История подводного плавания

История подводного плавания начинается с фридайвинга как широко распространенного способа охоты и собирательства, как для добычи пищи, так и других ценных ресурсов, таких как жемчуг и кораллы . К классическим греческим и римским временам были созданы коммерческие приложения, такие как ныряние за губками и спасение морских животных . Военный дайвинг также имеет долгую историю, уходящую корнями, по крайней мере, во времена Пелопоннесской войны , а рекреационные и спортивные приложения стали недавним развитием. Технологическое развитие погружений под давлением окружающей среды началось с каменных грузов ( skandalopetra ) для быстрого спуска. В 16-м и 17-м веках водолазные колокола стали функционально полезными, когда водолазу на глубине можно было обеспечить возобновляемый запас воздуха, и прогрессировали до водолазных шлемов с поверхностной подачей — по сути, миниатюрных водолазных колоколов, покрывающих голову водолаза и снабжаемых сжатым воздухом с помощью ручных насосов — которые были усовершенствованы путем прикрепления водонепроницаемого костюма к шлему и в начале 19-го века стали стандартной водолазной одеждой .

Ограничения в мобильности систем с поверхностной подачей воздуха способствовали развитию как открытого, так и закрытого цикла подводного плавания в 20 веке, что дает водолазу гораздо большую автономность. Они также стали популярными во время Второй мировой войны для тайных военных операций , а после войны для научных , поисково-спасательных , медиа-дайвинга , рекреационного и технического дайвинга . Тяжелые медные шлемы с поверхностной подачей воздуха со свободным потоком превратились в легкие шлемы по требованию , которые более экономичны с дыхательным газом, что особенно важно для более глубоких погружений и дорогих дыхательных смесей на основе гелия , а насыщенное погружение снизило риск декомпрессионной болезни при глубоких и длительных экспозициях.

Альтернативным подходом стала разработка « единой атмосферы » или бронированного костюма, который изолирует водолаза от давления на глубине за счет большой механической сложности и ограниченной ловкости. Технология впервые стала осуществимой в середине 20-го века. Изоляция водолаза от окружающей среды была продолжена разработкой дистанционно управляемых подводных аппаратов в конце 20-го века, где оператор управляет ROV с поверхности, и автономных подводных аппаратов , которые вообще обходятся без оператора. Все эти режимы все еще используются, и каждый из них имеет ряд применений, где он имеет преимущества перед другими, хотя водолазные колокола в значительной степени были низведены до средства передвижения для водолазов, снабжаемых с поверхности. В некоторых случаях комбинации особенно эффективны, например, одновременное использование водолазного оборудования, ориентированного на поверхность или насыщенного с поверхности, и дистанционно управляемых аппаратов рабочего или наблюдательного класса.

Хотя патофизиология декомпрессионной болезни еще не полностью изучена, практика декомпрессии достигла стадии, когда риск довольно низок, и большинство случаев успешно лечатся терапевтической рекомпрессией и гипербарической оксигенотерапией . Смешанные дыхательные газы обычно используются для снижения воздействия гипербарической среды на водолазов с окружающим давлением.

Подводное плавание практиковалось в древних культурах для сбора пищи и других ценных ресурсов, таких как жемчуг и драгоценные кораллы, а позднее для подъема затонувших ценностей и оказания помощи в военных кампаниях . Погружение с задержкой дыхания было единственным доступным методом, иногда с использованием тростниковых трубок на мелководье и каменных грузов для более глубоких погружений. ^[1]

Подводное плавание в коммерческих целях, возможно, началось в Древней Греции, поскольку и Платон , и Гомер упоминают губку как средство для купания. Остров Калимнос был главным центром дайвинга за губками . Используя грузила ( skandalopetra ) весом до 15 килограммов (33 фунта) для ускорения спуска, водолазы , задерживающие дыхание, погружались на глубину до 30 метров (98 футов) на целых пять минут, чтобы собрать губки. ^[2] Губки были не единственным ценным урожаем, который можно было найти на морском дне ; сбор красного коралла также был довольно популярен. Таким образом можно было добыть множество ценных ракушек или рыб , что создавало спрос на водолазов, чтобы собирать сокровища моря, которые также могли включать затонувшие богатства других мореплавателей. ^[3]

В Средиземном море было много морской торговли. В результате было много кораблекрушений , поэтому водолазы часто нанимались, чтобы поднять все, что они могли, со дна моря. Водолазы подплывали к месту крушения и выбирали части для спасения. ^[4]

Водолазы также использовались в военных действиях. Их можно было использовать для подводной разведки, когда корабли приближались к вражеской гавани, и если обнаруживалась подводная оборона, водолазы разбирали ее, если это было возможно. ^[5] Во время Пелопоннесской войны водолазы использовались для преодоления вражеских блокад , чтобы передавать сообщения и обеспечивать снабжение союзников или войска, которые были отрезаны блокадой. ^[6] Эти водолазы и пловцы иногда использовались в качестве диверсантов , сверля дыры в корпусах противника , перерезая такелаж и швартовы кораблей . ^{[ требуется ссылка ]}

В Японии ныряльщики племени ама начали собирать жемчуг около 2000 лет назад. ^{[7] [8]} Фридайвинг был основным источником дохода для многих граждан Персидского залива, таких как катарцы , эмиратцы , бахрейнцы и кувейтцы . В результате, катарские, эмиратские и бахрейнские пропагандисты наследия популяризировали развлекательные и серьезные мероприятия, связанные с фридайвингом, подводным снаряжением и связанными с этим видами деятельности, такими как сноркелинг. ^[9]

Водолазный колокол — один из самых ранних типов оборудования для подводных работ и исследований. ^[10] Его использование впервые было описано Аристотелем в 4 веке до нашей эры: «...они позволяют водолазам дышать одинаково хорошо, спуская котел, поскольку он не наполняется водой, но удерживает воздух, поскольку он выталкивается прямо в воду». ^[11] По словам Роджера Бэкона , Александр Македонский исследовал Средиземноморье по авторитету астронома Этикуса. ^{[ требуется цитата ]}

Водолазные колокола были разработаны в 16-м и 17-м веках как первое значительное механическое средство для подводного плавания. Они представляли собой жесткие камеры с открытым дном, опускаемые в воду и снабженные балластом, чтобы оставаться в вертикальном положении и тонуть даже при наполнении воздухом. ^[12]

Первое достоверно зарегистрированное использование водолазного колокола было совершено Гульельмо де Лореной в 1535 году для исследования барж Калигулы в озере Неми . ^[13] В 1616 году Франц Кесслер построил усовершенствованный водолазный колокол. ^{[14] : 693  [15]}

В 1658 году Альбрехт фон Трайлебен был нанят королем Швеции Густавом Адольфом для спасения военного корабля Vasa , затонувшего у гавани Стокгольма на глубине около 32 метров (105 футов) во время своего первого плавания в 1628 году. Между 1663 и 1665 годами водолазы фон Трайлебена успешно подняли большую часть пушек, работая из водолазного колокола с предполагаемой вместимостью свободного воздуха около 530 литров (120 имперских галлонов; 140 галлонов США) в течение примерно 15 минут за раз в темной воде с температурой около 4 °C (39 °F). ^{[16] [17]} В конце 1686 года сэр Уильям Фиппс убедил инвесторов профинансировать экспедицию на территорию нынешних Гаити и Доминиканской Республики для поиска затонувших сокровищ, несмотря на то, что место кораблекрушения было полностью основано на слухах и домыслах. В январе 1687 года Фиппс нашел обломки испанского галеона Nuestra Señora de la Concepción у берегов Санто-Доминго . Некоторые источники говорят, что они использовали перевернутый контейнер в качестве водолазного колокола для спасательной операции, в то время как другие говорят, что экипажу помогали индейские водолазы на мелководье. Операция длилась с февраля по апрель 1687 года, за это время они спасли драгоценности, немного золота и 30 тонн серебра, что в то время стоило более 200 000 фунтов стерлингов. ^[18]

