Журнал DiveTEK - для увлеченных дайверов. Технологии полгружений. Поиск. История. Экспедиции.

Анонс нового номера


Ok Club Thailand


СНАРЯЖЕНИЕ

МЕСТА ПОГРУЖЕНИЙ
АФРИКА
ЕВРОПА
АЗИЯ
АМЕРИКА И КАРИБЫ


АDM

ALTITUDE DECOMPRESSOIN MODEL

АЗБУКА ВЫСОКОГОРНОЙ ДЕКОМПРЕССИИ

Алексей КИРСАНОВ. Методика декомпрессионного расчета - Брюс Винке и Тимоти О'Лери

Планирование декомпрессионных профилей при совершении высокогорных погружений является, пожалуй, одним из наиболее сложных аспектов декомпрессионной теории и водолазной медицины. Основная причина этого - изначальное пониженное давление окружающей среды (менее 1 атмосферы), а также повышенная амплитуда атмосферных колебаний. Если на уровне моря колебания атмосферного давления в норме составляют 3%, то на высоте свыше 1000 метров этот показатель увеличивается до 20% и скорость колебаний существенно увеличивается. При этом если воздействие изменения давления легко поддается численной оценке с точки зрения физики и математики, то исследование этого же воздействия в аспектах физиологии, медицины и биологии является задачей гораздо боле сложной...

ПОНИЖЕННОЕ АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Проблемы декомпрессии при пониженном атмосферном давлении (менее 1 атм) в течение многих лет были отдельной наукой. Исследования декомпрессии проводились отдельно для уровней, лежащих выше и ниже уровня моря, а сама декомпрессия называлась воздушной и подводной, а также гипобарической и гипербарической. В чем же состоит различие между планированием погружения в нормальных условиях и при пониженном окружающем давлении? Элементарная пузырьковая механика предполагает, что активизация и рост пузырьков увеличиваются по мере уменьшения внешнего давления, и проблемы, связанные с декомпрессией, обостряются с увеличением высоты. Теория образования ядер предполагает также, что критический радиус увеличивается с уменьшением давления, что приводит к образованию более крупных и менее стабильных газовых зародышей, и это благоприятствует последующей активации и росту пузырьков. Пузырьки большего размера обладают меньшими ограничивающими поверхностными натяжениями и потому растут быстрее в благоприятных ситуациях. Эти факты были проверены и подтверждены в лабораториях, и они следуют из элементарной пузырьковой теории.

ПРОЦЕДУРЫ ВЫСОТНЫХ ПОГРУЖЕНИЙ И ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ ГЛУБИНЫ НА УРОВНЕ МОРЯ (ESLD)

Для осуществления высокогорных погружений таблицы и измерительные приборы, разработанные для уровня моря, должны модифицироваться в сторону увеличения консервативности, в противном случае их нельзя применять. Именно модификация значений критических натяжений является центральным элементом любого Хелденовского (не RGBM) высотного декомпрессионного алгоритма. Для описания общих принципов и методов, единых для любых таблиц, вполне подойдет таблица ВМС США, применяемая в качестве основной техническим департаментом NAUI.

Существующие сценарии погружений основаны в значительной степени на модели, налагающей на действия дайвера такие ограничения, чтобы значения максимального азотного натяжения M (М-значение или М-фактор) никогда не нарушались. Учитывая, что в основе расчета любой декомпрессионной модели, ограниченной значением М, основными расчетными параметрами являются значения давления Р, задачу построения высокогорной экспозиции можно сформулировать следующим образом: «Высотные экспозиции подобны графикам погружений на уровне моря, с учетом различия поверхностного давления Р». Подобная методика приводит к экспоненциальному уменьшению M с увеличением высоты, при изменении внешнего давления P.

ТАБЛИЦА 1.

ВЫСОТНЫЕ КОРРЕКТИРУЮЩИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ И ВЫСОТНЫЕ ГРУППЫ ПО ВМС США

Высота или ее изменение z (ft)

Атмосферное давление Ph (fsw)

