hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
جهاز التنفس للغوص جهات مُصنّعة جديرة بالذكر
أول معدات لأجهزة التنفس تحت الماء أحادية الخرطوم اخترعها تيد إلدريد من ميلبورن، أستراليا، (جهاز الدولفين، 1952) وذلك على الرغم من أن الكثير من الأشخاص كانوا يعملون على حل نفس المشكلة في نفس التوقيت.
ثاني الشركات التي قامت بتصنيع جهاز التنفس تحت الماء أحادي الخرطوم كانت أيضًا تقع في ميلبورن. حيث قام جيم إيجر المالك لشركة آير دايف المحدودة Air Dive Pty., Ltd. بتصينعه وأطلق عليه اسم نحلة البحر Sea Bee عام 1955. وما زال جيم يقوم بتصنيع المُنظِمات وهو يعد أكبر مُصنع قام بتصنيع أجهزة التنفس تحت الماء أحادية الخرطوم بشكل مستمر لأطول فترة في العالم.
جهاز التنفس للغوص الأنواع
أجهزة التنفس تحت الماء الحديثة تنقسم إلى نوعين:
الجهاز ذو الدائرة المفتوحة (مثل الأجهزة التي تم اختراعها عام 1864 بواسطة روكايرول ودينايرايز (Rouquayrol & Denayrouze)، وما تم اختراعه في عام 1926 بواسطة إيف لوبريور  أو جهاز تنفس أكوا لانج Aqua-Lung الذي تم اختراعه لتمديد مدة الغطس وكان مزودًا بمنظم طلب بين عامي 1942/43 بواسطة جاك يف كوستو وإيميل جانييه). وفي هذا النوع يتنفس الغواص الهواء الذي يتم تمريره إليه عبر معدات التنفس ويذهب كل الغاز الناتج عن الزفير مهدورًا في المياه المحيطة. وهذا النوع من المعدات بسيط نسبيًا، مما يجعله أرخص سعرًا وموثوقًا أكثر من غيره. والتصميم ثنائي الخرطوم المُستخدَم كان هو ذلك التصميم الذي قام به كوستو وجانييه. أما التصميم أحادي الخرطوم المُستخدَم حتى الآن، فقد تم اختراعه في أستراليا بواسطة تيد إلدريد. أما في بريطانيا فقد كان يُسمى بـ «أكوا لانج» لفترة طويلة.
جهاز التنفس للغوص الأنواع
الجهاز ذو الدائرة المغلقة/ شبه المغلقة (وأيضًا يُشار إليه باسم جهازإعادة دفق الأكسجين rebreather). وفي هذا النوع فإن الغواص يتنفس من الجهاز، وكذلك يتنفس الزفير إلى الجهاز مرة أخرى، حيث تتم معالجة الغاز الناتج عن الزفير لجعل استنشاقه ممكنًا مرةً أخرى. كان هذا النوع من الأجهزة مفتوحة الدائرة موجودًا فيما سبق إلا أنه ما زال يُستخدم حتى الآن، ولكنه أقل استخدامًا بكثير من أجهزة الدائرة المفتوحة.
وكلاً من نوعي أجهزة التنفس تحت الماء يُعد وسيلةً لتوفير الهواء أو غازات التنفس الأخرى، الذي غالبًا ما يصدر من أسطوانة غطس ذات ضغط عالٍ، وحزام ربط لربطها بجسم الغواص. ومعظم أجهزة التنفس تحت الماء مفتوحة الدائرة وكذلك بعض أجهزة إعادة دفق الأكسجين تتميز بوجود مُنظِم طلب للتحكم في إمداد غاز تنفس. وبعض أجهزة إعادة دفق الأكسجين ذات الدائرة شبه المغلقه فقط تتميز أحيانًا بوجودمنظم مستمر الدفق، أو في بعض الأحيان تتميز بوجود مجموعة من المُنظِمات مستمرة الدفق والتي لها منافذ متعددة.
جهاز التنفس للغوص الأنواع
جهاز التنفس تحت الماء ذو الدائرة المفتوحة يخرج هواء الزفير إلى البيئة المحيطة، ويتطلب تزويد الغواص بكل نفس حسب الطلب بواسطة منظم غوص، الأمر الذي يقلل ضغط أنبوب التخزين ويزود بالهواء من خلال صمام الطلب عندما يقوم الغواص بتقليل الضغط في صمام الطلب قليلًا أثناء الاستنشاق.
المكونات الأساسية الملحقة بمعدات جهاز التنفس تحت الماء ذي الدائرة المفتوحة هي؛
المكونات الإضافية التي تعتبر جزءًا من جهاز التنفس تحت الماء الآن هي;
معادل الطفو عادةً ما يتم تجميعه على أنه جزء مُكمل لمعدات التنفس بوجه عام، ولكنه تقنيًا ليس جزءًا من جهاز التنفس نفسه.
