Классификация и устройство ребризеров.

Классификация ребризеров

Что такое ребризеры - сейчас знают если не все, то многие. К сожалению, в России пока знают в основном по наслышке.
О ребризерах, их особенностях и конструкции ходит много легенд, верных и не очень. Поэтому главная цель данной статьи и всего раздела - попытаться "разложить по полочкам" все эти особенности, достоинства и недостатки ребризеров.
Сейчас в сети Интернет существует много статей, посвященных ребризерам, даже на русском языке, поэтому не удивляйтесь, если при чтении Вам покажется, что Вы это уже где-то видели.
Итак приступим...

Что такое ребризер?
Ребризер - это рециркуляционный дыхательный аппарат, то есть такой аппарат, в котором, в отличие от акваланга (SCUBA), при выдохе дыхательная смесь не удаляется в воду совсем или удаляется не полностью. Вместо этого отработанная смесь обрабатывается для возможности повторного дыхания ею (re-breathe - повторный вдох). Для этого нужноудалить из смеси двуокись углерода (углекислый газ) и добавить в смесь кислород.
Первая задача решается во всех ребризерах одинаково - в их составе всегда имеется включенная в дыхательный контур емкость (поглотительная канистра), которая заполнена химическим веществом, активно поглощающим углекислый газ.
Вторая задача - добавление в смесь кислорода - решается в различных типах ребризеров по-разному. Давайте рассмотрим это поподробнее...

