Ensemble de plongée - Scuba set

Ensemble de plongée
Plongeur sur l'épave de l'Aster PB182648.JPG
Plonger avec un set de plongée loisir en circuit ouvert
Acronyme Scaphandre autonome
Autres noms
Les usages Fournir à un plongeur sous-marin une alimentation autonome en gaz respiratoire

Un ensemble de plongée est un appareil respiratoire qui est entièrement porté par un plongeur sous-marin et fournit au plongeur du gaz respiratoire à la pression ambiante. Scuba est un acronyme pour appareil respiratoire sous-marin autonome . Bien qu'à proprement parler l'ensemble de plongée ne soit que l'équipement de plongée nécessaire pour fournir du gaz respiratoire au plongeur, l'usage général comprend le harnais par lequel il est porté, et les accessoires qui font partie intégrante de l'ensemble harnais et appareil respiratoire, tels que un gilet de sauvetage ou un gilet de sauvetage et des instruments montés dans un boîtier combiné avec le manomètre, et dans un sens plus large, il a été utilisé pour désigner tout équipement de plongée utilisé par le plongeur sous-marin, bien que cela soit plus communément et plus précisément appelé scaphandre équipement ou équipement de plongée. La plongée sous-marine est le système respiratoire sous-marin le plus couramment utilisé par les plongeurs récréatifs et est également utilisée dans la plongée professionnelle lorsqu'elle offre des avantages, généralement de mobilité et de portée, par rapport aux systèmes de plongée fournis en surface , et est autorisée par le code de pratique pertinent.

Deux systèmes fonctionnels de base de la plongée sont d'usage général : la demande en circuit ouvert et le recycleur. Dans la plongée à la demande en circuit ouvert, le plongeur expulse l'air expiré dans l'environnement et exige que chaque respiration soit délivrée à la demande par un détendeur de plongée, ce qui réduit la pression de la bouteille de stockage. L'air respirable est fourni par une soupape à la demande lorsque le plongeur réduit la pression dans la soupape à la demande pendant l'inspiration.

En plongée recycleur , le système recycle le gaz expiré, élimine le dioxyde de carbone et compense l' oxygène utilisé avant que le plongeur ne reçoive le gaz du circuit respiratoire. La quantité de gaz perdue du circuit au cours de chaque cycle respiratoire dépend de la conception du recycleur et du changement de profondeur au cours du cycle respiratoire. Le gaz dans le circuit respiratoire est à pression ambiante et le gaz stocké est fourni par des régulateurs ou des injecteurs , selon la conception.

Dans ces systèmes, diverses configurations de montage peuvent être utilisées pour transporter l'ensemble de plongée, selon l'application et les préférences. Ceux-ci incluent : le support arrière, qui est généralement utilisé pour la plongée récréative et pour les ensembles de sauvetage pour la plongée en surface ; le montage latéral, qui est populaire pour les pénétrations étroites des grottes ; support d'élingue, utilisé pour les décors de scène; ensembles de gaz de décompression et de sauvetage où l'alimentation principale en gaz est montée à l'arrière ; et divers systèmes de transport non standard pour des circonstances spéciales.

Le risque le plus immédiat associé à la plongée sous-marine est la noyade due à une défaillance de l'alimentation en gaz respiratoire. Cela peut être géré par une surveillance assidue du gaz restant, une planification adéquate et la fourniture d'un approvisionnement en gaz d'urgence transporté par le plongeur dans une bouteille de sauvetage ou fourni par l' ami du plongeur .

Étymologie

Le mot SCUBA a été inventé en 1952 par le major Christian Lambertsen qui a servi dans l' US Army Medical Corps de 1944 à 1946 en tant que médecin. Lambertsen a d'abord appelé l' appareil de recyclage à circuit fermé qu'il avait inventé "Laru", un ( acronyme de Lambertsen Amphibious Respiratory Unit ) mais, en 1952, a rejeté le terme "Laru" pour "SCUBA" ("Self-Contained Underwater Breathing Apparatus"). L'invention de Lambertsen, pour laquelle il détenait plusieurs brevets déposés de 1940 à 1989, était un recycleur et est différente des ensembles de régulateur de plongée en circuit ouvert et de bouteilles de plongée, également communément appelés plongée sous-marine.

La plongée en circuit ouvert à la demande est une invention de 1943 des Français Émile Gagnan et Jacques-Yves Cousteau , mais en anglais, l'acronyme de Lambertsen est devenu un usage courant et le nom Aqua-Lung (souvent orthographié « aqualung »), inventé par Cousteau pour utilisation dans les pays anglophones , est tombé dans l'utilisation secondaire. Comme pour radar , l'acronyme scuba est devenu si familier qu'il n'est généralement pas en majuscule et est traité comme un nom ordinaire. Par exemple, il a été traduit en gallois par sgwba .

"SCUBA" était à l'origine un acronyme, mais le terme scuba est actuellement utilisé pour désigner l'appareil ou la pratique de la plongée à l'aide de l'appareil, soit seul comme nom commun, soit comme adjectif dans scuba set et scuba diving respectivement. Il est également utilisé comme adjectif pour désigner un équipement ou une activité liée à la plongée à l'aide d'un appareil respiratoire autonome.

Application

Un plongeur utilise un appareil respiratoire sous-marin autonome (scaphandre autonome) pour respirer sous l'eau . La plongée offre au plongeur les avantages de la mobilité et de la portée horizontale bien au-delà de la portée d'un tuyau ombilical attaché à un équipement de plongée fourni en surface (SSDE).

Contrairement à d' autres modes de plongée, qui reposent soit sur apnée ou sur la respiration fourni sous pression à partir de la surface , plongée sous - marine plongeurs portent leur propre source de gaz respiratoire , généralement filtré de l' air comprimé , ce qui permet une plus grande liberté de mouvement que d'une conduite d'air ou ombilicale du plongeur et endurance sous-marine plus longue que l'apnée. La plongée sous-marine peut être pratiquée de manière récréative ou professionnelle dans un certain nombre d'applications, y compris des rôles scientifiques, militaires et de sécurité publique, mais la plupart des plongées commerciales utilisent des équipements de plongée fournis en surface pour l'alimentation principale en gaz lorsque cela est possible. Les plongeurs fournis en surface peuvent être tenus de porter un scaphandre comme réserve de gaz respiratoire d'urgence pour les mettre en sécurité en cas de panne de l'approvisionnement en gaz de surface.

Il y a des plongeurs qui travaillent, à temps plein ou à temps partiel, dans la communauté de la plongée récréative en tant qu'instructeurs, assistants instructeurs, divemasters et guides de plongée. Dans certaines juridictions, la nature professionnelle, avec une référence particulière à la responsabilité de la santé et de la sécurité des clients, de l'instruction des plongeurs récréatifs, du leadership de plongée pour récompense et du guidage de plongée est reconnue et réglementée par la législation nationale.

D'autres domaines spécialisés de la plongée sous-marine incluent la plongée militaire , avec une longue histoire d' hommes-grenouilles militaires dans divers rôles. Leurs rôles incluent le combat direct, l'infiltration derrière les lignes ennemies, la pose de mines ou l'utilisation d'une torpille habitée , le déminage ou les opérations d'ingénierie. Dans les opérations civiles, de nombreuses forces de police disposent d' équipes de plongeurs pour effectuer des opérations de « recherche et récupération » ou « recherche et sauvetage » et pour aider à la détection de crimes pouvant impliquer des plans d'eau. Dans certains cas, les équipes de plongeurs-sauveteurs peuvent également faire partie d'un service d'incendie , d'un service paramédical ou d'une unité de sauveteurs , et peuvent être classées comme plongée de service public.

Il existe également des plongeurs professionnels impliqués dans l'environnement sous-marin, tels que les photographes sous -marins ou les vidéastes sous-marins, qui documentent le monde sous-marin, ou la plongée scientifique , notamment la biologie marine , la géologie, l' hydrologie , l' océanographie et l'archéologie sous-marine .

