Rebreather ( az angol re - egy művelet megismétlését jelölő előtag, és az angol légzés - légzés, belégzés ) - olyan légzőkészülék , amelyben a légzés során felszabaduló szén-dioxidot egy kémiai összetétel (kémiai abszorber) abszorbeálja, majd a keverék oxigénnel dúsítják és belélegzik. A rebreather orosz neve egy szigetelő légzőkészülék ( IDA , IzoDykhAp ). Ugyanezt az elvet alkalmazzák az olyan eszközökben, mint az "oxigénszigetelő gázálarc" (KIP, KIZP), amelyeket a Belügyminisztérium állami tűzoltóságánál használtak. [egy]
Általában ez a rebratherek őse. Az első ilyen készüléket Henry Fluss brit feltaláló készítette és használta a 19. század közepén egy elárasztott bányában dolgozva. A zárt rendszerű oxigénlégtelenítő rendelkezik bármilyen típusú légtelenítő összes alapvető elemével: ellentüdő, vegyszerelnyelő tartály, légzőtömlők szelepdobozzal, bypass szelep (kézi vagy automatikus), légtelenítő szelep és henger nagynyomású reduktorral . A működés elve a következő: a légzőzsákból az oxigén egy visszacsapó szelepen keresztül jut a búvár tüdejébe, onnan egy másik visszacsapó szelepen keresztül a légzés során keletkező oxigén és szén-dioxid a vegyszerelnyelő tartályba, ahol a szén-dioxid. nátronmész köti meg , és a maradék oxigén visszatér a légzőzsákba. A búvár által elfogyasztott oxigént egy kalibrált fúvókán keresztül körülbelül 1–1,5 liter/perc sebességgel juttatják a légzőzsákba, vagy a búvár adagolja egy kézi szelep segítségével. Búvárkodáskor az ellentüdő összenyomását vagy egy automatikus bypass szelep működtetése, vagy egy kézi szelep, amelyet a búvár vezérel, kompenzál. Meg kell jegyezni, hogy a „zárt” elnevezés ellenére minden zárt rendszerű újralégzőkészülék légzőgáz buborékokat bocsát ki a kiürítő szelepen keresztül az emelkedés során. A buborékok eltávolítása érdekében finom hálóból vagy habszivacsból készült sapkákat kell felszerelni a maratószelepekre. Ez az egyszerű eszköz nagyon hatékony és 0,5 mm-re csökkenti a buborék átmérőjét. Az ilyen buborékok már fél méter után teljesen feloldódnak a vízben, és nem leplezik le a búvárt a felszínen.
A zárt rendszerű oxigén újralégzőkben rejlő korlátok elsősorban abból adódnak, hogy ezek a készülékek tiszta oxigént használnak, melynek parciális nyomása a korlátozó tényező a merülési mélységben. Tehát a sport (rekreációs és technikai) edzési rendszerekben ez a határ 1,6 ata, ami minimális fizikai megterhelés mellett 6 méteres merülési mélységet korlátoz meleg vízben. Az NSZK haditengerészetében ez a határ 8 méter, a Szovjetunió haditengerészetében pedig 20 méter.
Ezt a rendszert KISS-nek (Keep It Simple Stupid) is hívják, és a kanadai Gordon Smith találta fel. Ez egy zárt hurkú rebreather menet közbeni keverékkészítéssel (selfmixer), de a lehető legegyszerűbb kivitelben. A készülék működési elve az, hogy 2 gázt használnak. Az elsőt, amelyet hígítónak neveznek , automatikusan vagy manuálisan táplálják be a gép ellentüdőjébe egy tüdő által szabályozott igényszelepen vagy bypass szelepen keresztül, hogy kompenzálják az ellentüdő összenyomását merüléskor. A második gáz (oxigén) egy kalibrált nyíláson keresztül állandó sebességgel jut a légzőzsákba, de kisebb, mint a búvár oxigénfogyasztása (körülbelül 0,8-1,0 liter percenként). Búvárkodáskor a búvárnak magának kell szabályoznia a légzőzsákban lévő oxigén parciális nyomását az oxigén parciális nyomásának elektrolitikus érzékelőinek leolvasása alapján, és egy kézi adagolószelep segítségével hozzá kell adnia a hiányzó oxigént. A gyakorlatban ez így néz ki: merülés előtt a búvár némi oxigént ad a légzőzsákba, beállítva az oxigén parciális nyomását az érzékelők segítségével (0,4-0,7 atm-en belül). Merülés közben automatikusan vagy manuálisan hígítógázt adagolnak a légzőzsákba, hogy kompenzálják a mélységet, csökkentve a zsák oxigénkoncentrációját, de az oxigén parciális nyomása továbbra is viszonylag stabil marad a vízoszlop nyomásának növekedése miatt. A tervezett mélység elérése után a búvár egy kézi szelep segítségével beállítja az oxigén parciális nyomását (általában 1,3) a talajon, 10-15 percenként figyeli az oxigén parciális nyomásérzékelők leolvasását, és szükség esetén oxigént ad hozzá a karbantartáshoz. a szükséges parciális nyomást. Általában 10-15 perc alatt az oxigén parciális nyomása 0,2-0,5 atm-rel csökken, fizikai aktivitástól függően.