Корректирующий коэффициент

α

Группа штрафа на новой высоте

Допустимая группа для подъема на высоту

0

33.0

1.00

1.000

1.04

A

L

2.000

30.8

1.07

B

K

3.000

29.7

1.11

B

J

4.000

28.5

1.16

C

I

5.000

27.5

1.20

D

H

6.000

26.5

1.24

E

G

7.000

25.4

1.29

E

F

8.000

24.5

1.34

F

E

9.000

23.6

1.39

G

D

10.000

22.7

1.45

H

C

Искомый баланс между степенью насыщенности тканей и атмосферным давлением на высоте вызывает необходимость пересчета фактической глубины в эквивалентную глубину на уровне моря (ESLD), которая и будет внесена в таблицу для расчетов, в то время как остальные параметры остаются постоянными. Фактические глубины на высоте умножаются на коэффициенты α, называемые высотными корректирующими коэффициентами, представляющие собой просто отношения атмосферного давления на уровне моря к атмосферному давлению на высоте, умноженные на удельную плотность пресной воды (0.975). Пренебрежение масштабированием удельной плотности пресной воды - это лишь вопрос удобства ради консервативности и один из тех факторов, которые оказывают лишь минимальное влияние. Современные наручные высотомеры облегчают быструю и точную оценку значений α на месте. Как видно из таблицы 1, P и α взаимосвязаны и представляют собой обратные друг другу величины. Важно отметить тот факт, что параметр времени в высокогорных расчетах изменяется абсолютно идентично расчетам на уровне моря; т.е. корректирующие коэффициенты применяются только к глубинам под водой, скоростям подъема и глубине остановок.

При планировании повторных погружений в условиях высокогорья, а также для осуществления подъемов на большие высоты необходимо учитывать декомпрессионные обязательства, вытекающие из проведенных погружений. Традиционно, эта функция выполняется условными азотными группами, выраженными в буквах. На уровне моря каждая повторная группа представляет собой превышение натяжения в тканях над внешним давлением (P0 = 33 fsw). Так как планирование высокогорного погружения осуществляется с привязкой (эквивалентно) к погружению на уровне моря, то наиболее приемлемым становится следующий алгоритм. Если мы вычислим разницу между давлением на уровне моря и давлением на высоте, а затем умножим на корректирующий коэффициент a, то мы сможем оценить повторную группу, в которой дайвер, вышедший из водоема на уровне моря, окажется после мгновенного подъема на высоту. Эти группы приведены в столбце 4 таблицы 2 и представляют штрафное время, которое необходимо учитывать при планировании последующего погружения. Группы вычислены с использованием уровня моря в качестве опорного, однако они также применимы и обеспечивают консервативность для любого перемещения с одной высоты на другую.

Подобным образом подъемы на большие высоты после погружений ограничены критическими натяжениями в тканях, и любому планируемому подъему может соответствовать обозначение минимальной повторной группы. Для компонента (ткани) с полупериодом, равным 120 минут (поверхностная ткань таблиц ВМС США), критическое натяжение (на уровне моря) равно 51 fsw. С целью большей безопасности за расчетное значение берется натяжение, равное 44 fsw. Учитывая, что речь идет об азотном натяжении, данное значение преобразуется в абсолютное значение по азоту 60 fsw (44 / 0.79). После этого, с помощью корректирующего коэффициента a проводится его преобразование к высоте. Получившиеся в результате ограничивающие натяжения на высоте могут быть далее конвертированы в стандартные группы по таблицам ВМС США, приведенные в столбце 5 таблицы 2. Эти значения представляют собой максимально допустимые группы для немедленного подъема на высоту и не учитывают время достижения этой высоты. Таким образом, прежде чем подниматься на высоту, дайвер должен ждать некоторое время после погружения, прежде чем он окажется в допустимой группе.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПРОФИЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ

Правило подобия для высотной модификации таблиц и применение корректирующих коэффициентов вполне прозрачны. Преобразуем глубины на высоте к глубинам на уровне моря путем умножения на корректирующий коэффициент. Преобразуем все предписываемые таблицей на уровне моря остановки и скорости подъема обратно к фактической высоте путем деления на а. Например, предполагается совершить погружение на высоте 5.000 футов над уровнем моря, на глубину 30 метров на 20 минут.

ELSD = D х а5000 ELSD = 30x1,2 = 36

То есть расчетная глубина погружения должна составлять 36 метров. Применив эти данные в планировщике погружений (V-planner), получаем исходное расписание погружения с неприведенными глубинами декомпрессионных остановок:

Dec to

36m

(1) on Air,

25m/min decent.

Level

36m

18:34

(20) on Air,

0,94 ppO2, 36m END

Asc to

30m

(20) on Air,

-9m/min ascent.

Asc to

15m

(22) on Air,

-9m/min ascent.

Stop at

15m

00:40

(23) on Air,

0,51 ppO2, 15m END

Stop at

12m

01:00

(24) on Air,

0,45 ppO2, 12m END

Stop at

9m

03:00

(27) on Air,

0,39 ppO2, 9m END

Stop at

6m

11:00

(38) on Air,

0,33 ppO2, 6m END

Asc to sfc.

(38) on Air,

-9m/min ascent.