Le choix entre le matériel de plongée sous-marine et de surface est basé sur des contraintes à la fois légales et logistiques. Lorsque le plongeur a besoin de mobilité et d'une grande amplitude de mouvement, la plongée sous-marine est généralement le choix si la sécurité et les contraintes légales le permettent. Les travaux à haut risque, en particulier dans la plongée commerciale, peuvent être limités à l'équipement fourni en surface par la législation et les codes de pratique.

Alternatives à la plongée sous-marine

Il existe d'autres méthodes qu'une personne peut utiliser pour survivre et fonctionner sous l'eau, notamment :

  • plongée en apnée - nager sous l'eau sur une seule bouffée d'air.
  • plongée en apnée - une forme de plongée en apnée où la bouche et le nez du plongeur peuvent rester sous l'eau lorsqu'il respire, car le plongeur est capable de respirer à la surface à travers un tube court appelé tuba .
  • Plongée fournie en surface - à l'origine et toujours utilisée dans la plongée professionnelle pour les plongées longues ou profondes, où un câble ombilical fournit du gaz respiratoire , une communication vocale et parfois de l'eau chaude pour chauffer la combinaison de plongée depuis la surface. Certaines stations touristiques proposent un système de plongée en ligne aérienne alimenté par la surface, la marque déposée Snuba , comme introduction à la plongée pour les inexpérimentés. Utilisant le même type de soupape à la demande que la plongée sous-marine, le plongeur respire à partir d'une bouteille d'air comprimé transportée sur un radeau flottant à la surface, à travers un simple tuyau limitant le plongeur à une profondeur de 20 à 30 pieds (6 à 9 m ).
  • combinaison de plongée atmosphérique - une combinaison blindée qui protège le plongeur de la pression de l'eau environnante.

Opération

Respirer en plongée sous-marine est généralement une affaire simple. Dans la plupart des cas, elle diffère très peu de la respiration de surface normale. Dans le cas d'un masque complet, le plongeur peut généralement respirer par le nez ou la bouche selon ses préférences, et dans le cas d'une soupape à la demande tenue par la bouche, le plongeur devra tenir l'embout buccal entre les dents et maintenir un joint autour avec les lèvres. Au cours d'une longue plongée, cela peut provoquer une fatigue de la mâchoire et, pour certaines personnes, un réflexe nauséeux. Différents styles d'embout buccal sont disponibles dans le commerce ou en tant qu'articles personnalisés, et l'un d'entre eux peut mieux fonctionner si l'un de ces problèmes survient.

L'avertissement fréquemment cité contre le fait de retenir son souffle en plongée sous-marine est une simplification grossière du danger réel. Le but de l'avertissement est de s'assurer que les plongeurs inexpérimentés ne retiennent pas accidentellement leur souffle en faisant surface, car l'expansion du gaz dans les poumons pourrait trop dilater les espaces aériens pulmonaires et rompre les alvéoles et leurs capillaires, permettant aux gaz pulmonaires d'entrer dans la circulation de retour pulmonaire, la plèvre ou les zones interstitielles près de la blessure, où cela pourrait provoquer des conditions médicales dangereuses. Retenir la respiration à une profondeur constante pendant de courtes périodes avec un volume pulmonaire normal est généralement inoffensif, à condition qu'il y ait une ventilation suffisante en moyenne pour empêcher l'accumulation de dioxyde de carbone, et est une pratique courante par les photographes sous-marins pour éviter de surprendre leurs sujets. Retenir sa respiration pendant la descente peut éventuellement provoquer une compression des poumons et peut permettre au plongeur de manquer les signes avant-coureurs d'un dysfonctionnement de l'alimentation en gaz jusqu'à ce qu'il soit trop tard pour y remédier.

Les plongeurs qualifiés en circuit ouvert peuvent et feront de petits ajustements de la flottabilité en ajustant leur volume pulmonaire moyen pendant le cycle respiratoire. Ce réglage est généralement de l'ordre du kilogramme (correspondant à un litre d'essence), et peut être maintenu pendant une durée modérée, mais il est plus confortable de régler le volume du compensateur de flottabilité sur le plus long terme.

La pratique d'une respiration superficielle ou d'une respiration interrompue pour tenter de conserver le gaz respiratoire doit être évitée car elle a tendance à provoquer une accumulation de dioxyde de carbone, ce qui peut entraîner des maux de tête et une capacité réduite à se remettre d'une urgence d'approvisionnement en gaz respiratoire. L'appareil respiratoire augmentera généralement l' espace mort d'une quantité faible mais significative, et la pression de craquage et la résistance au débit dans la soupape à la demande entraîneront une augmentation du travail respiratoire net, ce qui réduira la capacité du plongeur pour d'autres travaux. Le travail respiratoire et l'effet de l'espace mort peuvent être minimisés en respirant relativement profondément et lentement. Ces effets augmentent avec la profondeur, car la densité et la friction augmentent proportionnellement à l'augmentation de la pression, avec le cas limite où toute l'énergie disponible du plongeur peut être dépensée pour simplement respirer, sans en laisser à d'autres fins. Cela serait suivi d'une accumulation de dioxyde de carbone, provoquant un sentiment urgent de besoin de respirer, et si ce cycle n'est pas rompu, la panique et la noyade sont susceptibles de s'ensuivre. L'utilisation d'un gaz inerte à faible densité, généralement de l'hélium, dans le mélange respiratoire peut réduire ce problème, ainsi que diluer les effets narcotiques des autres gaz.

La respiration d'un recycleur est sensiblement la même, sauf que le travail respiratoire est principalement affecté par la résistance au débit dans la boucle respiratoire. Ceci est en partie dû à l'absorbant de dioxyde de carbone dans le laveur et est lié à la distance parcourue par le gaz à travers le matériau absorbant, et à la taille des espaces entre les grains, ainsi qu'à la composition du gaz et à la pression ambiante. L'eau dans la boucle peut augmenter considérablement la résistance au flux de gaz à travers le laveur. Il est encore moins utile de respirer peu ou par saut sur un recycleur car cela ne conserve même pas le gaz, et l'effet sur la flottabilité est négligeable lorsque la somme du volume de la boucle et du volume pulmonaire reste constante.

Histoire

L'appareil de Rouquayrol-Denayrouze fut le premier détendeur produit en série (de 1865 à 1965). Sur cette image, le réservoir d'air présente sa configuration alimentée en surface.
Henry Fleuss (1851-1932) a amélioré la technologie du recycleur .
Ensemble de plongée Aqualung .

