Как правильно выбрать регулятор

В течение нескольких последних лет российский рынок водолазного снаряжения активно пополняется большим количеством регуляторов иностранного производства, мало отличающихся порой друг от друга по внешнему виду, но зато по цене порой весьма значительно. В чем между ними разница? Какой регулятор приобрести? Не только начинающим аквалангистам, но и людям со стажем, порой достаточно сложно сделать правильный выбор и обоснованно подобрать оптимальный по техническим характеристикам и цене регулятор. Нелишне напомнить, что регулятор- наиболее важная и ответственная часть экипировки подводного пловца. Надежность его работы — залог безопасности спусков.

В данной статье мы попробуем оказать некоторую консультативную помощь любителям подводного плавания, дать ряд рекомендаций, при этом оставляя за нашим читателем полное право в принятии решения о приобретении конкретной модели регулятора той или иной фирмы. Современный регулятор (regulator) представляет собой систему, состоящую из трех взаимосвязанных между собой элементов:

• первой ступени (first stage), которую в России принято называть редуктором;
• второй ступени (second stage), в России — дыхательный автомат; шланга (LP hose), соединяющего редуктор и дыхательный автомат в единую систему.

Первая ступень регулятора присоединяется непосредственно к выходу запорного вентиля баллона, вторая имеет загубник, который берется в рот.

Суть работы регулятора заключается в снижении высокого давления воздуха, поступающего из баллона, до давления, равного давлению окружающей среды и обеспечении порционной подачи воздуха в легкие пловца. В современных регуляторах давление снижается в два этапа. Первая ступень снижает давление воздуха, поступающего из баллона, до значения, превышающего давление окружающей среды на постоянную величину, называемую установочным давлением редуктора (intermediate pressure). Значение установочного давления для редукторов различных типов лежит в пределах 0,8—1,3 МПа, что является некоторой оптимальной величиной разницы в давлениях между камерами среднего и низкого давления дыхательного автомата для обеспечения его устойчивого и надежного функционирования. Вторая ступень понижает давление воздуха от установочного до значения, соответствующего гидростатическому давлению воды на данной глубине погружения, и автоматически обеспечивает подачу воздуха пловцу в соответствии с ритмом дыхания.

Важнейшими характеристиками любого регулятора, определяющими его качество, комфортность и надежность (под термином надежность мы будем понимать такие основные ее составляющие, как безотказность, долговечность и ремонтопригодность) являются:

 

 

1. полная работа дыхания (total job), представляющая собой интегральную характеристику энергии, затрачиваемой пловцом на совершение полного цикла вдох-выдох (измеряется для удобства сравнения различных регуляторов в относительных единицах Дж/л);
2. сопротивление дыханию в фазе вдоха (inhalation resistance) и работа дыхания в фазе вдоха (inhalation job);
3. сопротивление дыханию в фазе выдоха (exhalation resistance) и работа дыхания в фазе выдоха (exhalation job);
4. стабильность значения установочного давления редуктора в процессе полного дыхательного цикла;
5. способность безотказно работать в холодной воде (ниже 7°С) без вероятности образования льда (наличие антиобледенительной системы (antifrese system) или возможность ее дополнительной установки по мере необходимости);
6. сбалансированность редуцирующих устройств первой (balanced first stage) и второй (balanced second stage) ступеней;
7. наличие в конструкции дыхательного автомата встроенных систем оказания помощи притоку воздуха в фазе вдоха пловца;
8. наличие и количество внешних регулировок дыхательного автомата;
9. количество портов воздуха высокого давления (HP ports) и портов воздуха среднего давления (LP ports) на корпусе редуктора;
10. эргономичность (обобщенная характеристика, определяющая такие качества и свойства регулятора, как дисперсность пузырьков выдыхаемого воздуха и скорость их рассеивания из поля зрения пловца, степень сухости вдыхаемого воздуха, возможность качественной и быстрой продувки второй ступени, устойчивость регулятора к возникновению явления постоянной подачи воздуха во вторую ступень (air free flow) и т.п.).

Первые пять из вышеперечисленных характеристик наиболее объективно оценивают регулятор как систему жизнеобеспечения воздухом пловца под водой, в то время как остальные носят более условный и субъективный характер. Для определения уровня качества и безопасности регуляторов существуют специальные стандарты, которые устанавливают условия и количественные характеристики тестовых испытаний регуляторов на машинных симуляторах дыхания. В России, к сожалению, вообще отсутствуют действующие государственные стандарты на водолазную технику, поэтому обратимся к зарубежным источникам. В Европе общепризнанным является стандарт EN 250: на глубине 50 метров при давлении воздуха в баллоне 50 ати, объеме вдоха 2,5 л. и легочной вентиляции 62,5 л/мин полная работа дыхания не должна превышать 3,0 Дж/л. Соответственно, работа дыхания в фазе вдоха (выдоха) не должна превышать 1,5 Дж/л, а сопротивление вдоху (выдоху) — 2,5 кПа.

