نحن جميعًا رائعون في مجال التكنولوجيا الفائقة هذه الأيام
ومع ذلك، عندما نغوص، لا يزال معظمنا يستخدم التكنولوجيا التي تم تطويرها في منتصف القرن الماضي، عندما لم يكن لدى معظم الناس هاتف في المنزل، وكانوا يحصلون على أخبارهم عبر ما يسمى باللاسلكي!
جاك كوستو ومهندس الغاز إميل جاجنان، الذي اخترع جهاز أكوالونج في فرنسا التي مزقتها الحرب في الأربعينيات من القرن الماضي، سيشعران بالاطراء ولكن ربما يشعران بالرعب لأننا لم نتقدم كثيرًا إلى ما هو أبعد من اختراعهما.
في كل مجالات حياتنا الأخرى، قمنا بتبني التكنولوجيا الجديدة، وشهدت رياضات المغامرة الأخرى تغيرات هائلة.
اقرأ أيضا: توفي غواص Triple-CCR أثناء غوصه الفردي لمسافة 100 متر
فالمظلات التي يستخدمها القفز بالمظلات، على سبيل المثال، لا تشبه تلك التي استخدمها أسلافهم منذ جيل مضى، وقد أعطت التكنولوجيا الحديثة هذه المنتجات ميزات أمان لم يكن من الممكن تصورها من قبل.
ومع ذلك، في عالم الغوص، باستثناء القليل من الترقيع، كانت هناك مقاومة غريبة للمضي قدمًا. وفيما يتعلق بالمعدات التي نستخدمها، فإن التغيير المهم الوحيد خلال العقدين الماضيين كان في أجهزة إعادة التنفس، ولا يزال هذا سوقًا متخصصًا صغيرًا جدًا.
يبدو أن أجهزة إعادة دفق الأكسجين تقدم مزايا هائلة. لم تعد إمدادات الغاز أحد الاعتبارات في معظم الغطس؛ يعد وقت الغوص بدون تخفيف الضغط هائلاً مقارنة بأجهزة الغطس القياسية ذات الدائرة المفتوحة؛ ويتم أيضًا تقليل التأثير البيئي لغواص إعادة التنفس بشكل كبير، نظرًا لغياب كل من الضوضاء والفقاعات. مع ظهور القبول السائد في صناعة الغوص وتدفق الدعاية، قد يبدو أن أجهزة إعادة دفق الأكسجين قد وصلت، وإذا كنت غواصًا جادًا، فما عليك سوى الحصول على واحدة.
يعتقد الكثيرون أنه في أجهزة إعادة التنفس اليوم يمكن أن نرى بذور التكنولوجيا التي سيستخدمها أطفالنا يومًا ما في الغوص. ومع ذلك، إذا كانت هذه الأجهزة موجودة في العصر الحديث منذ أكثر من 20 عامًا، فلماذا لا نراها بالفعل في كل مكان؟
هل ربما ليسوا رائعين كما توحي الدعاية؟ هل هناك مشاكل متأصلة في طريقة عملهم؟
القصة حتى الآن
إن أجهزة إعادة التنفس ليست فكرة جديدة: فقد كان هذا المفهوم موجودًا منذ أواخر القرن السابع عشر على الأقل، عندما فكر الإيطالي جيوفاني بوريلي لأول مرة في فكرة قيام الغواص بالسباحة تحت الماء أثناء التنفس من جهاز تنفس. حقيبة الهواء.
قامت القوات البحرية في العالم بتزويد الغواصين بأجهزة إعادة دفق الأكسجين لعمليات الهجوم الضحلة تحت الماء ووحدات الغاز المختلط العميقة للمهام العميقة لعقود من الزمن، وقد تم تجهيز الغواصات بوحدات إعادة دفق الأكسجين لمدة مماثلة تقريبًا.
في أواخر الستينيات، قدمت شركة أمريكية نظام دائرة مغلقة يسمى Electrolung، وقامت بتسويقه للغواصين الرياضيين. وقد ضمنت الحوادث المبكرة والإجراءات القانونية اللاحقة أن هذه التجربة كانت قصيرة الأجل، وأنه عندما ظهرت فكرة أجهزة إعادة دفق الأكسجين للغواصين الرياضيين بعد ذلك، كانت مدفوعة من قبل الشركات الأوروبية وليس الشركات الأمريكية.
