Что такое ребризеры сейчас знают если не все, то многие.Несмотря на то, что история производства и использования в подводном плавании дыхательных аппаратов рециркуляционного типа, то есть ребризеров насчитывает уже более 130 лет, они, к сожалению, не получили широкого распространения среди любителей подводного плавания на отечественном рынке.

Дело в том, что в свое время предназначением этих систем действительно являлось их использование среди военных и профессиональных водолазов. Поэтому вся информация об этих аппаратах находилась под грифом строжайшей секретности вплоть до второй половины прошлого столетия. Но, как и многие технологии и устройства, созданные специально для военных нужд, ребризеры постепенно перекочевали в сферу гражданского потребления.

Многие любители  подводного плавания и по сей день считают, что использование ребризеров  для рекреационных погружений крайне нерационально, обуславливая это чрезвычайной сложностью конструкции и необходимостью прохождения специального курса. О ребризерах, их особенностях и конструкции ходит много легенд, верных и не очень.Тем не менее, на данный момент существует ряд достойных моделей, созданных специально для любительских погружений. 
Главная цель данной статьи  — попытаться "разложить по полочкам" все особенности, достоинства и недостатки ребризеров.
   Итак приступим…

Что такое ребризер?

Ребризер (от англ. re-breathe – повторный вдох) — 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 ей (re-breathe — повторный вдох). Для этого нужно удалить 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 и полностью замкнутые.
  
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 искусственные 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:
  
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 и 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 течение 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 погружаться 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 количество ручных манипуляций с аппаратом сильно сокращается с одной стороны и с другой отсутствует одна из точек отказа — электромагнитный клапан.
  
Полузамкнутые:
  
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 (так же, 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.

читать далее...>>>