Ребризер - це рециркуляційний дихальний апарат, тобто такий апарат, в якому, на відміну від аквалангу (SCUBA), при видиху дихальна суміш не видаляється у воду зовсім або видаляється не повністю. Натомість відпрацьована суміш обробляється для можливості повторного дихання їй (re-breathe - повторний вдих). Для цього потрібно видалити із суміші двоокис вуглецю(вуглекислий газ) та додати до суміші кисень.
Перше завдання вирішується у всіх ребризерах однаково - у їх складі завжди є включена в дихальний контур ємність (поглинальна каністра), яка заповнена хімічною речовиною, що активно поглинає вуглекислий газ.
Друге завдання - додавання до суміші кисню - вирішується в різних типахребризерів по-різному. Давайте розглянемо це детальніше...

Які бувають ребризери?

Усі ребризери за принципом дії можна розділити на великі групи: напівзамкнутіі повністю замкнуті.
У замкнутихребризерах (CCR - Closed Circuit Rebreathers) суміш, що видихається, повністю надходить на переробку і після видалення вуглекислого газу в неї додається чистий кисень. Не можна сказати, що суміш у цих типів ребризерів зовсім не витравлюється у воду, швидше вона не витравляється при плаванні на постійній глибині. При спливанні, тобто при зменшенні зовнішнього тиску, дихальна суміш розширюється і її надлишок видаляється у воду через клапан, що травить.
Напівзамкнутіребризери (SCR - Semi Closed Rebreathers) відрізняються від замкнутих тим, що суміш з дихального контуру видаляється навіть при плаванні на постійній глибині, але кількість суміші, що видаляється набагато менше, ніж у звичайного аквалангу. Видалення частини суміші необхідне тому, що для підтримки необхідного рівнякисню в дихальній суміші тут використовується не чистий кисень, а штучні дихальні суміші типу Nitrox, Trimix та Heliox. Тому необхідно видаляти надлишок нейтральних газів: азоту та гелію.
У свою чергу і замкнуті та напівзамкнені ребризери можуть бути кількох типів за принципом, яким підтримується оптимальний склад дихальної суміші.
Замкнуті:
1) Кисневі ребризери(CCOR - Closed Circuit Oxygen Rebreather) працюють чистому кисні, тобто. дайвер дихає чистим киснем без домішки будь-яких нейтральних газів. Такий принцип спрощує конструкцію та зменшує розміри, але й вносить свої обмеження. Ми з Вами знаємо, що кисень ставатиме токсичним при збільшенні парціального тиску понад 0.5 бар. При цьому токсичність проявляється у двох формах: легеневої (обчислюваної в OTU - Oxygen Tolerance Units) та судомної (обчислюваної за впливом на центральну нервову систему CNS – Central Nervous System). Максимально безпечним парціальним тиском кисню для дайверів вважається значення 1.6 бару (зазвичай 1.4 для тривалих експозицій) і лише в ексренних випадках допускається короткочасне збільшення його до 2.0 бару (3.0 у Французьких та Російських ВМФ). З урахуванням того, що в дихальному контурі апарату все одно залишається трохи нейтрального газу, максимальна глибина занурення в таких апаратах обмежена 7 метрами (10 метрів в екстрених випадках).
Іншим негативним фактором дії чистого кисню є те, що він "підживлює" будь-яким проявам карієсу або інших захворювань ротової порожнини. Тому при використанні таких апаратів не забувайте регулярно відвідувати стоматолога (що, до речі, рекомендується і всім дайверам) і проблем із зубами у Вас не буде.
Завдяки невеликим розмірам, великої автономності і, головне, відсутності бульбашок, що видихаються, такі апарати користуються великою популярністю у військових і підводних біологів.
Найбільш відомі представники цього типу: Draeger LAR VI та OMG Castoro C-96.
2) Кисневі ребризери з хімічною регенерацією дихальної суміші(СССR - Closed Circuit Chemical Rebreather). Схожі за конструкцією з ребризерами попереднього типу, але відрізняються принципом відновлення вмісту кисню в суміші. Справа в тому, що на відміну від поглинальної речовини, яка просто поглинає вуглекислий газ, в каністри таких апаратів заряджається регенеруюча речовина, яка при поглинанні 1 літра вуглекислого газу виділяє приблизно 1 літр кисню.
При малих розмірах такі апарати мають фантастичну автономність. Наприклад, при використанні типового представника цієї групи радянського апарату ІДА-71 вдавалося плавати під водою протягом 6! годин.
На жаль регенеративна речовина дуже примхлива у використанні. При попаданні води в поглинальну каністру відбувається виділення піноподібного лугу, виходить той самий "каустичний коктейль", яким лякають дайверів, говорячи про ребризерів (це один із найпоширеніших міфів). Цей "коктейль" може дуже сильно пошкодити ротову порожнину, горло, трахею і навіть легкі дайвери. Звичайна поглинальна речовина поводиться набагато спокійніше. Так, луг виділяється при намоканні, але без бурхливої ​​реакції і визначити надходження води можна не спробувавши суміш на смак, а просто за утрудненості дихання.
Такий тип апаратів застосовувався лише військовими і лише двох країн - СРСР і Франції. Нині через складність поводження з регенеративними речовинами цей тип апаратів відходить у минуле.
3) Ребризери на дихальних сумішах з електронним керуванням (CCMGR - Closed Circuit Mixed Gas Rebreather). Як зрозуміло з назви, цей тип ребризерів має електронну системууправління, яка включає датчик парціального тиску кисню, електронну схему, яка аналізує вміст кисню в суміші і дає сигнал електричному клапану додати чистий кисень в дихальний контур до оптимального рівня. Переваги такої схеми зрозумілі: можливість роботи з газовими сумішами (а не чистим киснем) і як наслідок занурюватися практично на будь-яку глибину, завжди оптимальний парціальний тиск кисню на будь-якій глибині, відсутність бульбашок при плаванні, максимально можлива економія дихальної суміші та більша автономність. З іншого боку, це складна конструкція з можливістю відмови електроніки, складна і дорога в обслуговуванні. Датчики, що працюють на електрохімічному принципі, мають обмежений термін використання при високій цініі вимагають заміни зазвичай не рідше одного разу на рік.
Найбільш відомі представники типу: Buddy Inspiration, CIS Lunar.
4) Ребризери на дихальних сумішах з напівавтоматичним керуванням(Ребризер KISS). Відрізняються від попереднього типу тим, що датчики та електронна схемазаймаються лише моніторингом парціального тиску кисню, а дайвер сам додає кисень у дихальний контур за потреби.
Найбільш грамотна схема такого типу апаратів передбачає автоматичну постійну подачу кисню через дюзу в кількостях менших ніж необхідно дайверу, а дайвер додає кисень тільки для підтримки оптимального рівня парціального тиску. У цьому випадку кількість ручних маніпуляцій з апаратом сильно скорочується з одного боку та з іншого відсутня одна з точок відмови – електромагнітний клапан.
Напівзамкнені:
1) З активною подачеюдихальної суміші(CMF SCR - Constant Mass Flow Semi Closed Rebreathers). У цих апаратах при відкритті вентиля балона, що містить дихальну суміш, вона починає безперервно подаватися через калібровану дюзу в дихальний контур. Парціальний тиск кисню підтримується за рахунок видалення точно такої ж (!!!) кількості відпрацьованої суміші у воду. Швидкість подачі свіжої суміші (літри за хвилину) залежить від пропускну здатністьдюзи і вибирається залежно від глибини занурення та складу дихальної суміші.
Привабливими рисами у використанні такого типу ребризерів є простота конструкції, легкість розрахунків та обслуговування. Тривалість занурення (за запасами дихальної суміші) практично не залежить від глибини, тому що на всіх глибинах споживання суміші з балона змінюється дуже незначно, з іншого боку парціальний тиск кисню в дихальному контурі дуже сильно (навіть більше ніж у звичайного аквалангу!) залежить від двох факторів: глибини занурення та рухової активності дайвера (тобто споживання кисню).
Найбільш відомі представники типу: Draeger Dolphin та Ray, OMG Azimuth.
2) З пасивною подачеюдихальної суміші(PA SCR - Passive Addition Semi Closed Rebreather). У цьому типі ребризерів парціальний тиск кисню також підтримується за рахунок витравлення частини відпрацьованої суміші у воду, але (!!!) чітко встановлене конструкцієюкількість суміші видаляється з дихального контуру при кожному видиху (зазвичай від 8 до 25% обсягу видиху). Замість віддаленої з балона надходить рівну кількістьсвіжої дихальної суміші. Відомо, що частота дихання безпосередньо пов'язана із споживанням кисню дайвером, тому парціальний тиск у дихальному контурі таких апаратів практично не залежить від споживання кисню і залежить тільки від глибини занурення (також, як у звичайному акваланзі). Просто можна сказати, що плаваючи з цим типом ребризера, дайвер використовує всі розрахунки пов'язані з використанням газових сумішей у звичайному акваланзі, але має при собі запас газу в 4-10 разів (залежно від коефіцієнта стравлювання), що перевищує реальний обсяг балона.
Найбільш відомі представники типу Halcyon RB-80, K-2 Advantage, DC-55.