В 1691 году Эдмонд Галлей завершил разработку значительно усовершенствованного водолазного колокола, способного оставаться под водой в течение длительного времени и снабженного окном для подводных исследований. Атмосфера пополнялась с помощью утяжеленных бочек с воздухом, спускаемых с поверхности. ^[19] В ходе демонстрации Галлей и пять его спутников нырнули на глубину 60 футов (18 м) в реку Темзу и оставались там более полутора часов. Усовершенствования, внесенные со временем, увеличили время его пребывания под водой до более чем четырех часов. ^{[20] [21]}

В 1775 году Чарльз Сполдинг , кондитер из Эдинбурга , усовершенствовал конструкцию Эдмонда Галлея, добавив систему противовесов для облегчения подъема и опускания колокола, а также ряд канатов для подачи сигналов находящейся на поверхности команде. ^[22] Сполдинг и его племянник Эбенезер Уотсон позже задохнулись у берегов Дублина в 1783 году, выполняя спасательные работы в водолазном колоколе конструкции Сполдинга. ^[22]

В 1689 году Дени Папен предположил, что давление и свежий воздух внутри водолазного колокола могут поддерживаться силовым насосом или мехами. Его идея была реализована ровно 100 лет спустя инженером Джоном Смитоном , который построил первый рабочий водолазный воздушный насос в 1789 году. ^{[14] [15]}

В 1602 году испанский военный инженер Херонимо де Аянс-и-Бомон разработал первый документально подтвержденный водолазный костюм. ^{[ необходимо разъяснение ]} В том же году он был испытан на реке Писуэрга ( Вальядолид , Испания). ^{[ необходимо разъяснение ]} На демонстрации присутствовал король Филипп Третий . ^[23]

В начале 18 века англичанин Эндрю Беккер изготовил водолазный костюм, обтянутый кожей, со шлемом с окошком. Костюм использовал систему трубок для вдоха и выдоха, и Беккер продемонстрировал свой костюм в реке Темзе в Лондоне , в течение которого он оставался под водой в течение часа. Эти костюмы имели ограниченное применение, поскольку все еще не существовало практичной системы для пополнения запаса воздуха во время погружения. ^[24]

В 1405 году Конрад Кейзер описал водолазный костюм, состоящий из кожаной куртки и металлического шлема с двумя стеклянными окнами. Куртка и шлем были подбиты губкой, чтобы «удерживать воздух», а кожаная трубка была соединена с мешком с воздухом. ^{[14] : 693} Конструкция водолазного костюма была проиллюстрирована в книге Вегетиуса в 1511 году. ^{[14] : 554} Борелли разработал водолазное снаряжение, состоящее из металлического шлема, трубы для «регенерации» воздуха, кожаного костюма и средства управления плавучестью водолаза . ^{[14] : 556} В 1690 году Thames Divers, недолго просуществовавшая лондонская водолазная компания, устроила публичную демонстрацию водолазного костюма для мелководья типа Вегетиуса. ^{[14] : 557} Карл Генрих Клингерт спроектировал полный водолазный костюм в 1797 году. Эта конструкция состояла из большого металлического шлема и такого же большого металлического пояса, соединенного кожаной курткой и брюками. ^{[14] : 560} Этот аппарат был успешно продемонстрирован на реке Одер , но его эффективность была ограничена отсутствием надежной системы подачи воздуха. ^[25]

В 1800 году Петер Крифт представил свой водолазный аппарат шведскому королю и успешно его использовал. ^{[26] [27] [28]}

В 1819 году Август Зибе изобрел открытый водолазный костюм, который закрывал только верхнюю часть тела. Костюм включал металлический шлем, который был приклепан к водонепроницаемой куртке, которая заканчивалась ниже талии водолаза. Костюм работал как водолазный колокол — воздух, закачанный в костюм, выходил через нижний край. Водолаз был крайне ограничен в движении и должен был двигаться в более или менее вертикальном положении. Только в 1837 году Зибе изменил конструкцию на закрытую систему, в которой только руки оставались вне костюма с герметичными уплотнениями вокруг запястий. ^[29]

Первые широко успешные водолазные шлемы были произведены братьями Чарльзом и Джоном Дином в 1820-х годах. ^[30] Вдохновленный пожаром, свидетелем которого он стал в конюшне в Англии, ^[31] он спроектировал и запатентовал «дымовой шлем», который должен был использоваться пожарными в задымленных районах в 1823 году. Аппарат состоял из медного шлема с прикрепленным гибким воротником и одежды. Длинный кожаный шланг, прикрепленный к задней части шлема, должен был использоваться для подачи воздуха — первоначальная идея заключалась в том, что он будет нагнетаться с помощью двойных мехов. Короткая трубка позволяла выходить излишкам воздуха. Одежда была сделана из кожи или воздухонепроницаемой ткани, закрепленной ремнями. ^[32]

У братьев не было достаточно средств, чтобы построить оборудование самостоятельно, поэтому они продали патент своему работодателю Эдварду Барнарду. Только в 1827 году первые дымовые шлемы были построены немецким британским инженером Августом Зибе. В 1828 году они решили найти другое применение своему устройству и превратили его в водолазный шлем. Они продавали шлем со свободно прикрепленным «водолазным костюмом», чтобы водолаз мог выполнять спасательные работы, но только в полностью вертикальном положении, в противном случае вода попадала в костюм. ^[32]

В 1829 году братья Дин отплыли из Уитстебла для испытаний своего нового подводного аппарата, положив начало водолазной индустрии в городе. В 1834 году Чарльз использовал свой водолазный шлем и костюм в успешной попытке крушения HMS  Royal George в Спитхеде , во время которой он поднял 28 корабельных пушек . ^[33] В 1836 году Джон Дин поднял с места крушения корабля Mary Rose брусья, ружья, длинные луки и другие предметы. ^[34] К 1836 году братья Дин выпустили первое в мире руководство по дайвингу « Метод использования запатентованного водолазного аппарата Дина» , в котором подробно объяснялось устройство аппарата и насоса, а также меры предосторожности. ^[35]

В 1830-х годах братья Дин попросили Августа Сибе улучшить конструкцию их подводного шлема. ^[36] Расширяя усовершенствования, уже сделанные другим инженером, Джорджем Эдвардсом, Сибе создал свою собственную конструкцию: шлем, прикрепленный к водонепроницаемому брезентовому водолазному костюму полной длины . ^[37] Сибе внес различные изменения в конструкцию своего водолазного костюма, чтобы удовлетворить требования спасательной команды на затонувшем корабле Royal George , в том числе сделав головку шлема съемной с корсета . Его улучшенная конструкция дала начало типичному стандартному водолазному костюму , который произвел революцию в подводном гражданском строительстве , подводном спасении , коммерческом дайвинге и военно-морском дайвинге . ^[36] Водонепроницаемый костюм позволял водолазам носить под ним слои сухой одежды в зависимости от температуры воды. Обычно они включали теплые чулки, гернси и культовую шерстяную шапочку, которую до сих пор иногда носят водолазы. ^[38]

В первые годы существования водолазных костюмов водолазы часто использовались для очистки и обслуживания морских судов, что могло потребовать усилий нескольких водолазов. Суда, не имевшие водолазных костюмов, поручали водолазным компаниям проводить подводное обслуживание корпусов кораблей, поскольку чистый корпус увеличивал скорость судна. Среднее время погружения для этих целей составляло от четырех до семи часов. ^[38]

Управление Адмиралтейства и морских дел приняло водолазный костюм в 1860-х годах. Обязанности водолазов включали подводный ремонт судов, техническое обслуживание и чистку винтов, поиск потерянных якорей и цепей, а также удаление водорослей и других обрастаний с корпуса, которые могли бы помешать движению. ^[38]

Royal George , 100-пушечный линейный корабль первого ранга Королевского флота , затонул во время планового технического обслуживания в 1782 году. Чарльз Сполдинг использовал водолазный колокол, чтобы поднять шесть железных 12-фунтовых пушек и девять латунных 12-фунтовых пушек в том же году. ^[39] В 1839 году генерал-майор Чарльз Пэсли , в то время полковник Королевских инженеров , начал операцию. Ранее он уничтожил несколько старых обломков в Темзе и намеревался разбить Royal George с помощью пороховых зарядов, а затем поднять как можно больше с помощью водолазов. ^[40] Братьям Дин было поручено выполнить спасательные работы на обломках. Используя свои новые водолазные шлемы с воздушным насосом, им удалось поднять около двух десятков пушек. ^[41]