Au tournant du vingtième siècle, deux architectures de base pour les appareils respiratoires sous-marins avaient été mises au point; un équipement alimenté en surface à circuit ouvert où le gaz expiré par le plongeur est évacué directement dans l'eau, et un appareil respiratoire à circuit fermé où le dioxyde de carbone du plongeur est filtré de l'oxygène inutilisé, qui est ensuite remis en circulation. L'équipement en circuit fermé était plus facilement adapté à la plongée en l'absence de réservoirs de stockage de gaz à haute pression fiables, portables et économiques. Au milieu du vingtième siècle, des bouteilles à haute pression étaient disponibles et deux systèmes de plongée avaient émergé : la plongée en circuit ouvert où l'air expiré du plongeur est évacué directement dans l'eau, et la plongée en circuit fermé où le dioxyde de carbone est éliminé de l'air expiré du plongeur. souffle qui a ajouté de l'oxygène et est recirculé. Les recycleurs à oxygène sont sévèrement limités en profondeur en raison du risque de toxicité de l'oxygène, qui augmente avec la profondeur, et les systèmes disponibles pour les recycleurs à mélange de gaz étaient assez volumineux et conçus pour être utilisés avec des casques de plongée. Le premier recycleur de plongée commercialement pratique a été conçu et construit par l'ingénieur plongeur Henry Fleuss en 1878, alors qu'il travaillait pour Siebe Gorman à Londres. Son appareil respiratoire autonome se composait d'un masque en caoutchouc relié à un sac respiratoire, avec environ 50 à 60 % d'oxygène fourni par un réservoir en cuivre et le dioxyde de carbone nettoyé en le faisant passer à travers un faisceau de fil de corde trempé dans une solution de potasse caustique, le système donnant une durée de plongée pouvant aller jusqu'à environ trois heures. Cet appareil n'avait aucun moyen de mesurer la composition du gaz pendant l'utilisation. Au cours des années 1930 et tout au long de la Seconde Guerre mondiale , les Britanniques, les Italiens et les Allemands ont développé et largement utilisé des recycleurs à oxygène pour équiper les premiers hommes-grenouilles . Les Britanniques ont adapté le Davis Submerged Escape Apparatus et les Allemands ont adapté les recycleurs d' évacuation de sous-marin Dräger , pour leurs hommes-grenouilles pendant la guerre. Aux États-Unis, le major Christian J. Lambertsen a inventé un recycleur à oxygène sous-marin à nage libre en 1939, qui a été accepté par l' Office of Strategic Services . En 1952, il a breveté une modification de son appareil, cette fois nommée SCUBA, (un acronyme pour "appareil respiratoire sous-marin autonome"), qui est devenu le mot anglais générique pour l'équipement respiratoire autonome pour la plongée, et plus tard pour l'activité utilisant l'équipement . Après la Seconde Guerre mondiale, les hommes-grenouilles militaires ont continué à utiliser des recycleurs car ils ne font pas de bulles qui trahiraient la présence des plongeurs. Le pourcentage élevé d'oxygène utilisé par ces premiers recycleurs limitait la profondeur à laquelle ils pouvaient être utilisés en raison du risque de convulsions causées par la toxicité aiguë de l' oxygène .

Bien qu'un système de régulation de la demande de travail ait été inventé en 1864 par Auguste Denayrouze et Benoît Rouquayrol , le premier système de plongée en circuit ouvert développé en 1925 par Yves Le Prieur en France était un système à débit libre à réglage manuel avec une faible endurance, ce qui limitait la utilité pratique du système. En 1942, pendant l'occupation allemande de la France, Jacques-Yves Cousteau et Émile Gagnan ont conçu le premier scaphandre autonome en circuit ouvert réussi et sûr, connu sous le nom d' Aqua-Lung . Leur système combinait un régulateur à la demande amélioré avec des réservoirs d'air à haute pression. Cela a été breveté en 1945. Pour vendre son détendeur dans les pays anglophones, Cousteau a enregistré la marque Aqua-Lung, qui a d'abord été concédée sous licence à la société US Divers , et en 1948 à Siebe Gorman d'Angleterre, Siebe Gorman a été autorisé à vendre dans le Commonwealth. pays, mais avait du mal à répondre à la demande et le brevet américain empêchait les autres de fabriquer le produit. Le brevet a été contourné par Ted Eldred de Melbourne , en Australie, qui a développé le système de plongée à circuit ouvert à tuyau unique, qui sépare le premier étage et la soupape à la demande du régulateur de pression par un tuyau basse pression, place la soupape à la demande au niveau du plongeur. bouche et libère le gaz expiré à travers le boîtier de la soupape à la demande. Eldred a vendu le premier scaphandre autonome Porpoise modèle CA au début de 1952.

Les premiers ensembles de plongée étaient généralement fournis avec un simple harnais de bretelles et une ceinture. Les boucles de ceinture étaient généralement à dégagement rapide et les bretelles avaient parfois des boucles réglables ou à dégagement rapide. De nombreux harnais n'avaient pas de plaque arrière et les cylindres reposaient directement contre le dos du plongeur. Les premiers plongeurs sous-marins ont plongé sans aide à la flottabilité. En cas d'urgence, ils ont dû larguer leurs poids. Dans les années 1960, des gilets de sauvetage à flottabilité réglable (ABLJ) sont devenus disponibles, qui peuvent être utilisés pour compenser la perte de flottabilité en profondeur due à la compression de la combinaison néoprène et comme gilet de sauvetage qui maintiendra un plongeur inconscient face vers le haut à la surface, et qui peut être rapidement gonflé. Les premières versions étaient gonflées à partir d'une petite bouteille de dioxyde de carbone jetable, plus tard avec une petite bouteille d'air à couplage direct. Une alimentation basse pression du premier étage du régulateur à une unité de valve de gonflage/dégonflage, une valve de gonflage orale et une valve de décharge permet de contrôler le volume de l'ABLJ comme aide à la flottabilité. En 1971, la veste stabilisatrice a été introduite par ScubaPro . Cette classe d'aide à la flottabilité est connue sous le nom de dispositif de contrôle de la flottabilité ou de compensateur de flottabilité.

Plongeur Sidemount poussant un cylindre à l'avant

Une plaque arrière et une aile sont une configuration alternative de harnais de plongée avec une vessie de compensation de flottabilité appelée « aile » montée derrière le plongeur, prise en sandwich entre la plaque arrière et le ou les cylindres. Contrairement aux vestes stabilisatrices, la plaque arrière et l'aile est un système modulaire, en ce sens qu'il se compose de composants séparables. Cet arrangement est devenu populaire auprès des plongeurs spéléo effectuant des plongées longues ou profondes, qui devaient transporter plusieurs bouteilles supplémentaires, car il dégage l'avant et les côtés du plongeur pour que d'autres équipements soient attachés dans la région où il est facilement accessible. Cet équipement supplémentaire est généralement suspendu au harnais ou transporté dans des poches sur la combinaison d'exposition. Sidemount est une configuration d'équipement de plongée sous-marine qui comprend des ensembles de plongée de base , chacun comprenant un seul cylindre avec un régulateur et un manomètre dédiés, montés à côté du plongeur, attachés au harnais sous les épaules et le long des hanches, au lieu de l'arrière du plongeur. Il est à l'origine une configuration pour la plongée souterraine avancée , car il facilite la pénétration de sections étroites de la grotte car les ensembles peuvent être facilement retirés et remontés si nécessaire. La configuration permet un accès facile aux robinets des bouteilles et fournit une redondance de gaz simple et fiable. Ces avantages pour l'exploitation dans des espaces confinés ont également été reconnus par les plongeurs qui ont fait des pénétrations de plongée sur épave . La plongée Sidemount a gagné en popularité au sein de la communauté de la plongée technique pour la plongée avec décompression générale et est devenue une spécialité populaire pour la plongée récréative.

Plongeur technique lors d'un palier de décompression

La plongée technique est une plongée sous-marine récréative qui dépasse les limites récréatives généralement acceptées, et peut exposer le plongeur à des dangers au-delà de ceux normalement associés à la plongée récréative, et à des risques plus élevés de blessures graves ou de décès. Ces risques peuvent être réduits par des compétences, des connaissances et une expérience appropriées, et par l'utilisation d'équipements et de procédures appropriés. Le concept et le terme sont tous deux des avènements relativement récents, bien que les plongeurs se soient déjà engagés dans ce qui est maintenant communément appelé plongée technique depuis des décennies. Une définition raisonnablement répandue est que toute plongée dans laquelle, à un certain point du profil prévu, il n'est pas physiquement possible ou physiologiquement acceptable de faire une ascension verticale directe et ininterrompue vers l'air de surface est une plongée technique. L'équipement implique souvent des gaz respiratoires autres que l'air ou des mélanges de nitrox standard , plusieurs sources de gaz et différentes configurations d'équipement. Au fil du temps, certains équipements et techniques développés pour la plongée technique sont devenus plus largement acceptés pour la plongée récréative.