После этого необходимо скорректировать глубину остановок, причем время остановок останется неизменным:

ELSD = №* I a5000

nstop

ELSDstop

15

12,5

12

10

9

7,5

6

5

Таким образом, получился новый график погружения, являющийся с точки зрения времени и декомпрессионных обязательств абсолютно идентичным для погружения на высоте в 5.000 футов над уровнем моря. Для наглядности два профиля (морской и высокогорный) можно представить графически.

Ну и зачем все это нужно? Какое практическое значение имеют все эти поправки для погружений, учитывая, что дайвинг в высокогорных озерах - скорее экзотика, нежели правило - спросит читатель журнала и окажется в корне не прав. На самом деле с подобным вариантом планирования мы сталкиваемся постоянно перед:посадкой в самолет.

ПЕРВЫМ ДЕЛОМ - САМОЛЕТЫ

В соответствии с принятыми нормами, максимально допустимое изменение давления в салоне самолета эквивалентно подъему на высоту в 9000 ft и может рассматриваться как частный случай подъема после погружения. Е расчет и обоснование абсолютно аналогичны расчету, приведенному выше. Представляемое различными сертифицирующими агентствами незыблемое правило «после погружения сутки не подходить к самолету» является лишь следствием нежелания «перегружать» дайверов- любителей лишней информацией. По сути своей, временной интервал, как уже описывалось выше, определяется расчетной поверхностной тканью. Если в таблицах ВМС США ее полупериод равен 120 минутам, то Бюльманн использовал в своих расчетах ткань с полупериодом в 635 минут. Если обратиться к таблице 1, составленной в соответствии с алгоритмом Уоркмана, становится ясно, почему в ВМС США «правило 24 часов» заменено правилом группы D. Однако нельзя сбрасывать со счетов и тот фактор, что практически все современные компью-теры-декомпрессиметры используют пусть модифицированный, но все же бюльманновский алгоритм. Следовательно, было бы более корректным использовать в расчетах 635-минутную ткань. Выход здесь достаточно прост. Необходимо введение поправочного коэффициента, отражающего отношение 635-и 120-минутных полупериодов тканей. С учетом округления (в пределах одной группы) он составляет 5,4. В таблице 2 приводится минимальное время задержки перед подъемом на высоту, с учетом этого коэффициента. Записи в таблице согласуются с 635-минутным определяющим компонентом, контролирующим выведение газа, и предельным значением накопления растворенного раза в данном компоненте, равным 44 fsw.

Таблица крайне проста в использовании. Для определения искомого интервала, требующегося для осуществления полета, или переезда, сопряженного с подъемом на высоту, необходимо найти пересечение искомой высоты с достигнутой группой азотного насыщения.

В качестве рекомендации из разряда «лучше перестраховаться» остается посоветовать использовать в качестве расчетной высоту, на 1000 футов превышающую фактическую.

ТАБЛИЦА 2.

ДИАГРАММА ЗАДЕРЖЕК ПЕРЕД ПОДЪЕМОМ НА ВЫСОТУ ДЛЯ «ПРАВИЛА 24 ЧАСОВ»

ИЗМЕНЕНИЕ ВЫСОТЫ

ГРУППА

z (ft)

D

E

F

G

H

I

J

K

L

2000

0:00

0:00

0:00

0:00

0:00

0:00

0:00

0:00

2:26

3000

0:00

0:00

0:00

0:00

0:00

0:00

0:00

2:37

4:08

4000

0:00

0:00

0:00

0:00

0:00

0:00

2:53

4:30

5:51

5000

0:00

0:00

0:00

0:00

0:00

3:04

4:57

6:29

7:44

6000

0:00

0:00

0:00

0:00

3:20

5:24

7:12

8:38

9:54

7000

0:00

0:00

0:00

3:41

6:02

8:06

9:43

11:10

12:36

8000

0:00

0:00

4:08

6:50

9:11

11:04

12:41

14:19

15:40

9000

0:00

4:50

8:06

10:48

12:58

14:51

16:39

18:11

23:09

10000

6:18

10:37

13:25

15:56

18:05

20:10

21:18

23:24

24:50

Интересных Вам и безопасных погружений, взлетов и посадок.


Rambler's Top100

Дайвинг - рейтинг DIVEtop
Поддержать сайт в
рейтинге DIVEtop.ru
Яндекс цитирования

Обмен сылками


Get Adobe Reader
DiveTek © 2003-2008. При любом использовании материалов сайта активная ссылка на www.dive-tek.ru обязательна.
Главная Главная Карта сайта e-mail Skype us Домашняя страница О журнале Анонс Рубрики Архив журнала Контакты Реклама English Условия использования