جهاز التنفس للغوص الأنواع
يتم حمل الأسطوانة دائمًا على الظهر. «الجهاز مزودج الأسطوانة» يحتوي على أسطوانتين محمولتين على الظهر ويتم ربطهما معًا بواسطة وحدة تشعب عالية الضغط وقد كان هذا الجهاز شائعًا في الستينيات من القرن العشرون أكثر مما هو عليه الآن؛ [بحاجة لمصدر] ورغم أن جهاز التنفس مزدوج الأسطوانة (ثنائي الأسطوانة) إلا أنه يُستخدم عادةً بواسطة الغواصين التقنيين المحترفين لزيادة مدة الغطس وتجنب الإسراف في غاز التنفس. ويُذكر أنه في إحدى المرات قامت شركة تُسمى سابمارين برودكتس Submarine Products ببيع جهاز تنفس تحت الماء من النوع الرياضي وكان له ثلاث أسطوانات محمولة على الظهر. أما غواصو الكهوف وغواصو استكشاف مواقع الحُطام، فهم يحملون أحيانًا أسطوانات غاز تتدلى إلى جانبهم بدلًا من ذلك، حتى تُمكنَهم من السباحة عبر مساحات ضيقة جدًا.
تصف الجرائد وأخبار التلفازغالبًا جهاز التنفس تحت الماء مفتوح الدائرة وصفًا خاطئًا على أنه «جهاز أكسجين»، ويرجع ذلك غالبًا إلى التشابه الجزئي المغلوط بينه وبين أسطوانات الأكسجين التي يستخدمها طيارو الطائرات الجوية.
جهاز التنفس للغوص الأنواع
أجهزة التنفس تحت الماء ذات التيار المستمر لا يوجد فيها مُنظِم للنفس؛ حيث يتدفق غاز التنفس بمعدل ثابت ومستمر، إلا في حالة أن يقوم الغواص بفتحه وغلقه باليد. وهذه الأجهزة غالبًا ما تستنفد الهواء بسرعة أكبر من أجهزة الأكوا لانج. كانت هناك محاولات لتخطيط هذا النوع من أجهزة التنفس واستخدامه في الغطس وفي الأغراض الصناعية ولكن ذلك كان قبل أن يصبح جهاز التنفس من نوع كوستو جهازًا شائعًا تجاريًا (حوالي عام 1950). أمثلة على هذا النوع من أجهزة التنفس معدات تشارلز كونديرت Charles Condert في الولايات المتحدة الأمريكية (عن عام 1831)، «جهاز تنفس أوجوشي منقطع النظير» في اليابان (مُنظِم يعمل بالتحكم اليدوي، عن عام 1918)، ومنظم القائد لوبريور الذي يعمل بالتحكم اليدوي في فرنسا (عن عام 1926)؛ انظر الخط الزمني لتكنولوجيا الغطس.
جهاز التنفس للغوص الأنواع
يتكون هذا النوع من أجهزة التنفس من واحدة أو أكثر من أسطوانات الغطس التي تحتوي على غاز التنفس المعبأ تحت ضغط عالٍ، وغالبًا 200–300 bars ما تكون موصولةً بمنظم غطس. يقوم المُنظِم بإمداد الغواص بالهواء الذي يحتاجه للتنفس بمقدار حاجته إليه، تحت ضغط يتناسب مع التنفس في العمق الذي يغوص إليه الغواص.
وعمومًا فإن هذا النوع من أجهزة التنفس يُسمى أحيانًا (حسب بلد المنشأ لمتحدث اللغة الإنجليزية) أكوا لانج. وكلمة أكوا لانج Aqua-Lung , التي ظهرت للمرة الأولى في نموذج كوستو-براءة اختراع جانييه، هي علامة تجارية، وتمتلكها حاليًا شركة أكوالانج/لاسبيروتيكتونيك Aqua Lung/La Spirotechnique.[بحاجة لمصدر]
يعتبر هذا النوع هو النوع الأول من صمامات الطلب الذي شاع استخدامه، وهو النوع الذي يمكنك أن تراه في مغامرات الغطس التقليدية التي كانت تُعرض في التلفزيون في الستينيات من القرن العشرون، مثل مغامرة مطاردة بحرية Sea Hunt. وغالبًا ما يحمل هذا النوع أسطوانتين للتنفس.