Nem csak a levegő, hanem a trimix vagy a heliox is használható hígítógázként , ami lehetővé teszi az ilyen készülékkel történő búvárkodást nagyon tisztességes mélységekig, azonban az oxigén parciális nyomásának relatív változékonysága a légzőkörben megnehezíti a pontos kiszámítását. dekompresszió. Általában azokkal az eszközökkel, amelyek csak az oxigén parciális nyomását jelzik az áramkörben, nem merülnek 40 méternél mélyebbre. Ha egy számítógépet csatlakoztatunk az áramkörhöz, amely képes figyelni az oxigén parciális nyomását az áramkörben, és menet közben kiszámítani a dekompressziót, akkor a merülés mélysége növelhető. A legmélyebb merülésnek egy ilyen típusú eszközzel Pfizer Matthias merülése tekinthető, aki Hurghadában 160 (százhatvan) métert merült. Mátyás az oxigén parciális nyomásérzékelők mellett egy VR-3 számítógépet is alkalmazott oxigénérzékelővel, amely a keverékben lévő oxigén parciális nyomását figyelte és a dekompressziót a légzési gáz minden változásának figyelembevételével számította ki.
A KISS rendszerre nagy számban konvertálnak kereskedelmi, katonai és sport rebreathereket, de mindez természetesen nem hivatalos, és az átalakító és használó búvár személyes felelőssége.
Valójában egy igazi zárt hurkú rebreather (elektronikusan vezérelt önkeverő). A történelemben az első ilyen készüléket Walter Stark találta fel, és az Electrolung nevet kapta. A működési elv az, hogy a hígítógázt (levegő vagy trimix vagy heliox ) kézi vagy automatikus bypass szelep táplálja, amely kompenzálja a légzőzsák összenyomódását merülés közben, az oxigént pedig egy mikroprocesszor által vezérelt mágnesszelep . A mikroprocesszor lekérdez 3 oxigénérzékelőt, összehasonlítja azok leolvasását és a két legközelebbi érzékelőt átlagolva jelet küld a mágnesszelepnek. A harmadik érzékelő leolvasásait, amelyek leginkább különböznek a másik kettőtől, figyelmen kívül hagyjuk. A mágnesszelep jellemzően 3-6 másodpercenként működik, a búvár oxigénfogyasztásától függően.
A merülés valahogy így néz ki: a búvár beírja a mikroprocesszorba az oxigén parciális nyomásának két értékét, amelyet az elektronika a merülés különböző szakaszaiban fenntart. Általában 0,7 ata a felszínről a munkamélységbe való kilépéshez és 1,3 ata a mélységben való tartózkodáshoz, dekompresszión való áthaladáshoz és 3 méteres emelkedéshez. A kapcsolás az újralégző konzolján található billenőkapcsolóval történik. A merülés során a búvárnak figyelnie kell a mikroprocesszor működését, hogy azonosítsa az elektronikával és az érzékelőkkel kapcsolatos esetleges problémákat.
A szerkezetileg elektronikusan vezérelt zárt ciklusú újralégzőknek gyakorlatilag nincs mélységkorlátozása, a tényleges alkalmazási mélység pedig elsősorban az oxigénérzékelők hibájából és a mikroprocesszor házának erősségéből adódik. Általában a maximális mélység 150-200 méter. Az elektronikus zártkörű újralégzőknek nincs más korlátozása. Ezeknek az újralégzőknek a fő hátránya, amely jelentősen korlátozza elosztásukat, magának a készüléknek és a fogyóeszközöknek a magas ára. Fontos megjegyezni, hogy a hagyományos számítógépek és dekompressziós asztalok nem alkalmasak az elektronikus újralélegeztetőkkel történő merülésre, mivel az oxigén parciális nyomása a merülés nagy részében állandó marad. Az ilyen típusú rebreather esetén vagy speciális számítógépeket (VR-3, VRX, Shearwater Predator, DiveRite NitekX, HS Explorer) kell használni, vagy a merülést előre ki kell számítani olyan programokkal, mint a Z-Plan vagy a V-Planer. a lehető legalacsonyabb oxigén parciális nyomás (ugyanakkor szigorúan figyelni kell, hogy a parciális nyomás értéke ne csökkenjen a számított érték alá, ellenkező esetben a DCS megszerzésének kockázata többszörösére nő). Mindkét programot ajánljuk az összes elektronikus légtelenítő gyártójának és gyártójának.
