Эволюция и технологии гидрокостюмов для профессионального дайвинга

История

Подводное и глубоководное плавание — краеугольный камень современных морских операций: от рекреативного исследования до критических спасательных, подъемных и оффшорных ремонтных работ. На глубинах более 200 м температура часто падает ниже 10 °C (50 °F). Без тепловой защиты неподготовленный дайвер быстро теряет тепло; недавнее исследование ВМС США показало, что голый дайвер может выжить примерно 3,5 часа в воде 50 °F, тогда как дайвер в правильно подобранном гидрокостюме может оставаться в безопасности до 24 часов.

Профессиональные дайверы полагаются на две основные категории снаряжения: шлемный костюм, полностью обтекающий дайвера и подающий воздух непосредственно в шлем, и акваланговый костюм, система свободного погружения, сочетающая телоснимаемый костюм с автономным дыхательным аппаратом (аквалангом). Акваланговый костюм бывает двух видов: сухой костюм, полностью изолирующий дайвера от воды и позволяющий носить одежду под ним, и мокрый костюм, пропускающий тонкий слой воды между телом и тканью для термоизоляции.

История развития

Родословная подводной защиты начинается с дайвинг-колокола — колоколообразной камеры, которую можно наполнить воздухом и опустить на глубину. Ранние колокола были простыми деревянными бочками с металлическими ободами, использовавшимися еще во время походов Александра Македонского. В 1665 году колокол применяли для подъема пороха с затонувшего испанского галлеона. Эдмунд Галлей, астроном, усовершенствовал колокол в 1700-х, добавив свинцовый воздушный резервуар, а позже — переносной шлем, соединенный с воздушным abastecimiento колокола.

Инновация Джона Смитона в XVIII веке — встроенный воздушный насос — наделила современный дайвинг-колокол постоянным запасом свежего воздуха. К XIX веку дайвинг-колоколы могли доставлять до четырех дайверов на глубину 1000 футов (304,8 м). Параллельные достижения появлялись и в других местах: в XII веке в египетской пустыне дайвер Исса построил меховое дыхательное устройство; в XVII веке в Англии Джон Летбридж изобрел шестифутовую горизонтальную дайвинг-трубу, позволявшую дайверу находиться под водой шесть часов.

Переход от колокола к надеваемому снаряжению привел к появлению шлемного костюма — переносного дайвинг-колокола. Он изготовлен из резинизированной ткани, герметично замыкающейся вокруг шеи, и оснащен стеклянными иллюминаторами. Воздух подается с поверхности, поддерживая окружающее давление, а телефонная линия держит дайвера на связи с надводной поддержкой.

Хотя шлемный костюм обеспечивает длительное пребывание под водой, его жесткость ограничивает подвижность. Акваланговый костюм — с отдельным аквалангом — дает свободу плавания с ластами и маской. Сухие костюмы свободные и позволяют носить одежду, но запертый воздух сжимается с глубиной, затрудняя движения и потенциально вызывая коже шрамы. Мокрые костюмы, произошедшие от сухих, являются обтягивающими, обеспечивая быстрые движения, используя слой воды, согретой телом, для изоляции. Они предпочтительны для умеренных температур, но требуют грузовых поясов для компенсации потери плавучести при сжатии пузырьков воздуха под давлением.

Продвинутые мокрые костюмы включают газонаполненные пузырьки вместо пены, сохраняя плавучесть на больших глубинах, но по более высокой цене. Горячеводяной костюм — герметичная одежда, снабжаемая нагретой водой с поверхности; он необходим для насыщенных дайверов, дышащих гелийно-кислородными смесями, которые отводят тепло от тела эффективнее воздуха, повышая риск гипотермии.

В 1970-х операторы нефтяных платформ воскресили атмосферный дайвинг-костюм (ADS) для доступа к более глубоким скважинам. ADS инженера Джозефа Пересса 1920-х — из литой магниевой сплав, оргстекла и позже сваренного алюминия — предлагал полностью герметичную камеру для дайверов с запасом воздуха на 72 часа работы.

Сырье

Основой мокрого костюма является неопрен — синтезированный пористый каучук, разработанный для гибкости, теплоизоляции и долговечности. Сухие костюмы используют резинизированную ткань. Металлические компоненты, в основном молнии из нержавеющей стали, обеспечивают надежную застежку.

Процесс производства

Мокрые костюмы производятся на контролируемой сборочной линии. Ниже представлен обзор ключевых этапов:

1. Жидкий неопрен поступает и смешивается с добавками в большом промышленном микшере.
2. Смесь заливается в индивидуальную форму и выпекается в высокотемпературной печи; полученный слой примерно 60 см высотой и напоминает резиновый бухан.
3. После остывания слой резается высокоточным станком на листы заданной толщины — 0,12 дюйма (3 мм), 0,24 дюйма (6 мм) или 0,28 дюйма (7 мм) — в зависимости от предполагаемой температуры воды.
4. Листы ламинируются композитом нейлон-неопрен-нейлон и сушатся, образуя эластичный водонепроницаемый материал.
5. Каждый лист проверяется, сортируется по толщине и раскраивается на детали кроя костюма.
6. Детали сшиваются неопреновым клеем, усиливаются нейлоновой нитью и оснащаются молниями, карманами и наколенниками.
7. Финальная сборка включает термопрессовку декалей и качественных тегов. Готовый костюм проходит чистку, осмотр и точечный тест на водонепроницаемость.

Контроль качества

Обеспечение качества происходит на нескольких контрольных точках: входной контроль сырья, промежуточные размерные проверки и послесборочные тесты на герметичность. Готовые костюмы могут подвергаться давлению и испытаниям погружением для проверки долговечности и водонепроницаемости.

Будущее

Хотя базовая конструкция мокрого костюма оставалась практически неизменной, производители непрерывно улучшают посадку, состав материалов и интеграцию аксессуаров. Новые технологии — такие как умные ткани, мониторящие температуру, давление или биометрические данные — обещают еще больше повысить безопасность и комфорт дайверов. ADS и горячеводяной костюм демонстрируют, как высокотехнологичные решения расширяют пределы глубоководной разведки, и будущие итерации, вероятно, расширят эти возможности.