Як влаштовані ребризери?

Всі ребризери без винятку влаштовані складніше, ніж акваланги. Це зрозуміло, так як і принцип роботи у них складніше. Проте всі вони мають подібні конструктивні особливості, які й уможливлюють їхню роботу.
По-перше, на відміну від аквалангу, де один шланг, що йде від балона до загубника, вже давно став нормою, в ребризері використовуються два шланги- один подачі суміші до загубнику, інший повернення суміші в дихальний контур.
Так як дихальна суміш не видихається у воду, а повертається, то потрібна ємність, у яку її можна повернути. Крім того, дихальна суміш у цій ємності повинна мати такий самий тиск, як і оточуюча вода. Тому кожен ребризер має один чи два дихальних мішка(breathing bag) з яких дайвер вдихає і куди видихає газову суміш під тиском, що дорівнює тиску навколишнього середовища. Мішки можуть бути м'якими або напівжорсткими (на напівзамкнених ребризерах з пасивною подачею).
Для очищення суміші від вуглекислого газу усі ребризери мають каністру, в яку засипається хімічний поглинач.
Як уже говорилося вище, поглинальна речовина дуже не любить, щоб у каністру потрапляла вода. Тому більшість ребризерів мають у конструкції пастки для водичи гідрофобні мембрани. Мета таких пристроїв перехопити воду, що надійшла через загубник, і не дати їй потрапити в поглинач. Зазвичай як пастки використовують другий дихальний мішок (мішок видиху), який до того ж дозволяє зменшити опір видиху ребризера.

Переваги ребризерів.

Говорячи про переваги потрібно почати з чергового міфу про те, що ребризери дешевше у використанні ніж акваланги, тому що витрачають менше дихальної суміші... Це дійсно так, але за умови використання сумішей на основі гелію (!!!) який дорогий. При використанні відносно дешевого Nitrox економія витрати суміші може навіть перекриватися витратами на поглинач. Крім того, для складних типів ребризерів, таких як замкнуті апаратиз електронним управлінням потрібно брати до уваги необхідність заміни датчиків, які також є недешевими та забезпечення поверхневої групи підтримки на випадок непередбачених обставин!!!
Інший міф – ребризери дозволяють плавати так довго і так глибоко, що це недосяжно зі звичайним аквалангом. Це теж правда, але під це правило підходять не всі типи ребризерів, а лише ребризери замкнутого циклу, що працюють на сумішах! Всі інші типи ребризерів не підпадають під це визначення.
Тепер про реальні переваги:
1) Менша шумність і менша кількість бульбашок, які зазвичай розлякують усю обережну морську живність;
2) Майже стала плавучість при циклі вдих-видих. Так як загальний обсяг дихальної суміші в системі легені-ребризер залишається майже незмінним, то при вдиху дайвера не тягне нагору, а при видиху не кладе вниз. Дуже цінна особливістьдля підводних фотографів та відеооператорів, чи не так?;
3) При поглинанні вуглекислого газу виділяється деяка кількість водяної пари та теплоти, тому дайвер дихає підігрітим та зволоженим повітрям. Це підвищує комфорт і зменшує ризик декомпресійної хвороби, особливо при плаванні в холодній воді. З цієї причини ребризери не стають на фрі-флоу.
4) При організації серйозних експедицій, що вимагають застосування газових сумішей, доводиться доставляти на місце занурення значно менше балонів з газами. Хоча, як написано вище, Ви навряд чи виграєте у вартості, але ребризери витрачають значно меншу кількість газових сумішей, ніж акваланги, тому для експедиції з ребризерами дійсно знадобиться менше газів.

