электронным контролем парциального давления.

Не смотря на то, что официальные курсы дайвинга используют ребризеры только из первой группы, с ребризерами из второй группы дайверы тоже регулярно сталкиваются. Дело в том, что ко второй группе принадлежат практически все советские ребризеры серии ИДА.

Привлекательная цена ИДА на вторичном рынке кружит голову новичкам, но действительность несколько отличается от фантазий по поводу использования этих аппаратов.

Не смотря на то, что я имею успешный опыт использования ребризеров с регенеративным веществом, в том числе и для глубоких погружений, я против того, что бы преподавать курсы по таким ребризерам дайверам. Регенеративное вещество неоправданно опасно в эксплуатации и я считаю, что этот фактор угрозы жизни и здоровью лучше исключить из практики погружений.

Путем тюнинга можно перевести аппараты из второй группы в первую. Если Вам так хочется плавать на советском раритетном аппарате, но это является приемлемым вариантом решения. Тюнинг может быть разного уровня. На начальном уровне тюнинга при небольших затратах можно получить недорогой аппарат для простых погружений, но чем более сложный тюнинг предполагается, тем больше это теряет экономический смысл – проще сразу собирать аппарат из частей более подходящих для сложных погружений.

Дальше мы будем говорить только об аппаратах первой группы, т.е. тех, которые используют обычный известковый поглотитель без всякого регенативного вещества.

Кислородные ребризеры
(Oxy – oxygen rebreather)

Кислородные ребризеры одни из самых простых типов ребризеров (по простоте их могут переплюнуть только некоторые регенеративные аппараты). Первый в мире ребризер был именно кислородным и был сделан в 1853 году для работы в атмосфере ядовитых газов, а 1879 году с ребризером впервые спустились под воду. Кислородный ребризер более полувека безраздельно царил в мире как аппарат для легководолазных спусков, но затем постепенно был оттеснен более сложными ребризерами и аквалангами.

Простота кислородных ребризеров определяется в первую очередь тем, что, как правило, в контуре их присутствует только два газа – кислород и углекислый газ. Причем углекислый газ есть только шлангах, через которые идет выдох дайвера. Дойдя до канистры с поглотителем, углекислый газ поглощается поглотителем.

Что бы избавить дайвера от необходимости все время нажимать на кнопку подачи кислорода в систему добавляют дюзу постоянной подачи или регулируемый дроссель. Для дюзы конечно лучше иметь баллон с первой ступенью регулятора. В качестве средства автоматизации на дыхательный мешок ставят клапан сброса смеси, который стравливает избытки газа при всплытии. Так же для автоматизации работы аппарата на него ставят легочный автомат (фактически вторую ступень регулятора), которая подает автоматически подает газ при погружении.

Простота кислородного ребризера имеет свою оборотную сторону в виде ограничения глубины погружения. В современном рекреационном и техническом дайвинге установлен предел парциального давления кислорода в 1,6 ата, что ограничивает глубину погружения 6-ю метрами в теплой воде при минимальной физической нагрузке. В военно-морском флоте ФРГ такой предел составляет 8 метров, в ВМФ СССР он составлял 22 метра.

Надо четко понимать, что такой предел устанавливался для людей прошедший предварительный отбор по здоровью. Кроме того, погружение на такую глубину имело достаточно кратковременный характер.

Я настоятельно рекомендую всем дайверам не считать, что они могут в своих спортивных погружения уподобляться бойцам ВМФ и четко придерживаться предела в 6 метров.

Применение кислородных ребризеров в дайвинге (мы не говорим о военном их применении):

• Использование отдельного кислородного ребризера для прохождения финальной стадии декомпрессии во время проведения сложных технических погружений с большой экспозицией.
• Использования кислородного ребризера как аппарата начального уровня для погружений в пресноводные водоемы.
• Создание кислородных аппаратов как объекта технического творчества.
• Использования оригинальных исторических аппаратов и их реплик для исторических реконструкций (погружение в старом снаряжении).

