Historia del buceo submarino - History of underwater diving
La historia del buceo submarino comienza con el buceo en apnea como un medio generalizado de caza y recolección, tanto para la alimentación como para otros recursos valiosos como las perlas y el coral . En la época clásica griega y romana, se establecieron aplicaciones comerciales como el buceo con esponjas y el salvamento marino , Buceo militar. también tiene una larga historia, que se remonta al menos hasta la Guerra del Peloponeso , y las aplicaciones recreativas y deportivas son un desarrollo reciente. El desarrollo tecnológico en el buceo a presión ambiental comenzó con pesos de piedra ( skandalopetra ) para un descenso rápido. En los siglos XVI y XVII, las campanas de buceo se volvieron funcionalmente útiles cuando se podía proporcionar un suministro renovable de aire al buceador en profundidad y progresar a cascos de buceo suministrados desde la superficie , en efecto, campanas de buceo en miniatura que cubrían la cabeza del buzo y se suministraban con aire comprimido manualmente bombas operadas, que se mejoraron al colocar un traje impermeable al casco y, a principios del siglo XIX, se convirtieron en el traje de buceo estándar .
Las limitaciones en la movilidad de los sistemas suministrados superficie anima el desarrollo tanto de circuito abierto y de buceo de circuito cerrado en el siglo 20, que permiten al buceador una mayor autonomía. Estos también se hicieron populares durante la Segunda Guerra Mundial para operaciones militares clandestinas y de posguerra para actividades científicas , de búsqueda y rescate , buceo de medios , buceo recreativo y técnico . Los cascos de cobre de superficie de flujo libre pesado se convirtieron en cascos de demanda livianos , que son más económicos con gas respirable, lo cual es particularmente importante para inmersiones más profundas y mezclas de respiración costosas a base de helio , y el buceo de saturación redujo los riesgos de enfermedad por descompresión durante largos y profundos exposiciones.
Un enfoque alternativo fue el desarrollo de la " atmósfera única " o traje blindado, que aísla al buceador de la presión en profundidad, a costa de una gran complejidad mecánica y una destreza limitada. La tecnología se hizo viable por primera vez a mediados del siglo XX. El aislamiento del buceador del medio ambiente fue llevado más allá por el desarrollo de vehículos submarinos operados a distancia a finales del siglo XX, donde el operador controla el ROV desde la superficie, y vehículos submarinos autónomos , que prescinden por completo de un operador. Todos estos modos todavía están en uso y cada uno tiene una gama de aplicaciones en las que tiene ventajas sobre los demás, aunque las campanas de buceo se han relegado en gran medida a un medio de transporte para buceadores de superficie. En algunos casos, las combinaciones son particularmente efectivas, como el uso simultáneo de equipo de buceo orientado a la superficie o con suministro de superficie de saturación y vehículos operados a distancia de clase de trabajo o observación.
Aunque la fisiopatología de la enfermedad por descompresión aún no se comprende completamente, la práctica de la descompresión ha llegado a una etapa en la que el riesgo es bastante bajo y la mayoría de las incidencias se tratan con éxito mediante recompresión terapéutica y oxigenoterapia hiperbárica . Los gases respiratorios mixtos se utilizan de forma rutinaria para reducir los efectos del entorno hiperbárico en los buceadores a presión ambiental.
Buceo libre
El buceo submarino se practicaba en culturas antiguas para recolectar alimentos y otros recursos valiosos como perlas y corales preciosos, y más tarde para recuperar objetos de valor hundidos y ayudar en campañas militares . El buceo con aliento era el único método disponible, ocasionalmente se usaban esnórquel de caña en aguas poco profundas y pesas de piedra para inmersiones más profundas.
