Ръководство за начинаещи за разбиране на устройството и работата на електронен затворен ребрийдър
Ако сте нови в света на ребрийдърите със затворен цикъл (CCR), терминологията и компонентите в началото могат да изглеждат объркващи. Това е подобно на първите уроци по гмуркане с класическият отворен цикъл, където издишаният въздух излиза през втората степен на регулатора. Ясно си спомням колко бях объркан от цялото оборудване и съкращения по време на курса си „Open Water“. С времето обаче осъзнах, че скуба оборудването всъщност е доста просто. Основната идея на ребрийдъра също е проста. Вместо да „пилеем“ газ, като го издишваме под формата на мехурчета във водата, CCR системите рециклират издишания въздух, като го връщат в системата и ни позволяват да го дишаме отново.
Можем да си представим системата като затворен кръг, в който газът се движи по кръгова траектория — неслучайно това се нарича loop (цикъл). Системата е непрекъсната, затова ще започнем от издишването, като проследим газа по пътя му през цикъла, докато се върне при нас като обновен газ, който можем безопасно да вдишаме. Нека разгледаме опростено как електронен ребрийдър със затворен цикъл, или eCCR, постига това, като проследим пътя на нашия дъх.
Dive Surface Valve (DSV) – клапан за повърхност/гмуркане
Нашето „пътешествие“ започва от мундщука на ребрийдъра. За разлика от стандартен скуба регулатор, тук трябва да предотвратим навлизането на вода в системата. Затова, когато мундщукът не е в устата ни, трябва да затворим цикъла. Ребрийдърите имат специален клапан — Dive Surface Valve (DSV), който позволява това.
Когато дишаме от цикъла, превключваме клапана в режим „гмуркане“ (dive mode), при който той е отворен и можем да дишаме. Ако го превключим в режим „повърхност“ (surface mode), системата се затваря, за да не навлиза вода в цикъла.
Газът в CCR трябва да се движи само в една посока, затова мундщукът има и два еднопосочни „гъбовидни“ клапана (подобни на изпускателните клапани във втория етап на регулатора). Това гарантира, че при вдишване и издишване газът се движи в правилната посока. При повечето ребрийдъри движението е по часовниковата стрелка. Когато издишам, въздухът ми отива в десния маркуч, а при вдишване газът постъпва в устата и дробовете ми от левия маркуч.
Дихателни маркучи
Дихателните маркучи свързват DSV с контралунговете. Макар да не изглеждат толкова важни, колкото другите компоненти, те могат значително да повлияят на комфорта. Диаметърът и дължината им влияят върху лекотата или трудността на дишането — т.нар. работа на дишането (work of breathing).
При гмуркане в течение дългите маркучи създават по-голямо съпротивление и могат да предизвикат неприятни вибрации при използване на подводен скутер. Твърде късите маркучи пък ограничават движението на главата. Няма „правилен“ диаметър или дължина — това е въпрос на личен комфорт.
Контралунгове
Както споменахме, когато издишваме през DSV, газът преминава през еднопосочен клапан, през маркуча и достига до контралунг. Контралунгът е мехур (балон), който се разширява и свива при дишане, така че газът да може да циркулира в затворена система.
За по-добър баланс на плаваемостта и по-ниска работа на дишането много ребрийдъри имат два контралунга — един за издишване и един за вдишване. В зависимост от модела, те могат да бъдат разположени на различни места, всяко с различни предимства.
Контралунгът има и клапан за свръхналягане (OPV), подобен на тези в BCD жилетките и сухите костюми. Неговата основна функция е да контролира количеството газ в контралунговете. Клапанът може автоматично да изпуска газ при изплуване, когато обемът се увеличава, или да се управлява ръчно, за да се постигне комфортен минимален обем (това се изучава подробно в курса за ребрийдър).
Абсорбер за въглероден диоксид (Scrubber)
След контралунга издишаният газ преминава в абсорбера за въглероден диоксид, наречен scrubber, защото „изчиства“ CO₂ от издишания въздух. Тук се случва „магията“.
Системите се различават, но опростено казано, scrubber-ът представлява контейнер, пълен с абсорбиращ материал (sorb) — под формата на гранули или касета. Когато газът преминава през контейнера, въглеродният диоксид се отстранява чрез химичен процес… т.е. магия 😉
Електронна глава
След като газът е „изчистен“ от CO₂, остава още една стъпка, преди да поемем следващия безопасен дъх. Нашето тяло постоянно използва кислород, дори в покой, затова този метаболизиран кислород трябва да бъде добавен обратно в цикъла.