Les défis des plongées plus profondes et des pénétrations plus longues et les grandes quantités de gaz respiratoire nécessaires pour ces profils de plongée et la disponibilité immédiate de cellules de détection d'oxygène à partir de la fin des années 1980 ont conduit à un regain d'intérêt pour la plongée en recycleur. En mesurant avec précision la pression partielle d'oxygène, il est devenu possible de maintenir et de surveiller avec précision un mélange gazeux respirable dans la boucle à n'importe quelle profondeur. Au milieu des années 1990, les recycleurs à circuit semi-fermé sont devenus disponibles pour le marché de la plongée récréative, suivis par les recycleurs à circuit fermé au tournant du millénaire. Les recycleurs sont actuellement (2018) fabriqués pour les marchés de la plongée militaire, technique et récréative.

Les types

Les sets de plongée sont de deux types :

  • En plongée en circuit ouvert, le plongeur inhale de l'équipement et tout le gaz expiré est évacué dans l'eau environnante. Ce type d'équipement est relativement simple, économique et fiable.
  • En circuit fermé ou en circuit semi-fermé , également appelé recycleur , le plongeur inspire de l'ensemble et expire dans l'ensemble, où le gaz expiré est traité pour le rendre apte à respirer à nouveau. Cet équipement est efficace et silencieux.

Les deux types d'ensemble de plongée comprennent un moyen de fournir de l' air ou d'autres gaz respiratoires , presque toujours à partir d'une bouteille de plongée à haute pression , et un harnais pour l'attacher au plongeur. La plupart des ensembles de plongée en circuit ouvert ont un régulateur à la demande pour contrôler l'alimentation en gaz respiratoire, et la plupart des recycleurs ont un injecteur à débit constant ou un injecteur à commande électronique pour fournir du gaz frais, mais ont aussi généralement une vanne de diluant automatique (ADV), qui fonctionne de la même manière qu'une soupape à la demande, pour maintenir le volume de la boucle pendant la descente.

Circuit ouvert

La plongée à la demande en circuit ouvert évacue l'air expiré dans l'environnement et nécessite que chaque respiration soit délivrée au plongeur à la demande par un détendeur de plongée, ce qui réduit la pression de la bouteille de stockage et la fournit via la soupape à la demande lorsque le plongeur réduit la pression dans la soupape à la demande légèrement pendant l'inspiration.

Les sous-systèmes essentiels d'un ensemble de plongée en circuit ouvert sont :

  • bouteilles de plongée , avec robinets de bouteille, qui peuvent être reliés entre eux par un collecteur,
  • un régulateur mécanisme de commande de pression de gaz,
  • une soupape à la demande avec embout buccal, masque intégral ou casque , avec tuyau d'alimentation, pour contrôler le débit et fournir du gaz au plongeur.
  • un système de soupape d'échappement pour éliminer les gaz usés,
  • Un harnais ou une autre méthode pour attacher l'ensemble au plongeur.

Les composants supplémentaires qui, lorsqu'ils sont présents, sont considérés comme faisant partie de l'ensemble de plongée sont :

  • soupapes de réserve externes et leurs tiges ou leviers de commande, (actuellement peu courants)
  • manomètres submersibles, (presque omniprésents) et
  • soupapes à la demande secondaires (de secours) (communes).

Le compensateur de flottabilité est généralement assemblé en tant que partie intégrante de l'ensemble, mais ne fait pas techniquement partie de l'appareil respiratoire.

Le cylindre est généralement porté sur le dos. Les « ensembles jumeaux » avec deux cylindres montés à l'arrière de faible capacité reliés par un collecteur haute pression étaient plus courants dans les années 1960 qu'aujourd'hui pour la plongée récréative, bien que des cylindres jumeaux de plus grande capacité (« doubles ») soient couramment utilisés par les plongeurs techniques pour une durée de plongée accrue. et la redondance. À un moment donné, une entreprise appelée Submarine Products vendait un ensemble de plongée sous-marine à air sport avec trois cylindres montés à l'arrière avec collecteur. Les plongeurs de grottes et d'épaves portent parfois des bouteilles attachées à leurs côtés , ce qui leur permet de nager dans des espaces plus confinés.

Les journaux et les nouvelles télévisées décrivent souvent à tort la plongée à l'air en circuit ouvert comme un équipement "à oxygène".

Plongée à débit constant

Les ensembles de plongée à débit constant n'ont pas de régulateur à la demande ; le gaz respiratoire s'écoule à un débit constant, à moins que le plongeur ne l'allume et l'éteigne à la main. Ils utilisent plus d'air que la demande de plongée régulée. Il y a eu des tentatives de conception et d'utilisation pour la plongée et pour un usage industriel avant que l'aqualung de type Cousteau ne devienne couramment disponible vers 1950. Des exemples étaient la robe Charles Condert aux États-Unis (à partir de 1831), "Ohgushi's Peerless Respirator" au Japon (une morsure -régulateur contrôlé, à partir de 1918), et le régulateur manuel du Commandant le Prieur en France (à partir de 1926) ; voir Chronologie de la technologie de plongée .

Plongée à la demande en circuit ouvert

Ce système se compose d'une ou plusieurs bouteilles de plongée contenant du gaz respiratoire à haute pression, généralement de 200 à 300 bars (2 900 à 4 400 psi), connectées à un détendeur de plongée . Le détendeur à la demande fournit au plongeur autant de gaz que nécessaire à la pression ambiante.

Ce type d'ensemble respiratoire est parfois appelé aqualung . Le mot Aqua-Lung , qui est apparu pour la première fois dans le brevet Cousteau - Gagnan , est une marque de commerce , actuellement détenue par Aqua Lung/La Spirotechnique .

Régulateur de demande à deux tuyaux
Aqualung bi-tube type Cousteau classique

C'est le premier type de soupape à la demande de plongée à être généralisé, et celui que l'on peut voir dans les aventures de plongée sous-marine télévisées classiques des années 1960, telles que Sea Hunt . Ils étaient souvent utilisés avec des cylindres jumelés à collecteur.

Tous les étages de ce type de détendeur se trouvent dans un grand ensemble de vannes monté directement sur le robinet de la bouteille ou le collecteur, derrière le cou du plongeur. Deux tuyaux respiratoires en caoutchouc ondulé à gros diamètre relient le régulateur à l'embout buccal, un pour l'alimentation et l'autre pour l'échappement. Le tuyau d'échappement est utilisé pour renvoyer l'air expiré vers le régulateur, afin d'éviter les différences de pression dues à la variation de profondeur entre la soupape d'échappement et le diaphragme de l' étage final , ce qui provoquerait un écoulement libre des gaz ou une résistance supplémentaire à la respiration, selon le l'orientation du plongeur dans l'eau. Dans les ensembles modernes à tuyau unique, ce problème est évité en déplaçant le détendeur du deuxième étage vers l' embout buccal du plongeur . Les détendeurs à double tuyau étaient livrés avec un embout buccal en standard, mais un masque de plongée intégral était une option.

Régulateur mono-tuyau
Un détendeur à tuyau unique avec 2e étage, des jauges, un accessoire BC et un tuyau de combinaison étanche monté sur un cylindre

La plupart des ensembles de plongée à circuit ouvert modernes ont un détendeur de plongée composé d'un détendeur de premier étage connecté à la soupape de sortie ou au collecteur de la bouteille de plongée . Ce régulateur réduit la pression de la bouteille, qui peut aller jusqu'à 300 bars (4 400 psi), à une pression plus basse, généralement comprise entre environ 9 et 11 bars au-dessus de la pression ambiante. Un tuyau basse pression le relie au régulateur de deuxième étage, ou "valve à la demande", qui est monté sur l'embout buccal. L'expiration se produit à travers une valve champignon unidirectionnelle en caoutchouc dans la chambre de la valve à la demande, directement dans l'eau tout près de la bouche du plongeur. Certains des premiers ensembles de plongée à tuyau unique utilisaient des masques intégraux au lieu d'un embout buccal, comme ceux fabriqués par Desco et Scott Aviation (qui continuent de fabriquer des unités respiratoires de cette configuration à l'usage des pompiers ).