Недоліки ребризерів.

Знову почнемо з міфів. Про каустичний коктейль ми вже говорили вище, як і про способи боротьби із цим явищем. Залишається лише відзначити, що у сучасних ребризерах отримати такий коктейль дуже важко, навіть якщо спеціально намагатися. Навіть при випусканні загубника з рота він спливає вгору завдяки позитивній плавучості шлангів і починає стравлювати суміш із мішка вдиху, тому кількість води, що потрапила в мішок видиху, незначна.
Складність навчання. Почасти вірно, по крайнього заходу щодо замкнутих ребризерів на сумішах. Навчання на всі інші типи ребризерів, безумовно, передбачає базові знанняу студента, але не складніше, ніж будь-який з курсів підводного плавання.
Складність обслуговування. Так, на обслуговування будь-якого ребризера потрібно більше сил і часу, ніж на акваланг, але процедури стандартні і не викликають складнощів. Потрібна лише звичка, втім, як і під час обслуговування SCUBA.
Найголовніший міф - купівля ребризера коштуватиме значно дорожче, ніж акваланг. Дійсно, в основному ребризери дорожчі за середній комплект SCUBA, але деякі моделі, особливо напівзамкнуті ребризери з активною подачею, цілком зіставні за ціною з гарним комплектом SCUBA.
Тепер перейдемо до реальних недоліків:
1) Ребризер - апарат не індивідуалістів, він набагато більш ніж акваланг вимагає тренувань та роботи в команді. Хоча, чи варто це вважати недоліком?
2) Складність використання одного апарату двома дайверами в екстреній ситуації. Хоча зараз деякі дайвери відпрацьовують таку вправу, але переважно використовується дихання аварійного дайвера по відкритому циклу з окремого аварійного балона або балона з дихальною сумішшю ребризера.
3) Більша вагата габарити самого апарату (не включаючи балони) – складність при подорожах.
4) Необхідність забезпечення витратними матеріалами(газові суміші та поглинач) на місці занурення. Хоча газові суміші використовуються переважно стандартні, а поглинач з'явиться тоді, коли ребризери стануть звичайними на наших водоймах.

Ізолюючий дихальний апарат ІДА-59М(рис. 9) є автономним дихальним апаратом регенеративного типу із замкнутим циклом дихання. Апарат ізолює органи дихання підводника від навколишнього середовища та призначений для забезпечення дихання підводника при виході з апл, а також для тимчасової підтримки життєдіяльності у відсіках аварійної пл. Основні складові апарату ІДА-59М показані на рис. 9:

1. Нагрудник 1 з пришитим нижнім брасом 6 і поясним ременем 16.

3. Азотно-гелієво-кисневий балон 3 з редуктором 5 і хрестовиною 4.

4. Кисневий балон 14 з редуктором 13 та перемикачем 12.

5. Клапанна коробка 9 з гофрованими трубками вдиху та видиху.

6. Кільцевий дихальний мішок 10, на якому розташовується дихальний автомат 8 і запобіжний клапан 11.

Нагрудник з поясним ременем та нижнім брасом служить для монтажу вузлів апарату та закріплення на тулубі підводника. Регенеративний патрон (рис. 10). Його двостінний корпус містить 1,7...1,8 кг зернистої регенеративної речовини О-3. На верхній кришці є штуцера 1, 2 для приєднання до дихального мішка, на нижній - зарядний штуцер з ковпачковою гайкою 8. Дінці внутрішнього корпусу 6 обладнані решітками 3, 7. Кільцеві полички 5 перешкоджають проходу суміші, що видихається вздовж. Газова суміш, що видихається, через штуцер видиху 2 надходить у патрон, проходить через грати 3 через шар речовини О-3, де звільняється від вуглекислого газу і збагачується киснем, потім через нижні грати 7 надходить у зазор між внутрішньою і зовнішньої стінкамиі далі через штуцер вдиху 1 дихальний мішок. Азотно-гелієво-кисневий балон (рис. 9) ємністю 1 літр служить для зберігання штучно приготовленої газової суміші, Що містить 60% азоту, 15% гелію та 25% кисню при тиску 180 ... 200 кгс/см2 (при навчальних спусках допускається тиск не менше 100 кгс/см2). Балон має триколірне забарвлення: чорне з буквою «А» (азот), коричневе з буквою «Г» (гелій) і блакитне з буквою «К» (кисень). До балона за допомогою різьбових з'єднаньприєднані редуктор 5 і хрестовина 4. Азотно-гелієво-кисневий редуктор 5 призначений для зниження тиску азотно-гелієво-кисневої суміші, що знаходиться в балоні, до тиску на 5,3 ? 6,6 кгс/см2 більшого, ніж тиск навколишнього середовища .

Мал. 9. Апарат ізолюючий дихальний ІДА-59М

1 – нагрудник; 2 – регенеративний патрон; 3 – азотно-гелієво-кисневий балон; 4 – хрестовина; 5 – редуктор; 6 – брасовий ремінь; 7 – ремінь із карабіном; 8 – дихальний автомат; 9 – клапанна коробка; 10 – дихальний мішок; 11 – запобіжний клапан; 12 – перемикач; 13 –редуктор; 14 – кисневий балон; 15 – карабін; 16 – поясний ремінь

Рис.10. Регенеративний патрон

1 – штуцер вдиху; 2 – штуцер видиху; 3, 7 – грати; 4 – зовнішній корпус; 5 – кільцева поличка; 6 – внутрішній корпус; 8 – ковпачкова гайка