На американском рынке существует более жесткая система сертификации, определяемая стандартами US Navy Class B и US Navy Class A, т.е. стандартами, принятыми для Военно-морских сил США. Стандарт US Navy Class B предусматривает следующие условия испытаний: на глубине 40 метров при давлении воздуха в баллоне 100 ати, объеме вдоха 2,5 л. и легочной вентиляции 62,5 л/мин полная работа дыхания не должна превышать 1,4 Дж/л. Соответственно, работа дыхания в фазе вдоха (выдоха) не должна превышать 0,7 Дж/л, а сопротивление вдоху (выдоху) — 1,75 кПа. Условия стандарта US Navy Class A совпадают с тестовыми условиями стандарта Class B, но проводятся на глубине 60 метров.

Из вышеприведенных требований мировых стандартов следует, что именно характер и величина работы полного цикла вдох-выдох является важнейшим показателем надежности регулятора, определяющим качество, стабильность и легкость дыхания под водой при любых, даже экстремальных, условиях плавания. Высокая степень надежности регулятора важна не только профессиональным водолазам, но и любому, кто решил поближе познакомиться с тайнами и красотами «мира безмолвия». Уверенность владельца регулятора в его высоких технических характеристиках подсознательно поможет ему избежать излишней нервозности и страха в так называемых ситуациях повышенного риска, например, при плавании в подводных пещерах, при обследовании затонувших кораблей или погружениях на предельные глубины (40—60 м.). При этом также значительно уменьшается вероятность риска получения подводным пловцом таких специфических водолазных заболеваний, как азотный наркоз или отравление двуокисью углерода.

Регулятор работает по достаточно простой и надежной схеме, но условия его функционирования с точки зрения воспринимаемых динамических нагрузок и температурных перепадов являются достаточно жесткими. Так как, например, при зарядке баллонов сжатым воздухом температура воздуха в баллоне повышается, а сам корпус баллона несколько нагревается, то при редуцировании (расширении) сжатого воздуха в регуляторе наоборот происходит интенсивное охлаждение как самого воздуха, так и конструктивных узлов и деталей редуктора и дыхательного автомата. Теоретические расчеты, машинные испытания в лабораторных условиях и практическое использование регуляторов в водной среде с температурой более 7°С показали,что вероятность обмерзания деталей редуцирующих устройсв первой и второй ступеней ничтожно мала. Но при эксплуатации регулятора в холодной воде (с температурой ниже 7°С ) эта опасность намного возрастает, особенно при увеличении интенсивности дыхания пловца и при погружении на предельные глубины. Поэтому существуют дополните льные сертификационные испытания регуляторов на пригодность и устойчивость к работе в холодной воде, так называемый сold water test, который проводится при тех же условиях стандартов EN 250 или US Navy класса A или B, но при температуре воды 5°С в течение 5 минут. Проблема защиты регуляторов от обледенения в холодной воде решается фирмами — производителями по разному, но суть сводится к одному: полностью исключить возможность внезапного отказа регулятора из-за образования льда на элементах редуцирующих устройств первой и второй ступени. При покупке того или иного понравившегося Вам регулятора обязательно проверьте, на месте ли его технический паспорт и описание, а также очень внимательно ознакомьтесь с количественными и качественными результатами его сертификационных испытаний на соответствие стандартам EN 250 или US Navy. Если Вы планируете погружаться в холодную воду, то необходимо выяснить степень соответствия технических характеристик регулятора требованиям теста cold water test, при этом надо иметь в виду, что противообледенительная система может быть или изначально встроена в конструкцию регулятора, или может дополнительно устанавливаться по мере необходимости. К первоклассным регуляторам высокого технического уровня (high- performance regulators) относятся те, которые успешно прошли барьеры как стандарта EN 250, так и обоих стандартов US Navy. Более того, отдельные регуляторы успешно проходят тестовые испытания в лабораторных условиях на машинных симуляторах дыхания до глубины 80 метров при тех же требованиях к качественным и количественным характеристикам, как и в стандартах US Navy. Как правило, такие регуляторы имеют сбалансированную первую, а в ряде случаев и вторую ступени, от одной до двух внешних регулировок, различные системы поддержки легкого дыхания и противообледенительные системы, обладают хорошими эргономическими характеристиками. Немаловажным фактором является и то, что большинство из них изготовлены из легких высокопрочных металлов и технополимеров, обладащих большой коррозийной стойкостью и износостойкостью.

Довольно часто среди любителей и профессионалов подводного плавания жаркие споры вызывает вопрос: какой регулятор лучше- мембранного (diafragm) или поршневого (piston) типа? И тот, и другой тип редукторов имеют как определенные достоинства, так и некоторые недостатки, что и предопределило тот факт, что практически все без исключения фирмы выпускают различные модели и поршневых, и мембранных редукторов. Вопрос о целесообразности сбалансированности редуктора не вызывает сомнений — конечно сбалансированный редуктор лучше, комфортнее, а главное надежнее, чем аналогичный несбалансированный, так как в этом случае полностью исключается какая-либо зависимость усилия, необходимого для открытия редукционного клапана от величины давления воздуха в баллоне ВВД. Это приводит к поддержанию практически постоянного установочного давления редуктора и сопротивления дыханию пловца. При этом, что особенно важно, совершенно безразлично, какого типа редуцирующее устройство первой ступени — поточного (down stream) или противоточног о (up stream).