Спасательная операция Пэсли установила множество вех в дайвинге, включая первое зарегистрированное использование системы напарников в дайвинге, когда он дал указание своим дайверам действовать парами. ^{[39] [41]} Кроме того, первое аварийное всплытие вплавь было совершено дайвером после того, как его воздушный шланг запутался, и ему пришлось его освободить. Менее удачной вехой стало первое медицинское сообщение о баротравме во время дайвинга . Ранние водолазные шлемы не имели обратных клапанов , поэтому, если шланг разрывался вблизи поверхности, окружающий воздух под давлением вокруг головы дайвера быстро выходил из шлема в зону более низкого давления в месте разрыва, оставляя разницу давления между внутренней и внешней частью шлема, что могло вызвать травмирующие, а иногда и опасные для жизни последствия. На заседании Британской ассоциации содействия развитию науки в 1842 году сэр Джон Ричардсон описал водолазный аппарат и лечение дайвера Родерика Кэмерона после травмы, полученной 14 октября 1841 года во время спасательных операций. ^[42]

Пасли поднял еще 12 орудий в 1839 году, еще 11 в 1840 году и 6 в 1841 году. В 1842 году он поднял только одну железную 12-фунтовую пушку, потому что приказал водолазам сосредоточиться на удалении обшивки корпуса, а не на поиске орудий. Другие предметы, поднятые в 1840 году, включали медные инструменты хирурга, шелковые одежды из атласного переплетения, «из которых шелк был безупречен», и куски кожи; но не шерстяной одежды. ^[43] К 1843 году весь киль и нижние брусья были подняты, и место было объявлено чистым. ^[44]

ВМС США разработали вариант системы Mark V для гелиокс-дайвинга. Они были успешно использованы во время спасения экипажа и подъема USS Squalus в 1939 году. Шлем с гелиокс-смешанным газом ВМС США Mark V Mod 1 основан на стандартном шлеме Mark V, с канистрой скруббера, установленной на задней части шлема, и системой впрыска впускного газа, которая рециркулирует дыхательный газ через скруббер для удаления углекислого газа и, таким образом, сохранения гелия. ^{[45] [46]}

В 1980 году ВМС США заменили шлем Mark V на глубоководный шлем Morse Engineering Mark 12, который имеет стекловолоконный корпус с характерной большой прямоугольной передней лицевой панелью для лучшего поля зрения при работе. Он также имеет боковые и верхние смотровые окна для периферического зрения. Этот шлем также может использоваться для смешанного газа либо для открытого цикла, либо как часть модульной полузакрытой системы цикла, которая использует установленный сзади рециркуляционный скруббер, соединенный с нижней частью задней части шлема гибкими дыхательными шлангами. Шлем использует шейный уплотнитель или может быть подключен напрямую к сухому костюму и использует джокерный ремень для удержания шлема на месте, но он балластирован для обеспечения нейтральной плавучести и центра тяжести в центре плавучести для устойчивости. Воздушный поток направляется через лицевую панель для предотвращения запотевания. ^[47] Оба шлема Mk V и Mk 12 использовались в 1981 году. ^[48] Mk 12 был снят с производства в 1993 году. ^[49]

Применение концепции шейного уплотнителя, усовершенствованного шейного уплотнения сухого костюма, к водолазному шлему Джо Савой в 1964 году позволило шлему поворачиваться вместе с головой водолаза, поэтому его можно было сделать гораздо более плотным. Это позволило сделать шлем намного меньше и легче. Савой сделал несколько шлемов на основе мотоциклетных защитных шлемов, начав с версий со свободным потоком, а затем адаптировав их для использования клапанов давления. ^[50] Маска с ремешком Кирби-Моргана была адаптирована для использования шлема из армированной стекловолокном смолы и шейного уплотнителя с хомутовым креплением для противодействия силам, которые в противном случае могли бы поднять его с головы водолаза, чтобы стать серией KMB17 Superlite, одним из самых распространенных легких шлемов давления в отрасли. Шейный уплотнитель стал отраслевым стандартом для легких водолазных шлемов. ^[50]

Недостатком оборудования, впервые разработанного Дином и Сибе, была необходимость в постоянном снабжении воздухом, закачиваемым с поверхности. Это ограничивало движения и дальность действия водолаза, а также было потенциально опасным, поскольку подача могла прекратиться по ряду причин. Ранние попытки создания систем, которые позволили бы водолазам носить с собой портативный источник дыхательного газа, не увенчались успехом, поскольку технология сжатия и хранения была недостаточно развита, чтобы позволить хранить сжатый воздух в контейнерах при достаточно высоком давлении. К концу девятнадцатого века появились два основных шаблона для акваланга (автономного подводного дыхательного аппарата): акваланг открытого цикла , где выхлоп водолаза выпускается непосредственно в воду, и акваланг замкнутого цикла , где неиспользованный кислород водолаза фильтруется от углекислого газа и рециркулируется. ^[51] Акваланг характеризуется полной независимостью от поверхности во время использования, обеспечивая дыхательный газ, переносимый водолазом. Первые попытки достичь такой автономии с поверхности были предприняты в XVIII веке англичанином Джоном Летбриджем, который в 1715 году изобрел и успешно построил свой собственный подводный аппарат для подводного плавания. Воздух внутри костюма позволял некоторое время находиться под водой, прежде чем его приходилось всплывать для пополнения запасов.

В 1912 году немецкая фирма Drägerwerk из Любека представила версию стандартного водолазного костюма, использующего подачу газа от кислородного ребризера и без поверхностного питания. Система использовала медный водолазный шлем и стандартный тяжелый водолазный костюм с установленным на спине набором баллонов и скруббером. Дыхательный газ циркулировал с помощью инжекторной системы в контуре, питаемом добавленным газом. Это было далее развито с помощью шлема Modell 1915 "Bubikopf" и кислородной ребризером DM20 для глубин до 20 м, а также ребризером смешанного газа DM40, который использовал кислородный баллон и воздушный баллон для подачи газа, производя смесь нитрокс, для глубин до 40 м. ^[52]

Эти системы были полузакрытыми и не контролировали парциальное давление кислорода. Они использовали инжекторную систему для рециркуляции дыхательного газа и не увеличивали работу дыхания. ^[52]

Ни одно из этих изобретений не решило проблему высокого давления, когда сжатый воздух должен подаваться водолазу (как в современных регуляторах); они в основном основывались на постоянной подаче воздуха. Технология сжатия и хранения не была достаточно развита, чтобы позволить хранить сжатый воздух в контейнерах под достаточно высоким давлением, чтобы обеспечить полезное время погружения.

Ранний водолазный костюм, использующий резервуар со сжатым воздухом, был разработан и построен в 1771 году сьером Фремине из Парижа , который задумал автономную дыхательную машину, оснащенную резервуаром, которую тащил за собой водолаз или устанавливал на его спине. ^{[53] [54]} Фремине назвал свое изобретение машиной hydrostatergatique и успешно использовал ее более десяти лет в портах Гавра и Бреста , как указано в пояснительном тексте к картине 1784 года. ^{[55] [56]}

Француз Поль Лемэр д'Ожервиль построил и использовал автономное водолазное оборудование в 1824 году, ^[57] как и британец Уильям Х. Джеймс в 1825 году. Шлем Джеймса был сделан из «тонкой меди или подошвы из кожи» с пластинчатым окном, а воздух подавался из железного резервуара. ^[58] Похожую систему использовал в 1831 году американец Чарльз Кондерт , который умер в 1832 году во время испытания своего изобретения в Ист-Ривер на глубине всего 20 футов (6 м). После поездки в Англию и обнаружения изобретения Уильяма Джеймса французский врач Мануэль Теодор Гийоме  [фр] из Аржантана (в Нормандии ) запатентовал старейший известный механизм регулятора в 1838 году. Изобретение Гийоме снабжалось воздухом с поверхности и никогда не производилось массово из-за проблем с безопасностью.