Les détendeurs modernes comportent généralement des ports haute pression pour les capteurs de pression des ordinateurs de plongée et des manomètres submersibles, et des ports basse pression supplémentaires pour les tuyaux de gonflage des combinaisons étanches et des appareils BC.

Soupape à la demande secondaire sur un régulateur
Harnais de plongée avec plaque dorsale et compensateur de flottabilité « aile » monté sur le dos
  1. Régulateur premier étage
  2. Vanne de bouteille
  3. Bretelles
  4. Vessie compensatrice de flottabilité
  5. Décharge du compensateur de flottabilité et soupape de décharge manuelle inférieure
  6. DV/Regulator seconds étages (primaire et « octopus »)
  7. Console (manomètre submersible, profondimètre et boussole)
  8. Tuyau de gonflage pour combinaison étanche
  9. Plaque arrière
  10. Tuyau de gonflage du compensateur de flottabilité et valve de gonflage
  11. Embouchure du compensateur de flottabilité et soupape de décharge manuelle
  12. Sangle d'entrejambe
  13. Sangle de taille

La plupart des ensembles de plongée de loisir ont une soupape à la demande de deuxième étage de secours sur un tuyau séparé, une configuration appelée soupape à la demande "secondaire" ou "pieuvre", "source d'air alternative", "secondaire de sécurité" ou "seconde de sécurité". L'idée a été conçue par le pionnier de la plongée souterraine Sheck Exley comme un moyen pour les plongeurs spéléologues de partager l'air tout en nageant en file indienne dans un tunnel étroit, mais est maintenant devenue la norme en plongée récréative. En fournissant une soupape à la demande secondaire, le besoin de respirer alternativement le même embout buccal lors du partage d'air est éliminé. Cela réduit le stress des plongeurs qui sont déjà dans une situation stressante, ce qui réduit la consommation d'air pendant le sauvetage et libère la main du donneur.

Certaines agences de formation de plongeurs recommandent qu'un plongeur propose régulièrement sa soupape à la demande principale à un plongeur demandant de partager de l'air, puis passe à sa propre soupape à la demande secondaire. L'idée derrière cette technique est que la soupape à la demande principale est connue pour fonctionner, et le plongeur qui donne le gaz est moins susceptible d'être stressé ou d'avoir un niveau élevé de dioxyde de carbone, il a donc plus de temps pour trier son propre équipement après avoir temporairement suspendu la capacité de respirer. Dans de nombreux cas, des plongeurs paniqués ont arraché les détendeurs principaux de la bouche d'autres plongeurs, de sorte que le passage à la sauvegarde en tant que routine réduit le stress lorsqu'il est nécessaire en cas d'urgence.

En plongée technique, le don de la soupape à la demande primaire est généralement la procédure standard, et le primaire est relié au premier étage par un long tuyau, généralement d'environ 2 m, pour permettre le partage de gaz tout en nageant en file indienne dans un espace étroit comme cela pourrait être requis dans une grotte ou une épave. Dans cette configuration, le secondaire est généralement maintenu sous le menton par une boucle élastique lâche autour du cou, alimentée par un tuyau plus court, et est destiné à être utilisé par le plongeur qui donne du gaz. Le détendeur de secours est généralement placé dans la zone de la poitrine du plongeur où il peut être facilement vu et accessible en cas d'urgence. Il peut être porté sécurisé par un clip détachable sur le compensateur de flottabilité , branché dans une prise à friction souple attachée au harnais, sécurisé en faisant glisser une boucle du tuyau dans la housse de la bandoulière d'une veste de style BC, ou suspendu sous le menton sur une boucle élastique détachable connue sous le nom de collier. Ces méthodes empêchent également le secondaire de pendre sous le plongeur et d'être contaminé par des débris ou des accrocs dans les environs. Certains plongeurs le stockent dans une poche de gilet, mais cela réduit la disponibilité en cas d'urgence.

Occasionnellement, le deuxième étage secondaire est combiné avec l'ensemble soupape de gonflage et d'échappement du dispositif de compensation de flottabilité. Cette combinaison élimine le besoin d'un tuyau basse pression séparé pour le gilet stabilisateur, bien que le connecteur du tuyau basse pression pour une utilisation combinée doive avoir un alésage plus grand que pour les tuyaux de gonflage BC standard, car il devra fournir un débit plus élevé s'il est utilisé pour respirer. Cette unité combinée est transportée dans la position où l'unité de gonflage serait normalement suspendue sur le côté gauche de la poitrine. Avec les conceptions de gonflage DV/BC intégrées, la soupape à la demande secondaire se trouve à l'extrémité du tuyau de gonflage BC plus court, et le donneur doit y avoir accès pour le contrôle de la flottabilité, donc le don du détendeur principal pour aider un autre plongeur est essentiel avec cette configuration .

La soupape à la demande secondaire est souvent partiellement de couleur jaune et peut utiliser un tuyau jaune, pour une haute visibilité et comme indication qu'il s'agit d'un dispositif d'urgence ou de secours.

Lorsqu'une configuration à montage latéral est utilisée, l'utilité d'une soupape à la demande secondaire est considérablement réduite, car chaque bouteille aura un régulateur et celui qui n'est pas utilisé est disponible en secours. Cette configuration permet également à la bouteille entière d'être transmise au récepteur, de sorte qu'un long tuyau est également moins susceptible d'être nécessaire.

Certains instructeurs de plongée continuent d'enseigner la respiration en binôme à partir d'une seule soupape à la demande en tant que technique obsolète mais toujours parfois utile, apprise en plus de l'utilisation du DV de secours, car la disponibilité de deux secondes étapes par plongeur est désormais considérée comme la norme en plongée de loisir. .

Cryogénique

Il y a eu des conceptions pour un scaphandre cryogénique à circuit ouvert qui a des réservoirs d'air liquide au lieu de cylindres. Le directeur de la photographie sous-marin Jordan Klein, Sr. de Floride a co-conçu un tel scaphandre en 1967, appelé "Mako", et a réalisé au moins cinq prototypes .

Le Kriolang russe (du grec cryo- (= "frost" signifiant "froid") + anglais "lung") a été copié du scuba cryogénique à circuit ouvert "Mako" de Jordan Klein. et ont été fabriqués jusqu'en 1974 au moins. Il devrait être rempli peu de temps avant utilisation.

Recycleurs

Un recycleur Inspiration vu de face

Un recycleur fait recirculer le gaz respiratoire déjà utilisé par le plongeur après avoir remplacé l'oxygène utilisé par le plongeur et éliminé le produit métabolique du dioxyde de carbone. La plongée en recycleur est utilisée par les plongeurs récréatifs, militaires et scientifiques où elle peut présenter des avantages par rapport à la plongée en circuit ouvert. Étant donné que 80% ou plus de l'oxygène reste dans le gaz expiré normal et est donc gaspillé, les recycleurs utilisent le gaz de manière très économique, ce qui permet des plongées plus longues et des mélanges spéciaux moins chers à utiliser au prix d'une technologie plus compliquée et de plus de points de défaillance possibles. Une formation plus stricte et spécifique et une plus grande expérience sont nécessaires pour compenser le risque plus élevé encouru. L'utilisation économique du gaz du recycleur, généralement 1,6 litre (0,06 pied cube) d'oxygène par minute, permet des plongées beaucoup plus longues pour une alimentation en gaz équivalente que ce qui est possible avec un équipement en circuit ouvert où la consommation de gaz peut être dix fois plus élevée.

Il existe deux variantes principales de recycleur – les recycleurs à circuit semi-fermé et les recycleurs à circuit entièrement fermé, qui incluent la sous-variante des recycleurs à oxygène. Les recycleurs à oxygène ont une profondeur de fonctionnement sûre maximale d'environ 6 mètres (20 pieds), mais plusieurs types de recycleurs à circuit entièrement fermé, lorsqu'ils utilisent un diluant à base d' hélium , peuvent être utilisés à plus de 100 mètres (330 pieds). Les principaux facteurs limitants sur les recycleurs sont la durée du laveur de dioxyde de carbone, qui est généralement d'au moins 3 heures, l'augmentation du travail respiratoire en profondeur, la fiabilité du contrôle du mélange gazeux et l'exigence de pouvoir sauter en toute sécurité à n'importe quel point de la plongée.