El buceo submarino con fines comerciales puede haber comenzado en la Antigua Grecia, ya que tanto Platón como Homero mencionan que la esponja se usaba para bañarse. La isla de Kalymnos era un centro principal de buceo en busca de esponjas . Mediante el uso de pesas ( skandalopetra ) de hasta 15 kilogramos (33 lb) para acelerar el descenso, los buzos que contienen la respiración descenderían a profundidades de hasta 30 metros (98 pies) durante cinco minutos para recoger las esponjas. Las esponjas no eran la única cosecha valiosa que se encontraba en el fondo del mar ; la recolección de coral rojo también fue muy popular. De esta manera, se podría recolectar una variedad de valiosas conchas o peces , creando una demanda de buzos para recolectar los tesoros del mar, que también podrían incluir las riquezas hundidas de otros marinos.
El mar Mediterráneo tenía una gran cantidad de comercio marítimo. Como resultado, hubo muchos naufragios , por lo que a menudo se contrataba a buzos para rescatar todo lo que pudieran del lecho marino. Los buzos nadarían hasta los restos del naufragio y elegirían las piezas a rescatar.
Los buzos también se utilizaron en la guerra. Podrían usarse para reconocimiento submarino cuando los barcos se acercaran a un puerto enemigo, y si se encontraban defensas submarinas, los buzos las desmontarían si era posible. Durante la Guerra del Peloponeso , se utilizó a los buzos para superar los bloqueos enemigos para transmitir mensajes y proporcionar suministros a los aliados o tropas que quedaron aisladas por el bloqueo. Estos buzos y nadadores fueron utilizados ocasionalmente como saboteadores , perforando agujeros en cascos enemigos , cortando aparejos de barcos y amarras .
En Japón, los buzos de Ama comenzaron a recolectar perlas hace unos 2.000 años. El buceo libre fue la principal fuente de ingresos para muchos ciudadanos del Golfo Pérsico , como los qataríes , los emiratíes y los bahreiníes y kuwaitíes . Como resultado, los promotores del patrimonio de Qatar, Emirati y Bahrein han popularizado los eventos recreativos y serios asociados con el buceo en apnea, el equipo subacuático y actividades relacionadas como el snorkel.
Campanas de buceo
La campana de buceo es uno de los primeros tipos de equipo para el trabajo y la exploración submarinos. Su uso fue descrito por primera vez por Aristóteles en el siglo IV aC: "... permiten a los buceadores respirar igualmente bien bajando un caldero, ya que este no se llena de agua, pero retiene el aire, ya que es forzado hacia abajo dentro del agua." Según Roger Bacon , Alejandro Magno exploró el Mediterráneo con la autoridad del astrónomo Ethicus .
Las primeras aplicaciones fueron probablemente para la pesca comercial de esponjas .
Las campanas de buceo se desarrollaron en los siglos XVI y XVII como la primera ayuda mecánica significativa para el buceo submarino. Eran cámaras rígidas sumergidas en el agua y lastradas para permanecer erguidas en el agua y hundirse incluso cuando estaban llenas de aire.
El primer uso registrado de manera confiable de una campana de buceo fue por Guglielmo de Lorena en 1535 para explorar las barcazas de Calígula en el lago Nemi . En 1616, Franz Kessler construyó una campana de buceo mejorada.
En 1658, Albrecht von Treileben fue contratado por el rey Gustavus Adolphus de Suecia para rescatar el buque de guerra Vasa , que se hundió en las afueras del puerto de Estocolmo en unos 32 metros (105 pies) de agua en su viaje inaugural en 1628. Entre 1663 y 1665 los buzos de von Treileben fueron logró levantar la mayor parte del cañón, trabajando desde una campana de buceo con una capacidad de aire libre estimada de aproximadamente 530 litros (120 gal imp; 140 gal EE. UU.) durante períodos de aproximadamente 15 minutos a la vez en agua oscura con una temperatura de aproximadamente 4 ° C (39 ° F). A fines de 1686, Sir William Phipps convenció a los inversionistas para que financiaran una expedición a lo que ahora es Haití y la República Dominicana para encontrar un tesoro hundido, a pesar de que la ubicación del naufragio se basó completamente en rumores y especulaciones. En enero de 1687, Phipps encontró los restos del galeón español Nuestra Señora de la Concepción frente a la costa de Santo Domingo . Algunas fuentes dicen que usaron un contenedor invertido como campana de buceo para la operación de salvamento, mientras que otras dicen que la tripulación fue asistida por buzos indios en las aguas poco profundas. La operación duró de febrero a abril de 1687, tiempo durante el cual rescataron joyas, algo de oro y 30 toneladas de plata que, en ese momento, valían más de 200.000 libras esterlinas.