Какие бывают ребризеры?
Все ребризеры по принципу действия можно разделить на две большие группы:полузамкнутые ребризеры и полностью замкнутые ребризеры. 
В замкнутых ребризерах (CCR - Closed Circuit Rebreathers) выдыхаемая смесь полностью поступает на переработку, и после удаления углекислого газа в нее добавляется чистый кислород. Нельзя сказать, что смесь у этих типов ребризеров совсем не вытравливается в воду, скорее она не вытравливается при плавании на постоянной глубине. При всплытии, то есть при уменьшении внешнего давления, дыхательная смесь расширяется и ее излишек удаляется в воду через травящий клапан.
Полузамкнутые ребризеры (SCR - Semi Closed Rebreathers) отличаются от замкнутых тем, что смесь из дыхательного контура удаляется даже при плавании на постоянной глубине, но количество удаляемой смеси намного меньше, чем у обычного акваланга. Удаление части смеси необходимо потому, что для поддержания необходимого уровня кислорода в дыхательной смеси здесь используется не чистый кислород, а искуственные дыхательные смеси типа Nitrox, Trimix и Heliox. Поэтому необходимо удалять избыток нейтральных газов: азота и гелия.
В свою очередь и замкнутые и полузамкнутые ребризеры могут быть нескольких типов по принципу, которым поддерживается оптимальный состав дыхательной смеси.
Замкнутые ребризеры: 
1) Кислородные ребризеры (CCOR - Closed Circuit Oxygen Rebreather) работают на чистом кислороде, т.е. дайвер дышит чистым кислородом без примеси любых нейтральных газов. Такой принцип упрощает конструкцию и уменьшает размеры, но и вносит свои ограничения. Мы с Вами знаем, что кислород становиться токсичным при увеличении парциального давления свыше 0.5 бар. При этом токсичность проявляется в двух формах: легочной (исчисляемой в OTU - Oxygen Tolerance Units) и судорожной (исчисляемой по воздействию на центральную нервную систему CNS - Central Nervous System). Максимально безопасным парциальным давлением кислорода для дайверов считается значение 1.6 бара (обычно 1.4 для продолжительных экспозиций) и только в экстренных случаях допускается кратковременное увеличение его до 2.0 бара (3.0 во Французских и Российских ВМФ). С учетом того, что в дыхательном контуре аппарата все равно остается немного нейтрального газа, максимальная глубина погружения в таких аппаратах ограничена 7-ю метрами (10 метров в экстренных случаях).
Другим негативным фактором действия чистого кислорода является то, что он "дает подпитку" любым проявлениям кариеса или других заболеваний ротовой полости. Поэтому при использования таких аппаратов не забывайте регулярно посещать стоматолога (что, кстати, рекомендуется всем дайверам), и проблем с зубами у Вас не будет.
Благодаря небольшим размерам, большой автономности и, главное, отсутствию выдыхаемых пузырьков, такие аппараты пользуются большой популярностью у военных и подводных биологов.
Наиболее известные представители этого типа: Draeger LAR VI и OMG Castoro C-96.
2) Кислородные ребризеры с химической регенерацией дыхательной смеси (СССR - Closed Circuit Chemical Rebreather). Схожи по конструкции с ребризерами предыдущего типа, но отличаются принципом возобновления содержания кислорода в смеси. Дело в том, что в отличие от поглотительного вещества, которое просто поглощает углекислый газ, в канистры таких аппаратов заряжается регенерирующее вещество, которое при поглощении 1 литра углекислого газа выделяет примерно 1 литр кислорода.
При малых размерах такие аппараты обладают фантастической автономностью. Например, при использовании типичного представителя этой группы - советского аппарата ИДА-71, удавалось плавать под водой в течении 6!!! часов. 
К сожалению, регенеративное вещество очень капризно в использовании. При попадании воды в поглотительную канистру происходит выделение пенообразной щелочи, получается тот самый "каустический коктейль", которым пугают дайверов, говоря о ребризерах (это один из самых распространенных мифов). Этот "коктейль" может очень сильно повредить ротовую полость, гортань, трахею и даже легкие дайвера. Обычное поглотительное вещество ведет себя гораздо спокойнее. Да, щелочь выделяется при намокании, но без бурной реакции, и определить поступление воды можно не попробовав смесь на вкус, а просто по затрудненности дыхания. 
Такой тип аппаратов применялся только военными, и-то только двух стран - СССР и Франции. Сейчас, из-за сложности обращения с регенеративными веществами, этот тип аппаратов отходит в прошлое.
3) Ребризеры на дыхательных смесях с электронным управлением (CCMGR - Closed Circuit Mixed Gas Rebreather). Как ясно из названия, этот тип ребризеров имеет электронную систему управления, которая включает в себя датчик парциального давления кислорода, электронную схему, которая анализирует содержание кислорода в смеси и дает сигнал электрическому клапану добавить чистый кислород в дыхательный контур до оптимального уровня. Преимущества такой схемы ясны: возможность работы с газовыми смесями (а не чистым кислородом) и, как следствие, погружение практически на любую глубину, всегда оптимальное парциальное давление кислорода на любой глубине, отсутствие пузырьков при плавании, максимально возможная экономия дыхательной смеси и большая автономность. С другой стороны, это сложная конструкция с возможностью отказа электроники, сложная и дорогостоящая в обслуживании. Датчики, работающие на электрохимическом принципе, имеют ограниченный срок использования при высокой цене и требуют замены как правило не реже раза в год.
Наиболее известные представители типа: Buddy Inspiration, CIS Lunar.
4) Ребризеры на дыхательных смесях с полуавтоматическим управлением (ребризер KISS). Отличаются от предыдущего типа тем, что датчики и электронная схема занимаются только мониторингом парциального давления кислорода, а дайвер сам добавляет кислород в дыхательный контур при необходимости.
Наиболее грамотная схема такого типа аппаратов предусматривает автоматическую постоянную подачу кислорода через дюзу в количествах, меньших чем необходимо дайверу, а дайвер добавляет кислород только для поддержания оптимального уровня парциального давления. В этом случае с одной стороны количество ручных манипуляций с аппаратом сильно сокращается, и с другой стороны отсутствует одна из точек отказа - электромагнитный клапан.
Полузамкнутые ребризеры:
1) С активной подачей дыхательной смеси (CMF SCR - Constant Mass Flow Semi Closed Rebreathers). В этих аппаратах при открытии вентиля баллона, содержащего дыхательную смесь, она начинает непрерывно подаваться через калиброванную дюзу в дыхательный контур. Парциальное давление кислорода поддерживается за счет удаления точно такого же (!!!) количества отработанной смеси в воду. Скорость подачи свежей смеси (литры в минуту) зависит от пропускной способности дюзы и выбирается в зависимости от глубины погружения и состава дыхательной смеси.
Привлекательными чертами в использовании такого типа ребризеров являются простота конструкции, легкость расчетов, и обслуживания. Длительность погружения (по запасам дыхательной смеси) практически не зависит от глубины, потому что на всех глубинах потребление смеси из баллона меняется очень незначительно, с другой стороны, парциальное давление кислорода в дыхательном контуре очень сильно (даже больше, чем у обычного акваланга!!!) зависит от двух факторов: глубины погружения и двигательной активности дайвера (то есть потребления кислорода).
Наиболее известные представители типа: Draeger Dolphin и Ray, OMG Azimuth.
2) С пассивной подачей дыхательной смеси (PA SCR - Passive Addition Semi Closed Rebreather). В этом типе ребризеров парциальное давление кислорода также поддерживается за счет вытравливания части отработанной смеси в воду, но (!!!) четко установленное конструкцией количество смеси удаляется из дыхательного контура при каждом выдохе (обычно от 8 до 25% объема выдоха). Вместо удаленной из баллона поступает равное количество свежей дыхательной смеси. Известно, что частота дыхания напрямую связана с потреблением кислорода дайвером, поэтому парциальное давление в дыхательном контуре таких аппаратов практически не зависит от потребления кислорода и зависит только от глубины погружения (также, как в обычном акваланге). По-простому можно сказать, что плавая с данным типом ребризера, дайвер использует все расчеты, связанные с использованием газовых смесей в обычном акваланге, но имеет при себе запас газа, в 4-10 раз (в зависимости от коэффициента стравливания) превышающий реальный объем баллона.
Наиболее известные представители типа: Halcyon RB-80, K-2 Advantage, DC-55.