Азотно-гелієво-кисневий редуктор

Азотно-гелієво-кисневий редуктор складається із запірного вентиля та редуктора, розміщених в одному корпусі. Запірний вентиль з малим моментом, що крутить, відкривається обертанням проти годинникової стрілки, закривається за годинниковою стрілкою. На корпусі редуктора є два штуцери: штуцер високого тиску, закритий ковпачковою гайкою та службовець для зарядки балона АГК сумішшю, та штуцер низького тиску, який приєднується до трубки з'єднувальної дихального автомата. Редуктор працює в такий спосіб (рис. 17). Через відкритий клапан вентиля газова суміш з балона АГК потрапляє під клапан редуктора і через отвір у сідлі клапана наповнює камеру низького тиску 2. Камера редуктора зверху закрита гумовою мембраною 6 над якою поміщається регулювальна пружина 7 і металевий ковпачок з отворами. У міру наповнення камери низького тиску гумова мембрана 6 прогинається і стискає пружину регулювальну 7, звільняючи штовхач клапана, який у свою чергу дає можливість клапану 3 редуктора під дією пружини переміщатися вгору до повного перекриття отвору в сідлі клапана редуктора. Приплив газу до камери низького тиску припиняється, якщо газ із камери низького тиску не витрачається. При закінченні газу мембрана 6 прогинається вниз, клапан редуктора 3 під дією штовхача знову відкривається і пропускає газ в камеру низького тиску. З камери низького тиску через канал і фільтр газ потрапляє в хрестовину 1. Хрестовина служить для з'єднання камери низького тиску азотно-гелієво-кисневого редуктора з пускачем 4 ДГБ і дихальним (легеневим) автоматом 13, для чого до хрестовини приєднані з'єднувальна трубка дихального автомата 10 із ніпелем байонетного замку 9 від ДГБ (див. рис. 16). В одному зі штуцерів хрестовини розташований запобіжний клапан, що стравлює азотно-гелієво-кисневу суміш із камери низького тиску редуктора АГК при тиску на 14...17 кгс/см2 більше оточуючого. Кисневий балон ємністю 1 літр служить зберігання медичного кисню (99%, трохи більше 1% азоту) при тиску 180…200 кгс/см2 (при навчальних спусках допускається тиск нижче 100 кгс/см2). На балоні є редуктор 23 с запірним вентилемта перемикач 20 (див. рис. 17). Кисневий редуктор пристрою аналогічний азотно-гелієво-кисневому редуктору, але на відміну від нього має герметичний ковпачок. Тому під ковпачком на будь-якій глибині зберігається атмосферний тискв 1 кгс/см2. У зв'язку з цим тиск у камері низького тиску кисневого редуктора також залишається постійним – 5,5 6,5 кгс/см2 – протягом усього періоду роботи редуктора і не залежить від величини навколишнього тиску. На глибині 55 ... 65 м, коли тиск навколишнього середовища стає рівним тиску в камері редуктора, кисню в дихальний мішок повністю припиняється.

Клапанна коробка (рис. 11) з гофрованими трубками вдиху та видиху служить для:

– приєднання дихального апарату до гідрокомбінезону;

- забезпечення під час дихання циркуляції газової суміші в апараті замкненого циклу;

– для включення на дихання в апарат та перемикання на дихання в атмосферу.

Клапанна коробка складається з корпусу, слюдяних клапанів вдиху 5 і видиху 3, пріжинами, що притискаються, і пробкового крана 8.

Рис.11. Клапанна коробка:

1 – патрубок видиху; 2 – напрямна клапана; 3 – клапан видиху; 4 – прокладка; 5 – клапан вдиху; 6 – патрубок вдиху; 7 – штуцер; 8 – корковий кран

Клапанна коробка трубкою вдиху з патрубком 6 з'єднана з дихальним мішком, трубкою видиху з патрубком 1 з патроном регенеративним. При вдиху в клапанній коробці створюється розрядження, внаслідок чого клапан видиху 3 закривається, а клапан вдиху 5 відкривається і дихальна суміш надходить у легені. При видиху в клапанній коробці тиск підвищується, клапан вдиху 5 закривається, а клапан видиху 3 відкривається і пропускає газову суміш, що видихається, в регенеративний патрон. За допомогою коркового крана 8 проводиться включення в апарат (ручка крана при цьому повертається у бік кисневого балона) або перемикання на дихання в атмосферу (ручка крана при цьому повертається у бік АГК-балона). Клапанна коробка має штуцер 7 для під'єднання маски з переговорним пристроєм або гідрокомбінезону СГП-К за допомогою накидної гайки.

Дихальний мішок (рис. 12) має кільцеву форму і виконаний у вигляді коміра, що облягає шию підводника. Така форма дихального мішка покращує стійкість, що особливо важливо при вільному випливанні, і підтримує голову підводника над поверхнею води після випливання. Місткість дихального мішка 6…8 л. Виготовлений він з м'якої прогумованої тканини і кріпиться до нагрудника за допомогою шльовок. У верхній частині дихального мішка (на тильній стінці) розміщений автоматичний пускач (дихальний автомат) 3. У нижній частині закріплені гофровані трубки видиху 5 і вдиху 1, запобіжний клапан 6, два штуцери 8 з накидними гайками для приєднання регенеративного патрона, шту для приєднання кисневого та азотно-гелієво-кисневого балонів. Усередині мішка є трійник 10, що з'єднує трубку вдиху 1 з відрізком трубки від патрона регенеративного і дихальної трубкою 4, що має бічні отвори по всій довжині. Ці отвори забезпечують надходження газової суміші на вдих з мішка за будь-якого положення підводника. Сполучна трубка 2 підводить газову суміш з АГК-баллону під клапан дихального автомата. Дихальний автомат (автоматичний пускач) (рис. 13) забезпечує автоматичне поповнення дихального мішка азотно-гелієво-кисневою сумішшю при зануренні або вирівнюванні тиску з навколишнім в необхідному для дихання підводника об'ємі.

Мал. 12. Дихальний мішок:

1 – трубка вдиху; 2 – сполучна трубка; 3 – дихальний автомат; 4 – дихальна трубка; 5 – трубка видиху; 6 – запобіжний клапан; 7, 8, 9 – штуцери; 10 – трійник

Внутрішня порожнина дихального автомата ізолюється від навколишнього середовища еластичною мембраною 1, що притискається до корпусу захисною кришкою 2 з різьбовим кільцем 3. Газова суміш через штуцер 6 з фільтром 7 підводиться до клапана 5, який притискається до сідла пружиною 8. Зусилля на шток клапана передається важелями 11 і 12, висота розташування яких регулюється гвинтом 4 і гайкою 13. 9, що стискає пружину 10. У дихальний мішок газова суміш надходить через вирізи в днище корпусу. Дихальний автомат перепускає газову суміш при розрядженні в мішку 110 ... 160 мм вод. Запобіжний клапан (рис. 14) забезпечує скидання надлишку газової суміші з дихального мішка апарату як у процесі його використання так і при зберіганні на підводному човні.