En 1691, Edmond Halley completó los planes para una campana de buceo muy mejorada, capaz de permanecer sumergida durante largos períodos de tiempo y equipada con una ventana para la exploración submarina. La atmósfera se reponía por medio de barriles de aire pesados enviados desde la superficie. En una demostración, Halley y cinco compañeros se sumergieron a 60 pies (18 m) en el río Támesis y permanecieron allí durante más de una hora y media. Las mejoras que se le hicieron a lo largo del tiempo ampliaron su tiempo de exposición bajo el agua a más de cuatro horas.
En 1775, Charles Spalding , un pastelero de Edimburgo , mejoró el diseño de Edmond Halley agregando un sistema de contrapesos para facilitar la subida y bajada de la campana, junto con una serie de cuerdas para señalizar a la tripulación de superficie. Spalding y su sobrino, Ebenezer Watson, se asfixiaron más tarde frente a la costa de Dublín en 1783 haciendo trabajos de salvamento en una campana de buceo diseñada por Spalding.
En 1689, Denis Papin sugirió que la presión y el aire fresco dentro de una campana de buceo podrían mantenerse mediante una bomba de fuerza o fuelles. Su idea fue implementada exactamente 100 años después por el ingeniero John Smeaton , quien construyó la primera bomba de aire de buceo viable en 1789.
Trajes de buceo suministrados desde la superficie
En 1602, el ingeniero militar español Jerónimo de Ayanz y Beaumont desarrolló el primer traje de buceo documentado. Fue probado el mismo año en el río Pisuerga ( Valladolid , España). El rey Felipe III asistió a la manifestación.
Dos inventores ingleses desarrollaron trajes de buceo en la década de 1710. John Lethbridge construyó un traje completamente cerrado para ayudar en el trabajo de salvamento. Consistía en un barril lleno de aire a prueba de presión con un orificio de visualización de vidrio y dos mangas cerradas herméticas. Después de probar esta máquina en su estanque de jardín construido especialmente para ese fin, Lethbridge se sumergió en una serie de naufragios: Inglés cuatro navíos de guerra , uno Indiaman , dos galeones españoles, y un número de galeras . Se hizo muy rico como resultado de sus rescates. Una de sus recuperaciones más conocidas fue en el Slot ter Hooge holandés , que se había hundido frente a Madeira con más de tres toneladas de plata a bordo.
Al mismo tiempo, Andrew Becker creó un traje de buceo cubierto de cuero con un casco con ventana. El traje usaba un sistema de tubos para inhalar y exhalar, y Becker hizo una demostración de su traje en el río Támesis en Londres , durante el cual permaneció sumergido durante una hora. Estos trajes eran de uso limitado ya que todavía no existía un sistema práctico para reponer el suministro de aire durante la inmersión.
Vestido de buceo abierto
En 1405, Konrad Kyeser describió un traje de buceo hecho de una chaqueta de cuero y un casco de metal con dos ventanas de vidrio. La chaqueta y el casco se forraron con una esponja para "retener el aire" y se conectó un tubo de cuero a una bolsa de aire. El diseño de un traje de buceo fue ilustrado en un libro de Vegetius en 1511. Borelli diseñó un equipo de buceo que consistía en un casco de metal, una tubería para "regenerar" el aire, un traje de cuero y un medio para controlar la flotabilidad del buceador . En 1690, Thames Divers, una compañía de buceo de Londres de corta duración, dio demostraciones públicas de un vestido de buceo de aguas poco profundas tipo Vegetius. Klingert diseñó un traje de buceo completo en 1797. Este diseño consistía en un gran casco de metal y un cinturón de metal igualmente grande conectado por una chaqueta de cuero y pantalones.