Как устроены ребризеры?
Все ребризеры без исключения устроены более сложно, чем акваланги. Это объяснимо, так как и принцип работы у них сложнее. Тем не менее, все они имеют сходные конструктивные особенности, которые и делают возможным их работу.
Во-первых, в отличие от акваланга, где один шланг, идущий от баллона к загубнику, уже давно стал нормой, в ребризере используются два шланга - один для подачи смеси к загубнику, другой для возврата смеси в дыхательный контур.
Так как дыхательная смесь не выдыхается в воду, а возвращается, то нужна емкость, в которую ее можно вернуть. Кроме того, дыхательная смесь в этой емкости должна иметь такое же давление, как и окружающая вода. Поэтому каждый ребризер имеет один или два дыхательных мешка(breathing bag) из которых дайвер вдыхает и куда выдыхает газовую смесь под давлением, равным давлению окружающей среды. Мешки могут быть мягкими или полужесткими (на полузамкнутых ребризерах с пассивной подачей).
Для очистки смеси от углекислого газа все ребризеры имеют канистру, в которую засыпается химический поглотитель. 
Как уже говорилось выше, поглотительное вещество очень не любит, чтобы в канистру попадала вода. Поэтому большинство ребризеров имеют в конструкции ловушки для воды или гидрофобные мембраны. Цель таких устройств - перехватить поступившую через загубник воду и не дать ей попасть в поглотитель. Обычно в качестве ловушек используют второй дыхательный мешок (мешок выдоха), который к тому же позволяет уменьшить сопротивление выдоха ребризера.

Преимущества ребризеров.
Говоря о преимуществах, нужно начать с очередного мифа о том, что ребризеры дешевле в использовании чем акваланги, потому, что расходуют меньше дыхательной смеси... Это действительно так, но при условии использования смесей на основе гелия (!!!), который достаточно дорог. При использовании относительно дешевого Nitrox экономия на расходе смеси может даже перекрываться расходами на поглотитель. Кроме того, для сложных типов ребризеров, таких как замкнутые аппараты с электронным управлением, нужно принимать во внимание необходимость замены датчиков, которые также недешевы, и обеспечения поверхностной группы поддержки на случай непредвиденных обстоятельств!!!
Другой миф - ребризеры позволяют плавать так долго и так глубоко, что это недостижимо с обычным аквалангом. Это тоже правда, но под это правило подходят не все типы ребризеров, а только ребризеры замкнутого цикла, работающие на смесях! Все остальные типы ребризеров не попадают под это определение...
Теперь о реальных преимуществах ребризеров:
1) Меньшая шумность и меньшее количество пузырей, которые обычно распугивают всю осторожную морскую живность;
2) Практически неизменная плавучесть при цикле вдох-выдох. Так как общий объем дыхательной смеси в системе легкие-ребризер остается почти неизменным, то при вдохе дайвера не тянет вверх, а при выдохе не кладет вниз. Очень ценная особенность для подводных фотографов и видеооператоров, не так ли?;
3) При поглощении углекислого газа выделяется некоторое количество водяного пара и теплоты, поэтому дайвер дышит подогретым и увлажненным воздухом. Это повышает комфорт и уменьшает риск декомпрессионной болезни, особенно при плавании в холодной воде. По этой же причине ребризеры не встают на фри-флоу.
4) При организации серьезных экспедиций, требующих применения газовых смесей, приходится доставлять на место погружения значительно меньше баллонов с газами. Хотя, как написано выше, Вы вряд ли выиграете в стоимости, но ребризеры расходуют значительно меньшее количество газовых смесей, чем акваланги, поэтому для экспедиции с ребризерами действительно потребуется потребуется меньше газов.