Рис.13. Дихальний автомат:

1– мембрана; 2 – кришка; 3 – різьбове кільце; 4, 9 – гвинти; 5 – клапан; 6 – штуцер; 7 – фільтр; 8, 10 – пружини; 11, 12 – важелі; 13 – гайка

Рис.14.Запобіжний клапан

1 – кришка; 2, 3 – пружини; 4 – шток; 5 – клапан-мембрана; 6 – зворотний клапан; 7 – корпус; 8, 9 – гайки

Він встановлюється в нижній частині дихального мішка і закріплюється накидною гайкою 8. Конструктивно він є поєднанням двох клапанів: основного - клапана-мембрани 5 і зворотного гумового клапана 6. При підвищенні тиску в дихальному мішку мембрана 5, долаючи зусилля пружин 2, 3 від сідла та відкриває вихід надлишкової газової суміші через бічні отвори в корпусі 7. Дихання підводника в апараті (див. рис. 9) здійснюється через клапанну коробку 9, яка приєднується до ніпелю шолома гідрокомбінезону СГП-К. Необхідний для дихання склад газів у дихальному мішку 10 забезпечується за рахунок поглинання вуглекислого газу і виділення кисню хімічною речовиною регенеративного патрона 2, подачі кисню через кисневий перемикач 12, а також подачі азотно-гелієво-кисневої суміші через легеневий автомат 8 . 59М змонтовані на нагруднику 1, за допомогою якого апарат закріплюється на тулуб підводника поверх гідрокомбінезону СГП-К. На брасовому ремені 6 нагрудника закріплюється ремінь з карабіном 7, який служить для утримання підводника в люку підводного човна в процесі шлюзування при виході вільним спливанням через люки рятувальні, оснащені блоком подачі повітря. Карабін апарату 15 призначений для утримання підводника при виході з підводного човна на буйрепі біля мусингу. Ремінь карабіна 15 закріплений на поясному ремені апарату 16. За допомогою штуцера хрестовини 4 апарат ІДА-59М з'єднується з ДГБ (див. рис. 16). Попередньо зі штуцера викручується ковпачкова гайка.

У комплекті апарату є маска (рис. 15), призначена для використання апарату ІДА-59М без гідрокомбінезону СГП-К у сухих та частково затоплених відсіках підводного човна. Маска дозволяє дихати в апараті та забезпечує ізоляцію органів дихання та очей від навколишнього газового чи водного середовища.

Мал. 15. Маска:

1 – лямки; 2 – окуляри; 3 – переговорний пристрій; 4 – косинець; 5 – накидна гайка; 6 – прокладка

За допомогою косинця 4 і накидної гайки 5 з прокладкою маска 6 приєднується до клапанної коробки апарату. Для кріплення та щільного старанності маски за контуром обличчя вона має лямки 1, які дозволяють підігнати маску за розміром голови. Маска випускається трьох розмірів:

1 – малий,

2 – середній,

3 – великий.

Додатковий гелієвий балон (рис. 16) використовується спільно з апаратом ІДА-59М для виходу підводників із глибин понад 100 м при забезпеченні силами. Пошуково-рятувальні служби ВМФ. Балони ДГБ поставляються у зборі з редуктором, пускачем, сполучними шлангами та арматурою. Балон 1 з гелієм укладено в чохол 7. У кишені 6 чохла розміщений пускач, з'єднаний шлангом 5 з трійником 3 редуктора. Шлангом 10 з байонетним замком 9 та накидною гайкою 8

Мал. 16. Додатковий гелієвий балон:

1 – балон; 2 – редуктор; 3 – трійник; 4 – карабін; 5, 10 – шланги; 6 – кишеня чохла; 7 – чохол; 8 – накидна гайка; 9 – байонетний замок

Балон ДГБ приєднується до хрестовини азотно-гелієво-кисневого балону. Редуктор 2 із запірним вентилем ввернуть у горловину балона. Карабіном 4 балон закріплюється до поясного ременя апарату. Габаритні розміриДГБ та його деталей у зборі не перевищують 330×160×110 мм, маса балона 3,2 кг, місткість 1,3 л, робочий тиск 20 МПа (200 кгс/см2). Редуктор гелієвого балона за пристроєм та принципом дії аналогічний редуктору азотно-гелієво-кисневого балона, але на відміну від нього відрегульований на настановний тиск 1...1,2 МПа (10...12 кгс/см2).

Принципова схема дії

При вдиху (рис. 17) газова суміш дихального мішка 17 через гофровану трубку 8 і клапан вдиху 9 надходить в органи дихання. При виході газова суміш через клапан видиху 14 і гофровану трубку 16 надходить регенеративний патрон 27 з хімічною речовиною О-3. Очищена від вуглекислого газу та збагачена киснем газова суміш надходить у дихальний мішок 17, де змішується з газами, що надходять з балонів апарату та ДГБ через механізми подачі газових сумішей 13 і 20. Кисневий редуктор 23 і перемикач 5 5 від 5 від 5 від 5 від 5 забезпечують безперервну подачу кисню в дихальний мішок 17 з кисневого балона. Подача кисню залежить від глибини та режимів роботи апарату «занурення-випливання». B період підвищення тиску навколишнього середовища на глибинах від 0 до 20 м клапан 21 перемикача відкритий, сідло 24 перекрито мембраною 26, кисень через дюзи Д1, Д2 і Д3 надходить дихальний мішок. Подача кисню визначається таруванням дюзи Д1 і становить 0,3...0,6 л/хв. На глибині 20...24 м тиск у порожнині впливає на мембрану 19 прогинає її, долаючи зусилля пружини 18, внаслідок чого клапан 21 під впливом пружини 22 закривається, подача кисню здійснюється через дюзи Д1 і Д3 (близько 1 л). На глибинах 25...30 м мембрана 26 під впливом цього тиску, долаючи зусилля пружини 25, відкриває сідло 24, кисень з редуктора надходить через отвір сідла 24. Так як прохідний переріз отвору сідла 24 набагато більше прохідного перерізу дюз Д2 що діє на мембрану 26, зростає до значення тиску кисню на виході з редуктора. Зусилля від впливу тиску на поверхню мембрани 26 стає значно більше зусилля пружини 25, і сідло 24 залишається відкритим у процесі подальшого занурення та спливання. При підйомі поверхню подача кисню з кисневого балона відновлюється глибині 55…65 м. Подача кисню здійснюється через дюзу Д3 (близько 1 л/мин). У міру підйому подача кисню збільшується. На глибині 20...24 м зусилля пружини 18 долає газовий тиск на мембрану 19, клапан 21 відкривається, починається надходження кисню в дихальний мішок через дюзи Д2 і Д3 (3,0...4,4 л/хв). Така подача кисню залишається після підйому на поверхню. При підвищенні навколишнього тиску або при виникненні розрідження в дихальному мішку 17 мембрана 2 дихального автомата 3, прогинаючи через систему важелів відкриває клапан 11 і забезпечує надходження газової суміші в дихальний мішок. Таким чином, при виході з глибин менше 100 м при компресії в шлюзовому пристрої дихальний мішок 17 поповнюється 25%-ої азотно-гелієво-кисневою сумішшю, що надходить з АГК-балону через редуктор, трійник 1 і клапан 11 дихального автомата 13. з глибин понад 100 м дихальний апарат працює разом із ДГБ. У цьому випадку дихальний мішок 17 подається гелій, що надходить з ДГБ через редуктор 5, пускач 4 і дихальний автомат 13. Так як тиск на виході з редуктора 5 (10...11 гс/см2) більше тиску, створюваного редуктором АГК-балону (5 ,3…6,6 кгс/см2), то мембрана 6 під впливом тиску надходить гелію, долаючи зусилля пружини 7, прогинається і забезпечує закриття клапана 3. Подача азотно-гелієво-кисневої суміші до дихального автомата 13 припиняється на глибинах 75…90 м , і замість неї в дихальний мішок подається гелій.