جهاز التنفس للغوص الأنواع
في هذا النوع من أجهزة التنفس، نجد أن مرحلتي المُنظِم (أو أحيانًا المخرج الواحد أو المخارج الثلاثة)[بحاجة لمصدر] تكون موجودةً في صمام دائري كبير موضوع في أعلى ظهر أسطوانة التنفس. يحتوي هذا النوع على أنبوبتي تنفس تشبهان-منفاخ الهواء والتي تشبهتلك الأنابيب الموجودة في أجهزة إعادة دفق الهواء الحديثة، إحداهما للشهيق والأخرى للزفير. ونلاحظ أن أنبوبة الارتجاع ليست لإعادة دفق غاز التنفس، ولكن لأن هواء الزفير يجب أن يكون في أقرب نقطة ممكنة لحاجز المُنظِم الموصول بالمخرج الثاني، وذلك لتجنب اختلافات الضغط، والتي يمكن أن تتسبب في تيار حر من غاز التنفس، أو مقاومة زائدة لعملية التنفس، وفقًا لاتجاه الغواص ووضعه في الماء؛ سواء كان متجهًا لأعلى، أو متجهًا لأسفل، وكذلك وفقًا لمستواه. ولكن في معدات الغطس أحادية الخرطوم الحديثة، يتم تجنب هذه المشكلة عن طريق تغيير موضع مخرج المُنظِم الثاني إلى قطعة الفم التي يستعملها الغواص. كما نجد أن أجهزة التنفس ثنائية الخرطوم أتت ومعها قطعة الفم كجزء أساسي، أما قناع الغطس الكامل للوجه فكان اختياريًا. كما يوجد جزء آخر إضافي وهو قطعة الفم الموصول بها أنبوب للتنفس تحت الماء وصمام للتبديل بين التنفس عن طريق الجهاز مباشرةً أو التنفس عن طريق الأنبوب.[بحاجة لمصدر]
جهاز التنفس للغوص الأنواع
لاحظ التصميم الصحيح لهذا النوع، في الصورة الموجودة على الجانب الأيمن. حيث إن هناك الكثير من التصورات غير الصحيحة في الرسومات الكوميدية لشكل جهاز التنفس (الأكوا لانج) ثنائي الخرطوم وثنائي الأسطوانة، وتُظهِر تلك التصورات الخاطئة أن الجهاز يحتوي على أنبوبتي تنفس كبيرتين، تأتي كل منهما مباشرة من قمة أسطوانة التنفس مع عدم وجود مُنظِم: انظرمنظم الغطس#ثنائي الخرطوم مع عدم وجود صمام مرئي للمنظم (خيالي).
جهاز التنفس للغوص الأنواع
تحتوي معظم معدات أجهزة التنفس تحت الماء الحديثة على منظم غطس يتكون من صمام أحادي المخرج لخفض الضغط موصول بصمام خرج أسطوانة الغطس. يقوم المُنظِم بخفض الضغط الآتي من أسطوانة التنفس، والذي يمكن أن يرتفع ليصل إلى bars 300 ‌ (4,400 psi), ويحوله إلى ضغط أقل، ما بين 9 إلى 11 بار أعلى من الضغط المحيط، والذي يستخدم في الجزء منخفض الضغط من النظام ككل. ويقوم خرطوم منخفض الضغط بتوصيله بمُنظِم المرحلة الثانية، أو «صمام الطلب» والذي يُثبت على قطعة الفم. ويحدث الزفير عبر حاجز الصمام ذي الاتجاه الواحد في غرفة صمام الطلب، ومنه مباشرةً إلى المياه حيث يكون قريبًا جدًا من فم الغواص. الشكل الأول لهيئة مُنظِم أجهزة التنفس تحت الماء كان نموذج الدولفين، والذي تم تصنيعه في ميلبورن، أستراليا بواسطة تيد إلدريد. هناك بعض الأنواع التي أنتجت في وقت مبكر من أجهزة التنفس أحادية الخرطوم والتي تتضمن وجود قناع كامل للوجه بدلاً من قطعة الفم، كتلك التي قام بتصنيعها ديسكا Desco نسخة محفوظة 18 يونيو 2009 على موقع واي باك مشين. و سكوت أفيياشين Scott Aviation (والذي ما زال يُصنّع وحدات التنفس التي لها نفس الشكل ليستخدمهارجال الإطفاء).
جهاز التنفس للغوص الأنواع
تخصص المُنظِمات الحديثة منافذ ضغط عالِ لأجهزة استشعار الضغط الموجودة في أجهزة كمبيوتر الغوص الآلية وأجهزة قياس الضغط القابلة لغمرها بالماء، وكذلك منافذ إضافية لخراطيم خفض الضغط مخصصة من أجل انتفاخ البذلات الجافة وأجهزة مُعادل الطفو.
