3.7 Дыхательные аппараты с открытой схемой дыхания

Дыхательные аппараты с открытой схемой дыхания входят в комплект легководолазного снаряжения с выдохом в воду для работы (плавания) под водой как с подачей воздуха по шлангу с поверхности, так и автономно от баллонов аппарата.

Воздушно-баллонный аппарат АВМ-1м (рис. 3.26) – автономный аппарат, работающий на сжатом воздухе. Входит в комплект снаряжения для плавания. Состоит из воздушных баллонов, жестко скрепленных между собой, запорного вентиля, дыхательного автомата, мундштучной коробки с загубником, гофрированных трубок вдоха и выдоха, выносного указателя минимального давления с манометром и крепежных наплечно-поясных ремней, пенопластовой вставки, позволяющей регулировать вес аппарата в воде (приводить к нулевой плавучести).

Рис. 3.26. Воздушнобаллонный аппарат АВМ-1м: 1 – клапанная коробка; 2 – оголовье; 3 – дыхательный автомат; 4 – запорный вентиль; 5 – пенопластовая вставка; 6 – крепежные ремни; 7 – баллоны; 8 – выносной указатель минимального давления с манометром

В некоторых описаниях встречаются аппараты АВМ-1м-2 и АВМ-4, разновидность аппарата АВМ-1м. Они отличаются наличием третьего баллона и физиологического указателя минимального давления.

Воздушнобаллонный аппарат АВМ-3 (рис. 3.27) входит в состав снаряжения СВУ. В отличие от АВМ-1м имеет панель, на которой смонтированы все части аппарата. Дыхательный автомат АВМ-3 позволяет подавать воздух на дыхание из своих баллонов и по шлангу с поверхности от ручной помпы, корабельной магистрали или из транспортного баллона.

Рис. 3.27. Воздушнобаллонный аппарат АВМ-3: 1 – трубка вдоха; 2 – клапанная коробка с атмосферным клапаном; 3- трубка выдоха; 4- дыхательный автомат; 5 – плечевой ремень; 6 – баллоны; 7 – пенопластовая вставка; 8- поясной ремень; 9 – предохранительный клапан редуктора; 10 – запорный вентиль; 11 – зарядный штуцер; 12 – редуктор; 13 – манометр; 14 – клапан резервной подачи; 15 – водолазный шланг

Редуктор исключен из конструкции автомата и установлен на арматуре баллонов. Вместо выносного указателя минимального давления АВМ-3 имеет клапан резервной подачи воздуха. Вся арматура аппарата закрыта съемными щитками, чтобы избежать зацепления при работах в затопленных отсеках.

Рис. 3.28. Воздушнобаллонный аппарат АВМ-5: 1 – редуктор с запорным вентилем и клапаном резервного воздуха; 2 – дыхательный автомат; 3 – баллон

Воздушнобаллонные аппараты АВМ-5, АВМ-6, АВМ-7 и АВМ-8 двухбаллонные с выносным дыхательным автоматом и клапаном резервной подачи воздуха с тяговым приводом включения (рис. 3.28). Выносной автомат связан подводящим шлангом с редуктором, который совмещен с запорным вентилем на арматуре баллонов. Баллоны имеют пластмассовые башмаки, что позволяет ставить аппарат и вертикально.

Аппараты АВМ-5 и АВМ-6 различаются емкостью баллонов и относятся к группе автономно-шланговых, а АВМ-7 и АВМ-8 – к группе автономных аппаратов. При автономном использовании все аппараты могут применяться в однобаллонном и в двухбаллонном вариантах. Аппараты АВМ-5 и АВМ-6 при использовании в шланговом варианте могут применяться только с двумя баллонами, при этом один из баллонов аппарата выполняет роль емкости низкого давления для уменьшения сопротивления вдоху, а второй – служит для сохранения резервного воздуха на случай внезапного прекращения подачи воздуха по шлангу с поверхности. Аппараты комплектуются грузовым ремнем, маской ВМ-4 и арматурой для перехода на однобаллонный вариант. Поставляются в укладочном ящике.