Les recycleurs sont généralement utilisés pour les applications de plongée, mais sont également parfois utilisés pour les systèmes de sauvetage pour la plongée en surface.

L'endurance possible d'une plongée avec recycleur est plus longue qu'une plongée en circuit ouvert, pour un poids et un encombrement similaires de l'ensemble, si l'ensemble est plus grand que la limite inférieure pratique pour la taille du recycleur, et un recycleur peut être plus économique lorsqu'il est utilisé avec des appareils coûteux. mélanges de gaz tels que l' héliox et le trimix , mais cela peut nécessiter beaucoup de plongée avant d'atteindre le seuil de rentabilité, en raison des coûts initiaux et de fonctionnement élevés de la plupart des recycleurs, et ce point sera atteint plus tôt pour les plongées profondes où le gaz l'épargne est plus prononcée.

Gaz respiratoires pour la plongée

Jusqu'à ce que le Nitrox , qui contient plus d'oxygène que d'air, soit largement accepté à la fin des années 1990, presque toutes les plongées récréatives utilisaient de l'air comprimé et filtré simple. D'autres mélanges de gaz, généralement utilisés pour les plongées plus profondes par les plongeurs techniques , peuvent remplacer l'hélium par tout ou partie de l'azote (appelé Trimix , ou Heliox s'il n'y a pas d'azote), ou utiliser des proportions d'oxygène plus faibles que l'air. Dans ces situations, les plongeurs transportent souvent des ensembles de plongée supplémentaires, appelés étages, avec des mélanges de gaz contenant des niveaux d'oxygène plus élevés qui sont principalement utilisés pour réduire le temps de décompression lors d' une plongée avec décompression à étages . Ces mélanges gazeux permettent des plongées plus longues, une meilleure gestion des risques d' accident de décompression , de toxicité de l'oxygène ou de manque d'oxygène ( hypoxie ), et de la sévérité de la narcose à l'azote . Les ensembles de plongée en circuit fermé ( recycleurs ) fournissent un mélange de gaz qui est contrôlé pour optimiser le mélange pour la profondeur réelle du moment.

Bouteilles de plongée

Les bouteilles de gaz utilisées pour la plongée sous-marine sont disponibles en différentes tailles et matériaux et sont généralement désignées par matériau - généralement en aluminium ou en acier , et par taille. Aux États-Unis, la taille est désignée par leur capacité nominale , le volume de gaz qu'ils contiennent lorsqu'ils sont détendus à la pression atmosphérique normale. Les tailles courantes incluent 80, 100, 120 pieds cubes, etc., la plus courante étant "l'aluminium 80". Dans la plupart du reste du monde, la taille est indiquée comme le volume interne réel du cylindre, parfois appelé capacité d'eau, car c'est ainsi qu'il est mesuré et marqué (WC) sur le cylindre (10 litres, 12 litres, etc.).

La pression de service du cylindre variera selon la norme de fabrication, allant généralement de 200 bar (2 900 psi) à 300 bar (4 400 psi).

Une bouteille en aluminium est plus épaisse et plus volumineuse qu'une bouteille en acier de même capacité et pression de service, car les alliages d'aluminium appropriés ont une résistance à la traction inférieure à celle de l'acier, et sont plus flottants bien qu'en réalité plus lourds hors de l'eau, ce qui signifie que le plongeur aurait besoin de transporter plus de poids de lest. L'acier est également plus souvent utilisé pour les bouteilles haute pression, qui transportent plus d'air pour le même volume interne.

La méthode courante de mélange de nitrox par pression partielle exige que la bouteille soit en « service d'oxygène », ce qui signifie que la bouteille et le robinet de la bouteille ont été remplacés par tous les composants non compatibles avec l'oxygène et que toute contamination par des matériaux combustibles a été éliminée par nettoyage. Les bouteilles de plongée sont parfois appelées familièrement « réservoirs », « bouteilles » ou « fioles », bien que le terme technique approprié pour elles soit « cylindre ».

Configuration du harnais

Harnais de veste stabilisatrice
Set de plongée avec sac de rangement et de transport intégré

L'ensemble de plongée peut être porté par le plongeur de plusieurs manières. Les deux configurations de montage de base les plus courantes sont le montage arrière et le montage latéral, et le montage arrière peut être étendu pour inclure le montage latéral auxiliaire, y compris le montage latéral à profil bas à contrainte élastique et le montage en élingue ou sur scène moins compact. montage de montage.

Le plus courant pour la plongée de loisir est le harnais de veste stabilisatrice, dans lequel un seul cylindre, ou parfois des jumeaux, est attaché au compensateur de flottabilité de style veste qui est utilisé comme harnais. Certains harnais de style veste permettent à un cylindre de sauvetage ou de décompression d'être monté sur une élingue à partir d'anneaux en D sur le harnais. Un cylindre de sauvetage peut également être attaché sur le côté du cylindre principal monté à l'arrière.

Plaque dorsale et harnais d'aile
Plonger avec un set de plongée avec sac de rangement et de transport intégré

Une autre configuration populaire est l' agencement de plaque arrière et d'aile , qui utilise une vessie de compensation de flottabilité à gonflage arrière prise en sandwich entre une plaque arrière rigide et la ou les bouteilles de gaz principales. Cet arrangement est particulièrement populaire avec les ensembles de cylindres jumeaux ou doubles, et peut être utilisé pour transporter de plus grands ensembles de trois ou quatre cylindres et la plupart des recycleurs. Des cylindres supplémentaires pour la décompression peuvent être montés en élingue sur les côtés du plongeur.

Il est également possible d'utiliser un harnais de sac à dos simple pour soutenir l'ensemble, soit avec un gilet de sauvetage, soit sans gilet de sauvetage. C'était l'arrangement standard avant l'introduction du compensateur de flottabilité, et est encore utilisé par certains plongeurs récréatifs et professionnels lorsqu'il convient à l'opération de plongée.

Les plongeurs fournis en surface doivent généralement transporter une alimentation en gaz d'urgence, également connue sous le nom d' ensemble de sauvetage , qui est généralement un scaphandre à circuit ouvert monté à l'arrière connecté au système d'alimentation en gaz respiratoire en connectant un tuyau intermédiaire au bloc de commutation de gaz, (ou bloc de sauvetage), monté sur le côté du casque ou du masque intégral, ou sur le harnais du plongeur où il peut être facilement atteint, mais il est peu probable qu'il soit ouvert accidentellement. D'autres dispositions de montage peuvent être utilisées pour des circonstances spéciales.

Vue de dessus du plongeur avec harnais sidemount
Set de plongée dans un sac de transport intégré

Les harnais à montage latéral soutiennent les bouteilles en les attachant aux anneaux en D à la poitrine et aux hanches de l'un ou des deux côtés, et les bouteilles pendent à peu près parallèlement au torse du plongeur lorsqu'il est sous l'eau. Le harnais comprend généralement une vessie compensatrice de flottabilité. Il est possible pour un plongeur expérimenté de transporter jusqu'à 3 bouteilles de chaque côté avec ce système.

Une configuration inhabituelle qui ne semble pas être devenue populaire est le harnais intégré et le conteneur de stockage. Ces unités comprennent un sac qui contient la vessie de flottabilité et la bouteille, avec un harnais et des éléments de détendeur qui sont rangés dans le sac et dépliés en position de travail lorsque le sac est décompressé. Certains recycleurs militaires tels que l' Interspiro DCSC stockent également les tuyaux respiratoires à l'intérieur du boîtier lorsqu'ils ne sont pas utilisés.