En 1800, Peter Kreeft presentó su aparato de buceo al rey sueco y lo utilizó con éxito.
En 1819, Augustus Siebe inventó un traje de buceo abierto que solo cubría la parte superior del cuerpo. El traje incluía un casco de metal remachado a una chaqueta impermeable que terminaba por debajo de la cintura del buzo. El traje funcionaba como una campana de buceo: el aire bombeado al interior del traje escapaba por el borde inferior. El buceador tenía un rango de movimiento extremadamente limitado y tenía que moverse en una posición más o menos erguida. No fue hasta 1837 que Siebe cambió el diseño a un sistema cerrado con solo las manos fuera del traje con un revestimiento hermético alrededor de las muñecas.
Los primeros cascos de buceo exitosos fueron producidos por los hermanos Charles y John Deane en la década de 1820. Inspirado por un accidente de incendio que presenció en un establo en Inglaterra, diseñó y patentó un "Casco de humo" para que lo usaran los bomberos en áreas llenas de humo en 1823. El aparato constaba de un casco de cobre con un collar y una prenda flexibles adjuntos. Una manguera larga de cuero unida a la parte trasera del casco se usaría para suministrar aire; el concepto original era que se bombearía con un fuelle doble. Un tubo corto dejaba escapar el exceso de aire. La prenda estaba hecha de cuero o tela hermética, asegurada con correas.
Los hermanos no tenían fondos suficientes para construir el equipo ellos mismos, por lo que vendieron la patente a su empleador Edward Barnard. No fue hasta 1827 que los primeros cascos de humo fueron construidos por el ingeniero británico de origen alemán Augustus Siebe. En 1828 decidieron buscar otra aplicación para su dispositivo y lo convirtieron en un casco de buceo. Comercializaron el casco con un "traje de buceo" suelto para que un buzo pudiera realizar el trabajo de salvamento, pero solo en una posición completamente vertical, de lo contrario el agua entraba en el traje.
En 1829, los hermanos Deane zarparon de Whitstable para probar su nuevo aparato submarino, estableciendo la industria del buceo en la ciudad. En 1834, Charles usó su casco y traje de buceo en un intento exitoso en el naufragio del HMS Royal George en Spithead , durante el cual recuperó 28 de los cañones del barco . En 1836, John Deane se recuperó de las maderas, armas, arcos largos y otros artículos del naufragio de Mary Rose . En 1836, los hermanos Deane habían producido el primer método manual de buceo del mundo para utilizar el aparato de buceo patentado de Deane, que explicaba en detalle el funcionamiento del aparato y la bomba, así como las precauciones de seguridad.
Vestido de buceo estándar
En la década de 1830, los hermanos Deane le pidieron a Augustus Siebe que mejorara el diseño de su casco submarino. Ampliando las mejoras ya realizadas por otro ingeniero, George Edwards, Siebe produjo su propio diseño; un casco ajustado a un traje de buceo de lona impermeable de largo completo . Siebe introdujo varias modificaciones en el diseño de su traje de buceo para adaptarse a los requisitos del equipo de salvamento en el naufragio del Royal George , incluido hacer que el capó del casco se pueda separar del corsé . Su diseño mejorado dio lugar a la típica escafandra que revolucionó bajo el agua ingeniería civil , bajo el agua de salvamento , buceo comercial y el buceo naval . El traje hermético permitió a los buceadores usar capas de ropa seca debajo para adaptarse a la temperatura del agua. Estos generalmente incluían medias gruesas, guernseys y el icónico gorro de lana que los buceadores todavía usan ocasionalmente.