Недостатки ребризеров.
Опять начнем с мифов. Про каустический коктейль мы уже говорили выше, как и про способы борьбы с этим явлением. Остается только отметить, что в современных ребризерах получить такой коктейль очень трудно, даже если специально пытаться. Даже при выпускании загубника из рта он всплывает вверх, благодаря положительной плавучести шлангов, и начинает стравливать смесь из мешка вдоха, поэтому количество воды, попавшей в мешок выдоха, незначителен. 
Сложность обучения. Отчасти верно, по крайней мере относительно замкнутых ребризеров на смесях. Обучение на все остальные типы ребризеров безусловно предполагает базовые знания у студента, но ничуть не сложнее, чем любой из курсов подводного плавания.
Сложность обслуживания. Да, на обслуживание любого ребризера уходит больше сил и времени, чем на акваланг, но процедуры стандартные и не вызывают сложностей. Требуется только привычка, впрочем, как и при обслуживании SCUBA.
Самый главный миф - покупка ребризера обойдется значительно дороже, чем акваланга. Действительно, в основном ребризеры дороже среднегокомплекта SCUBA, но некоторые модели, особенно полузамкнутые ребризеры с активной подачей, вполне сопоставимы по цене с хорошимкомплектом SCUBA. 
Теперь перейдем к реальным недостаткам ребризеров:
1) Ребризер - аппарат не индивидуалистов, он гораздо более, чем акваланг, требует тренировок и работы в команде. Хотя стоит ли это считать недостатком?
2) Сложность использования одного аппарата двумя дайверами в экстренной ситуации. Хотя сейчас некоторые дайверы отрабатывают такое упражнение, но в основном используется дыхание аварийного дайвера по открытому циклу из отдельного аварийного баллона или баллона с дыхательной смесью ребризера.
3) Больший вес и габариты самого аппарата (не включая баллоны) - сложность при путешествиях. 
4) Необходимость обеспечения расходными материалами (газовые смеси и поглотитель) на месте погружения. Хотя газовые смеси используются в основном стандартные, а поглотитель появится тогда, когда ребризеры станут обычными на наших водоемах.

Устройство ребризеров и основные рассчеты

• Кислородный ребризер замкнутого типа
• Полузамкнутый ребризер с активной подачей смеси
• Полузамкнутый ребризер с пассивной подачей смеси
• Замкнутый ребризер с электронным управлением
• Замкнутый ребризер с полуавтоматическим управлением

 Начнем с самого простого типа - замкнутых, работающих на чистом кислороде ребризеров.

При открытии вентиля баллона (10) кислород через первую ступень регулятора (11) поступает к автоматическому байпасу (вторая ступень регулятора) (7) и ручному байпасу (12).
При вдохе кислород через автоматический байпас поступает в мешок вдоха (6) и шланг вдоха через невозвратный клапан (3) в мундштучную коробку и через загубник (1) в легкие дайвера.
При выдохе смесь (обратите внимание - уже смесь!!! кислорода с углекислым газом) через невозвратный клапан (4) и трубку выдоха поступает в поглотительную канистру (5) где очищается от углекислого газа и затем попадает опять в дыхательный мешок (6).
Мундштучная коробка имеет специальный клапан (2), который позволяет перекрыть поступление смеси в загубник (и воды в дыхательный контур).
Для слежения за давлением кислорода в баллоне к редуктору подключен манометр (13).
При расходовании кислорода из дыхательного мешка, недостаток его восполняется при следующем вдохе с помощью автоматического или ручного байпаса.
При всплытии излишек смеси из дыхательного мешка удаляется в воду через травящий клапан (8).