Ez a sportbúvárkodásban használt legelterjedtebb rebreather típus. Működésének elve az , hogy az EANx Nitrox légzőkeveréket egy kalibrált fúvókán keresztül állandó sebességgel adagolják a légzőzsákba . Az adagolási sebesség csak az oxigén koncentrációjától függ a keverékben, de nem függ a merítés mélységétől és a fizikai aktivitástól. Így az oxigén koncentrációja a légzőkörben állandó marad az állandó edzés során. Nyilvánvaló, hogy ezzel a légzőgáz-ellátási módszerrel annak feleslege keletkezik, amelyet az ürítőszelepen keresztül a vízbe eltávolítanak. Ennek eredményeként egy félig zárt ciklusú újralélegeztető több buborékot bocsát ki a légzőkeverékből nemcsak az emelkedés során, hanem a búvár minden egyes kilégzésekor is. A kilélegzett gáz körülbelül 1/5-e kiürül. A lopakodás fokozása érdekében a zárt ciklusú oxigénvisszalégzőkhöz hasonló kupak-terelőelemek szerelhetők a maratószelepekre.
Az EANx (Nitrox) légzőkeverék oxigénkoncentrációjától függően az áramlási sebesség 7-17 liter/perc között változhat, így a mélységben eltöltött idő félig zárt rendszerű újralégzőkészülék használatakor a légzőgázpalack térfogatától függ. . A bemerítés mélységét a légzőzsákban lévő oxigén parciális nyomása (nem haladhatja meg az 1,6 atm-t) és a reduktor beállított nyomása korlátozza. A tény az, hogy a gáz kiáramlása egy kalibrált fúvókán szuperszonikus sebességgel rendelkezik , amely lehetővé teszi az áramlás változatlan tartását mindaddig, amíg a reduktor beállított nyomása kétszer vagy többször meghaladja a környezeti nyomást.
A készülék működési elve, hogy a kilélegzett gáz egy részét erőszakkal a vízbe juttatják (általában a belégzés térfogatának 1/7-1/5-e), és a légzőzsák térfogata nyilvánvalóan kisebb, mint a belélegzett gáz térfogata. a búvár tüdeje. Emiatt minden lélegzetvétel alkalmával a légzőgáz friss része kerül a tüdőgépen keresztül a légzőkörbe. Ez az elv lehetővé teszi, hogy a levegőn kívül bármilyen más gázt használjon légzési keverékként, és nagyon pontosan tartsa fenn az oxigén parciális nyomását a légzőkörben, függetlenül a fizikai aktivitástól és a mélységtől. Mivel a légzési gáz ellátása csak belégzés, és nem állandó, mint az aktív táplálású újralégzők esetében, a passzívan táplált, félig zárt rendszerű újralégzőt mélységében csak a légzőkörben lévő oxigén parciális nyomása korlátozza. A passzív betáplálású félig zárt ciklusú újralégzőkészülékek tervezésénél jelentős negatívum, hogy az automatizálást a búvár légzési mozgása aktiválja, ami azt jelenti, hogy a légzés súlyossága nyilvánvalóan nagyobb, mint más típusú készülékeknél. A hasonló működési elvű eszközöket a víz alatti barlangkutatók és a DIR búvároktatás követői részesítik előnyben.
Nagyon ritka kialakítású félig zárt ciklusú újralégző. Az első ilyen készüléket a Drägerwerk készítette és tesztelte 1914-ben. A működés elve a következő: 2 gáz van (oxigén és hígító), amelyek kalibrált fúvókákon keresztül jutnak a légzőzsákba, mint egy aktív betáplálású, félig zárt rendszerű újralégzőnél. Ezen túlmenően az oxigénellátás állandó térfogati sebességgel történik, mint a kézi adagolású zárt rebetherben, és a hígítószer a nyíláson keresztül szubszonikus áramlási sebességgel lép be, és a bevezetett hígítószer mennyisége a mélységgel nő. A légzőzsák összenyomódásának kompenzálása a hígítószer automatikus bypass szelepen keresztül történő adagolásával történik, és a felesleges légzőkeveréket ugyanúgy kiengedik a vízbe, mint az aktív betáplálású, félig zárt ciklusú újralégzőnél. Így csak a merülés során a víznyomás változása miatt változnak a légzési keverék paraméterei, és a mélység növekedésével az oxigénkoncentráció csökkenése irányába. A mechanikus önkeverők a fizikai aktivitás változásával hajlamosak megváltoztatni a légzőzsák oxigénkoncentrációját, és ez egyenes következménye annak, hogy működési elvük nagyon hasonlít ahhoz az elvhez, amelyre az aktív betáplálású, félig zárt újralégzőket építik.