التصميم الأول لمعدات جهاز التنفس تحت الماء من نوع الدولفين كان عبارة عن جهاز لإعادة دفق الهواء، ولكن عندما تسبب استخدام نموذج تجريبي في حالة إغماء لأحد الغواصين، بدأ إلدريد في تطوير آلية عمل جهاز التنفس تحت الماء مفتوح الدائرة أحادي الخرطوم.[بحاجة لمصدر] حيث كان يجب أن يتم فصل المرحلتين الأولى والثانية من منظمه لتجنب براءة اختراع كوستو جانييه، والذي كان يحمي جهاز التنفس تحت الماء مزودج الخرطوم.[بحاجة لمصدر] في هذه العملية، نجح إلدريد في تحسين أداء الجهاز.[بحاجة لمصدر]
جهاز التنفس للغوص الأنواع
لدى أغلب معدات الغوص الحديثة صمام طلب ثانوي ثنائي المرحلة في الخرطوم المنفصل،[بحاجة لمصدر] حيث تسمى التكوينات المختلفة لصمام الطلب «بالثانوية» أو «الأخطبوطية» أو «مصدر هوائي متغير» أو «ثانوي آمن» أو «ثانٍ آمن». وغالبًا ما يكون أصفر اللون، مما يشير إلى أنه جهاز يستخدم في حالات الطوارئ أو جهاز احتياطي كما أن رؤيته أسهل. يتم ارتداؤه في كثير من الأحيان داخل ملقط في معادل الطفو (BC) أو سدادة الاحتكاك الخاصة المربوطة بمنطقة الصدر بالغواص، حيث يتم إزالتها بكل سهولة أو يتم تقديمها للغواص الثاني ذي النفس القصير. يقوم الغواصون الآخرون بتأمينها أثناء الغطس بحلقة منزلقة من الخرطوم في غطاء حزام الكتف لمعادل الطفو للسترة أو جعلها تتدلى لتكون تحت الذقن في دائرة منفصلة بها حبل مرن تُعرف بالقلادة. تسمح هذه الطرق أيضًا بسهولة الدخول والحفاظ على الصمام الثانوي من التعلق في الوحل أو التمزق في القاع، وهو أمر شائع عندما يتعطل الصمام الثاني في نهاية الخرطوم. سيخزن بعض الغواصين فيها معادل الطفو لكنه سيقلل من توفره في حالة الطوارئ. من خلال توفير صمام الطلب الثانوي تنتفي الحاجة إلى التنفس بقطعة الفم نفسها عندما تتم مشاركة الهواء. وهذا يقلل من الضغط الموجود على الغواصين الذين هم بالفعل في وضع مجهد، كما أنه بدوره سيحد من استهلاك الهواء أثناء عملية الإنقاذ[بحاجة لمصدر]. يستمر بعض مدربي الغوص في تعلم التنفس مع الزميل بصمام الطلب الأحادي كتقنية مهملة ولكنها لا تزال مفيدة، بعد ذلك يوضحون الطريقة التي تحل محله، نظرًا لتوافر المخرج الثاني لكل غواص في الغوص الاستجمامي.[بحاجة لمصدر]
جهاز التنفس للغوص الأنواع
ولدت الفكرة الأصلية للأخطبوط عن طريق رائد الغوص في الكهوف Sheck Exley كطريقة للغوص في الكهوف لتبادل الهواء أثناء السباحة مع أشخاص مصفوفين في أنبوب ضيق [بحاجة لمصدر] لكنه أصبح الآن معيارًا في الغوص الاستجمامي.
في بعض الأحيان يتم الجمع بين المنظم المزود بمخرج ثانِ ثانوي مع النافخ وتجميع عادم مُعادل الطفو. يلغي هذا المزيج الحاجة إلى خرطوم ضغط منخفض للـ BC (على الرغم أنه يجب أن يكون خرطوم الضغط المنخفض للاستخدام المشترك أكبر من خراطيم نفخ مُعادل الطفو المخصصة، لأنها بحاجة إلى صمام الطلب حيث سيكون أعلى إذا تم استخدامه للتنفس). في هذا التكوين، يُعد صمام الطلب الثانوي جزءًا لا يتجزأ من جهاز معادل الطفو، المستخدم بدلاً من الخرطوم المنفصل وصمام الطلب.
جهاز التنفس للغوص الأنواع
بصرف النظر عن نوعية تكوين صمام الطلب الثانوي المُستخدَم، فإن العديد من مدارس التدريب على الغوص الآن تقترح أن يقدم [بحاجة لمصدر] الغواص بشكل روتيني إلى الغواص الآخر قطعة الفم الأساسية الخاصة به إذا كان يواجه مشكلة في قطعة الفم أي ، الموجودة في فمه ثم استخدام صمام الطلب الثانوي الخاص بهما سويًا. إن الفكرة خلف هذه التقنية أن قطعة الفم الأولية معروفة في العمل وعلى الغواص الذي يتبرع بالهواء أن يكون لديه مزيد من الوقت لفرز معداته بعد فقده القدرة على التنفس مؤقتًا. في العديد من الأمثلة، يُخرج الغواصون المصابون بالذعر لفقدهم الهواء المنظمات الأولية بعيدًا من فم الغواصين الآخرين،[بحاجة لمصدر] لكي تتغير منظمات التنفس بشكل مفاجئ في حالات طوارئ فقد الهواء حيث من الضروري إنقاذ الغواص في أي حالة. ومع استخدام المنظمات المدمجة/تصميمات منفاخ معادل الطفو، يكون صمام الطلب الثانوي في طرف خرطوم أقصر (قطعة فم معادل الطفو/الزفير) مما هو عليه في صمام الطلب الأخطبوطي التقليدي، لذلك فإن الاستخدام المتعقل للمنظم الأساسي والخرطوم لمساعدة غواص آخر أصبح أكثر مناسبة وأهمية، خاصة عند استخدام تكوين المنظم ذي معادل الطفو المُدمج.
