Регулировка плавучести. Компенсаторы и грузовые пояса
Ткани человеческого тела практически несжимаемы, за исключением полостей, заполненных газами. Как Вы помните, таковыми являются полости среднего уха и костей черепа, а также легкие и весь объем дыхательной системы. При погружении под воду давление во всех этих полостях уравнивается с давлением окружающей среды. Если Вы ныряете без акваланга, окружающее давление сжимает Ваши легкие, увеличивая в них давление воздуха. Согласно закону Бойля — Мариотта , пропорционально увеличению давления будет уменьшаться объем легких. Согласно закону Архимеда , это приведет к уменьшению плавучести. Любой человек, сделав полный вдох на поверхности, имеет нулевую или положительную плавучесть, которая будет уменьшаться с каждым метром глубины при погружении. Если Вы ныряете с аквалангом, объем ваших легких и при вдохе, и при выдохе соответствует таковому на поверхности. Плавучесть подводника, снаряжение которого состоит из первого комплекта и акваланга (т. е. без гидрокостюма, грузового пояса и компенсатора), может изменяться в зависимости от двух факторов:
1. Заполненность легких воздухом. При вдохе плавучесть увеличивается, при выдохе — уменьшается. Жизненная емкость легких составляет в среднем 4—6 литров. Соответственно, изменение плавучести за счет вдоха — выдоха может достигать 4 — б кг.
2. Количество воздуха в акваланге. Большинство аквалангов в незаряженном состоянии имеют приблизительно нулевую плавучесть. Сжатый воздух в наиболее часто используемых любителями аквалангах весит 2—4 кг. Таким образом, в начале погружения ныряльщик имеет несколько килограммов отрицательной плавучести, убывающих с расходованием воздуха из баллонов.
Использование защитного гидрокостюма практически не влияет на плавучесть подводника. Иначе обстоит дело при использовании теплоизолирующего гидрокостюма. Теплозащитные свойства определяются наличием воздуха либо в одежде под костюмом, либо в самом его материале, если это неопрен. Именно согревающий нас воздух создает положительную плавучесть костюма и вынуждает компенсировать ее грузовым поясом. Последний обычно подбирается таким образом, чтобы привести плавучесть подводника с пустым аквалангом к нулю на поверхности воды при неполном вдохе. Почему именно с пустым? Лучше иметь 2—4 кг отрицательной плавучести в начале погружения, чем столько же положительной в конце: положительная плавучесть затрудняет выдерживание декомпрессионных остановок или остановок безопасности и может привести к непроизвольному выбрасыванию на поверхность.
Итак, имея слегка отрицательную плавучесть на поверхности воды, начинаем погружаться. Воздух в костюме сжимается с ростом давления окружающей среды и объем костюма уменьшается. Это явление называют обжимом костюма. Его следствие — уменьшение плавучести с увеличением глубины. Насколько велика может быть разница? Все зависит от количества одежды под сухим гидрокостюмом или объема самого костюма, если он сделан из неопрена. Ныряя в теплой воде в 3 — миллиметровом монокостюме на глубину 10—15 м, Вы можете не обратить внимание на небольшие изменения плавучести. Если же температура воды заставит Вас надеть костюм из 7 — мм неопрена, уменьшение плавучести на глубине 40 м может составить около 10 кг. Как быть в таком случае?
Сама природа подсказала решение. Все рыбы имеют плавательный пузырь, позволяющий регулировать плавучесть, совершать вертикальные перемещения или зависать в толще воды без значительных мышечных усилий. Но некоторые рыбы, например акулы, лишены плавательного пузыря. Природа наделила их другими способами изменять плавучесть —правда, гораздо менее эффективными. У акул отрицательная плавучесть: они поддерживают свое тело в толще воды за счет плавательных движений. Остановившаяся акула сразу начинает погружаться вниз. С подобными проблемами сталкивались некогда и подводные пловцы. Самым надежным способом обеспечения безопасности погружений было использование страхового конца — веревки, опоясывающей водолаза, которую держит в руках человек, стоящий на берегу, пирсе или катере. Настоящей революцией в подводном деле стало изобретение компенсаторов плавучести: поддувая в них воздух, пловец увеличивает свою плавучесть, а стравливая его — уменьшает. Снаряжению, регулирующему плавучесть подводника, посвящена эта глава.