Trabajo de buceo temprano
En los primeros años del traje de buceo, los buzos solían emplearse para la limpieza y el mantenimiento de embarcaciones marítimas, lo que podía requerir el esfuerzo de varios buceadores. Los barcos que no tuvieran trajes de buceo disponibles encargarían a las empresas de buceo el mantenimiento subacuático de los cascos de los barcos, ya que un casco limpio aumentaría la velocidad del barco. El tiempo medio dedicado a bucear con estos fines fue de entre cuatro y siete horas.
La Oficina del Almirantazgo y Asuntos Marinos adoptó el traje de buceo en la década de 1860. Las tareas de los buzos incluían la reparación de embarcaciones bajo el agua, el mantenimiento y la limpieza de hélices, la recuperación de anclas y cadenas perdidas y la eliminación de algas y otras incrustaciones del casco que pudieran obstaculizar el movimiento.
Desarrollo de operaciones de buceo de salvamento
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Royal George , un barco de primera clase de 100 cañones de la línea de la Royal Navy , se hundió en 1782 para realizar trabajos de mantenimiento de rutina. Charles Spalding utilizó una campana de buceo para recuperar seis cañones de hierro de 12 libras y nueve de latón de 12 libras en el mismo año. En 1839, el general de división Charles Pasley , en ese momento coronel de los Ingenieros Reales , comenzó a operar. Anteriormente había destruido algunos restos de naufragios en el Támesis y tenía la intención de romper Royal George con cargas de pólvora y luego rescatar tanto como fuera posible utilizando buzos. Los hermanos Deane recibieron el encargo de realizar trabajos de salvamento en los restos del naufragio. Usando sus nuevos cascos de buceo con bomba de aire, lograron recuperar unas dos docenas de cañones.
La operación de rescate de buceo de Pasley estableció muchos hitos de buceo, incluido el primer uso registrado del sistema de compañeros en el buceo, cuando dio instrucciones a sus buceadores para que operaran en parejas. Además, el primer ascenso de emergencia a nado lo realizó un buzo después de que su línea de aire se enredó y tuvo que cortarla. Un hito menos afortunado fue el primer relato médico de un barotrauma de buceo . Los primeros cascos de buceo no tenían válvulas de retención , por lo que si se cortaba una manguera cerca de la superficie, el aire a presión ambiental alrededor de la cabeza del buceador se drenaba rápidamente del casco a la presión más baja en la ruptura, dejando una diferencia de presión entre el interior y el exterior. fuera del casco que podría causar efectos nocivos y, a veces, potencialmente mortales. En la reunión de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia en 1842, Sir John Richardson describió el aparato de buceo y el tratamiento del buzo Roderick Cameron luego de una lesión que ocurrió el 14 de octubre de 1841 durante las operaciones de salvamento.
Pasley recuperó 12 cañones más en 1839, 11 más en 1840 y 6 en 1841. En 1842 recuperó solo un fusil de hierro de 12 libras porque ordenó a los buzos que se concentraran en quitar las vigas del casco en lugar de buscar cañones. Otros artículos recuperados, en 1840, incluyeron instrumentos de metal del cirujano , prendas de seda de tejido de raso "cuya seda era perfecta", y piezas de cuero; pero no ropa de lana. En 1843 se había levantado toda la quilla y las vigas del fondo y el sitio se declaró despejado.
Equipo de suministro de aire autónomo
Un inconveniente del equipo iniciado por Deane y Siebe fue el requisito de un suministro constante de aire bombeado desde la superficie. Esto restringió los movimientos y el alcance del buceador y también fue potencialmente peligroso ya que el suministro podría cortarse por varias razones. Los primeros intentos de crear sistemas que permitieran a los buzos llevar una fuente portátil de gas respirable no tuvieron éxito, ya que la tecnología de compresión y almacenamiento no estaba lo suficientemente avanzada como para permitir que el aire comprimido se almacenara en contenedores a presiones suficientemente altas. A finales del siglo XIX , habían surgido dos modelos básicos para el buceo (aparatos de respiración autónomos bajo el agua); buceo de circuito abierto donde el escape del buzo se ventila directamente al agua, y buceo de circuito cerrado donde el oxígeno no utilizado del buzo se filtra del dióxido de carbono y se recircula. Un equipo de buceo se caracteriza por su total independencia de la superficie durante su uso, al proporcionar el gas respiratorio que transporta el buceador. Los primeros intentos de alcanzar esta autonomía desde la superficie fueron hechos en el siglo XVIII por el inglés John Lethbridge, quien inventó y construyó con éxito su propia máquina de buceo submarino en 1715. El aire dentro del traje permitió un breve período de buceo antes de que tuviera que ser emergió para reposición.