جهاز التنفس للغوص الأنواع
كانت هناك تصميمات لجهاز التنفس تحت الماء ذات دائرة تبريد مفتوحة تحتوي على خزانات الهواء المسال بدلاً من الأسطوانات. شارك المصور السينمائي تحت الماء جوردن كلاين (Jordan Klein)، من ولاية فلوريدا في تصميم مثل هذا الجهاز للتنفس تحت الماء في عام 1967، والمسمى«ماكو» "Mako"، وقد قدم على الأقل نموذجا أوليا له.[بحاجة لمصدر]
الكلمة الروسية Kriolang (مشتقة من اليونانية cryo- (= «الصقيع» ينظر إليها على أنها بمعنى «بارد») + الكلمة الإنجليزية «الرئة») تم نسخها من جهاز التنفس تحت الماء ذي دائرة التبريد المفتوحة المسمى ماكو (Mako) الذي قام بصنعه جوردن كلاين. يعرض موقع Janwillem Bech's rebreather صورًا لجهاز التنفس Kriolang المصنوع عام 1974.من المحتمل أن تصل مدة الغوص به إلى عدة ساعات. لا بد من تعبئته قبل الاستخدام على الفور.
جهاز التنفس للغوص الأنواع
الغاز الناتج عن الزفير يتم تخزينه بين الأنفاس في «كونترلنج (counterlung)» في جهازإعادة دفق الأكسجين. في بعض أجهزة إعادة دفق الأكسجين، توجه الصمامات ذات الاتجاه الواحد الغاز من خلال «حلقة»، بينما في أجهزة أخرى فإن الغاز الناتج عن عملية الشهيق والزفير يذهب ذهابًا وإيابًا على طول أنبوب مفرد: ويسمى هذا بنظام البندول. يتم استبدال الأكسجين المستهلك من قبل الغواص، في الأغلب عن طريق إضافة الغاز من أسطوانة، ويتم إزالة غاز ثاني أكسيد الكربون الخارج مع الزفير بواسطة الغواص بطريقة كيميائية عن طريق تمرير الغاز من خلال جهاز «تنقية الغاز»، وهو قناع كامل للغاز من جير الصودا أو كاشف مماثل لذلك. ويعرف هذا النوع من معدات التنفس تحت الماء بالمعدات ذات الدائرة المغلقة، حيث يتم تدوير الغاز في النظام، ولا يُفقد إلى البيئة المحيطة إلا عندما يتمدد بسبب تغير الضغط أو عند إضافة المزيد من الغاز بشكل لا تتحمله الدائرة.
حيث إن نسبة 80٪ أو أكثر من الأكسجين تبقى في غاز الزفير العادي، وبالتالي تفقد، فإن أجهزة إعادة دفق الأكسجين تستخدم الغاز بطريقة اقتصادية للغاية، مما يسمح بزيادة مدة مرات الغوص ويجعل تكلفة استخدام الخلائط الخاصة أقل من تكلفة التقنيات الأكثر تعقيدًا والمزيد من نقاط الفشل المحتملة. يلزم تدريب أكثر صرامةً وتحديدًا وخبرة أكبر للتعويض عن ارتفاع مستوى المخاطر التي ينطوي عليها الجهاز. هناك نوعان من المتغيرات الرئيسية لأجهزة إعادة دفق الأكسجين؛ أجهزة إعادة دفق الأكسجين ذات الدائرة شبه المغلقة، وأجهزة إعادة دفق الأكسجين ذات الدائرة المغلقة تمامًا، والتي تشمل متغيرًا فرعيًا من أجهزة إعادة دفق الأكسجين.
الاستخدام الاقتصادي للغاز في جهاز إعادة دفق الأكسجين، في المعتاد 1.6 لتر ‌(0.057 قدم3) من الأكسجين في الدقيقة، مما يسمح بالغطسات ذات المدة الأطول كثيرًا بإمدادات الغاز المكافئ أكثر مما هو ممكن مع المعدات ذات الدائرة المفتوحة حيث استهلاك الغاز يكون عادة أعلى بعشر مرات.
لأجهزة إعادة دفق الأكسجين عمق أقصى آمن للتشغيل وهو حوالي 6 متر‌ (20 قدم)، ولكن العديد من أنواع أجهزة إعادة دفق الأكسجين ذات الدائرة المغلقة تمامًا، والتي تستخدم مادة تخفيف مدعمة بالهيليوم، يمكنها الغوص إلى عمق أكبر من 100 متر‌ (330 قدم). العوامل الرئيسية التي تحد من عمل أجهزة إعادة دفق الأكسجين هي مدة عمل جهاز تنقية الغاز لغاز ثاني أكسيد الكربون، والتي تمتد عادةً إلى ما لا يقل عن 3 ساعات، وتقل كفاءة جهاز التنقية في العمق لأن جهاز التنقية في الداخل يكون أكثر ازدحامًا بالجزيئات المخفِفة، مما يعيق جزيئات ثاني أكسيد الكربون من الوصول إلى المادة الماصة لها بنفس السرعة.[بحاجة لمصدر] وضرورة أن يكون هناك قدرة على الإنقاذ بأمان في أي لحظة أثناء الغوص.