Важным шагом в развитии технологии открытого цикла подводного плавания стало изобретение регулятора спроса в 1864 году французскими инженерами Огюстом Денайрузом и Бенуа Рукейролем . Их костюм был первым, который подавал воздух пользователю, регулируя поток в соответствии с потребностями водолаза. Система все еще должна была использовать поверхностную подачу, поскольку баллоны для хранения 1860-х годов не могли выдерживать высокие давления, необходимые для практичного автономного устройства. ^[59]

Первая система подводного плавания с открытым контуром была изобретена в 1925 году Ивом Ле Приером во Франции. Вдохновленный простым аппаратом Мориса Фернеза и свободой, которую он давал дайверу, он задумал сделать его свободным от трубки к поверхностному насосу, используя баллоны Michelin в качестве источника воздуха, содержащие три литра (0,66 имп галлона; 0,79 галлона США) воздуха, сжатого до 150 килограммов на квадратный сантиметр (2100 фунтов на квадратный дюйм; 150 бар). Аппарат для подводного плавания «Фернез-Ле Приер» был продемонстрирован в бассейне Турель в Париже в 1926 году. Устройство состояло из баллона со сжатым воздухом, который дайвер носил на спине, подключенного к регулятору давления, разработанному Ле Приером, который регулировался вручную дайвером, с двумя манометрами, один для давления в баллоне и один для выходного (поставляемого) давления. Воздух непрерывно подавался в мундштук и выбрасывался через короткую выпускную трубу, снабженную клапаном, как в конструкции Фернеза ^[60] , однако отсутствие регулятора расхода и, как следствие, низкая прочность аппарата ограничивали практическое использование устройства Ле Приера. ^{[61] : 1–9}

Конструкция Ле Приёра была первым автономным дыхательным устройством, использовавшимся первыми в истории клубами подводного плавания с аквалангом — Racleurs de fond, основанным Гленном Орром в Калифорнии в 1933 году, и Club des sous-l'eau, основанным самим Ле Приёром в Париже в 1935 году. ^[62] Ферне ранее изобрел носовой зажим , загубник (оснащенный односторонним клапаном для выдоха) и очки для дайвинга , а Ив ле Приёр просто присоединил к этим трём элементам Ферне ручной регулятор и баллон со сжатым воздухом. Очки Ферне не позволяли погружаться глубже десяти метров (33 фута) из-за « сдавливания маски », поэтому в 1933 году Ле Приёр заменил всё оборудование Ферне (очки, носовой зажим и клапан) на полнолицевую маску , напрямую снабжаемую постоянным потоком воздуха из баллона.

В 1942 году, во время немецкой оккупации Франции , Жак-Ив Кусто и Эмиль Ганьян спроектировали первый успешный и безопасный акваланг открытого цикла, известный как Aqua-Lung . Их система объединила усовершенствованный регулятор спроса с баллонами с воздухом высокого давления. Эмиль Ганьян, инженер, работавший в компании Air Liquide , уменьшил и адаптировал регулятор для использования с газогенераторами в ответ на постоянную нехватку топлива, которая была следствием немецких реквизиций. Начальник Ганьяна, Анри Мельхиор, знал, что его зять Жак-Ив Кусто искал автоматический регулятор давления, чтобы увеличить полезный период действия подводного дыхательного аппарата, изобретенного командором Ле Приером, ^[63] поэтому он представил Кусто Ганьяну в декабре 1942 года. По инициативе Кусто регулятор Ганьяна был адаптирован для подводного плавания, и новый патент Кусто-Ганьяна был зарегистрирован несколько недель спустя, в 1943 году. ^[64]

Air Liquide начала продавать регулятор Кусто-Гагнана на коммерческой основе с 1946 года под названием scaphandre Cousteau-Gagnan или CG45 («C» для Кусто, «G» для Ганьяна и 45 для патента 1945 года ). В том же году Air Liquide создала подразделение под названием La Spirotechnique для разработки и продажи регуляторов и другого оборудования для дайвинга. Чтобы продавать свой регулятор в англоязычных странах, Кусто зарегистрировал торговую марку Aqua-Lung , которая сначала была лицензирована компанией US Divers (американское подразделение Air Liquide), а затем продана с La Spirotechnique и US Divers, чтобы в конечном итоге стать названием компании Aqua-Lung/La Spirotechnique, в настоящее время расположенной в Карро , недалеко от Ниццы . ^[65]

В 1948 году патент Кусто-Гагнана был также лицензирован для Siebe Gorman из Англии, ^{[66] [ требуется подтверждение ]} когда Siebe Gorman был под руководством Роберта Генри Дэвиса. ^[67] Siebe Gorman было разрешено продавать в странах Содружества, но возникли трудности с удовлетворением спроса, а патент США не позволял другим производить этот продукт. Этот спрос в конечном итоге был удовлетворен Тедом Элдредом из Мельбурна , Австралия , который разрабатывал ребризер под названием Porpoise. Когда демонстрация привела к тому, что дайвер потерял сознание, он начал разрабатывать одношланговую систему открытого цикла для подводного плавания, которая разделяет первую и вторую ступени шлангом низкого давления и выпускает выдыхаемый газ на второй ступени. Это позволило обойти патент Кусто-Гагнана, который защищал двухшланговый регулятор для подводного плавания. ^{[ необходима цитата ]} В процессе Элдред также улучшил характеристики регулятора. ^{[ необходима цитата ] [ необходима уточнение ]} Элдред продал первый одношланговый акваланг Porpoise Model CA в начале 1952 года.

В 1957 году Эдуард Адметлья и Лазаро использовал версию, созданную Немродом, для спуска на рекордную глубину в 100 метров (330 футов). ^[68]

Ранние комплекты аквалангов обычно снабжались простой подвесной системой из плечевых ремней и поясного ремня. Пряжки поясного ремня обычно были быстроразъемными, а плечевые ремни иногда имели регулируемые или быстроразъемные пряжки. Многие подвесные системы не имели спинной пластины, и баллоны опирались прямо на спину дайвера. Подвесные системы многих водолазных ребризеров, изготовленных Siebe Gorman, включали большую заднюю пластину из армированной резины. ^{[ необходима цитата ]}

Первые аквалангисты погружались без каких-либо средств обеспечения плавучести. ^[69] В чрезвычайной ситуации им приходилось сбрасывать свои грузы. В 1960-х годах стали доступны регулируемые спасательные жилеты плавучести (ABLJ). Одним из первых изделий, начиная с 1961 года, был Fenzy . ABLJ используется для двух целей: для регулировки плавучести дайвера, чтобы компенсировать потерю плавучести на глубине, в основном из-за сжатия неопренового гидрокостюма ) и, что более важно, как спасательный жилет , который будет удерживать потерявшего сознание дайвера лицом вверх на поверхности, и который можно быстро надуть. Его надевали до надевания баллонной обвязки. Первые версии надувались с помощью небольшого баллона с углекислым газом, позже — с помощью небольшого прямого воздушного баллона. Дополнительная подача низкого давления от первой ступени регулятора позволяет управлять спасательным жилетом как средством обеспечения плавучести. Изобретение в 1971 году «прямой системы» ^{[ требуется ссылка ]} компанией ScubaPro привело к появлению так называемого стабилизирующего жилета или жилета-стабилизатора, а теперь его все чаще называют компенсатором плавучести (устройством) или просто «BCD». ^{[ требуется ссылка ]}

Альтернативная концепция, разработанная примерно в то же время, была замкнутым циклом подводного плавания. Тело потребляет и усваивает только часть кислорода во вдыхаемом воздухе на поверхности и еще меньшую часть, когда дыхательный газ сжимается , как в системах с атмосферным давлением под водой. Ребризер перерабатывает использованный дыхательный газ, постоянно пополняя его из запаса, чтобы уровень кислорода не стал опасно истощенным. Аппарат также должен удалять выдыхаемый углекислый газ, поскольку накопление уровней CO2 _{приведет} к респираторному дистрессу из-за гиперкапнии . ^[51]

Самый ранний известный кислородный ребризер был запатентован 17 июня 1808 года сьером Тубуликом из Бреста, механиком в Императорском флоте Наполеона , но нет никаких доказательств того, что какой-либо прототип был изготовлен. Эта ранняя конструкция ребризера работала с кислородным резервуаром, кислород доставлялся постепенно самим водолазом и циркулировал по замкнутому контуру через губку , пропитанную известковой водой . ^{[70] [71]} Самый ранний практический ребризер относится к патенту 1849 года француза Пьера Эмабля де Сен-Симона Сикарда. ^[72]