Buceo en circuito abierto
Ninguno de esos inventos resolvió el problema de la alta presión cuando se debe suministrar aire comprimido al buceador (como en los reguladores modernos); en su mayoría se basaban en un suministro de aire de flujo constante . La tecnología de compresión y almacenamiento no fue lo suficientemente avanzada como para permitir que el aire comprimido se almacene en contenedores a presiones suficientemente altas para permitir tiempos de inmersión útiles.
En 1771, Sieur Fréminet de París diseñó y construyó un vestido de buceo temprano que usaba un depósito de aire comprimido, quien concibió un respirador autónomo equipado con un depósito, arrastrado detrás del buzo o montado en su espalda. Fréminet llamó a su invención máquina hydrostatergatique y la utilizó con éxito durante más de diez años en los puertos de Le Havre y Brest , como se indica en el texto explicativo de una pintura de 1784.
El francés Paul Lemaire d'Augerville construyó y usó equipo de buceo autónomo en 1824, al igual que el británico William H. James en 1825. El casco de James estaba hecho de "cobre fino o suela de cuero" con una ventana de placa, y el aire era suministrado desde un depósito de hierro. Un sistema similar fue utilizado en 1831 por el estadounidense Charles Condert, quien murió en 1832 mientras probaba su invento en el East River a solo 20 pies (6 m) de profundidad. Después de viajar a Inglaterra y descubrir el invento de William James, el médico francés Manuel Théodore Guillaumet, de Argentan (en Normandía ), patentó el mecanismo regulador más antiguo conocido en 1838. El invento de Guillaumet se suministró por aire desde la superficie y nunca se produjo en masa. debido a problemas de seguridad.
Un paso importante en el desarrollo de la tecnología de buceo de circuito abierto fue la invención del regulador de demanda en 1864 por los ingenieros franceses Auguste Denayrouze y Benoît Rouquayrol . Su traje fue el primero en suministrar aire al usuario ajustando el flujo de acuerdo con los requisitos del buceador. El sistema todavía tenía que utilizar suministro de superficie, ya que los cilindros de almacenamiento de la década de 1860 no podían soportar las altas presiones necesarias para una práctica unidad autónoma.
El primer sistema de buceo de circuito abierto fue ideado en 1925 por Yves Le Prieur en Francia. Inspirado por el sencillo aparato de Maurice Fernez y la libertad que le permitía al buceador, concibió una idea para liberarlo del tubo hacia la bomba de superficie utilizando cilindros Michelin como suministro de aire, que contenían tres litros (0,66 imp gal; 0,79 US gal) de aire comprimido a 150 kilogramos por centímetro cuadrado (2100 psi; 150 bar). El aparato de buceo "Fernez-Le Prieur" se demostró en la piscina de Tourelles en París en 1926. La unidad consistía en un cilindro de aire comprimido transportado en la espalda del buceador, conectado a un regulador de presión diseñado por Le Prieur ajustado manualmente por el buceador, con dos manómetros, uno para la presión del tanque y otro para la presión de salida (suministro). Se suministró aire continuamente a la boquilla y se expulsó a través de un tubo de escape corto equipado con una válvula como en el diseño de Fernez, sin embargo, la falta de un regulador de demanda y la consiguiente baja resistencia del aparato limitaron el uso práctico del dispositivo de Le Prieur.