مدة الغطسات باستخدام الأجهزة ذات الدائرة المفتوحة تكون أقصر منها باستخدام جهازإعادة دفق الأكسجين، وذلك تبعًا لوزن وحجم الجهاز.
يمكن للجهاز ذي الدائرة المفتوحة أن يكون اقتصاديًا بدرجة أقل من جهاز إعادة دفق الأكسجين عندما يُستخدم مع خلائط الغازات المكلفة مثلهيليوكس وتريمكس (trimix ).‌
جهاز التنفس للغوص غازات التنفس المستخدمة في أجهزة التنفس تحت الماء
قبل أن يحظى نيتروكس (nitrox) بقبول واسع في أواخر التسعينيات، استخدمت جميع أجهزة التنفس تحت الماء الترفيهية تقريبًا الهواء العادي المضغوط والذي قد تمت تصفيته. تهدف مخاليط الغاز الفريدة المستخدمة حاليًا في أجهزة التنفس تحت الماء إلى الوقاية من الأمراض الناتجة عن إزالة الضغط وحالات الخدر التي يسببها النيتروجين.
يستخدم بعض الغواصين نيتروكس (nitrox)، الذي عادةً ما يكون به نسبة أعلى من الأكسجين، غالبًا 32٪ أو 36٪ في EAN32 وEAN36، على التوالي. يسمح لهم ذلك بالبقاء تحت الماء لفترة أطول مع الاحتفاظ بنفس متطلبات إجراءات إزالة الضغط التي يتطلبها الهواء العادي، حيث يتم امتصاص النيتروجين بنسبة أقل في أنسجة الجسم. العيب الوحيد في المحتوى العالي من الأكسجين هي أن في مستويات الضغط الأعلى من مستوى الضغط الجزئي العادي، يصبح الأكسجين سامًا، ولذلك فإن الغواصين يقللون من تعرضهم للضغط الجزئي الأقل من 1.6 بار، عن طريق تقليل العمق الأقصى للتشغيل بالنسبة إلى خليط الغاز.
جهاز التنفس للغوص غازات التنفس المستخدمة في أجهزة التنفس تحت الماء
قد توفر أجهزة التنفس تحت الماء ذات الدائرة المفتوحة العديد من غازات التنفس، ولكن نادرًا ما توفر الأكسجين النقي، إلا أثناء عمليات إزالة الضغط في المياه السطحية فهي تتوقف في عمليات الغوص التقنية.
جهاز التنفس للغوص بقاء الغاز في جهاز التنفس تحت الماء
بقاء الغاز في جهاز التنفس تحت الماء هو الوقت الذي يستمر فيه الإمداد بالغاز خلال عملية الغوص. ويتأثر هذا بنوع جهاز التنفس تحت الماء والظروف التي يتم فيها استخدامه.
يعتمد بقاء الغاز في جهاز التنفس تحت الماء ذو الدائرة المفتوحة على عوامل مثل السعة (حجم الغاز) في أسطوانة الغوص، وعمق الغطسة ومعدل تنفس الغواص، والذي يعتمد على مقدار الجهد المبذول واللياقة البدنية والحجم المادي للغواص، وكذلك الخبرة والتي تعتبر من بين تلك العوامل. يستهلك الغواصون الجدد كل كمية الهواء في الأسطوانة القياسية «الألومنيوم 80» في 30 دقيقة أو أقل وذلك في الغطسة النمطية الواحدة، في حين أن الغواصين ذوي الخبرة كثيرًا ما يغوصون لمدة 60 إلى 70 دقيقة إلى نفس العمق المتوسط، وذلك باستخدام سعة الأسطوانة نفسها، وذلك لأنهم قد تعلموا تقنيات الغوص الأكثر كفاءة.
جهاز التنفس للغوص بقاء الغاز في جهاز التنفس تحت الماء
الغواص الذي يستخدم الجهاز ذا الدائرة المفتوحة، والذي يكون معدل تنفسه على السطح (الضغط الجويهو 15 لترًا من الغاز في الدقيقة، سوف يستهلك 3 × 15 = 45 لترًا من الغاز في الدقيقة في عمق 20 مترًا. [‌(20‌ م/10 م في البار) + 1 بار من الضغط الجوي] × 15 لترًا/دقيقة = 45 لترًا/دقيقة). إذا تم استخدام أسطوانة تسع لـ 11 لترًا من الغاز ومملوءة بـ 200 بار حتى يكون الاحتياطي 17٪ سيكون هناك (83٪ × 200 × 11) = 1826 لترًا. عند 45 لتر/دقيقة سوف يصل عمق الغطسة إلى الحد الأقصى 40.5 دقيقة (1826/45). هذه الأعماق والأوقات تعتبر نمطية بالنسبة إلى الغواصين الرياضيين ذوي الخبرة لاستكشاف الشعاب المرجانية على مهل باستخدام أسطوانات الألمونيوم الـ 200 بار المستأجرة من الإدارة التجارية لرياضة الغوص في أغلب الجزر الاستوائية أو المنتجعات الساحلية.