Так как дыхание происходит практически чистым кислородом, то рассчеты самые примитивные. Лимитирующим фактором является парциальное давление кислорода. Поэтому максимальная глубина погружения (MOD - Maximum Operating Depth) рассчитывается как:
MOD [м] = (ppO2 - 1)*10 где 
ppO2 - допустимое парциальное давление кислорода в барах (обычно 1.6)
В реальности, как уже говорилось, максимальная глубина не превышает 7 метров.
Максимальное время погружения по токсическому действию кислорода (CNS и OTU) рассчитывается с помощью стандартных процедур, знакомых любому Nitrox дайверу.

Время действия аппарата по запасам поглотителя (STL - Scrubber Time Limit) рассчитывается как:
STL [мин] = SС*SCV/ViO2 где
SС - (Scrubber Сoefficient) поглотительная способность 1 кг поглотителя (для советского вещества ХПИ ~ 80 л/кг, для DraegerSorb и SodaLime от 120 до 150 л/кг);
SСV - (Scrubber Canister Volume) количество поглотителя в канистре в кг;
ViO2 - (Volume Inhalled O2) минутный объем потребления кислорода дайвером в литрах в минуту (объем потребления кислорода примерно равен объему выдыхаемого углекислого газа).

Следующий по сложности тип ребризеров - это полузамкнутый ребризер с активной подачей дыхательной смеси.
При открытии вентиля баллона с дыхательной смесью (10) она через редуктор (11) поступает к ручному байпасу (12) и через калиброванную дюзу (7) с постоянной скоростью [л/мин] в дыхательный мешок. После наполнения мешка смесь с той же скоростью начинает стравливаться наружу через травящий клапан (8) независимо от того включился дайвер в аппарат или нет.
При вдохе смесь из дыхательного мешка (6) через шланг вдоха и невозвратный клапан (3) поступает в мундштучную коробку и через загубник (1) в легкие дайвера.
При выдохе смесь через невозвратный клапан (4) и трубку выдоха поступает в поглотительную канистру (5) где очищается от углекислого газа и затем попадает опять в дыхательный мешок (6).
Мундштучная коробка имеет специальный клапан (2), который позволяет перекрыть поступление смеси в загубник (и воды в дыхательный контур).
Для слежения за давлением кислорода в баллоне к редуктору подключен манометр (13).
При всплытии излишек смеси из дыхательного мешка удаляется в воду через травящий клапан (8).

Содержание кислорода в дыхательном контуре ребризеров с активной подачей смеси вычисляется по формуле:
FiO2=((Vs*FsO2)-ViO2)/(Vs-ViO2) где: 
FiO2 - (Fraction Inhaled O2) содержание кислорода в контуре [%/100];
Vs - (Volume Supplied) подача смеси через дюзу [литры в минуту];
FsO2 - (Fraction Supplied O2) содержание кислорода в подаваемой смеси [%/100];
ViO2 - (Volume Inhaled O2) потребление кислорода дайвером [л/мин] (зависит от нагрузки, меняется от 0,5 до 3 литров в минуту).

Максимальная рабочая глубина:
MOD=(MaxPO2/FiO2-1)*10 где:
MOD - (Maximal Operation Depth) максимальная рабочая глубина [метры];
MaxPO2 - максимально допустимое значение парциального давления кислорода [бары] (обычно принимается за 1,6 для очень коротких интервалов времени - несколько минут или 1,4 для более длительных периодов);
FiO2 - содержание кислорода в контуре [%/100].