Les plongeurs techniques peuvent avoir besoin de transporter plusieurs mélanges de gaz différents. Ceux-ci sont destinés à être utilisés à différentes étapes du profil de plongée prévu, et pour des raisons de sécurité, il est nécessaire que le plongeur puisse vérifier quel gaz est utilisé à une profondeur et à un moment donnés, et ouvrir et fermer les vannes d'alimentation. en cas de besoin, les gaz sont donc généralement transportés dans des ensembles de plongée indépendants entièrement autonomes, qui sont suspendus au harnais aux côtés du plongeur. Cette disposition est connue sous le nom de montage sur scène. Des décors de scène peuvent être mis en cache le long d'une ligne directrice de pénétration pour être récupérés lors de la sortie pour plus de commodité. Ceux-ci sont aussi parfois appelés réservoirs largables.

Construction de harnais

Chaque harnais de plongée nécessite un système pour supporter les cylindres sur le harnais, et un système pour attacher le harnais au plongeur.

Harnais de base

L'arrangement le plus basique pour un ensemble monté sur le dos consiste en une sangle en métal ou en sangle autour du cylindre juste en dessous de l'épaule, et une autre plus bas dans le cylindre, à laquelle les sangles d'épaule et de taille sont attachées. Les bretelles peuvent être de longueur fixe pour convenir à un plongeur particulier, mais sont plus souvent réglables. Parfois, une boucle à dégagement rapide est ajoutée à l'une ou aux deux bretelles. La ceinture a une boucle pour la fermeture et la libération. et la ceinture est généralement réglable pour plus de sécurité et de confort. Divers accessoires ont été utilisés pour attacher les sangles du harnais aux bandes de cylindre. Une sangle d'entrejambe est facultative et s'étend généralement de la bande inférieure du cylindre à l'avant de la ceinture. Cette sangle empêche l'ensemble de remonter sur le plongeur lors de l'utilisation. Cet arrangement est encore parfois utilisé.

Plaque dorsale ou harnais de sac à dos

La différence caractéristique entre celui-ci et le harnais de base, est qu'une plaque dorsale rigide ou flexible est ajoutée entre le cylindre et les sangles du harnais. Le cylindre est fixé à la plaque arrière par des sangles métalliques ou en sangle, et les sangles du harnais sont fixées à la plaque arrière. À d'autres égards, le système est similaire au harnais de base. Les méthodes de fixation du cylindre comprennent des bandes de serrage métalliques, fixées par des boulons ou des pinces actionnées par levier, ou des sangles, généralement fixées par des boucles à came.

Ce style de harnais était à l'origine utilisé sous cette forme simple, mais est actuellement plus généralement utilisé avec un compensateur de flottabilité de type aile à gonflage arrière pris en sandwich entre le cylindre et la plaque arrière.

Bandes de came

Deux bandes de came maintenant un cylindre sur une plaque arrière
Boucle à came en plastique tendue

La combinaison d'une sangle en sangle et d'une boucle à came qui est utilisée pour fixer le cylindre à un compensateur de flottabilité ou à une plaque arrière est connue sous le nom de bande de came ou sangle de came. Il s'agit d'un type de bande de réservoir, qui comprend les sangles en acier inoxydable utilisées pour maintenir ensemble les ensembles à deux cylindres. Ils reposent généralement sur une action de levier excentré pour assurer la tension et le verrouillage, qui peuvent être modifiés par des fentes de réglage de la longueur et une fixation de sécurité secondaire telle que du velcro pour maintenir l'extrémité libre en place. La plupart des boucles à came pour la plongée sont en plastique moulé par injection, mais certaines sont en acier inoxydable. De nombreux harnais de plongée de loisir reposent sur une seule bande de came pour maintenir le cylindre sur la plaque arrière. D'autres modèles fournissent deux bandes de came pour la sécurité. Une bande de came peut également être utilisée sur une élingue ou un ensemble de plongée à montage latéral pour attacher le clip inférieur au cylindre.

Bandes de réservoir
Jeu de cylindres en acier de 12 litres jumelés assemblés à l'aide de deux bandes de réservoir en acier inoxydable.

Les bandes de réservoir en acier inoxydable sont la méthode standard pour soutenir les cylindres jumelés à collecteur, car elles offrent un bon support pour les cylindres, minimisent les charges sur les collecteurs et fournissent des points de fixation simples et fiables pour la connexion à une plaque arrière

Harnais de montage latéral

Le harnais sidemount le plus basique est un peu plus que des cylindres équipés de boucles de ceinture et glissés sur l'assurage ou la ceinture de batterie du spéléologue standard avec tous les poids supplémentaires nécessaires pour obtenir une flottabilité neutre, et un bloc-batterie monté sur la ceinture du spéléologue. Cette configuration simple est particulièrement discrète et adaptée aux petits cylindres.

Un système plus complexe mais toujours minimaliste est un harnais en sangle avec bretelles, ceinture et sangle d'entrejambe, supportant une variété de curseurs et d'anneaux en D pour la fixation de bouteilles et d'accessoires, avec ou sans lestage intégré ou ceintures de poids séparées, et avec ou sans compensateur de flottabilité dorsal, qui peut être attaché au harnais, ou directement au plongeur. Les cylindres sont généralement attachés à un anneau en D d'épaule ou de poitrine et à un anneau en D de ceinture de chaque côté.

Accessoires

Dans la plupart des ensembles de plongée, un compensateur de flottabilité (BC) ou un dispositif de contrôle de la flottabilité (BCD), tel qu'une aile montée sur le dos ou une veste stabilisatrice (également connue sous le nom de "veste de protection"), est intégré au harnais. Bien qu'à proprement parler, cela ne fasse pas partie de l'appareil respiratoire, il est généralement connecté à l'alimentation en air du plongeur, pour permettre un gonflage facile de l'appareil. Cela peut généralement aussi être fait manuellement via un embout buccal, afin d'économiser de l'air en surface, ou en cas de dysfonctionnement du système de gonflage sous pression. Le gilet de sauvetage se gonfle avec de l'air provenant du tuyau de gonflage basse pression pour augmenter le volume de l'équipement de plongée et permettre au plongeur de gagner en flottabilité. Un autre bouton ouvre une valve pour dégonfler le gilet et diminuer le volume de l'équipement et fait perdre la flottabilité du plongeur. Certains BCD permettent un poids intégré, ce qui signifie que le BCD a des poches spéciales pour les poids qui peuvent être facilement vidés en cas d'urgence. La fonction du BCD, lorsqu'il est sous l'eau, est de maintenir le plongeur en flottabilité neutre, c'est -à- dire qu'il ne flotte ni ne coule. Le gilet stabilisateur est utilisé pour compenser la compression d'une combinaison de plongée et pour compenser la diminution de la masse du plongeur lorsque l'air de la bouteille est respiré.

Les systèmes de lestage de plongée augmentent la densité moyenne du plongeur et de l'équipement pour compenser la flottabilité de l'équipement de plongée, en particulier de la combinaison de plongée, permettant au plongeur de s'immerger complètement avec facilité en obtenant une flottabilité neutre ou légèrement négative. Les systèmes de lestage se composaient à l'origine de blocs de plomb solides attachés à une ceinture autour de la taille du plongeur, mais certains systèmes de lestage de plongée sont intégrés au gilet ou au harnais. Ces systèmes peuvent utiliser de petits sacs en nylon de plomb ou de petits poids qui sont répartis autour du gilet, permettant au plongeur d'obtenir une meilleure répartition globale du poids conduisant à une assiette plus horizontale dans l'eau. Les poids de réservoir peuvent être attachés au cylindre ou enfilés sur les cambands maintenant le cylindre dans le BCD.

De nombreux recycleurs à circuit fermé utilisent une électronique avancée pour surveiller et réguler la composition du gaz respiratoire.