كان ذلك في منتصف التسعينيات، عندما شجعها تطور الغوص التقني والقبول العام والصناعي المتزايد للنيتروكس كغاز للتنفس، قامت شركة Dräger، وهي شركة رائدة عالميًا في مجال تكنولوجيا إعادة دفق الأكسجين للغواصين العسكريين، بتقديم جهاز إعادة دفق الأكسجين شبه المغلق من أتلانتس (SCR). .)
تم الإعلان عن هذا باعتباره فجر حقبة جديدة للغواصين الترفيهيين.
SCRs
تعمل SCRs مع أسطوانة واحدة مختلطة مسبقًا من النيتروكس. يسمح الحاقن بمرور الغاز من الأسطوانة إلى داخل أسطوانة حقيبة تسمى الرئة المضادة، والتي يتنفس منها الغواص عبر قطعة فم مزودة بخرطومين، أحدهما للاستنشاق والآخر للزفير.
عندما يتنفس الغواص في قطعة الفم، يمر غاز الزفير عبر علبة تحتوي على هيدروكسيد الصوديوم، الذي يزيل ثاني أكسيد الكربون (CO2). ثم يعود ما تبقى من غاز الزفير إلى الرئة المقابلة جاهزًا للاستخدام مرة أخرى؛ وهذا يعني "إعادة التنفس".
يُطلق على الجمع بين الرئة المضادة وقطعة الفم والعلبة والغواص اسم حلقة التنفس. يضمن الحقن الثابت أو الحقن الإلكتروني للغاز الطازج من الأسطوانة بقاء مستوى O2 في الحلقة قابلاً للتنفس.
إن رئتي الغواص هي المحرك الذي يحرك العملية. إذا كان هناك الكثير من الغاز في الحلقة، يتم تنفيسه إلى الماء عبر صمام العادم.
إذا لم يكن هناك ما يكفي من الغاز في الحلقة، يتم فتح صمام تجاوز ويضيف تيارًا من الغاز الطازج مباشرة من الأسطوانة، متجاوزًا الحاقن.
آلات المستقبل
في عام 1995، بدا هذا الأمر ذكيًا وحديثًا للغاية، وقد اقتنع العديد من المتخصصين بهذه التكنولوجيا. ولكن من المؤسف، كما تبين فيما بعد، أن التنبؤات ببزوغ فجر جديد كانت خاطئة. الطلب في السوق لم يتناسب مع اهتمام وسائل الإعلام.
وسرعان ما أدرك الغواصون أن الفوائد المعلن عنها لهذه الأنظمة لم تصمد في الممارسة العملية. ووجدوا أن مجموعة الدائرة المفتوحة من الأسطوانات المزدوجة أعطت الغواص نفس المدة الممتدة تقريبًا مثل أتلانتس والآلات المماثلة الأخرى، ولكن دون زيادة التكلفة والمخاطر والتعقيد.
واكتشفوا أيضًا أن الصمت الذي تم الترويج له كثيرًا تم مقاطعته بشكل متكرر بسبب الإطلاق الدوري لتيار من الفقاعات من صمام العادم.
لذلك قرر الغواصون الرياضيون في ذلك الوقت أنهم لا يحتاجون حقًا إلى أجهزة إعادة التنفس، واستمروا في استخدام نظام التنفس تحت الماء ذو الدائرة المفتوحة مثل أسلافهم.
CCRs
وفي الوقت نفسه، كان أشخاص آخرون يطورون أنظمة إعادة التنفس التي كانت أكثر تعقيدًا وقدمت مزايا كبيرة. ومع ذلك، فقد تسببوا أيضًا في مشاكل جديدة للغواصين. وكانت هذه أجهزة إعادة دفق الأكسجين ذات الدائرة المغلقة بالكامل (CCRs).