El diseño de Le Prieur fue el primer dispositivo de respiración autónomo utilizado por los primeros clubes de buceo de la historia: Racleurs de fond, fundado por Glenn Orr en California en 1933, y Club des sous-l'eau fundado por el propio Le Prieur en París en 1935. Fernez había inventado previamente el clip nasal , una boquilla (equipada con una válvula unidireccional para la exhalación) y gafas de buceo , e Yves le Prieur acaba de unir a esos tres elementos de Fernez un regulador manual y un cilindro de aire comprimido. Las gafas de Fernez no permitían una inmersión a más de diez metros (33 pies) debido al " apretón de la máscara ", por lo que, en 1933, Le Prieur reemplazó todo el equipo de Fernez (gafas, clip nasal y válvula) por una máscara facial completa . suministrado directamente con aire de flujo constante desde el cilindro.
En 1942, durante la ocupación alemana de Francia , Jacques-Yves Cousteau y Émile Gagnan diseñaron el primer equipo de buceo de circuito abierto exitoso y seguro, conocido como Aqua-Lung . Su sistema combinaba un regulador de demanda mejorado con tanques de aire de alta presión. Émile Gagnan, un ingeniero empleado por la compañía Air Liquide , miniaturizó y adaptó el regulador para usarlo con generadores de gas , en respuesta a la constante escasez de combustible como consecuencia de la requisa alemana. El jefe de Gagnan, Henri Melchior, sabía que su yerno Jacques-Yves Cousteau estaba buscando un regulador de demanda automático para aumentar el período útil del aparato de respiración subacuático inventado por el comandante le Prieur, por lo que presentó a Cousteau a Gagnan en diciembre de 1942 Por iniciativa de Cousteau, el regulador de Gagnan se adaptó al buceo y la nueva patente de Cousteau-Gagnan se registró unas semanas más tarde en 1943.
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Air Liquide comenzó a vender comercialmente el regulador Cousteau-Gagnan a partir de 1946 con el nombre de scaphandre Cousteau-Gagnan o CG45 ("C" para Cousteau, "G" para Gagnan y 45 para la patente de 1945 ). El mismo año Air Liquide creó una división llamada La Spirotechnique , para desarrollar y vender reguladores y otros equipos de buceo. Para vender su regulador en países de habla inglesa, Cousteau registró la marca Aqua-Lung , que primero fue licenciada a la compañía US Divers (la división estadounidense de Air Liquide) y luego vendida con La Spirotechnique y US Divers para finalmente convertirse en el nombre de la empresa. empresa, Aqua-Lung / La Spirotechnique, actualmente ubicada en Carros , cerca de Niza .
En 1948, la patente Cousteau-Gagnan también fue licenciada a Siebe Gorman de Inglaterra, cuando Siebe Gorman fue dirigida por Robert Henry Davis. A Siebe Gorman se le permitió vender en países de la Commonwealth, pero tuvo dificultades para satisfacer la demanda y la patente estadounidense impidió que otros fabricaran el producto. Esta demanda finalmente fue satisfecha por Ted Eldred de Melbourne , Australia , que había estado desarrollando un rebreather llamado Porpoise. Cuando una demostración resultó en que un buzo se desmayara, comenzó a desarrollar el sistema de buceo de circuito abierto de una sola manguera, que separa la primera y la segunda etapa con una manguera de baja presión y libera el gas exhalado en la segunda etapa. Esto evitó la patente de Cousteau-Gagnan, que protegía el regulador de buceo de doble manguera. En el proceso, Eldred también mejoró el desempeño del regulador. Eldred vendió el primer equipo de buceo de manguera simple Porpoise Model CA a principios de 1952.
En 1957, Eduard Admetlla i Lázaro utilizó una versión fabricada por Nemrod para descender a una profundidad récord de 100 metros (330 pies).