Первый коммерчески практичный акваланг замкнутого цикла был спроектирован и построен инженером-водолазом Генри Флёссом в 1878 году, когда он работал на Siebe Gorman в Лондоне. ^{[14] [73]} Его аппарат состоял из резиновой маски, соединенной трубкой с мешком, с (оценочно) 50–60% O _{2 ,} подаваемым из медного напорного бака, и CO _{2 ,} химически поглощенным веревочной пряжей в мешке, пропитанном раствором едкого кали. Система позволяла использовать его в течение примерно трех часов. ^{[14] [74]} Флёсс испытал свое устройство в 1879 году, проведя час, погруженный в резервуар с водой, затем неделю спустя, нырнув на глубину 5,5 метров (18 футов) в открытой воде, в результате чего он получил легкую травму, когда его помощники резко вытащили его на поверхность. ^[49] Аппарат Флёсса был впервые использован в рабочих условиях в 1880 году ведущим водолазом на проекте строительства туннеля Северн Александром Ламбертом , ^[49] который смог преодолеть расстояние в 1000 футов (300 м) в темноте, чтобы закрыть несколько затопленных шлюзовых дверей в туннеле; это свело на нет все усилия водолазов в касках из-за опасности загрязнения их шлангов подачи воздуха подводным мусором и сильных потоков воды в выработках. ^[14] Флёсс постоянно совершенствовал свой аппарат, добавляя регулятор потребности и баллоны, способные удерживать большее количество кислорода при более высоком давлении.

Сэр Роберт Дэвис , глава Siebe Gorman, усовершенствовал кислородный ребризер в 1910 году ^{[14] [74],} изобретя спасательный аппарат Davis Submerged Escape Apparatus , первый ребризер, который производился в больших количествах. Хотя изначально он предназначался в первую очередь как спасательный аппарат для экипажей подводных лодок , вскоре его стали использовать и для дайвинга, представляя собой удобный мелководный аппарат с тридцатиминутной выносливостью, а также в качестве промышленного дыхательного аппарата . ^[74] Аппарат Davis состоял из резинового дыхательного мешка, содержащего баллон с гидроксидом бария для очистки выдыхаемого углекислого газа, и стального цилиндра, вмещающего приблизительно 56 литров (2,0 куб. фута) кислорода под давлением 120 бар (1700 фунтов на кв. дюйм), с клапаном, позволяющим пользователю добавлять кислород в мешок. В комплект также входила аварийная плавучая сумка спереди, помогающая удерживать пользователя на плаву. DSEA был принят на вооружение Королевским флотом после дальнейшей разработки Дэвисом в 1927 году. ^[75]

Оснастка состояла из резинового дыхательного/плавучего мешка, содержащего канистру с гидроксидом бария для очистки выдыхаемого CO2 _, и, в кармане на нижнем конце мешка, стального баллона под давлением, содержащего приблизительно 56 литров (2,0 куб. фута) кислорода под давлением 120 бар (1700 фунтов на квадратный дюйм). Баллон был оснащен регулирующим клапаном и был соединен с дыхательным мешком . Открытие клапана баллона впускало кислород в мешок при давлении окружающей среды. Оснастка также включала аварийный плавучий мешок спереди, чтобы помочь владельцу оставаться на плаву. DSEA был принят Королевским флотом после дальнейшей разработки Дэвисом в 1927 году. ^[75]

В 1912 году немецкая фирма Drägerwerk из Любека представила собственную версию стандартного водолазного костюма, в котором использовалась подача газа из кислородного ребризера с инжекторной циркуляцией и отсутствовала подача воздуха с поверхности. ^[52]

В 1930-х годах итальянские любители спортивной подводной охоты начали использовать ребризер Дэвиса. Итальянские производители получили лицензию от английских патентообладателей на его производство. Эта практика вскоре привлекла внимание итальянского флота . Итальянцы разработали аналогичные ребризеры для боевых пловцов Децимской флотилии MAS , особенно Pirelli ARO, который эффективно использовался во Второй мировой войне. ^{[74] [76]} В 1930-х годах и на протяжении всей Второй мировой войны британцы , итальянцы и немцы разрабатывали и широко использовали кислородные ребризеры для оснащения первых водолазов . Британцы использовали аппарат Дэвиса для спасения с подводной лодки, но вскоре адаптировали его для своих водолазов во время Второй мировой войны. Немцы использовали ребризеры Dräger, ^[77] которые также изначально были разработаны как наборы для спасения с подводной лодки и адаптированы для использования водолазами только во время Второй мировой войны. Во время Второй мировой войны ребризеры захваченных итальянских водолазов повлияли на усовершенствованные конструкции британских ребризеров. ^[74] Некоторые водолазы британских вооруженных сил использовали громоздкие толстые водолазные костюмы, называемые костюмами Слэйдена , одна из версий которых имела откидывающуюся лицевую пластину, позволяющую водолазу использовать бинокль на поверхности. ^[78]

В 1939 году Кристиан Ламбертсен разработал кислородный ребризер, который он назвал Lambertsen Amphibious Respirator Unit (LARU), и запатентовал его в 1940 году. ^{[79] [80]} Позже он переименовал его в Self Contained Underwater Breathing Apparatus, который, сокращенно SCUBA, в конечном итоге стал общим термином для как открытого цикла, так и ребризерного автономного подводного дыхательного оборудования. Ламбертсон продемонстрировал аппарат Управлению стратегических служб (OSS) ^[81] , которое наняло его для руководства программой по созданию дайвинг-элемента их морского подразделения. ^[81] После Второй мировой войны военные водолазы продолжали использовать ребризеры, поскольку они не создают пузырьков, которые могли бы выдать присутствие водолазов.

Позже Ламбертсен предположил, что дыхательные газовые смеси азота или гелия с большим содержанием кислорода, чем в воздухе, можно использовать в подводном плавании для увеличения глубины за пределами возможного при использовании ребризеров с чистым кислородом, в то же время уменьшая необходимость в декомпрессии. В начале 1950-х годов Ламбертсен разработал полузамкнутый контур подводного плавания под названием FLATUS I, который непрерывно добавлял небольшой поток обогащенного кислородом смешанного газа в контур ребризера. Поток свежего газа восполнял кислород, истощенный метаболическим потреблением, а выдыхаемый углекислый газ удалялся в абсорбирующем баллоне. Добавленный инертный газ не потреблялся водолазом, поэтому это количество газовой смеси выпускалось из дыхательного контура для поддержания постоянного объема и приблизительно постоянной смеси в контуре. ^[49]

После достижения насыщения количество времени, необходимое для декомпрессии, зависит от глубины и вдыхаемых газов и не зависит от более длительного воздействия. ^[82] Первое преднамеренное погружение с насыщением было совершено 22 декабря 1938 года Эдгаром Эндом и Максом Нолем, которые провели 27 часов, дыша воздухом на глубине 101 фута (30,8 м) в рекомпрессионном центре окружной больницы скорой помощи в Милуоки, штат Висконсин . Их декомпрессия длилась пять часов, оставив Ноля с легким случаем декомпрессионной болезни, которая прошла с рекомпрессией. ^[83]

Альберт Р. Бенке предложил подвергать водолазов воздействию повышенного давления окружающей среды в течение достаточно долгого времени для того, чтобы ткани насытились инертными газами в 1942 году. ^{[84] [85]} В 1957 году Джордж Ф. Бонд начал проект Genesis в Лаборатории медицинских исследований подводных лодок ВМС, доказав, что люди могут выдерживать длительное воздействие различных дыхательных газов и повышенного давления окружающей среды. ^{[84] [86]} Это было началом погружений с насыщением и программы ВМС США «Человек в море». ^[82]

Этот раздел нуждается в расширении : разработка закрытого звонка и запирающих систем. Вы можете помочь, дополнив его. ( Апрель 2024 )

Первые коммерческие погружения для насыщения были выполнены в 1965 году компанией Westinghouse для замены неисправных мусорных сеток на глубине 200 футов (61 м) на плотине Смит-Маунтин . ^[83]

Питеру Б. Беннетту приписывают изобретение дыхательного газа тримикс как метода устранения нервного синдрома высокого давления . В 1981 году в Медицинском центре Университета Дьюка Беннетт провел эксперимент под названием Atlantis III, который включал погружение водолазов на глубину 2250 футов (690 м) и медленную декомпрессию их на поверхность в течение более 31 дня, установив ранний мировой рекорд по глубине. ^[87]

После пионерского периода оффшорного коммерческого насыщения погружением в нефтегазовой отрасли, в ходе которого произошло несколько смертельных случаев, технология и процедуры насыщения погружением достигли такой степени зрелости, что несчастные случаи редки, а смертельные случаи очень редки. Это стало результатом систематического расследования несчастных случаев, анализа причин и применения результатов для снижения рисков, часто со значительными затратами, путем улучшения как процедур, так и оборудования для устранения отдельных точек отказа и возможностей для ошибок пользователя. Улучшения в области безопасности были частично обусловлены национальным законодательством в области охраны труда и техники безопасности, но также в значительной степени были обусловлены отраслью через членство в таких организациях, как IMCA.

Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, дополнив его. ( Апрель 2024 )

Атмосферный водолазный костюм представляет собой небольшой одноместный подводный аппарат антропоморфной формы со сложными напорными соединениями, позволяющими осуществлять сочленение, поддерживая внутреннее давление в одну атмосферу. Хотя атмосферные костюмы были разработаны в викторианскую эпоху , ни один из них не смог преодолеть основную проблему проектирования соединения , которое оставалось бы гибким и водонепроницаемым на глубине, не заедая под давлением. ^{[88] [89] [90]}

Два английских изобретателя разработали водолазные костюмы в начале 18 века. В 1715 году Джон Летбридж сконструировал закрытый «водолазный двигатель» для использования в диких работах. По сути, это была стойкая к давлению деревянная бочка, заполненная воздухом, длиной около 6 футов (1,8 м) с двумя отверстиями для рук водолаза, запечатанными кожаными манжетами, и 4-дюймовым (100 мм) смотровым окном из толстого стекла. ^[91] Этот костюм не имел поверхностной подачи. Воздух был запечатан у водолаза на поверхности перед погружением и длился до получаса при толчке. После испытания этого аппарата в своем садовом пруду, специально построенном для этой цели, Летбридж нырнул на несколько затонувших кораблей. Сообщается, что он использовался для погружения на глубину до 60 футов (18 м) и использовался для спасения значительных количеств серебра с затонувшего в 1718 году у островов Зеленого Мыса судна East Indiaman Vansittart . ^[92] Похожий костюм из меди с изогнутым профилем был изготовлен Джейкобом Роу, который также работал над Vansittart . ^[93]

Летбридж стал довольно богатым в результате своих спасательных операций. Одной из его самых известных операций по спасению было спасение голландского судна Slot ter Hooge , затонувшего у берегов Мадейры с более чем тремя тоннами серебра на борту. ^[15] Летбридж спас несколько голландских судов из Ост-Индии по контракту с VOC, некоторые из них на мысе Доброй Надежды . Джейкоб Роу перебрался на север и работал на затонувших судах у северного побережья Шотландии «Vansittart». ^[93]

Первый бронированный костюм с настоящими суставами, разработанный как кожаные детали с кольцами в форме пружины (также известный как гармошка), был разработан англичанином У. Х. Тейлором в 1838 году. Руки и ноги водолаза были покрыты кожей. Тейлор также разработал балластный бак, прикрепленный к костюму, который можно было заполнить водой, чтобы достичь отрицательной плавучести. Хотя костюм был запатентован, на самом деле он так и не был произведен. Считается, что его вес и объем сделали бы его практически неподвижным под водой. ^[92]

Лоднер Д. Филлипс спроектировал первый полностью закрытый ADS в 1856 году. Его конструкция включала бочкообразную верхнюю часть туловища с куполообразными концами и включала шаровые и гнездовые соединения в сочлененных руках и ногах. Руки имели суставы в плечах и локтях, а ноги в коленях и бедрах. Костюм включал балластный бак, смотровое окно, вход через крышку люка сверху, ручной пропеллер и элементарные манипуляторы на концах рук. Воздух должен был подаваться с поверхности через шланг. Однако нет никаких указаний на то, что костюм Филлипса когда-либо был сконструирован. ^[92]

Первая по-настоящему антропоморфная конструкция ADS, созданная братьями Карманьоль из Марселя , Франция, в 1882 году, имела вращающиеся конволютивные сочленения, состоящие из частичных секций концентрических сфер, сформированных для создания плотного прилегания и сохраняющих водонепроницаемость с помощью водонепроницаемой ткани. Костюм имел 22 таких сочленения: четыре на каждой ноге, шесть на руке и два в теле костюма. Шлем имел 25 отдельных 2-дюймовых (50 мм) стеклянных смотровых окон, расположенных на среднем расстоянии человеческих глаз. ^[88] При весе 830 фунтов (380 кг) ADS Карманьоль никогда не работал должным образом, а его сочленения никогда не были полностью водонепроницаемыми. Сейчас он выставлен в Национальном музее французского флота в Париже. ^[89]

Другая конструкция была запатентована в 1894 году изобретателями Джоном Бьюкененом и Александром Гордоном из Мельбурна, Австралия. Конструкция была основана на каркасе из спиральных проводов, покрытых водонепроницаемым материалом. Александр Гордон усовершенствовал конструкцию, прикрепив костюм к шлему и другим частям и включив сочлененные радиусные стержни в конечности. Это привело к созданию гибкого костюма, способного выдерживать высокое давление. Костюм был изготовлен британской фирмой Siebe Gorman и испытан в Шотландии в 1898 году.

Американский конструктор Макдаффи сконструировал первый костюм, в котором использовались шарикоподшипники для обеспечения движения суставов, в 1914 году; он был испытан в Нью-Йорке на глубине 214 футов (65 м), но не имел большого успеха. Год спустя Гарри Л. Боудойн из Байонна, штат Нью-Джерси , создал улучшенный ADS с маслонаполненными вращающимися суставами. Суставы используют небольшой канал к внутренней части сустава, чтобы обеспечить выравнивание давления. Костюм был разработан так, чтобы иметь четыре сустава в каждой руке и ноге, и один сустав в каждом большом пальце, всего восемнадцать. Четыре смотровых отверстия и нагрудная лампа были предназначены для улучшения подводного зрения. К сожалению, нет никаких доказательств того, что костюм Боудойна когда-либо был построен или что он работал бы, если бы был. ^[92]

Атмосферные водолазные костюмы, изготовленные немецкой фирмой Neufeldt and Kuhnke, использовались во время подъема золотых и серебряных слитков с обломков британского судна SS  Egypt , 8000-тонного лайнера P&O , затонувшего в мае 1922 года. Костюм был переведен на роль камеры наблюдения на глубине крушения и успешно использовался для управления механическими захватами, которые открыли хранилище слитков. В 1917 году Бенджамин Ф. Ливитт из Траверс-Сити, штат Мичиган , совершил погружение на SS  Pewabic , затонувшее на глубине 182 футов (55 м) в озере Гурон в 1865 году, подняв 350 тонн медной руды. В 1923 году он продолжил спасать обломки британской шхуны Cape Horn , которая лежала на глубине 220 футов (67 м) у Пичиданги , Чили , и спас медь на сумму 600 000 долларов. Костюм Ливитта был его собственной конструкции и конструкции. Самым инновационным аспектом костюма Ливитта было то, что он был полностью автономным и не нуждался в шланге, дыхательная смесь подавалась из бака, установленного на задней части костюма. Дыхательный аппарат включал в себя скруббер и кислородный регулятор и мог работать до целого часа. ^[94]

В 1924 году Рейхсмарине испытало второе поколение костюма Нойфельдта и Кунке на глубине 530 футов (160 м), но движение конечностей было очень затруднено, а суставы были признаны ненадёжными , поскольку в случае их отказа существовала вероятность нарушения целостности костюма. Тем не менее, эти костюмы использовались немцами в качестве бронированных водолазов во время Второй мировой войны, а затем были приняты западными союзниками после войны.