Мал. 17. Принципова схемадії апарату ІДА-59М:

1 – хрестовина; 2 – камера редуктора; 3,11,21 – клапани; 4 – пускач ДДБ; 5,23 – редуктори; 6,12,19,26 – мембрани; 7,18,22,25 – пружини; 8 – трубка вдиху; 9 – клапан вдиху; 10 – клапанна коробка; 13 – дихальний автомат; 14 – клапан видиху; 15 – запобіжний клапан; 16 - трубка видиху; 17 – дихальний мішок; 20 - кисневий перемикач; 24 – сідло клапана; 27 – регенеративний патрон

Характеристика регенеративних речовин та газів, що застосовуються для дихання в апараті ІДА-59М

Для регенерації газового середовища в ізолюючому дихальному апараті ІДА-59М використовують гранульовану регенеративну речовину О-3на основі надперекису калію До 2 Про 4. Хімічна реакція поглинання вуглекислого газу та вологи з видихуваної підводником газової суміші та насичення її киснем може бути представлена ​​в наступному вигляді:

До спорядження регенеративних патронів допускають регенеративні речовини, що містять кисню не менше 130 л/кг і двоокису вуглецю - не більше 15 л/кг. Як поглинач двоокису вуглецю використовується хімічний вапняний поглинач (ХПІ). Речовина ХПІ використовується в основному при відпрацюванні особовим складом навчальних завдань в умовах навчально-тренувальних станцій та комплексів. Процес поглинання двоокису вуглецю може бути представлений у вигляді:

До використання допускається поглинач із вмістом двоокису вуглецю не більше 20 л/кг. Речовина О-3 є хімічно активною. Воно бурхливо реагує з водою, олією, спиртом і рідким паливом. Тому при роботі з речовиною О-3, а також при зберіганні заряджених апаратів на пл слід дотримуватись найсуворіших запобіжних заходів, щоб уникнути вибухів і пожеж. Для аналізу регенеративної речовини О-3 на вміст кисню та двоокису вуглецю та поглинача ХПІ на вміст двоокису вуглецю застосовується прилад кальциметр. Проби на аналіз гранульованої регенеративної речовини або хімічного поглинача відбираються з кожного барабана, що знову розкривається (ємність для транспортування і зберігання речовини). З трьох різних місцьбарабана відбирають щонайменше трьох проб. Для дихання в апараті ІДА-59М використовується медичний газоподібний кисень (99% О2 та 1% N2), ГОСТ 5583-78. Користуватись технічним киснем для дихання водолазів забороняється. Кисень одержують із заводу та у транспортних балонах доставляють на навчально-тренувальні станції та комплекси, де їм набивають кисневі балони апаратів ІДА-59М. Для набивання АГК-балонів використовують 25% азотно-гелієво-кисневу суміш, яка містить 25% кисню, 15% гелію та 60% азоту. При цьому максимальний парціальний тиск кисню, що застосовується при рятуванні підводників з аварійного підводного човна, дещо перевищує встановлений для водолазних спусків (1,3...1,8 ата). Тому терміни перебування на глибинах 80...100 м при диханні 25% азотно-гелієво-кисневою сумішшю для попередження кисневого отруєння обмежені 15...20 хв. Використання 25% АГК-суміші завдяки підвищеному парціальному тиску кисню забезпечує деяке збільшення термінів перебування під водою під найбільшим тиском при виході з глибин до 100 м включно без небезпеки виникнення підводників декомпресійної хвороби. У той же час вихід особового складу з аварійного підводного човна на цій суміші методом підйому буйрепу дозволяє застосувати більш короткі режими. При виході з глибини понад 100 м ця суміш для дихання непридатна через небезпеку кисневого отруєння і має розбавлятися в дихальному мішку апарата чистим гелієм з ДГЛ. Проведення аналізів повітря на вміст шкідливих речовин, перевірка складу газових сумішей по кисню проводиться через кожні три місяці експлуатації компресорних установок перед початком експлуатації нововстановлених або відремонтованих компресорів, повітряних магістралей та балонів. Висновок про придатність регенеративних речовин, хімпоглинача, газових сумішей та повітря для дихання водолазів незалежно від місця виконання аналізів дає лікар-спецфізіолог (лікар) корабля (організації ВМФ) або особа, яка здійснює медичне забезпеченняводолазних спусків.

