جهاز التنفس للغوص
معلومات تاريخية > القرن العشرون

تم اختراع أول جهاز للغوص يجمع بين أسطوانة الضغط العالي وجهاز التنفس (على الرغم من أنه لم يكن منظمًا للشهيق كما كان جهاز روكايرول ودينايروز) بشكل منفصل بواسطة الياباني أوجوشي (Ohgushi) في عام 1918 والفرنسيين موريس فرنز (Maurice Fernez) وإيف لوبريور (Yves le Prieur) في عام 1926. واعتمد الاختراعان على الإمداد عن طريق التدفق الثابت للهواء. تم نسيان اختراع أوجوشي خلال فترة قصيرة، بينما تم إنتاج جهاز فرنز ولوبريور إنتاجًا شاملًا في الثلاثينيات من القرن العشرون واعتُمدته بشكل أساسي البحرية الفرنسية. وكان الجهاز هو أول جهاز تنفس مستقل حيث تم استخدامه أولًا عن طريق أول فرق الغوص تحت الماء في التاريخ وهي (راكليه دو فوند (Racleurs de fond) في كاليفورنيا، عام 1933والذي أسسه جلين أور (Glenn Orr) ونادي Club des sous-l'eau في باريس، عام 1935 والذي أسسه لوبريور بنفسه). وكان فرنز قد اخترع في وقت سابق مشبك الأنف وقطعة الفم (وهي مجهزة بصمام ذي اتجاه واحد للزفير) ونظارات الغطس، ثم قام إيف لوبريور بإضافة قطعتين لهذه الأجزاء الثلاثة التي اخترعها فرينز، وهي منظم يمكن التحكم فيه باليد، وأسطوانة هواء مضغوط. ولكن نظارات فرينز لم تكن تسمح للغواص بالغوص لأعمق من 10 أمتار بسبب «ضغط القناع الشديد», لذلك، وفي عام 1933، قام لوبريور باستبدال معدات فرينز كلها (النظارات، ومشبك الأنف، والصمام) بقناع كامل للوجه، يغذيه مباشرة تيار هواء متدفق مستمر من أسطوانة الهواء.
خلال الثلاثينيات من القرن التاسع، عشر قام الرواد الفرنسيون فيليب تاييه (Philippe Tailliez) وجاك يف كوستو (Jacques-Yves Cousteau) باستخدام واختبار موسع لمعدات لوبريور قبل أن يقوم إيميل جانييه (Émile Gagnan) وكوستو بالعمل سويًا على اختراع المنظم الحديث في عام 1943. وكان ذلك خلال الحرب العالمية الثانية حيث تم تطوير المنظم وتقنيات التنفس لتصبح على شكلها المعروف حاليًا.
من الأمور التي حفزت «كوستو» على تطوير عدة غطس توفر حرية السباحة وكفاءة جهاز التنفس حادثتا تسمم الأكسجين اللتان تعرض لهما عام 1939 عن طريق أجهزة التنفس، وقد كانت الحادثة الأولى على عمق 17 مترًا، ولكن تلك الحوادث كان سببها أنه غطس إلى عمق بعيد مع استخدام أوكسجين نقي. ثم أصبح اختراع منظم الغطس الحالي ممكنًا حين قابل «كوستو» المهندس «إيميل جانييه». سنة 1942، في باريس، ومع أحداث قيود استخدام الوقود الصارمة الناتجة عن الاحتلال الألماني لفرنسا، قام إيميل جانييه، موظف يعمل في شركة آير ليكويد (Air Liquide)، بتصغير وتعديل منظم روكوايرول دينايروز (Rouquayrol-Denayrouze) (المملوك لشركة بيرنارد بيل (Bernard Piel) منذ عام 1942) لمولدات الغاز. قرر رئيس جانييه في العمل وصاحب شركة إير ليكويد، هنري ملكيور Henri Melchior، أن يعرف «جانييه» على «جاك إيف كوستو»، زوج ابنته، وذلك لأنه كان يعلم أن كوستو يبحث عن مُنظِم طلب آلي كفء. التقى الرجلان بالفعل في باريس في ديسمبر 1942 وتمت الموافقة على مُنظِم جانييه لأسطوانة الغطس. وفي عام 1943، وبعد إصلاح بعض المشاكل التقنية، حصلا على براءة الاختراع للمُنظِم الحديث.