جهاز التنفس للغوص بقاء الغاز في جهاز التنفس تحت الماء
يمكن لجهاز إعادة دفق الأكسجين ذي الدائرة شبه المغلقة أن يحتفظ بالأكسجين لمدة تصل إلى حوالي من 3 إلى 10 مرات أكثر مما يمكن أن يحتفظ به الجهاز ذي الدائرة المفتوحة في الغطسة الواحدة، كما أنه يكون أقل تأثرًا بالعمق؛ لأن الغاز يعاد تدويره ولكن يجب الحقن بالغاز الجديد باستمرار ليحل محل الأكسجين المستخدم على الأقل، ويجب تصريف أي غازات زائدة عن ذلك. على الرغم من أن هذا الجهاز يستخدم الغاز بشكل أكثر اقتصادًا، إلا أن وزن معدات إعادة التنفس يعني أن الغواص يحمل أسطوانات أصغر. ومع ذلك، فإن معظم الأنظمة شبه المغلقة تسمح على الأقل بضعف مدة أنظمة الدائرة المفتوحة (حوالي ساعتين) وغالبًا ما تكون محدودةً من خلال البقاء في جهاز تنقية الغاز.
جهاز التنفس للغوص بقاء الغاز في جهاز التنفس تحت الماء
يستهلك الغواص المستخدم جهاز إعادة دفق الأكسجين أو الغواص المستخدم جهازإعادة دفق الأكسجين ذا الدائرة المغلقة تمامًا حوالي 1 لتر من الأكسجين في الدقيقة. باستثناء فترة الصعود أو النزول، فإن جهازإعادة دفق الأكسجين ذي الدائرة المغلقة تمامًا والذي يعمل بشكل صحيح لا يستخدم المخففات أو يستخدم القليل جدًا منها. لذلك، فإن الغواص الذي يستخدم أسطوانة أكسجين بسعة 3 لترات مملوءة بـ 200 بار والذي يترك 25% في الاحتياطي سوف يكون قادرًا على القيام بغطسة لمدة 450 دقيقة = 7.5 ساعات (3 لترات × 200 بار × 0.75 / 1). من المحتمل أن يكون عمر جهاز تنقية الغاز الذي يستخدم جير الصودا أقل من هذا ويكون ذلك عاملاً مقيدًا للقيام بالغطسة.
عمليًا، يتأثر عدد مرات الغوص في جهازإعادة دفق الأكسجين غالبًا بعوامل أخرى، مثل درجة حرارة المياه، والحاجة إلى الصعود الآمن (انظر إزالة الضغط (الغوص))، وينطبق هذا أيضًا بشكل عام على أجهزة الدائرة المفتوحة ذات السعة الكبيرة.
جهاز التنفس للغوص بقاء الغاز في جهاز التنفس تحت الماء
أسطوانات الغاز المستخدمة في عمليات الغوص باستخدام أجهزة التنفس تحت الماء تأتي في مقاسات ومواد متنوعة وتسمى عادةً بواسطة المادة - عادةً الألومنيوم أو الصلب، وبواسطة المقاس. في الولايات المتحدة تتم تسمية المقاس بكمية الهواء التي تحتوي عليها الأسطوانة عندما تتوسع إلى 1 غلاف جوي، 80، 100، 120 قدمًا مكعبًا، وما إلى ذلك، مع المقاس الأكثر شيوعًا وهو «الألومنيوم 80». في أغلب المناطق الأخرى من العالم يُعطى المقياس على أنه الحجم الفعلي الداخلي للأسطوانة، ويشار إليه أحيانًا على أنه سعة المياه، وهذه هي الطريقة التي يتم بها قياسه ووضع علامة (WC) على الأسطوانة (10 لترات، 12 لترًا، وهكذا).
سوف يتنوع الضغط العملي للأسطوانة وفقًا لمستوى التصنيع ويتراوح بشكل عام من 200 bar‌ (2,900 psi) إلى 300 bar ‌(4,400 psi).
إن أسطوانة الألمونيوم تكون أكثر سمكًا وحجمًا من أسطوانة الصلب ذات السعة والضغط العملي نفسه، وذلك لأن سبائك الألمونيوم المناسبة لها قوة شد أقل من الصلب، وهي أكثر مرونةً على الرغم من أنها تكون أثقل خارج الماء، مما يعني أن الغواص سيحتاج إلى حمل المزيد من الوزن. كما أن الصلب في كثير من الأحيان يستخدم في أسطوانات الضغط العالي، التي تحمل المزيد من الهواء للحجم الداخلي نفسه.