В 1952 году Альфред А. Микалоу сконструировал ADS, используя шаровые и гнездовые соединения, специально для поиска и подъема затонувших сокровищ. Сообщается, что костюм был способен погружаться на глубину до 1000 футов (300 м) и успешно использовался для погружения на затонувшее судно SS  City of Rio de Janeiro на глубине 328 футов (100 м) около Форт-Пойнт , Сан-Франциско . Костюм Микалоу имел различные сменные инструменты, которые можно было установить на концах рук вместо обычных манипуляторов. Он нес семь 90-кубовых баллонов высокого давления для подачи дыхательного газа и управления плавучестью. Балластный отсек закрывал газовые баллоны. Для связи костюм использовал гидрофоны . ^[95]

Хотя в викторианскую эпоху были разработаны различные атмосферные костюмы, ни один из них не смог решить основную проблему проектирования — создание соединения, которое оставалось бы гибким и водонепроницаемым на глубине, не заедая под давлением. ^{[ необходима цитата ]}

Пионер британского водолазного дела Джозеф Салим Пересс изобрел первый по-настоящему пригодный для использования атмосферный водолазный костюм Tritonia в 1932 году и позже участвовал в создании знаменитого костюма JIM . Имея природный талант к инженерному проектированию, он бросил себе вызов и сконструировал ADS, который бы сохранял водолазов сухими и при атмосферном давлении даже на большой глубине. В 1918 году Пересс начал работать на WG Tarrant в Байфлите , Великобритания, где ему предоставили пространство и инструменты для разработки своих идей по созданию ADS. Его первой попыткой был чрезвычайно сложный прототип, изготовленный из цельной нержавеющей стали .

В 1923 году Перессу было предложено разработать костюм для спасательных работ на затонувшем в Ла-Манше судне SS Egypt . Он отказался, сославшись на то, что его прототип костюма был слишком тяжелым для водолаза, но его воодушевила просьба начать работу над новым костюмом с использованием более легких материалов. К 1929 году он считал, что решил проблему веса, используя литой магний вместо стали, а также сумел улучшить конструкцию сочленений костюма, используя захваченную подушку из масла, чтобы поверхности двигались плавно. Масло, которое было практически несжимаемым и легко смещаемым, позволяло суставам конечностей свободно двигаться на глубине 200 саженей (1200 футов; 370 м), где давление составляло 520 фунтов на квадратный дюйм (35 атм). Перес утверждал, что костюм Tritonia может функционировать на глубине 1200 футов (370 м), хотя это никогда не было доказано. ^[96]

В 1930 году Пересс представил костюм Tritonia. ^[97] К маю он завершил испытания и был публично продемонстрирован в резервуаре в Байфлите. В сентябре помощник Пересса Джим Джарретт погрузился в костюме на глубину 123 м (404 фута) в Лох-Несс . Костюм показал себя отлично, соединения оказались устойчивыми к давлению и свободно двигались даже на глубине. Костюм был предложен Королевскому флоту, который отклонил его, заявив, что водолазам ВМС никогда не нужно погружаться ниже 90 м (300 футов). В октябре 1935 года Джарретт совершил успешное глубоководное погружение на глубину более 90 м (300 футов) на затонувший корабль RMS  Lusitania у юга Ирландии, за которым последовало более мелкое погружение на глубину 60 метров (200 футов) в Ла-Манше в 1937 году, после чего из-за отсутствия интереса костюм Tritonia был снят с производства.

Развитие костюмов атмосферного давления застопорилось в 1940-1960-х годах, поскольку усилия были сосредоточены на решении проблем глубоководного погружения путем решения физиологических проблем погружения под давлением окружающей среды вместо того, чтобы избегать их путем изоляции водолаза от давления. Хотя достижения в погружении под давлением окружающей среды (в частности, с аквалангом) были значительными, ограничения возобновили интерес к разработке ADS в конце 1960-х годов. ^[96]

Костюм Tritonia пролежал около 30 лет на складе инжиниринговой компании в Глазго , где он был обнаружен, с помощью Пересса, двумя партнерами британской фирмы Underwater Marine Equipment, Майком Хамфри и Майком Борроу, в середине 1960-х годов. ^{[96] [98] [99]} Позднее UMEL классифицировала костюм Пересса как «ADS Type I», система обозначений, которая будет продолжена компанией для более поздних моделей. В 1969 году Пересса попросили стать консультантом новой компании, созданной для разработки костюма JIM, названного в честь дайвера Джима Джаррета. ^[100]

Костюм Tritonia был модернизирован до первого костюма JIM, завершенного в ноябре 1971 года. Этот костюм прошел испытания на борту HMS  Reclaim в начале 1972 года, а в 1976 году костюм JIM установил рекорд по самому длительному рабочему погружению ниже 490 футов (150 м), продолжавшемуся пять часов и 59 минут на глубине 905 футов (276 м). ^{[101] [90]} Первые костюмы JIM были изготовлены из литого магния для его высокого соотношения прочности к весу и весили приблизительно 1100 фунтов (500 кг) на воздухе, включая водолаза. Они были 6 футов 6 дюймов (2,0 м) в высоту и имели максимальную рабочую глубину 1500 футов (460 м). Костюм имел положительную плавучесть от 15 до 50 фунтов (от 6,8 до 22,7 кг). Балласт был прикреплен к передней части костюма и мог быть сброшен изнутри, что позволяло оператору подниматься на поверхность со скоростью примерно 100 футов (30 м) в минуту. ^[102] Костюм также включал в себя линию связи и сбрасываемое пуповинное соединение. Оригинальный костюм JIM имел восемь кольцевых масляных универсальных шарниров, по одному в каждом плече и предплечье, и по одному в каждом бедре и колене. Оператор JIM получал воздух через оральную/носовую маску, прикрепленную к работающему от легких скрубберу, который имел продолжительность жизнеобеспечения примерно 72 часа. ^[100] Операции в арктических условиях с температурой воды -1,7 °C в течение более пяти часов были успешно выполнены с использованием шерстяной теплозащиты и неопреновых ботинок. Сообщалось, что в воде с температурой 30 °C костюм был неприятно горячим во время тяжелой работы. ^[103]

По мере совершенствования технологий и роста операционных знаний Oceaneering модернизировала свой флот JIM. Магниевая конструкция была заменена на стеклопластик (GRP), а отдельные сочленения на сегментированные, каждое из которых допускало семь градусов движения, и при сложении давало оператору очень большой диапазон движения. Кроме того, куполообразная верхняя часть костюма с четырьмя портами была заменена прозрачной акриловой, взятой у Wasp, что позволило оператору значительно улучшить поле зрения. Министерство обороны также провело испытания летающего костюма Jim, питаемого от поверхности через пуповинный кабель. В результате был создан гибридный костюм, способный работать как на морском дне, так и в толще воды. ^[103]

В дополнение к модернизации конструкции JIM были созданы и другие вариации оригинального костюма. Первый, названный костюмом SAM (обозначенный ADS III), был полностью алюминиевой моделью. Меньший и более легкий костюм, он был более антропоморфным, чем оригинальные JIM, и был рассчитан на глубину до 1000 футов (300 м). Были предприняты попытки ограничить коррозию с помощью хромированного анодированного покрытия, нанесенного на суставы рук и ног, что придало им необычный зеленый цвет. Костюм SAM имел высоту 6 футов 3 дюйма (1,91 м) и имел продолжительность жизнеобеспечения 20 часов. Только три костюма SAM были произведены UMEL, прежде чем проект был отложен. Второй, названный костюмом JAM (обозначенный ADS IV), был изготовлен из стеклопластика и был рассчитан на глубину около 2000 футов (610 м). ^[104]

В 1987 году канадский инженер Фил Нюйттен разработал « Newtsuit » . ^[102] Newtsuit сконструирован так, чтобы функционировать как «подводная лодка, которую вы можете носить», позволяя водолазу работать при нормальном атмосферном давлении даже на глубине более 1000 футов (300 м). Изготовленный из кованого алюминия, он имел полностью шарнирные соединения, поэтому водолазу было легче двигаться под водой. Система жизнеобеспечения обеспечивает от шести до восьми часов воздуха с аварийным резервным запасом еще на 48 часов. Newtsuit использовался для спасения колокола с затонувшего судна SS  Edmund Fitzgerald в 1995 году. Более поздняя разработка Нюйттена — Exosuit, относительно легкий костюм, предназначенный для морских исследований. ^[105] Впервые он был использован в 2014 году в подводных исследовательских экспедициях Bluewater и Antikythera. ^{[90] [106]}