Командування сил спеціальних операцій Російської Федераціїотримало нові двосередні дихальні апарати, так звані ребризери. Про це пишуть журналісти газети. Завдяки новим апаратам російські військові зможуть дихати як занурення на глибину до 20 метрів, так і затяжні стрибки з парашутом з висоти 8-10 тисяч метрів над рівнем моря. За словами фахівців, універсальні дихальні прилади, які могли б працювати і під водою, і в розрядженому повітрі, існували лише у двох країнах – США та Німеччині (команда «тюленів» №6 та німецька Kommando Spezialkräfte відповідно). Тепер до двох цих держав додасться ще й Росія. Завдяки новому двосередньому дихальному апарату оперативно-тактичні можливості бійців російського Командування сил спеціальних операцій суттєво зростуть.

Донедавна всім російським спецназівцям при виконанні складних завдань із здійсненням десантування з великої висоти потрібно було вдягати спеціальний апарат для дихання на великій висотіа також акваланг. Після приземлення на воду спецназівці змінювали маски і перемикали подачу дихальної суміші перед зануренням. З появою нового ребризера ТАК-21Мк2Д необхідність перемикати подачу дихальної суміші відпала. Окрім цього, завдяки новому дихальному апарату склад екіпірування російських бійців можна буде скоротити. Новий двосередній дихальний апарат був спроектований спільно Санкт-Петербурзьким державним морським технічним університетом(СПбДМТУ) та Рязанським вищим десантним командним училищем (РВВДКУ).

Маса апарату ТАК-21Мк2Д становить приблизно 10 кілограмів. Він розрахований на нормальне функціонування за температури навколишнього повітря від -2 до +30 градусів Цельсія. У резибері достатньо дихальної суміші для безперервної роботи протягом чотирьох годин. Новий двосередній дихальний апарат відноситься до апаратів замкнутого циклу. ТАК-21Мк2Д був оснащений спеціальною капсулою з гідроксидом кальцію. Саме через неї проходить повітря, що видихається бійцем спецназу. Гідроксид кальцію поглинає з видихуваного повітря вуглекислий газ з утворенням карбонату кальцію. Потім повітря, очищене від вуглекислого газу, збагачується киснем і знову надходить у дихальну маску бійця.

Манекен з ребризером ТАК-21Мк2Д Джерело: Oceanos

Перший у Радянському Союзі ребризер, спроектований спеціально для парашутистів, з'явився ще першій половині 1970-х років. Пристрій отримав позначення ІДА-71П. Цей апарат призначений для виконання стрибків у воду з невеликої висоти, де спецназівці можуть обходитися без кисневої маски. У наші дні ІДА-71П стоїть на озброєнні водолазів-розвідників та бойових плавців. Апарат відноситься до ребризерів регенеративного типу, в цьому дихальному апараті, крім звичайного поглинача вуглекислого газу, використовується ще й спеціальна регенеративна речовина на основі пероксиду натрію. Дана речовина не тільки успішно поглинає вуглекислий газ, а й виділяє кисень, який потім підмішується до очищеного повітря. Реалізація подібної схеми дозволяє скоротити споживання кисню з балона.

Випробування нового дихального апарату ТАК-21Мк2Д мають відбутися влітку 2017 року у Криму. Їх планується провести на базі навчального центруСил спеціальних операцій (ССО) повідомляють «Известия» з посиланням на представників російського військового відомства, знайомих із планами випробувань. В даний час нова двосередня дихальна системавже проходить підводні випробування, які за планами мають завершитись наприкінці 2016 – на початку 2017 року. Після цього система випробовуватиметься на висоті 10 тисяч метрів. Безпосередньо у Криму командування сил спеціальних операцій займатиметься комплексною перевіркоюапарату, із здійсненням затяжних стрибків із парашутом у воду.

За словами Олексія Блінкова, начальника відділу управління оборонних досліджень та розробок, унікальна двосередня дихальна система була розроблена на базі комплексу ДА-21Мк2, який вже знаходиться на озброєнні російського флоту. У нової версіїапарат, який отримав приставку "Д" ("десантований"), був суттєво доопрацьований. Так за вимогами військових кріплення апарату було перенесено на груди. Це зроблено для того, щоб десантник міг нести двосередній дихальний апарат разом із парашутним ранцем. Також апарат був суттєво полегшений, його маса знизилася більш ніж удвічі – з 21 до 10 кілограмів за рахунок використання сучасних композитних матеріалівта відмови від подачі азотно-кисневої суміші на користь звичайного кисню. За словами Олексія Блінкова, спецназівці виконують завдання під водою на глибині до 20 метрів. У зв'язку з цим після проведення консультацій з військовими ми прийняли рішення про відмову від використання азотно-кисневої суміші, яка не призначена для дихання на великій висоті.

У звичайних умовахбойові плавці доставляються до місця проведення диверсій на підводних човнах та кораблях, - зазначає військовий експерт Владислав Шуригін. - Однак за наявності гідроакустичних заслонів, сучасних радіолокаційних станцій берегової оборони та патрулів проникнути у потрібний район традиційним способому підводних диверсантів виходить який завжди. Саме з цієї причини в наші дні у світі набула розвитку система, коли бійці спецназу здійснюють затяжні висотні стрибки із приземленням у воду, і лише потім приступають до вирішення поставлених перед ними завдань, у тому числі з виходом на берег.

Необхідно пам'ятати про те, що обладнання, яке використовують сьогодні бойові плавці, серйозно відрізняється від звичних для всіх людей, знайомих з дайвінгом, балонів зі стисненим повітрямта киснем. Такі ємності займали б на тілі людини багато місця. До того ж вони мають досить неприємний фактор - повітря, яке видихається з легенів, через клапани потрапляє у воду у вигляді бульбашок, які демаскують плавця. У той же час апарати замкнутого циклу (ребризери) значно компактніші, а їх робота заснована на іншому принципі - кисень не зберігається в окремій ємності, він генерується за допомогою хімічної реакції. У момент видиху повітря з легких плавця, в якому вміст вуглекислоти підвищено, а вміст кисню навпаки знижено, відправляється в особливу ємність, в якій знаходиться елемент, що регенерує, який і поглинає вуглекислоту. Надалі збагачена киснем суміш знову надходить у канал для вдиху. Пристрій може забезпечити можливість дихання під водою протягом декількох годин, причому цей тимчасовий період розраховується з урахуванням того, що спецназівець буде активно рухатися, споживаючи при цьому значно більше кисню.