يتطلب أسلوب الذي يمزج النيتروكس (nitrox) من خلال الضغط الجزئي أن تكون الأسطوانة في «خدمة الأكسجين»،[بحاجة لمصدر]الشيء الذي يعني أن الأسطوانة وصمام الأسطوانة لا يجب أن يكون قد تم بهما استبدال أي عناصر غير متوافقة مع الأكسجين وأن يتم إزالة أي حالة تلوث بسبب المواد القابلة للاشتعال عن طريق التنظيف.[بحاجة لمصدر]
في بعض الأحيان يطلق على أسطوانات الغوص عمومًا «الخزانات»، أو «الزجاجات» أو «القارورات» على الرغم من أن المصطلح التقني المناسب بالنسبة لها هو «أسطوانة».
جهاز التنفس للغوص بدائل جهاز التنفس تحت الماء أثناء الغوص
هناك أساليب بديلة يمكن للشخص استخدامها من أجل البقاء على قيد الحياة وتأدية مهمته بينما يكون تحت الماء، وتتضمن تلك الأساليب:
الغوص باستخدام السطح المزود بالأكسجين - يستخدم في الأصل في عمليات الغوص المحترفة للغطسات الطويلة أو العميقة حيث يتم ربط الغواص باستخدام خط سري بالسطح المزود بغاز التنفس، وأحيانًا بالماء الدافئ لتسخين بدلة الغطس، وعادةً في الوقت الحاضر يكون التزويد بالاتصالات الصوتية. تقدم بعض المنتجعات السياحية الآن ترتيبات الغوص باستخدام السطح المزود بالأكسجين، وتكون هذه الترتيبات ذات علامة تجارية مثل سنوبا (Snuba)، كمقدمة لعملية الغوص للأشخاص عديمي الخبرة. باستخدام النوع نفسه من معدات عملية الغوص تحت الماء، يتنفس الغواص من خلال أسطوانات الهواء المضغوط، والتي تطفو على ما يشبه الرمث القادر على الطفو بحرية على السطح، مما يتيح للغواص الغطس فقط لعمق 20-30 قدمًا (6-9 م).
جهاز التنفس للغوص بدائل جهاز التنفس تحت الماء أثناء الغوص
التنفس السائل - حتى الآن، في العالم الحقيقي، التنفس السائل بالنسبة إلى الإنسان هو مجرد تجارب معملية فقط، وعلاج طبي (لكل رئة على حدة). هناك احتمالات لاستخدامه في عمليات الغوص العميق جدًا. لقد تم وصفه بشكل لا ينسى في فيلم آبيس (The Abyss).
الخياشيم الاصطناعية (البشرية) - هي في معظمها عبارة عن خيال علمي. في العالم الحقيقي عليهم معالجة كمية هائلة من المياه لاستخراج ما يكفي من الأكسجين لإمداد الغواص الموجود بالموقع به، وعملية معالجة هذه الكمية الكبيرة من المياه تستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة (يكون ذلك ممكنًا بالنسبة للأسماك ذوات الدم البارد، ولكن يصعب على البشر مع وجود معدلات أعلى من التمثيل الغذائي). ولكن انظر إلى تقنية شبيه السمكة (Like-A-Fish) لمحاولة تطوير الخياشيم الاصطناعية الحقيقية للغواصين.
جهاز التنفس للغوص أجهزة التنفس المستخدمة خارج المياه
أجهزة التنفس التي تعمل على المبادئ المذكورة أعلاه لا تستخدم فقط تحت الماء، ولكن في حالات أخرى حيث يكون الغلاف الجوي خطيرًا - به القليل من الأكسجين أو سامًا أو ما إلى ذلك.
SCAMP (حزمة النقل الجوي فوق الحرجة) هو جهاز تنفس خارج الماء ذو دائرة مفتوحة يستخدم الهواء السائل وهو مصمم بواسطة الإدارة الوطنية للطيران والفضاء (NASA)عن طريق استخدام تقنية بدلة الفضاء. يدعي صانعها أن الرجل الذي يرتديها يمكنه الزحف عبر حفرة 50 سنتيمتر‌ (20 إنش) مربع[بحاجة لمصدر]
تسمى هذه الأجهزة أجهزة تنفس مكتفية بذاتها (SCBA). (الحروف الأولى لـ SCBA لها معانٍ أخرى.) تم تصميم أول أجهزة تنفس صناعية ذات دائرة مفتوحة عن طريق تعديل تصميم جهاز أكوالينج (aqualung) الذي اخترعه كوستو (Cousteau). تم استخدام أجهزة إعادة دفق الأكسجين الصناعية منذ وقت قريب بعد عام 1900. وتُستخدم تقنية جهازإعادة دفق الأكسجين أيضًا في بذلات الفضاء.