منذ عام 1934 وحتى عام 1944 قامت عائلة كومينيس (رينيه وابنه جورج)، من آلزاس باختراع مُنظِم جديد واختباره بنجاح، ولكن المخترع الأساسي، جورج، قُتل عام 1944 أثناء أحداث استقلال ستراسبورج لذلك لم يكن هناك منافس آخر امام منظم كوستو بعد الحرب مباشرة. في عام 1943، بلغ جورج كومينيس عمق 53 مترًا في ميناء مارسيليا مُجهزًا بجهاز التنفس الخاص به (جي سي 42، GC42)‌ حيث ترمز (جي G) إلى جورج، و (سي C) إلى كومينيس، و42 إلى عام 1942. وبسبب عدم علمه بهذا الحدث، قام فريدريك دوماس Frédéric Dumas (وهو صديق مقرب من كوستو) بالوصول إلى عمق 62 مترًا من ساحل لي ݘود Les Goudes, وهو ليس ببعيد عن مارسيليا، في أكتوبر 1943 مستخدمًا نموذج المُنظِم الذي اخترعه كوستو وجانييه. وشعر حينها بما يُطلق عليه اليوم التخدر النيتروجيني.
وفي نفس هذا الوقت، قفز تطور أجهزة التنفس قفزةً تكنولوجيةً كبيرة. وخلال الثلاثينيات من القرن العشرون وأثناء الحرب العالمية الثانية، قام كل من البريطانيون واليابانيون والإيطاليون والألمان بتطوير نوع جديد من أجهزة إعادة دفق الأكسجين ليتناسب مع استخدام رجال الضفادع البشرية الأوائل. استخدم البريطانيون جهاز ديفيس (والذي تم اختراعه عام 1910 بواسطة روبرت هنري ديفيس Robert Henry Davis وتم إنتاجه بشكل موسع بواسطة سايب جورمان Siebe Gorman) هذا الجهاز كان مُصممًا لهروب رجال الغواصات، ولكنهم قاموا بتعديله ليتلاءم مع تجهيز رجال الضفادع البشرية خلال الحرب العالمية الثانية. كما طور الألمان نوعًا جديدًا من أجهزة إعادة دفق الأكسجين وهو نوع درايجر Dräger في عام 1912. في بداية الأمر عدلوها بحيث تتناسب مع معدات الهروب من الغواصات والخوذات، ولكن فيما بعد عدلوها فقط لتتلاءم مع استخدام رجال الضفادع البشرية خلال الحرب العالمية الثانية. أما الإيطاليون فقد طوروا جهاز تنفس أكسجين مماثلاً لرجال الضفادع البشرية (السباحين المقاتلين من الوحدة المعروفة بوحدة الوحدة العاشرة الخفيفة للأسطول), وخاصةًمعدات أروالتي طورتها شركة بيريللي الشهيرة. في الولايات المتحدة الأمريكية، قام الرائد كريستيان جا لامبرستن Christian J. Lambertsen الذي كان يخدم في الفيالق الطبية بجيش الولايات المتحدة منذ عام 1944 وحتى عام 1946 كطبيب مُعالج، باختراع جهاز تنفس لإعادة دفق الأكسجين يوفر حرية السباحة تحت الماء في عام 1939. وأطلق عليه اسم جهاز التنفس ثم عرضه على سلاح البحرية الأمريكية، الذي رفضه. فقام الرائد لامبرستن بتقديمه إلى مكتب الخدمات الاستراتيجية (OSS). بعد ذلك قام مكتب الخدمات الاستراتيجية OSS بتعيين الرائد لامبرستن في قيادة برنامج بناء معدات الغطس للوحدة البحرية. ثم في عام 1952 سجل براءة الاختراع عن التعديل الذي أجراه على جهازه، وهذه المرة أطلق عليه الاسم المعروف؛ جهاز التنفس تحت الماء SCUBA. وعلى الرغم من أن الرائد لامبرتسن حصل على امتياز أكثر كلمات اللغة الإنجليزية شيوعًا للتعبير عن معنى معدات الغطس الحديثة، إلا أنه لم يقم باختراع معدات الغطس المستخدمة حاليًا والتي يُطلق عليها هذا الاسم. فقد قام لامبرتسن بتصميم سلسلة من أجهزة إعادة دفق الأكسجين للتنفس وحصل على براءة اختراع لها في الفترة من السادس عشر من ديسمبر 1940 وحتى الثاني من مايو عام 1944.