Большинство редукторов высокого технического уровня имеют 2 порта высокого давления и 4—5 портов среднего давления. Основной порт ВВД предназначен для подсоединения выносного манометра или приборной консоли, а дополнительный — для подключения автономного датчика давления или шланга ВВД воздушно интегрированного водолазного компьютера (декомпрессиметра). Дополнительные порты ВСД позволяют подключить резервную вторую ступень регулятора (octopus), инфлятор компенсатора плавучести (BC power inflator), клапан поддува «сухого» гидрокостюма. Редукторы различных производителей имеют не только стандартные обозначения портов, но и стандартные резьбы для поключения к ним. Достаточно редко в конструкции отдельных моделей редукторов с мембраной в качестве управляющего элемента используют принцип инжектирования воздушного потока (air turbo stream) в направлении порта ВСД, предназначенного для подсоединения основного дыхательного автомата, что позволяет создавать дополнительное разряжение под управляющей мембраной в фазе вдоха. Тем самым обеспечиваются хорошие условия для надежной и устойчивой работы первой ступени регулятора, так как происходит более полное открытие клапана редукции, увеличивается подача воздуха среднего давления к дыхательному автомату и, соответственно, значительно уменьшается сопротивление дыханию пловца. Но при этом надо учесть, что инжекторное отверстие-дюза имеет жесткую привязанность по направлению к каналу порта ВСД основного дыхательного автомата, что не позволяет использовать в конструкции такого редуктора вращающийся оголовок (swivel type) с портами LP, тем самым несколько снижая адаптивность редуктора данного типа под водой.

Соединение редуктора с запорным вентилем баллона может быть либо хомутового типа (соединение YOKE или INT до давления 230 ати), либо винтового типа (соединение DIN до давления 300 ати). Специальные адаптеры DIN-YOKE позволяют без проблем переходить с одного типа соединения на другой. Важно помнить, что редукторы с соединением, рссчитанным на давление 300 ати, можно использовать вместо редукторов с соединением, рассчитанным на давление 200-230 ати, но никак не наоборот (давление, на которое рассчитан редуктор, обычно проставляется на его корпусе в BAR, 1 BAR приблизительно равен 1ати). Интересным вопросом, требующим некоторого разъяснения, является следующий: наличие внешних регулировок (одной или двух) — явный признак того, что данный регулятор обязательно относится к категории первоклассных регуляторов высокого технического уровня? На подобный вопрос, чтобы никоим образом не обидеть фирмы, действительно производящие регуляторы высокого технического уровня и не имеющих таких регулировок (например, Mares Ruby DFC ), можно ответить так: и «да» и «нет». Хотя, как правило, подавляющее большинство регуляторов высокого технического уровня имеют такие регулировки.

Эти регулировки бывают двух типов:

• регулировки сопротивления дыханию, осуществляемые при помощи дисковых рукояток, традиционно расположенных с левой стороны дыхательного автомата соосно с продолжением воздушного канала (трубки Вентури), и изменяющих при вращении степень абсолютной деформации пружины, а тем самым и силу прижатия тарелки клапана редукции к седлу редуцирующего устройства второй ступени;
• регулировки турбоэффекта помощи поддержки дыхания (эффекта Вентури), выполненные в виде переключателей положения min/max, обеспечивающие регулирование величины общей работы дыхания за полный цикл вдох-выдох и исключающие утечки воздуха из баллонов через основной и резервный дыхательные автоматы при плавании вблизи поверхности (или на поверхности, когда загубник дыхательного автомата не находится во рту пловца), а также при плавании против течения или с использованием подводных буксировщиков. К сожалению, расположение, название, обозначение и направление работы этих переключателей на регуляторах различных фирм совершенно разнятся, хотя общее назначение остается примерно одинаковым.

И наконец, одним из принципиально важных моментов при выборе того или иного регулятора, является следующий: имеется ли в Вашем регионе авторизованный сервисный центр по гарантийному и техническому обслуживанию продукции данной фирмы-производителя? Только при наличии такого центра и при условии ежегодного технического обслуживания Вашего регулятора в таком центре можно с уверенностью говорить о сохранении гарантийных обязательств и быть спокойными за надежную работу Вашего регулятора.

Прежде чем приобретать регулятор, сформулируйте для себя требования, которым он должен отвечать, где и как часто Вы планируете его использовать и т.п.. Внимательно выслушайте советы специалистов и более опытных товарищей. Мы абсолютно уверены, что Вы сможете подобрать себе подходящий регулятор высокого технического уровня, так как выбрать действительно есть из чего.

Для получения более полной информации об устройстве, принципе действия, технических характеристиках регуляторов ведущих мировых производителей рекомендуем Вам обратиться к книге авторов В.Ю. Занин, Н.Н. Малюзенко, О.В. Чебыкин «Снаряжение подводного пловца», Издательство «Макет», С-Пб, 1997 г.