Не смотря на ограничения, которые есть у кислородных ребризеров они пользуются популярностью и дайвер может приобрести их или получить путем тюнинга из аппаратов других типов.

Активные полузамкнутые ребризеры
(aSCR – Active Semi Closed Rebreather)

До недавнего времени активный полузамкнутый ребризер был наиболее распространенным в спортивном дайвинге типом ребризера. Это было достигнуто благодаря фирме Drager, которая выпустила аппраты Dolphin и Ray, курсы по которым есть во многих обучающих ассоциациях. Однако фирма Drager решила уйти с рынка спортивных ребризеров. Вероятно, сделала она это неспроста, поскольку сразу после этого эпоха aSCR в дайвинге стремительно закончилась.

Принцип действия в том, что в дыхательный мешок с постоянной скоростью через калиброванную дюзу подается найтрокс. Скорость подачи зависит только от выбранной тарированной дюзы или натройки дросселя, которая делается на основе процента кислорода найтрокса в баллоне.

Концентрация кислорода в дыхательном контуре остается постоянной при постоянной физической нагрузке, но при возрастании нагрузки процент кислорода в контуре начинает снижаться. Для того, что бы количество кислорода не стало меньше, чем в воздухе подача дыхательной смеси осуществляется с большим запасом. Излишки газа удаляются в воду через травящий клапан, поэтому ребризер полузамкнутого цикла выпускает несколько пузырьков дыхательной смеси не только при всплытии, но и при каждом выдохе водолаза.

Активные полузамкнутые ребризеры применяются:

• Для начального обучения использованию ребризера. (В некоторых ассоциациях есть вариант начального обучения дайвингу с использованием ASCR, т.е. дайвер с самого начала может обучаться на ребризере).
• Для совершения рекреационных погружений на глубину до 40 метров.
• Для совершения технических погружений на глубину до 100 метров с переключением подачи смеси (с использованием смесей с гелием).

На рыке практически не осталось aSCR, но на смену им пришли eSCR, о которых мы расскажем далее.

Механические селфмиксеры (mSMR – Mechanical Self Mixer Rebreather)

aSCR требует для работы найтрокс. Что бы сделать найтрокс нужно перед погружением смешивать специальным образом кислород и воздух. У многих, кто знакомится с aSCR возникает идея, а нельзя ли смешивать кислород и воздух сразу в ребризере, подавая их через две независимые дюзы. Такой аппарат называется механический селфмиксер. Вообще говоря, такой принцип работы несколько не безопасен, поэтому применения данный тип ребризера сейчас ни в спортивном, ни в профессиональном дайвинге не имеет, однако есть примеры создания самодельных селфмиксеров.

Замкнутые ребризеры с электронным управлением (eCCR – Electronic Closed Circuit Rebreather)

Замкнутые ребризеры с электронным управлением самые массовые ребризеры в дайвинге в настоящее время.

Первый в истории такой аппарат был сделан Вальтером Старком в 1968 г. и назывался Electrolung.

Принцип работы аппарата состоит в том, что используются 2 газа. Первый, называемый дилуентом (в его роли выступает воздух, тримикс, гелиокс или бедный найтрокс), подается в дыхательный мешок аппарата через легочный автомат или кнопкой ручной подачи для компенсации обжима дыхательного мешка при погружении. Второй газ (кислород или богатый найтрокс) подается с помощью электромагнитного клапана, управляемого микропроцессором. Кроме того, второй газ можно так же подавать вручную – кнопкой. Микропроцессор опрашивает 3 кислородных датчика, сравнивает их показания и, усредняя два ближайших значения, выдает сигнал на соленоидный клапан. Показания третьего датчика, отличающегося от двух других сильнее всего — игнорируются.

Дайвер устанавливает два значения парциального давления кислорода, которые электроника будет поддерживать на разных этапах погружения. Одно (например, 0,7 атмосфер) для выхода с поверхности на рабочую глубину и вторую (1,1-1,4 атмосферы) для нахождения на глубине, прохождения декомпрессии и всплытия до 3 метров.