Так как дыхание в аппаратах этого типа происходит уже не кислородом, а дыхательной смесью, содержащей инертные газы, то для данного типа ребризера необходим рассчет декомпрессионных параметров.
Поскольку содержание кислорода в смеси зависит от потребления его дайвером, а не только от процентного содержания этого газа в смеси, то при рассчете декомпрессионных параметров нужно учитывать и максимальную планируемую глубину погружения и нагрузку дайвера (потребление им кислорода).
При использовании дайвером Nitrox компьютера без датчика парциального давления кислорода или при планировании погружения по таблицам существует одна хитрость: 
Декомпрессионные параметры рассчитываются для максимально возможного содержания инертных газов в дыхательном контуре, т.е рассчитываются значения содержания кислорода в дыхательном контуре при максимальном его потреблении, например 2.5 л/мин и и полученные значения содержания кислорода в смеси подставляются в компьютер или используются с таблицей. В то же время уровень CNS и OTU считается приминимальном потреблении кислорода, т.е. при максимальном его содержании в дыхательном контуре!!!
Данные расчеты, конечно, не являются оптимальными, но зато дают дополнительную гарантию как против возникновения ДКБ, так и от кислородного отравления. Оптимальные расчеты декомпрессионных параметров в реальном времени получаются при использовании с ребризером компьютеров, которые могут подключаться к встроенному в дыхательный контур датчику парциального давления кислорода, таких как: Cochran Lifeguard, Uwatec OXY2 или VR3.

Время действия аппарата по запасам поглотителя (STL - Scrubber Time Limit) рассчитывается как:
STL [мин] = SС*SCV/ViO2 где
SС - (Scrubber Сoefficient) поглотительная способность 1 кг поглотителя (для советского вещества ХПИ ~ 80 л/кг, для DraegerSorb и SodaLime от 120 до 150 л/кг);
SСV - (Scrubber Canister Volume) количество поглотителя в канистре в кг;
ViO2 - (Volume Inhalled O2) минутный объем потребления кислорода дайвером в литрах в минуту (объем потребления кислорода примерно равен объему выдыхаемого углекислого газа).

Более сложный для понимания принципов работы тип ребризеров - полузамкнутые ребризеры с пассивной подачей дыхательной смеси.
Парадоксально, но этот более сложный в понимании тип также более простой в обращении, поскольку принцип действия обеспечивает режим работы, наиболее близкий к аппаратам открытого цикла (SCUBA).
При открытии вентиля баллона (10) смесь через редуктор (11) поступает к автоматическому байпасу (9).
При вдохе при недостатке смеси в дыхательном мешке (7) механическая связь открывает байпас и смесь поступает по трубке вдоха через невозвратный клапан (3) к загубнику и в легкие дайвера.
При выдохе смесь через невозвратный клапан (4) и трубку выдоха поступает в поглотительную канистру (5), а затем во внутренний и внешний дыхательные мешки. Во внутренний мешок смесь поступает через невозвратный клапан, а во внешний свободно.
При вдохе смесь из внешнего мешка (7) поступает на вдох дайвера, а из внутреннего, который механически связан с внешним, через травящий клапан (8) удаляется в воду. Так как часть смеси принудительно удалена из дыхательного контура, то в конце фазы вдоха объема смеси в дыхательном контуре аппарата недостаточно, а оба мешка оказываются полностью сжаты. В это время механическая связь принудительно открывает байпас и недостающее количество свежей смеси подается из баллона.
Соотношение объемов внутреннего и внешнего дыхательного мешка определяет коэффициент стравливания ребризера.

Содержание кислорода в дыхательном контуре (приближенная формула):
FiO2=((Pamb*Kdump*Ke+1)*FsO2-1)/(Pamb*Kdump*Ke) где:
FiO2 - (Fraction Inhaled O2) содержание кислорода в контуре [%/100];
Pamb - (Pressure Ambient) давление окружающей среды [бар];
Kdump=Vineer/Vouter - соотношение объемов внутреннего (травящего мешка) к наружному или другими словами коэффициент стравливания ребризера [%/100] (для DC-55 ~ 9%, для Halcyon RB80 ~ 12%);
Ke=Ve/VO2 - коэффициент экстракции кислорода дайвером т.е. соотношение минутной вентиляции легких к объему потребляемого кислорода. Эта величина практически постоянная для каждого отдельного человека. Ее значение индивидуально и зависит от степени тренированности и физического здоровья дайвера. Как правило эта величина изменяется от 25 у человека в плохой форме до 17 у спортсменов, средняя величина для здорового человека 20.
FsO2 - (Fraction Supplied O2) содержание кислорода в баллоне [%/100].