Воздушнобаллонный аппарат «Украина» – двухбаллонный, заспинный с двумя запорными вентилями. Отличается от АВМ-1м наличием двух запорных вентилей баллонов, конструкцией дыхательного автомата и уплотнением арматуры. В этом аппарате отсутствует редуктор. Воздух из баллонов поступает непосредственно к клапану автомата. Вместо выносного манометра в нем применен звуковой сигнализатор. Аппарат входит в состав снаряжения для плавания и применяется в спасательной службе ОСВОД и в спортивных клубах.

Воздушнобаллонный аппарат «Украина-2» аналогичен аппарату АВМ-7. В основном используется в спортивных целях.

Шланговые аппараты ШАП-40 и ШАП-62 (рис. 3.29, 3.30) являются разновидностью воздушнобаллонных аппаратов. Дыхание в них обеспечивается воздухом, подаваемым по шлангу с поверхности, а воздух в баллонах аппарата служит резервным запасом и используется в случае прекращения подачи воздуха по шлангу. Шланговые аппараты применяются главным образом для спасательных работ и работ на ограниченных площадях, но требующих для выполнения длительного времени.

Дыхательные (легочные) автоматы аппаратов с открытой схемой дыхания предназначены для автоматической подачи воздуха при вдохе (воздушнобаллонные и шланговые аппараты) с некоторой величиной разрежения в полости автомата. Они могут быть с клапаном прямого действия (с давлением под клапан воздух стремится открыть клапан) и обратного (с давлением воздуха на клапан). Дыхательные автоматы подразделяют на одно- и двухступенчатые.

Дыхательный автомат аппарата АВМ-1м (рис. 3.31) – обратного действия, совмещен с редуктором. Клапан открывается рычагами, на которые давит мембрана, когда образуется разрежение. Воздух в полости автомата подается пульсирующим потоком на вдох. При выдохе клапан закрыт. Клапан выдоха размещен в корпусе автомата над мембраной.

Рис. 3.29. Шланговый аппарат ШАП-40: 1 – трубка вдоха; 2 – мундштучная коробка; 3 – трубка выдоха; 4 – оголовье; 5 – дыхательный автомат; 6 – плечевой ремень; 7 – баллон; 8 – поясной ремень; 9 – запорный вентиль; 10 – зарядный штуцер; 11 – каркас; 12 – водолазный шланг

Рис. 3.30. Шланговый аппарат ШАП-62: 1 – трубка вдоха; 2 – клапанная коробка с атмосферным клапаном; 3 – трубка выдоха; 4 – защитный кожух; 5 – плечевой ремень; 6 – панель с обкладкой из пористой резины; 7 – дыхательный автомат; 8 – штуцер для подсоединения водолазного шланга; 9 – зарядный штуцер; 10 – поясной ремень с быстроразъемным замком; 11 – запорный вентиль; 12 – соединительная арматура; 13 – редуктор; 14 – баллон

Рис. 3.31. Дыхательный автомат аппарата АВМ-1м с редуктором: 1 – крышка; 2 – верхний рычаг; 3- мембрана; 4 – клапан выдоха; 5 – нижний рычаг; 6 – корпус автомата – 7 – седло клапана; 8 – клапан автомата; 9 – входной штуцер; 10 – сетчатый фильтр; 11 – клапан редуктора; 12 – предохранительный клапан

Дыхательный автомат аппаратов АВМ-3 и ШАП-62 (рис. 3.32) – обратного действия, с вынесенным редуктором на подводящую магистраль. Автомат имеет штуцер для подсоединения шланга подачи воздуха с поверхности. Действие автомата аналогично действию дыхательного автомата аппаратов АВМ-1м.