Тем не менее, дайвер ОБЯЗАН ПОСТОЯННО контролировать работу микропроцессора для выявления возможных проблем с электроникой и датчиками.

Конец 90-х и начало 2000 годов вывели в лидеры ребризеры Buddy Inspiration.

Конец 2000-х годов характеризуется появлением на рынке множества новых моделей, которые имеют некие преимущества друг перед другом.

Существуют так же переделки различных старых моделей ребризеров под электронное управление.

Замкнутые ребризеры с электронным управлением применяются:

• Для совершения рекреационных погружений на глубину до 40 метров.
• Для совершения технических погружений на глубину до 120 метров.
• Для совершения рекордных технических погружений на глубину свыше 120 метров. Не каждый eCCR способен участвовать в таких погружениях. Кроме того, на такие погружения фирмы производители не дают гарантии работоспособности аппарата.
• Для совершения технических погружений в пещеры.

Революционные изменения в части конструкции электронных ребризеров произошли с появлением аппарата Poseidon Cis-Lunar Discovery Mk6. Обычные электронные ребризеры не могли обеспечить новичку такой уровень безопасности, какой давал Mk6 Discovery.

Об этом мы подробно поговорим во второй части этой статьи, а сейчас просто отметим, что с появлением Mk6 Discovery, фактически родилось новое направление ребризер-дайвинга – рекреационные ребризеры с электронным управлением парциальным давлением.

Полузамкнутые ребризеры с электронным управлением (eSCR – Electronic Semi Closed Rebreather)

Удешевления электроники позволило применить электронное управление в полузамкнутых ребризерах. Что бы понять принцип их работы представим себе eCCR в котором в оба баллона заправлены 40% найтроксом. Такой ребризер будет работать. Соленоид будет включаться чаще, чем с кислородом, обеспечивая постоянный состав смеси в контуре. Излишки смеси будут стравливаться через клапан. Нам осталось оставить только один баллон (газы то в баллонах нашего воображаемого eCCR одинаковые) и мы получим eCSR. Первым ребризером этого типа был Hollis Explorer Sport. Идея его создания была в том, что бы вписаться в ту же нишу, что и Mk6 Discovery – безопасного и простого ребризера, который можно доверить даже новичку в дайвинге.

Замкнутые ребризеры с ручным управлением (mCCR- Manual Closed Circuit Rebreather)

Устройство замкнутых ребризеров с ручным управлением в целом повторяет конструкцию замкнутых ребризеров с электронным управлением за исключением того, что компьютер с электромагнитным клапаном отсутствует, а вместо него подачей кислорода управляет сам дайвер на пульт ручной подачи кислорода. Для облегчения этой задачи в ребризере стоит калиброванная дюза или дроссель (клапан в котором можно регулировать подачу), подающая кислород с постоянной скоростью, меньшей, чем темп потребления кислорода дайвером (примерно 0,8 литров в минуту). Есть так же mCCR у которых нет ни дюзы, ни дросселя – подача осуществляется только частыми нажатиями дайвером на пульт ручной подачи кислорода.

Впервые этот тип аппаратов был реализован канадцем Гордоном Смитом в ребризерах K.I.S.S. (Keep It Simple Stupid). В первой половине 2000-х годов количество mCCR значительно увеличилось, и дайверы проявляли к ним значительный интерес. Множество небольших команд и отдельных дайверов начали изготавливать мелкосерийные и самодельные ребризеры этого типа.

Первоначально этот тип аппаратов был как бы «замкнутым ребризером для бедных», однако затем сторонники таких аппаратов нашли в них достоинства в виде большей простоты и меньшей вероятности отказа по сравнению с замкнутыми ребризерами с электронным управлением.

Замкнутые ребризеры с ручным управлением применяются:

• Для совершения рекреационных погружений на глубину до 40 метров.
• Для совершения технических погружений на глубину до 75 метров.
• Как аппарат для обучениям основам замкнутых ребризеров с последующим переходом на eCCR.
• Как объекты технического творчества.