عادة، تحتوي هذه على أسطوانتين، إحداهما تحتوي على الأكسجين والأخرى تحتوي على غاز ليتم خلطه مع الأكسجين.
يُسمى هذا الغاز الثاني المخفف وهو إما هواء أو تريميكس أو هيليوكس، اعتمادًا على عمق الغوص.
يقوم غواص CCR بضبط الضغط الجزئي المطلوب للأكسجين (PO2) المطلوب الحفاظ عليه أثناء الغوص، ويقوم جهاز إعادة التنفس بحقن دفعات صغيرة من الأكسجين في حلقة التنفس من وقت لآخر للحفاظ على PO2 المطلوب.
جهاز إعادة التنفس أجهزة الكمبيوتر قم بضبط مستوى الأكسجين في خليط التنفس باستمرار للتأكد من أن الغواص يتنفس دائمًا الغاز الأمثل للعمق الحالي، وبالتالي تمديد أوقات عدم تخفيف الضغط إلى الحد الأقصى أو تقليل أوقات توقف تخفيف الضغط إلى الحد الأدنى.
تتم إضافة الغاز المخفف عند الهبوط فقط للحفاظ على حجم حلقة التنفس، لذلك بمجرد وصول غواصي CCR إلى أقصى عمق للغوص، إلا إذا فقدوا الغاز نتيجة لذلك قناع-تطهير أو لديهم الكثير من الصعود والهبوط، والغاز الوحيد الذي يستخدمونه هو الأكسجين الذي تضيفه الوحدة ليحل محل الأكسجين الذي يتم استقلابه.
يبلغ هذا عادةً حوالي لتر واحد في الدقيقة على أي عمق، لذا فإن أسطوانة أكسجين صغيرة سعة 4 لتر/200 بار مزودة بدائرة إعادة دفق مغلقة ستوفر لأي شخص ما يكفي من الغاز لمدة تزيد عن 12 ساعة.
عالم مختلف!
يمكن أن يمنحك CCR أداءً مذهلاً للغاية. تخيل أنك تقوم بالغوص على طول جدار الشعاب المرجانية باستخدام الهواء كغاز مخفف وPO2 محدد مسبقًا يبلغ 1.3 ATA.
عندما تكون على ارتفاع 30 مترًا، ستتنفس نيتروكس 32. وستكون مراقبًا صامتًا تمامًا تقريبًا. تسمع أصوات البحر، وأسماك الببغاء وهي تمضغ المرجان، وطقطقة الروبيان، ونداء الدلافين.
تتخلل الأصوات الطبيعية هسهسة طفيفة كل بضع ثوانٍ عندما يفتح الملف اللولبي لجهاز إعادة التنفس للسماح بدخول كمية صغيرة من الأكسجين إلى الحلقة لتحل محل ما قمت باستقلابه.
راقب وقت عدم تخفيف الضغط وتحرك تدريجيًا إلى مستوى سطحي. أثناء صعودك، سيضيف جهاز إعادة دفق الأكسجين الأكسجين إلى المزيج الخاص بك، وسينخفض مستوى النيتروجين بينما تقوم حلقة التنفس بتنفيس الغاز المتوسع.
أثناء السباحة على مسافة 20 مترًا، سوف تتنفس نيتروكس 43، وعلى مسافة 10 أمتار، ستتناول نيتروكس 65، وبحلول الوقت الذي تصل فيه في النهاية إلى نقطة الأمان عند 3 أمتار، سوف تتنفس ما يقرب من 100٪ من الأكسجين. من السهل تحقيق الغوص بدون تخفيف الضغط لمدة ساعتين إلى ثلاث ساعات. إنه حقا عالم مختلف.
بالنسبة للغواصين التقنيين، كان هذا هو الكأس المقدسة. لقد قرروا أنهم بحاجة إلى أجهزة إعادة التنفس، والآن نجحت أجهزة CCR في السيطرة على عالم الغوص التقني، ويرجع ذلك أساسًا إلى مزاياها الهائلة في الاقتصاد في استهلاك الغاز.
إنها تخفض تكلفة غوص التريميكس إلى مستويات يمكن التحكم فيها، وتمكن المستكشفين من القيام بغوصات قد تكون مستحيلة في الدائرة المفتوحة.