A mechanikus önkeverőnél a mélységi határértékek megegyeznek az aktív betáplálású, félig zárt rendszerű újralégzővel, azzal az eltéréssel, hogy csak az oxigéncsökkentő beállított nyomásának kell a környezeti nyomás kétszerese vagy több. Időben az önkeverőt elsősorban a hígítógáz térfogata korlátozza, amelynek áramlási sebessége a mélységgel nő. Levegő, Trimix és HeliOx használható hígítógázként .
Nagyon ritka kialakítású félig zárt ciklusú újralégző. Ez a fajta rebreather működési elvét tekintve teljesen hasonló egy félig zárt ciklusú, aktív betáplálású rebreatherhez, azzal a különbséggel, hogy a lélegeztető keveréket nem előre, hanem a rebreather működése közben készítik el. A működés elve a következő: 2 gáz van (oxigén és hígító), amelyek kalibrált fúvókákon keresztül jutnak az ellentüdőbe, akárcsak egy aktív betáplálású, félig zárt rendszerű újralégzőben. Az oxigént és a hígítószert is állandó sebességgel szállítják, függetlenül a mélységtől, miközben a gázok keverednek az ellentüdőben. Az oxigén- és hígítószer-utánpótlás mértékétől függően megkapjuk a szükséges gázt. Ez a fajta rebreather minden hátrányával megvan, mint egy félig zárt, aktív betáplálású, ráadásul szerkezetileg bonyolultabb, és legalább két gázpalackra van szükség (míg egy aSCR normál működéséhez csak egy gázpalack szükséges). Az ilyen típusú újralégzők előnye, hogy nincs szükség a lélegeztető keverék előzetes elkészítésére és lehetőség van a kívánt gáz beállítására a körben (az O2 és a hígító áramlási sebességének beállításával) a forrásgázok megváltoztatása nélkül, de csak az arányuk. A következő hígítógázok használhatók: levegő, Trimix és HeliOx .
A regeneratív újralélegeztetők zárt és félig zárt légzési mintákban is működhetnek. Legfőbb különbségük az, hogy a szokásos szén-dioxid-abszorber mellett (helyett) regeneráló anyagot használnak: O3 (o-tri), ERW vagy OKCh-3, amelyet nátrium-peroxid alapúak hoznak létre . A regeneráló anyag nemcsak a szén-dioxid elnyelésére, hanem oxigén felszabadítására is képes. A regeneratív rebreather működési elve, hogy a búvár oxigénfogyasztását nem csak a hengerből érkező friss légzési keverék, hanem a regeneráló anyag oxigén felszabadulása is kompenzálja.
A regeneratív rebreather klasszikus képviselői az IDA-59, IDA-71, IDA-72, IDA-75, IDA-85 készülékek.
Külön-külön az IDA-71 típusú eszközök, amelyeket még mindig a harci úszók és felderítő búvárok egységeiben használnak, a legsikeresebb konstrukcióként említhetők. A készülék kialakítása és működési elve egyszerű és hozzáférhető. Helyes használat esetén nagyon megbízható. „Tiszteletre méltó” kora ellenére (elvileg az eszköz erkölcsileg elavultnak számít) az ilyen típusú eszközök legsikeresebb tervezésének számít, és jelenleg is gyártják ( Respirator plant ). Az IDA-75 és IDA-85 készülékeket kísérleti sorozatban gyártották, de a Szovjetunió összeomlása miatt nem kerültek gyártásba. A Szovjetunió összeomlása után a tervezőirodák még nem találtak fel olyan készüléket, amely jellemzőiben felülmúlja az IDA-71-et.
A dekompressziós módokat nem használják tiszta oxigénnel zárt ciklusú berendezésben történő leereszkedés során. A haditengerészeti búvárszolgálat szabályai szerint a tiszta oxigénes merülések 20 méteres mélységig megengedettek. Az AKS és AAKS típusú keverékek használatakor a dekompressziós ereszkedés 40 méteres mélységig megengedett - az IDA-71 készülékben, és legfeljebb 60 méter az IDA-75 és IDA-85 készülékekben. A maximális megengedett dekompressziós idő ezekben a mélységekben 30 perc. A megadott tartózkodási idő túllépése esetén a kilépés a dekompressziós módnak megfelelően történik.