Совершать технические погружения повышенной сложности на замкнутых ребризерах с ручным управлением достаточно сложно, поэтому глубины таких погружений ограничены по сравнению с аппаратами электронным управлением.

Пассивные полузамкнутые (pSCR – Passive Semi Closed Rebreather)

Эти аппараты, стоят из-за своей конструкции и особенностей поведения совершенно отдельно от всех остальных ребризеров.

Принцип работы аппаратов состоит в том, что они имеют два дыхательных мешка связанных между собой механически. Один мешок большой другой маленький. У маленького мешка есть клапаны один из которых, впускает газ из дыхательного контура внутрь мешка, а другой выпускает его в окружающую среду. Когда дайвер делает выдох, наполняются оба мешка, а когда делается вдох большой мешок сжимаясь передает усилие на малый и выдавливает газ из него в окружающую среду. Обычно стравливается от 1/12 до 1/5 выдыхаемого газа. Сейчас применяют следующие коэффициенты стравливания 1 к 5 – “Хальцион систем” (уже редко используется); 1 к 8 – SF-1; Но чаще всего 1 к 10 (и 1 к 12- опционально) – PB80;SF1;RON и т.п.

Впервые идею такого аппарата высказал в 1881 году русский изобретатель A. Хотинский

Первые успешные реализации таких ребризеров относятся к 1955 году, когда французская фирма Спиротехник создала ребризер для военных DC55. Прошло много лет и только в 1997 темой пассивных полузамкнутых ребризеров занялись американcкие технические дайверы. Фирмой Halcyon было создан аппарат удивительного внешнего вида Halcyon PVR-BASC. В 2000 году был создан Halcyon RB80, который послужил образцом для многочисленных подражаний. Десять лет идея pSCR будоражила множество умов. Бесчисленные команды делали свои версии таких аппаратов, но постепенно все «сошло на нет».

Этому есть несколько причин:

• pSCR в форм факторе аналогичном RB80 имеет весьма специфичные особенности дыханию. В первую очередь это связано с тем, что автоматика пассивных ребризеров работает за счет дыхания дайвера. Место расположение противолегого – «ниже спины», так же не добавляет легкости дыхания во многих положениях. Доходит до того, что pSCR-дайверы возвращаясь с погружения (и понимая что запасов газа хватит для возвращения) переключаются на открытый цикл, что бы экономить силы на дыхание.
• По этой же причине (сопротивление дыханию превышает в таких аппаратах все нормы) с сертификацией по нормам Евросоюза у pSCR существуют ОЧЕНЬ БОЛЬШИЕ проблемы. Фактически в Европе pSCR можно делать только НЕЛЕГАЛЬНО, что резко уменьшает количество желающих ввязываться в этот бизнес.
• pSCR имеет потенциально небезопасные режимы работы. Так начинать погружение с поверхности надо на открытом цикле (иначе концентрация кислорода в контуре упадет и возможна потеря сознания). Использование pSCR без встроенного кислородного датчика приводить иногда к ошибкам при расчете декомпрессии.

Все эти факторы привели к тому, что в настоящее время производители pSCR переделали свои аппараты в eCCR.

Существуют разновидность ребризеров пассивного полузамкнутого типа, разработана самодельщиками, в котором объём дыхательного противолёгкого заведомо меньше объёма дыхания, и только по этой причине часть лишнего газа стравливается при каждом выдохе. Но этот вариант работает по несколько другим принципам чем pSCR промышленного производства и не обеспечивает жёсткое постоянство O2.

Выводы

Мы еще не закончили статью, но уже можно сделать выводы.

Если дайвер планирует иметь современный уровень дайвинга, то он выберет eCCR, mCCR, eSCR и кислородные ребризеры (для обеспечения декомпрессии на кислороде).

Если дайверу не хватает средств, но он хочет более-менее нормально нырять то он выберет aSCR, pSCR и кислородные ребризеры для неглубоких дайвов.

Если дайвер хочет странного, то выберет регенерацию или селфмиксеры.