الجانب السفلي
هناك جانب سلبي. على الرغم من بساطة مفهومها، إلا أن أجهزة CCR تستخدم إلكترونيات معقدة، كما أن شرائها باهظ الثمن. النماذج التي يستخدمها الغواصون الفنيون تقليديًا يتم تصنيعها في الغالب من قبل شركات متخصصة أو من قبل أفراد خبراء ومتحمسين في ورش عمل صغيرة، لذلك قد يكون من الصعب العثور على دعم الصيانة خارج الدولة التي يوجد بها المقر الرئيسي للشركة المصنعة.
تتطلب CCRs أيضًا من الغواصين أن يكونوا دقيقين في إعدادهم وأن يركزوا باستمرار أثناء الغوص. إنهم لا يرحمون إلى حد كبير ولا يتركون مجالًا تقريبًا لعدم انتباه الغواص. ويرجع ذلك أساسًا إلى أنها تعرض الغواصين لبعض التهديدات الخبيثة التي يمكن أن تتسلل إليهم بسهولة.
مع مستوى الأكسجين الذي يتنفسه الغواص على جهاز CCR الذي يتم التحكم فيه بواسطة الأنظمة الإلكترونية للوحدة، يمكن أن يتقلب هذا المستوى بشكل كبير. الأكسجين ضروري للحياة، ولكن بكميات عالية جدًا أو منخفضة جدًا يكون سامًا للإنسان.
القاعدة الأولى للغوص لإعادة التنفس هي "اعرف دائمًا PO2 الخاص بك". يجب على الغواصين التأكد من أن أجهزة استشعار الأكسجين التي يستخدمونها تعمل بشكل صحيح، وأن يراقبوا دائمًا كمية الأكسجين الموجودة في حلقة التنفس الخاصة بهم.
يمكن أن يسبب الكثير من الأكسجين فرط التأكسج، حيث يحدث قصور في الجهاز العصبي المركزي للغواص، مما يؤدي إلى تشنجات تحت الماء، وفي كثير من الأحيان، الموت بسبب الغرق. يؤدي نقص الأكسجين، أو نقص الأكسجة، إلى توقف الجهاز العصبي المركزي تمامًا، ويفقد الغواص الوعي. لا توجد علامات تحذيرية.
يمثل ثاني أكسيد الكربون أيضًا خطرًا على غواص إعادة التنفس. الكثير من ثاني أكسيد الكربون في أجسامنا، وهي حالة تعرف باسم فرط ثاني أكسيد الكربون، تؤدي إلى التنفس غير المنضبط، وتجعلنا مرتبكين ومشوشين ويمكن أن تكون قاتلة، خاصة إذا كان الغواص بمفرده. من غير المرجح أن يتمكن الغواصون الذين يعانون من فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم المتقدم من إنقاذ أنفسهم.
قد يكون الغواصون الفنيون مستعدين للتعامل مع هذه المخاطر الإضافية مقابل فوائد التكلفة، لكن معظمنا يرغب في الاسترخاء عندما يغوص، ولا ينجذب إلى المعدات التي يعيق فيها الوقت العلمي والتحضيري المتعة، أو حيث يتعين علينا قضاء وقت أطول في مشاهدة الآلة مقارنة بمشاهدة الأسماك. وكان هذا سببًا رئيسيًا لعدم انتشار أجهزة إعادة دفق الأكسجين في رياضة الغوص السائدة في التسعينيات.
ومع ذلك، في العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، حدثت سلسلة من التطورات التي دفعت أجهزة إعادة دفق الأكسجين إلى الأضواء مرة أخرى. سأتناول القصة في الجزء الثاني الشهر المقبل.
اقرأ المزيد من سيمون بريدمور في:
سرية الغوص – دليل من الداخل لتصبح غواصًا أفضل
محترف الغوص - رؤى في رياضة الغواص قادة الإيمان & عمليات
أساسيات الغوص – ابدأ الغوص بالطريقة الصحيحة
كلها متاحة على أمازون في مجموعة متنوعة من الأشكال.