Рис. 3.32. Дыхательный автомат аппарата АВМ-3: 1 – крышка; 2 – мембрана; 3 – регулировочный винт; 4 – седло клапана; 5 – подводящий штуцер; 6 – фильтр; 7 – клапан автомата; 8 – штуцер водолазного шланга; 9 – нижний рычаг; 10 – верхний рычаг, 11 – корпус автомата

Дыхательный автомат аппарата «Украина» (рис. 3.33) – обратного действия, одноступенчатый. Воздух высокого давления поступает из баллона непосредственно под клапан. При вдохе возникает разрежение в полости автомата, мембрана прогибается и посредством рычагов открывает клапан и пропускает воздух. При выдохе разрежение под мембраной исчезает, и клапан закрывается.

Рис. 3.33. Дыхательный автомат аппарата «Украина»: 1 – клапан выдоха; 2 – верхний рычаг; 3 – крышка автомата; 4 – нижний рычаг; 5 – мембрана; 6 – крышка мембраны; 7 – хомут; 8 – корпус автомата; 9 – седло клапана; 10 – клапан; 11 – подводящий штуцер; 12- манжета; 13 – шток указателя минимального давления; 14 – свисток указателя; 15 – рукоятка взвода указателя; 16 – поворотная ось

Дыхательный автомат аппаратов АВМ-5, АВМ-6 и «Украина-2» (рис. 3.34) – обратного действия, корпус автомата изготовляется в двух вариантах: за одно целое со штуцером для присоединения загубника или со штуцером для присоединения автомата к гидрокомбинезону. В корпусе автомата смонтированы мембрана, рычаг и клапаны выдоха. Клапан автомата – качающей конструкции, установлен в штуцере для подвода воздуха. Средуцированный воздух подается к автомату по гибкому шлангу.

Дыхательный автомат аппарата ШАП-40 отличается от автомата аппарата АВМ-1м наличием штуцера для присоединения водолазного шланга и звукового указателя минимального давления.

Рис. 3.34. Дыхательный автомат аппаратов АВМ-5, АВМ-6 и «Украина-2»: 1 – крышка; 2 – рычаг клапана; 3 – рычаг ручного привода; 4 – клапан; 5 – подводящий штуцер с седлом клапана; 6 – фильтр; 7, 9 – клапаны выдоха; 8 – отбойный щиток; 10 – корпус

Редукторы автоматов и дыхательных аппаратов (рис. 3.35) выполняют две функции: снижают высокое давление газа до промежуточного заданного значения, поддерживают постоянство подачи газа и давления за редуктором в заданном пределе при значительном изменении давления на входе (в баллонах аппарата). Наибольшее распространение получили три типа: безрычажные прямого и обратного действия и рычажные прямого действия.

В редукторах прямого действия высокое давление газа стремится открыть клапан, в редукторах обратного действия, наоборот, давление газа стремится закрыть клапан редуктора. Рычажные редукторы прямого действия применены в аппаратах АВМ-1м, АВМ-1м-2, АВМ-3, ШАП-40, ШАП-62.

Указатели минимального давления дыхательных аппаратов – устройства, сигнализирующие о снижении давления газа в баллонах аппарата до заданной величины. Принцип действия указателей основан на взаимодействии двух силсилы давления газа в баллонах и противодействующей силы пружины. Указатель срабатывает, когда сила давления газа становится меньше силы пружины. В дыхательных аппаратах применяются указатели трех конструкций: штоковый (он же бывает и выносной), дюзовый и звуковой.

Рис. 3.35 Рычажный редуктор прямого действия аппарата АВМ-3: 1 – подводящий штуцер; 2 – корпус редуктора; 3 – регулирующая втулка; 4 – мембрана; 5 – предохранительный клапан; 6 – отводящий штуцер; 7 – рычаг; 8 – толкатель; 9 – регулирующий винт; 10 – клапан редуктора

Штоковый указатель аппарата (рис. 3.36) устанавливается непосредственно на корпусе редуктора или выносится на шланге. При контроле за давлением положение штока прощупывается рукой. На аппаратах АВМ-1, АВМ-1м штоковый указатель снабжен манометром и вынесен вперед на гибком высоконапорном шланге из красно- медной, свитой в спираль трубки, покрытой резиновой оболочкой.