وبعد الحرب العالمية الثانية، استمر رجال الضفادع البشرية من كل الدول في استخدام أجهزة تنفسإعادة دفق الأكسجين (حيث إنها لا تُصدر فقاعات وبالتالي فهي لا يمكن رؤيتها من سطح الماء) وبدأت شركة آير ليكويد في البيع التجاري الواسع لمُنظِم كوستو جانييه Cousteau-Gagnan بدءًا من عام 1946 تحت اسم جهاز التنفس المائي كوستو جانييه أو CG45 (حيث ترمز C إلى Cousteau كوستو، وترمز G إلى Gagnan جانييه، و45 ترمز إلى براءة الاختراع الجديدة التي تمت في عام 1945). وفي نفس العام قامت شركة آير ليكويد بانشاء قسم يُسمى لاسبيروتيكتونيك, ليختص بتطوير وبيع المُنظِمات ومعدات الغطس الأخرى. ولكي يبيع كوستو المُنظِم الخاص به في الدول المُتحدثة باللغة الإنجليزية قام بصك علامة أكوا لانج Aqua-lungالتجارية والتي تم ترخيصها أولًا لصالح شركة يو إس دايفرز U.S. Divers (والتي تمثل الشعبة الأمريكية من شركة آير ليكويد Air Liquide في الولايات المتحدة الأمريكية) وقد تم بيعها فيما بعد إلى جانب قسم لاسبيرتيكتونيك في سبيل إنشاء مؤسسة تحمل اسم العلامة التجارية، أكوا لانج/لاسبيروتيكتونيك، وهي تقع حاليًا في مدينة كارو، بالقرب من نيس. وفي عام 1948 تم ترخيص حق التصرف في براءة اختراع المُنظِم كوستو جانييه إلى شركة سايب جورمان في إنجلترا،  حين كان يديرها حينئذٍ روبرت هنري ديفيس. وتم السماح لشركة سايب جورمان بالبيع في دول رابطة الشعوب البريطانية (الكومنولث Commonwealth)، ولكنها واجهت صعوبات في تلبية طلبات المنتج وأيضًا قام جهاز الولايات المتحدة لبراءات الاختراع بمنع أي طرف آخر من تصنيع المنتج. ولكن نجح تيد إلدريد Ted Eldred من ميلبورن، بأستراليا، في تلبية الطلب على هذا المنتج عن طريق تطوير المُنظِم ذي الخرطوم الواحد الذي نستخدمه اليوم. باع تيد المُنظِم الأول من نموذج الدولفين ذي الخرطوم الواحد في أوائل عام 1952.
قبل عام 1971 (حين قامت شركة سكوبابرو Scubapro باستثمار تجاري من خلال إنتاج أول سترة لحفظ التوازن) كانت كل أجهزة التنفس تحت الماء تأتي وهي مُجهزة بعدة بسيطة مكونة من مجموعة أشرطة من المشابك والأبازيم تشبه تلك الموجودة في حقيبة الظهر أو خزان الرذاذ المحمول على الظهر. وهذه المشابك عادة ما تكون سريعة التحرر. والعديد منها لم يحتوِ على لوحة حقيبة الظهر، حيث كانت أسطوانات التنفس تُحمل مباشرة على ظهر الغواص. أما أجهزة التنفس تحت الماء الرياضية فغالبًا ما يكون لها أربطة سريعة الفك بدلًا من المشابك العادية. كما أن العديد من تجهيزات أجهزة دفق الأكسجين التي صنعها سايب جورمان احتوت على لوح للظهر من المطاط القوي المعزز.
في البداية كان الغواصون يقومون بالغوص دون أي مساعدة طفوية. في حالات الطوارئ كان عليهم التخلص من الوزن الزائد. في الستينيات من القرن العشرون، أصبحت سترة النجاة الطافية القابلة للتعديل(ABLJ) من نوعية أجهزة التنفس تحت الماء متاحةً؛ وكانت من الطراز القديم، منذ 1961، طراز فينزي Fenzy. تُستخدم سترة النجاة الطافية القابلة للتعديل لغرضين: أحدهما هو معادلة طفو الغواص لتعويض فقدان القدرة على الطفو الذي يتعرض له (وهو يحدث غالبًا بسبب الضغط الناتج عن بذلة الغطس المصنوعة من مطاط النيوبرين) والاستخدام الأكثر أهميةً هو استخدامها كسترة نجاة والتي يمكنها أن تنتفخ بفعل الهواء سريعًا حتى عند المستويات شديدة العمق. وقد تم تزويد عدة الغطس بهذه السترة قبل أن يتم تزويد أسطوانة الهواء بالمزيد من التجهيزات. سترة النجاة الطافية الأولى كانت مصممة لتنتفخ بفعل ثاني أكسيد الكربون القادم من أسطوانة صغيرة، وفيما بعد احتوت هذه الأسطوانة على هواء وليس على ثاني أكسيد الكربون. وتستقبل سترة النجاة تجهيزًا إضافيًا من مُنظِم المرحلة الأولى والذي يسمح بالتحكم في سترة النجاة كأداة مساعدة على الطفو. في عام 1971، تسبب اختراع ما يسمى بـ «النظام المباشر»، بواسطة شركة سكوبا برو ScubaPro في إنتاج ما أُطلق عليه سترة التوازن أو سترة معادلة الوزن، والتي تُعرف الآن بشكل متزايد باسم [ جهاز] الطفو، أو ببساطة BCD.