Това се случва в електронната глава, която съдържа сензори за измерване на кислородното съдържание на газа — подобно на нитрокс анализатор.
При електронен CCR системата анализира съдържанието на кислород и автоматично добавя кислород чрез соленоид, ако е необходимо. На практика това е мини система за смесване на газове, която „гмурка“ заедно с вас и ви осигурява оптимална газова смес през целия гмурк.
След това газът се връща към контралунга за вдишване и дихателния маркуч — готов за следващия дъх.
Автоматични и ръчни клапани за добавяне на газ
Ребрийдърите имат различни клапани за добавяне на дилуент или кислород към цикъла. При повечето eCCR има един ръчен или автоматичен клапан за дилуент и един ръчен клапан за кислород.
Дилуентът е газ, който разрежда сместа в цикъла. Обикновено това е въздух, но при по-напреднало техническо CCR гмуркане може да се използва тримикс или обогатени смеси.
Ръчният клапан (MAV) е бутон, който водолазът натиска, за да добави дилуент.
Автоматичният дилуентен клапан (ADV) работи подобно на скуба регулатор — ако при вдишване обемът на газа е малък, той автоматично добавя газ от бутилката с дилуент. Някои водолази предпочитат да заменят ADV с MAV за по-прецизен ръчен контрол.
От съображения за безопасност кислородът винаги се добавя ръчно, защото прекомерното количество може да доведе до кислородна токсичност.
Контролер и HUD
При eCCR контролерът е подобен на гмуркачески компютър при открит цикъл, но освен това управлява и самия ребрийдър. Той показва информация като дълбочина, време и бездекомпресионен лимит.
Специфично за ребрийдърите е, че контролерът показва и частичното налягане на кислорода (PO₂) от сензорите в електронната глава. За разлика от стандартен компютър, контролерът е физически интегриран в системата.
Повечето ребрийдъри имат и HUD (Heads-Up Display), монтиран на дихателния цикъл, който дава постоянна визуална информация за състоянието на системата — от прости светлинни сигнали до пълни дисплеи. Това позволява бързо да се забележи проблем без да се гледа контролерът. За фотографи това е особено полезно, тъй като често вършат няколко неща едновременно под вода.
Кислородна и дилуентна бутилка
За да работи системата, са необходими източник на кислород и източник на дилуент. Тъй като се добавя само газът, който организмът използва или се изпуска от цикъла, бутилките при CCR са много по-малки от тези при открит цикъл.
Например някои системи използват малка алуминиева бутилка от около 2 литра за кислород. При някои ребрийдъри и двете бутилки са интегрирани, а при други — само кислородната, като дилуентът идва от отделна бутилка. В някои случаи аварийната бутилка служи и като източник на дилуент.
Аварийна бутилка (Bailout)
При гмуркане с ребрийдър винаги носим резервен открит дихателен апарат — т.нар. bailout. Това обикновено е бутилка с регулатор, носена отстрани. Ако възникне сериозен проблем, затваряме цикъла и преминаваме на аварийния скуба газ.
Газът в bailout бутилката трябва да е дишаем на всяка дълбочина от гмуркането, затова се избира според максималната дълбочина. При технически гмуркания с декомпресия може да има няколко аварийни бутилки или дори авариен ребрийдър.
Bailout клапан (BOV)
Някои CCR системи имат bailout клапан (BOV), който работи подобно на DSV. При затваряне на цикъла той едновременно отваря открит дихателен клапан към аварийния газ. Това означава, че при „bailout“ не е необходимо да вадите мундщука или да сменяте регулатор.
Обобщение
Както виждате, CCR системите се различават от класическото скуба оборудване с открит цикъл, но не са толкова сложни, колкото изглеждат в началото.
При издишване газът преминава през маркуча към контралунга за издишване, след това към scrubber-а, където се отстранява въглеродният диоксид. След това кислородните сензори анализират сместа и при нужда се добавя кислород. Газът влиза в контралунга за вдишване — изчистен и обогатен — готов за следващия дъх.
Допълнителни клапани компенсират промените в обема и осигуряват ръчен контрол, а аварийната система винаги е на разположение при сериозен проблем.
Все още объркан или искаш да научиш повече? Спокойно — всичко това ще бъде разгледано много по-подробно по време на твоя курс за ребрийдър със затворен цикъл.