Рис. 3.36. Штоковый выносной указатель минимального давления аппарата АВМ-1м: 1 – манометр; 2 – мембрана; 3 – тройник; 4 – высоконапорный шланг; 5 – шток; 6 – регулирующая гайка; 7 – указатель с пуговкой; 8 – корпус указателя

При открытых вентилях баллонов шланг указателя всегда находится под давлением, и повреждение его может привести к разгерметизации всей магистрали баллонов. Указатель взводится нажатием на пуговку штока перед открытием вентилей баллонов. При падении давления в баллонах до установленного минимума шток и контрольный сектор (стрелка) манометра возвращаются в первоначальное положение.

Дюзовый (физиологический) указатель (рис. 3.37) или клапан резервной подачи воздуха в различном конструктивном исполнении применен в аппаратах АВМ-1м-2, АВМ-3, АВМ-5, АВМ-6 и «Украина-2». Он представляет собой запорное устройство с подвижной запирающей частью и обходным отверстием (дюза). Запирающая часть имеет пружину для удержания клапана прижатым к седлу. При давлении в баллонах, большем минимального, пружина сжата и клапан приподнят над седлом. Воздух при этом свободно проходит по магистрали. При падении давления до минимального клапан под действием пружины опускается на седло и закрывает основной проход. Остается только обходный путь – через дюзу с пропускной способностью 5-10 л/мин. Такого количества воздуха на вдох недостаточно. Резко наступающий недостаток воздуха для дыхания и служит физиологическим сигналом об израсходовании воздуха до минимального (резервного) запаса. Нормальную подачу восстанавливают поворотом штока клапана маховиком или с помощью тяги. При этом клапан поднимается осевым ходом штока и открывает основной проход воздуха.

Звуковой указатель (сигнализатор) применен в аппаратах «Украина» и ШАП-40. Он монтируется в корпусе редуктора и дыхательного автомата (см. рис. 3.33). Принцип конструкции срабатывающего устройства аналогичен штоковому указателю. При падении воздуха в баллонах срабатывает шток и открывается подача воздуха на свисток, который издает характерный резкий звук.

Клапанная и мундштучная коробки (рис. 3.38) служат для подключения дыхательного аппарата к органам дыхания человека. В отличие от мундштучной клапанная коробка имеет пробковый кран и клапаны вдоха и выдоха для распределения потока вдыхаемого и выдыхаемого газа. Коробки изготовляются из цветного металла различными по конструкции: с совмещенным и раздельным корпусом пробкового крана. Резьбовые соединения клапанных коробок всех конструкций одинаковы. На корпусе клапанных коробок многих аппаратов имеется отверстие с грибковидным щитком, предназначенное для переключения на дыхание атмосферным воздухом.

Рис. 3.37. Дюзовый указатель минимального давления аппарата АВМ-3: 1 – маховик; 2 – шпиндель; 3 – мембрана; 4 – корпус; 5 – фильтр подводящего штуцера; 6 – дюза; 7 – отводящий штуцер

Основные технические данные и резьбовые соединения аппаратов с открытой схемой дыхания приведены в табл. 3.10 и 3.11.

Рис. 3.38. Клапанная коробка: а – с раздельным корпусом крана; б – с совмещенным корпусом крана; 1 – щиток атмосферного клапана; 2 – корпус крана; 3 – корпус коробки; 4 – рукоятка пробкового крана; 5 – патрубок атмосферного клапана; 6 – корпус коробки; 7 – клапан выдоха

Таблица 3.10. Характеристика дыхательных аппаратов с открытой схемой дыхания