Les plongeurs en recycleur et certains plongeurs en circuit ouvert portent des bouteilles de plongée supplémentaires pour le sauvetage en cas d'épuisement ou de dysfonctionnement de l'alimentation principale en gaz respiratoire. Si le cylindre de sauvetage est petit, ils peuvent être appelés « cylindres de poney ». Ils ont leurs propres régulateurs de demande et embouts buccaux, et sont des ensembles de plongée supplémentaires techniquement distincts. En plongée technique , le plongeur peut transporter différents équipements pour différentes phases de la plongée. Certains mélanges de gaz respiratoires , comme le trimix, ne peuvent être utilisés qu'en profondeur, et d'autres, comme l' oxygène pur , ne peuvent être utilisés que pendant les paliers de décompression en eau peu profonde. Les cylindres les plus lourds sont généralement portés sur le dos soutenus par une plaque arrière tandis que d'autres sont suspendus latéralement à partir de points forts sur le harnais.

Lorsque le plongeur transporte de nombreuses bouteilles de plongée, en particulier celles en acier , le manque de flottabilité peut être un problème. Des gilets stabilisateurs de grande capacité peuvent être nécessaires pour permettre au plongeur de contrôler efficacement la flottabilité.

Un excès de tubes et de raccords traversant l'eau a tendance à diminuer les performances de nage en provoquant une traînée hydrodynamique .

Un diffuseur est un élément monté sur la sortie d'échappement pour briser le gaz expiré en bulles suffisamment petites pour ne pas être vues au-dessus de la surface de l'eau, et faire moins de bruit (voir signature acoustique ). Ils sont utilisés en plongée de combat, pour éviter la détection par des observateurs de surface ou par des hydrophones sous - marins, des opérations de déminage sous - marin menées par des plongeurs démineurs , pour faire moins de bruit, pour réduire le risque de détonation de mines acoustiques , et en biologie marine , pour éviter de perturber les comportement des poissons.

Concevoir un diffuseur adéquat pour un recycleur est beaucoup plus facile que pour une plongée en circuit ouvert , car le débit de gaz est généralement beaucoup plus faible. Un système de diffusion en circuit ouvert appelé « plongée silencieux » a été prototypé par Eddie Paul au début des années 1990 pour les photographes sous - marins John McKenney et Marty Snyderman ; le prototype avait deux grosses pierres filtrantes montées à l'arrière du cylindre avec un tuyau connecté aux orifices d'échappement du régulateur de deuxième étage . Les pierres filtrantes ont été montées sur un bras articulé pour flotter à 30 à 60 cm (1 à 2 pieds) au-dessus du plongeur, afin de créer un effet d'aspiration différentiel de profondeur et de pression pour contrer la pression d'expiration supplémentaire nécessaire pour expirer à travers le diffuseur. Le silencieux de plongée a été prétendu réduire le bruit d'expiration de 90%. Les recycleurs à circuit fermé se sont avérés plus utiles pour permettre aux plongeurs de s'approcher des requins.

Endurance au gaz d'un set de plongée

L'endurance en gaz d'un ensemble de plongée est le temps que durera l'approvisionnement en gaz pendant une plongée. Ceci est influencé par le type d'ensemble de plongée et les circonstances dans lesquelles il est utilisé.

Circuit ouvert

L'endurance au gaz de la plongée en circuit ouvert à la demande dépend de facteurs tels que la capacité (volume de gaz) dans la bouteille de plongée , la profondeur de la plongée et la fréquence respiratoire du plongeur, qui dépend de l'effort, de la forme physique, de la taille physique du plongeur, son état d'esprit et son expérience, entre autres facteurs. Les plongeurs débutants consomment fréquemment tout l'air d'un cylindre standard "en aluminium 80" en 30 minutes ou moins lors d'une plongée typique, tandis que les plongeurs expérimentés plongent fréquemment pendant 60 à 70 minutes à la même profondeur moyenne, en utilisant la même bouteille de capacité, comme ils l'ont fait. appris des techniques de plongée plus efficaces.

Un plongeur en circuit ouvert dont le rythme respiratoire en surface (pression atmosphérique) est de 15 litres par minute consommera 3 x 15 = 45 litres de gaz par minute à 20 mètres. [(20 m/10 m par bar) + 1 bar pression atmosphérique] × 15 L/min = 45 L/min). Si une bouteille de 11 litres remplie à 200 bars doit être utilisée jusqu'à ce qu'il y ait une réserve de 17%, il y a (83% × 200 × 11) = 1826 litres disponibles. A 45 L/min, la plongée en profondeur sera d'un maximum de 40,5 minutes (1826/45). Ces profondeurs et durées sont typiques des plongeurs récréatifs expérimentés explorant tranquillement un récif de corail à l' aide de cylindres standard "aluminium 80" de 200 bars pouvant être loués à une opération commerciale de plongée récréative dans la plupart des îles tropicales ou des stations balnéaires.

recycleur semi-fermé

Un recycleur à circuit semi-fermé peut avoir une endurance d'environ 3 à 10 fois celle d'une plongée en circuit ouvert équivalente, et est moins affecté par la profondeur ; le gaz est recyclé mais du gaz frais doit être constamment injecté pour remplacer au moins l'oxygène utilisé, et tout excès de gaz provenant de celui-ci doit être évacué. Bien qu'il utilise le gaz de manière plus économique, le poids du recycleur encourage le plongeur à transporter des bouteilles plus petites. Pourtant, la plupart des systèmes semi-fermés permettent au moins deux fois la durée des systèmes à circuit ouvert de taille moyenne (environ deux heures) et sont souvent limités par l'endurance du laveur.

Recycleurs à circuit fermé

Un plongeur recycleur à oxygène ou un plongeur recycleur à circuit complètement fermé consomme environ 1 litre d'oxygène corrigé à la pression atmosphérique par minute. Sauf pendant la montée ou la descente, le recycleur à circuit complètement fermé qui fonctionne correctement utilise très peu ou pas de diluant. Un plongeur avec une bouteille d'oxygène de 3 litres remplie à 200 bars qui laisse 25% en réserve pourra faire une plongée de 450 minutes = 7,5 heures (3 litres × 200 bar × 0,75 litre par minute = 450 minutes). Cette endurance est indépendante de la profondeur. La durée de vie de l' épurateur à la chaux sodée sera probablement inférieure à cela et sera donc le facteur limitant de la plongée.

En pratique, les temps de plongée pour les recycleurs sont plus souvent influencés par d'autres facteurs, tels que la température de l'eau et la nécessité d'une remontée en toute sécurité (voir Décompression (plongée) ), et cela est généralement également vrai pour les ensembles en circuit ouvert de grande capacité.

Dangers et sécurité

Les ensembles de plongée contiennent du gaz respiratoire à haute pression. L'énergie stockée du gaz peut causer des dommages considérables si elle est libérée de manière incontrôlée. Le risque le plus élevé est pendant le chargement des bouteilles, mais des blessures se sont également produites lorsque les bouteilles ont été stockées dans un environnement excessivement chaud, ce qui peut augmenter la pression du gaz, par l'utilisation de robinets de bouteilles incompatibles, qui peuvent souffler sous charge, ou par rupture de tuyaux du régulateur en contact avec l'utilisateur, car une pression de plus de 100 livres par pouce carré (6,9 bars) peut rompre la peau et injecter du gaz dans les tissus, ainsi que d'éventuels contaminants.

La plongée est un équipement critique pour la sécurité , car certains modes de défaillance peuvent exposer l'utilisateur à un risque immédiat de mort par noyade, et une défaillance catastrophique d'une bouteille de plongée peut instantanément tuer ou blesser gravement des personnes à proximité. La plongée en circuit ouvert est considérée comme très fiable si elle est correctement assemblée, testée, remplie, entretenue et utilisée, et le risque de défaillance est assez faible, mais suffisamment élevé pour qu'il soit pris en compte dans la planification de la plongée, et le cas échéant, des précautions doivent être prises pour permettre réponse appropriée en cas d'échec. Les options d'atténuation dépendent des circonstances et du mode de défaillance.

Voir également

Les références

Bibliographie

Images externes