ADS 2000 был разработан совместно с OceanWorks International и ВМС США в 1997 году ^[107] как эволюция Newtsuit для удовлетворения требований ВМС США. ADS2000 обеспечивает повышенную глубину для Программы спасения подводных лодок ВМС США. Изготовленный из кованого алюминиевого сплава T6061, он использует усовершенствованную конструкцию шарнирного соединения, основанную на соединениях Newtsuit. Способный работать на глубине до 2000 футов (610 м) морской воды для обычной миссии продолжительностью до шести часов, он имеет автономную автоматическую систему жизнеобеспечения. ^[108] Кроме того, интегрированная система с двумя подруливающими устройствами позволяет пилоту легко перемещаться под водой. Он стал полностью работоспособным и сертифицирован ВМС США у берегов Южной Калифорнии 1 августа 2006 года, когда водолаз погрузился на глубину 2000 футов (610 м). ^[109]

• 
  Экзокостюм, вид сбоку
• 
  Вид сзади на Экзокостюм

Изменение давления может немедленно повлиять на уши и пазухи, вызывая боль и приводя к заложенности, отеку, кровотечению и временному или постоянному ухудшению слуха. Эти эффекты были знакомы водолазам с задержкой дыхания с древних времен и избегаются с помощью методов выравнивания давления. Уменьшение давления окружающей среды во время подъема может привести к повреждению внутренних газовых пространств избыточным давлением, если не позволить им свободно выравниваться. Последствия для здоровья водолазов включают повреждение суставов и костей, похожее на симптомы, приписываемые кессонной болезни у работников сжатого воздуха, которая, как было установлено, вызвана слишком быстрой декомпрессией до атмосферного давления после длительного воздействия среды под давлением ^[110]

Когда водолаз опускается в толще воды, давление окружающей среды повышается. Дыхательный газ подается под тем же давлением, что и окружающая вода, и часть этого газа растворяется в крови водолаза и других тканях. Инертный газ продолжает поглощаться до тех пор, пока растворенный в водолазе газ не придет в состояние равновесия с дыхательным газом в легких водолаза ( см.: « насыщенное погружение »), или водолаз поднимается в толще воды и снижает давление окружающей среды дыхательного газа до тех пор, пока инертные газы, растворенные в тканях, не достигнут более высокой концентрации, чем равновесное состояние, и не начнут снова диффундировать. Растворенные инертные газы, такие как азот или гелий, могут образовывать пузырьки в крови и тканях водолаза, если парциальное давление растворенных газов в водолазе становится слишком высоким по сравнению с давлением окружающей среды. Эти пузырьки и продукты повреждения, вызванные пузырьками, могут вызвать повреждение тканей, известное как декомпрессионная болезнь или кессонная болезнь . Непосредственная цель контролируемой декомпрессии — избежать развития симптомов образования пузырьков в тканях дайвера, а долгосрочная цель — также избежать осложнений, вызванных субклинической декомпрессионной травмой.

Известно, что симптомы декомпрессионной болезни вызваны повреждением, вызванным образованием и ростом пузырьков инертного газа в тканях, а также блокировкой артериального кровоснабжения тканей пузырьками газа и другими эмболами, являющимися следствием образования пузырьков и повреждения тканей. Точные механизмы образования пузырьков и повреждения, которые они вызывают, были предметом медицинских исследований в течение значительного времени, и было выдвинуто и проверено несколько гипотез. Были предложены, проверены и использованы таблицы и алгоритмы для прогнозирования результатов графиков декомпрессии для определенных гипербарических воздействий, и обычно они оказываются полезными, но не полностью надежными. Декомпрессия остается процедурой с некоторым риском, но он был уменьшен и, как правило, считается приемлемым для погружений в хорошо проверенном диапазоне коммерческого, военного и любительского дайвинга.

Первая зарегистрированная экспериментальная работа, связанная с декомпрессией, была проведена Робертом Бойлем , который подвергал подопытных животных пониженному давлению окружающей среды с помощью примитивного вакуумного насоса. В самых ранних экспериментах испытуемые умирали от удушья, но в более поздних экспериментах наблюдались признаки того, что позже стало известно как декомпрессионная болезнь. Позже, когда технологические достижения позволили использовать герметизацию шахт и кессонов, чтобы исключить попадание воды, у шахтеров наблюдались симптомы того, что позже стало известно как кессонная болезнь, кессоны и декомпрессионная болезнь. После того, как было признано, что симптомы были вызваны пузырьками газа и что рекомпрессия может облегчить симптомы, дальнейшая работа показала, что можно было избежать симптомов с помощью медленной декомпрессии, и впоследствии были выведены различные теоретические модели для прогнозирования профилей декомпрессии с низким риском и лечения декомпрессионной болезни.

К концу 19 века, когда спасательные операции стали глубже и продолжительнее, необъяснимая болезнь начала поражать водолазов; они страдали от затрудненного дыхания, головокружения, боли в суставах и паралича, иногда приводившего к смерти. Проблема была уже хорошо известна среди рабочих, строящих туннели и опоры мостов, работающих под давлением в кессонах, и изначально называлась « кессонной болезнью », но позже «искривлениями», потому что боль в суставах обычно заставляла страдающего сутулиться . Ранние сообщения о болезни были сделаны во время спасательной операции Пэсли, но ученые все еще не знали ее причин. ^[111] Ранние методы лечения включали возвращение водолаза в условия под давлением путем повторного погружения в воду . ^[110]

Французский физиолог Поль Берт был первым, кто понял это как декомпрессионную болезнь. Его классическая работа La Pression Barometrique (1878) была всесторонним исследованием физиологических эффектов давления воздуха, как выше, так и ниже нормы. ^[112] Он определил, что вдыхание сжатого воздуха приводит к растворению азота в кровотоке ; быстрая декомпрессия затем высвобождает азот в его естественное газообразное состояние, образуя пузырьки, которые могут блокировать кровообращение и потенциально вызывать паралич или смерть. Кислородная интоксикация центральной нервной системы также была впервые описана в этой публикации и иногда упоминается как «эффект Поля Берта». ^{[112] [113]}

Джон Скотт Холдейн спроектировал декомпрессионную камеру в 1907 году, чтобы помочь сделать глубоководных водолазов более безопасными, и он создал первые таблицы декомпрессии для Королевского флота в 1908 году после обширных экспериментов с животными и людьми. ^{[36] [114] [115]} Эти таблицы установили метод декомпрессии по этапам - он остается основой для методов декомпрессии и по сей день. Следуя рекомендации Холдейна, максимальная безопасная рабочая глубина для водолазов была увеличена до 200 футов (61 м). ^{[61] : 1–1}

Исследования по декомпрессии были продолжены ВМС США. Таблицы C&R были опубликованы в 1915 году, а большое количество экспериментальных погружений было выполнено в 1930-х годах, что привело к появлению таблиц 1937 года. Поверхностная декомпрессия и использование кислорода также исследовались в 1930-х годах, и таблицы ВМС США 1957 года были разработаны для решения проблем, обнаруженных в таблицах 1937 года. ^[116]

В 1965 году Хью Лемессурье и Брайан Хиллс опубликовали свою статью « Термодинамический подход, возникающий из исследования методов погружения в проливе Торреса» , в которой предполагалось, что декомпрессия с помощью обычных моделей приводит к образованию пузырьков, которые затем устраняются путем повторного растворения на декомпрессионных остановках, что происходит медленнее, чем выделение газа в растворе. Это указывает на важность минимизации пузырьковой фазы для эффективного устранения газа. ^{[117] [118]}

MP Spencer показал, что методы ультразвуковой допплерографии могут обнаруживать венозные пузырьки у бессимптомных дайверов, ^[119] а Andrew Pilmanis показал, что безопасность останавливает уменьшенное образование пузырьков. ^[116] В 1981 году DE Yount описал модель переменной проницаемости , предложив механизм образования пузырьков. ^[120] Затем последовало несколько других моделей пузырьков . ^{[116] [121] [122]}