Крім компактності, у всіх ребризерів є ще одна важлива перевага: апарати замкнутого циклу майже не виділяють у воду бульбашок. Безумовно, деяка частина видиху плавця стравлюється через спеціальний клапан, але це настільки невеликі обсяги, що на поверхні води не спостерігається жодних бульбашок повітря, які могли б демаскувати бійця спецназу та зірвати виконання бойового завдання.

Джерела інформації:
http://izvestia.ru/news/639512
https://nplus1.ru/news/2016/10/24/rebreather
http://www.utro.ru/articles/2016/10/25/1302166.shtml

Якщо розглядати технічний дайвінг
як вершину підводних занурень,
то ребрізери - це просто повний уліт у космос!

Мало хто знає, що ребризери чи апарати замкнутого циклу диханняприйшли до нас набагато раніше, ніж звичайний акваланг, для цього всього лише потрібно заглянути в історію винаходу ребризера і тим не менш, тільки в наш час технічний прогрес допоміг зробити ці занурення на системах замкнутого циклу, повсюдно доступними дайверскому співтоваристві, а не тільки професіоналам зі спеціалізованих військових та наукових організацій.

Вам порядком набрид гуркіт повітря, що видихається, а купа великовагового заліза з обрисами навішаних балонів не виглядає настільки естетично як вперше, і звичайно ви давно хотіли оптимізувати свій декомпресійний режим, то шлях в ребризери - ваш шлях!

виглядає так:

Вважається найвдалішим і найпоширенішим ребризером напівзамкнутого циклу з пасивною подачею дихальної суміші.

Розроблено німецькою фірмою Draeger є модифікацією більш ранньої моделі Atlantis I. Цю модель відрізняється простотою в експлуатації і надійністю в застосуванні.

Використовуючи стандартні найтроксні суміші, він дозволяє занурюватись до глибини 40 метрів. Існує модифікація з використанням триміксу, що підвищує дозволену глибину до 80м.

Навчання роботі з даним апаратом займає 2-3 дні. Чотири занурення на відкритій воді дозволяють у повному обсязі відпрацювати необхідні вправи та отримати повне уявлення про специфіку занурень у ребризері. Ми рекомендуємо цей курс як попередній для курсу Inspiration.

Це перший у світі змішаний замкнутий ребризер, що випускається серійно. Крім того, Inspiration є першим і на сьогоднішній день єдиним у своєму класі апаратом, який отримав сертифікацію європейського агентства зі стандартизації. Цей сертифікат санкціонує безпечне використанняапарату на глибинах до 50 метрів з повітрям як дилуент і як мінімум до 100 метрів з використанням триміксних сумішей.

дає нам можливість використовувати всі переваги найтроксні суміші, причому на всі 100%. Блок контролю автоматично підтримує постійний парціальний тиск кисню в дихальному контурі незалежно від глибини відповідно постійно змінюючи відсотковий склад суміші. Іншими словами, апарат забезпечує оптимальну дихальну суміш (best mix) на будь-якій глибині протягом всього занурення до подачі чистого кисню на останніх декомпресійних зупинках.

Це означає безпрецедентну універсальність: судно, що затонуло на великій глибині або дрібноводний прибережний риф, немає ніякої різниці, - стандартно підготовлений апарат забезпечить вас оптимальною сумішшю на будь-якій глибині. Він дозволяє повною мірою реалізувати всі переваги best mix, такі як розширення NDL, мінімізація декомпресійних режимів і т.д., але без попереднього планованого планування, пов'язаного з підбором газової суміші в залежності від конкретної глибини занурення, розрахунку запасу газів, вибором конфігурації спорядження , етапних балонів тощо. Крім того, ви позбавлені необхідності перемикання з суміші на суміш під водою.

Занурення на Inspiration – це дуже ефективне використання газів. Особливо яскраво ця ефективність проявляється на значних глибинах, де витрата газової суміші в системах, що працюють за відкритої схемидихання стає катастрофічним. Звідси висока популярність ребризера серед технічних дайверів.

Поряд із уже перерахованими перевагами слід зазначити і такі позитивні якостіяк мінімізація витрат на дорогий гелій, компактність апарату, легкість регулювання плавучості, дихання теплим зволоженим газом і, нарешті, повна відсутність бульбашок, що видихаються, що робить занурення комфортним, тихим і не викликає стресового стану у підводних жителів.

Inspiration справив справжню революцію в дайвінгу. Будучи першим серійним апаратом цього класу і, що найголовніше, доступним, він широко продається у більш ніж 40 країнах світу. Пройшовши жорсткі випробування у спеціалізованих організаціях Великобританії та США, апарат проводиться у суворій відповідності до стандартів та вимог якості, забезпечується його сервісне обслуговування та заводське постачання запасними частинами.

- Газ, що видихається, направляється неповоротним клапаном по шлангу в мішок видиху. З цього починається цикл.
- Потім газ, звільнившись від можливих залишків води, потрапляє у патрон поглинача. Тут він вступає у хімічну реакцію з абсорбентом (Sofnolime), де звільняється від двоокису вуглецю.
- У зоні змішування у верхній частині патрона розташовані три незалежні кисневих датчиків, що вимірюють парціальний тиск кисню в суміші, дозволяючи електронному регулятору з високою точністю підтримувати задане значення РО2 шляхом упорскування з балона додаткової кількості чистого кисню в міру його споживання організмом.
- Очищена та збагачена киснем суміш проходить по шлангу в мішок вдиху, і далі через клапанну коробку до загубника. Цикл завершено.

Дилуент

Inspiration має два трилітрові балони. В одному балоні знаходиться чистий кисень, інший містить так званий дилуент – газ-розріджувач. До глибин 50 м це зазвичай повітря, глибше тримікс або геліокс. Дилуент має кілька функцій:

Вручну або через легеневий автомат (якщо він встановлений) дилуент подається в дихальний контур для компенсації зростаючого зі збільшенням глибини тиску та запобігання «схлопування» мішків.

Він також використовується для піддуву BCD та сухого гідрокостюму. Витрата дилуента вкрай незначний, близько 30 - 40 бар за все занурення.

Як розріджувач, він є основною складовою дихальної газової суміші, підтримуючи її в безпечних з погляду кисневого отруєння межах.

Однією з найважливіших функційдилуента є можливість його використання як резервного запасу для вентиляції контуру або для переходу на дихання за відкритою схемою у разі надзвичайної ситуації.