Формула рассчета необходимого содержания кислорода в баллоне для данной глубины выводится из предыдущей:
FmO2=(FiO2*Pamb*Kdump*Ke+1)/(Pamb*Kdump*Ke+1) обозначения те же, что и в предыдущей формуле.

Как видно из формул, приведенных выше, процентное содержание кислорода в дыхательном контуре не зависит от потребления кислорода дайвером (т.е. от физической нагрузки), а зависит только от глубины погружения. По этому же принципу изменяется парциальное давление кислорода и при плавании с обычным аквалангом. Поэтому обычно не возникает проблем при планировании погружений с аппаратами данного типа.

Следующий тип - полностью замкнутые ребризеры с электронным автоматическим управление составом дыхательной смеси.
Эти аппараты всегда имеют два баллона, один из которых заполнен чистым кислородом (14), а второй диллюэнтом (9), т.е. газовой смесью-разбавителем.
Также необходимой частью является блок электроники (21) с соленоидным электромеханическим клапаном (22) и аккумуляторной батареей. Электроника постоянно получает значения текущего парциального давления от трех одинаковых датчиков (19), размещенных в дыхательном контуре, и при недостаточном парциальном давлении дает команду на открытие соленоидного клапана и подачи в контур порции кислорода. Кислород может также быть добавлен в контур с помощью ручного байпаса (17).
При изменении внешнего давления смесь вытравливается из мешка через травящий клапан (8) или добавляется с помощью автоматического (7) или ручного (12) байпаса. 
В случае отказа одного из датчиков, т.е. отклонение его показаний от показаний двух других более чем на несколько процентов, электроника дает предупредительный сигнал дайверу и начинает отбраковывать показания неисправного датчика.
Для визуального контроля уровня парциального давления служат два дисплея: основной (24) и дублирующий (23). На основном дисплее, который имеет меньшие размеры, обычно отображаются только основные параметры, часто в виде простых мнемонических сигналов. Дополнительный дисплей обычно имеет 3 цифровых табло, на которых видны показания парциального давления кислорода от каждого датчика, индикатор уровня заряда батарей и некоторые другие параметры.

Электронные блоки некоторых ребризеров имеют также дополнительные функции декомпрессиометров, однако большинство наиболее распространенных типов не имеют встроенного декомпрессиометра и нуждаются в отдельных компьютерах для оптимизации декомпрессионных параметров.

Рассчеты при использовании этого типа ребризеров сводятся к минимуму, поскольку электроника всегда поддерживает в дыхательном контуре значения парциального давления кислорода, установленные пользователем. Поэтому критичным является только выбор оптимального уровня парциального давления в зависимости от планируемого времени погружения.
И, конечно, именно для этого типа ребризера необходимо тщательное планирование действий на случай всевозможных аварийных ситуаций. Из-за сложного устройства аппарата вероятность выхода из строя какого либо из его компонентов все еще довольно высока.

И, наконец, последний тип ребризеров - замкнутые ребризеры с полуавтоматическим контролем состава дыхательной смеси мы будем рассматривать на примере ребризера KISS (Keep It Simple & Safe или Keep It Simple Stupid в зависимости от трактовки).
Устройство ребризеров типа KISS имеет от предыдущего типа только одно отличие, которое тем не менее значительно упрощает конструкцию и повышает безопасность (при условии правильной тренировки дайвера).
Электронный блок служит только для мониторинга парциального давления кислорода и отоблажения его на дисплее. Система подачи кислорода полуавтоматическая, но никак не связана с электронным блоком и соленоидным клапаном, который в этом аппарате отсутствует.
Кислород постоянно поступает в дыхательный контур через калиброванную дюзу (как в полузамкнутых аппаратах с активной подачей), но в количестве, недостаточном для нормального дыхания (менее 1 л/мин). При плавании количество кислорода в дыхательном контуре постоянно снижается, но, за счет подачи его через дюзу, снижается достаточно медленно, поэтому дайверу остается периодически контролировать парциальное давление в контуре и добавлять кислород в контур ручным байпасом.

Сергей Прасолов

Информация предоставлена компанией Русские Подводные Системы.