Los primeros equipos de buceo solían estar provistos de un arnés sencillo de correas para los hombros y cinturón. Las hebillas del cinturón de cintura solían ser de liberación rápida y las correas de los hombros a veces tenían hebillas ajustables o de liberación rápida. Muchos arneses no tenían placa trasera y los cilindros descansaban directamente contra la espalda del buceador. Los arneses de muchos rebreathers de buceo fabricados por Siebe Gorman incluían una gran lámina trasera de goma reforzada.
Los primeros buzos bucearon sin ningún tipo de ayuda a la flotabilidad. En caso de emergencia, tuvieron que deshacerse de sus pesas. En la década de 1960, los chalecos salvavidas de flotabilidad ajustable (ABLJ) estuvieron disponibles. Una de las primeras marcas , desde 1961, fue Fenzy . El ABLJ se utiliza para dos propósitos: ajustar la flotabilidad del buceador para compensar la pérdida de flotabilidad en profundidad, principalmente debido a la compresión del traje de neopreno ) y, lo que es más importante, como chaleco salvavidas que mantendrá a un buzo inconsciente boca arriba en la superficie, y que se puede inflar rápidamente. Se colocó antes de ponerse el arnés del cilindro. Las primeras versiones se inflaron con un pequeño cilindro de dióxido de carbono, luego con un pequeño cilindro de aire de acoplamiento directo. Una alimentación de presión extra baja de la primera etapa del regulador permite controlar el chaleco salvavidas como ayuda a la flotabilidad. Esta invención en 1971 del "sistema directo", por ScubaPro , dio como resultado lo que se llamó una chaqueta estabilizadora o chaqueta de puñalada, y ahora se conoce cada vez más como un compensador de flotabilidad (dispositivo), o simplemente "BCD".
Buceo en circuito cerrado
El concepto alternativo, desarrollado aproximadamente en el mismo período de tiempo, fue el buceo en circuito cerrado. El cuerpo consume y metaboliza solo una parte del oxígeno del aire inhalado en la superficie, y una fracción aún más pequeña cuando el gas respirable se comprime, como ocurre en los sistemas de presión ambiental bajo el agua. Un rebreather recicla el gas respirable usado, mientras lo repone constantemente del suministro para que el nivel de oxígeno no se agote peligrosamente. El aparato también tiene que eliminar el dióxido de carbono exhalado, ya que una acumulación de niveles de CO 2 provocaría dificultad respiratoria debido a la hipercapnia .
El primer rebreather de oxígeno conocido fue patentado el 17 de junio de 1808 por Sieur Touboulic de Brest, mecánico de la Armada Imperial de Napoleón , pero no hay evidencia de que se haya fabricado ningún prototipo. Este primer diseño de rebreather trabajaba con un depósito de oxígeno, el oxígeno lo entregaba progresivamente el propio buceador y circulaba en un circuito cerrado a través de una esponja empapada en agua de cal . El primer rebreather práctico se relaciona con la patente de 1849 del francés Pierre Aimable De Saint Simon Sicard.
El primer equipo de buceo en circuito cerrado comercialmente práctico fue diseñado y construido por el ingeniero de buceo Henry Fleuss en 1878, mientras trabajaba para Siebe Gorman en Londres. Su aparato consistía en una máscara de goma conectado por un tubo a una bolsa, con (estimado) 50-60% O 2 suministrada desde un tanque a presión de cobre y CO 2 absorbido químicamente por hilo de la cuerda en la bolsa empapado en una solución de potasa cáustica. El sistema permitió su uso durante aproximadamente tres horas. Fleuss probó su dispositivo en 1879 pasando una hora sumergido en un tanque de agua, luego una semana más tarde buceando a una profundidad de 5.5 metros (18 pies) en aguas abiertas, en cuya ocasión resultó levemente herido cuando sus asistentes lo empujaron abruptamente hacia la superficie. El aparato Fleuss fue utilizado por primera vez en condiciones operativas en 1880 por el buzo líder en el proyecto de construcción del Túnel Severn , Alexander Lambert , quien pudo viajar 1,000 pies (300 m) en la oscuridad para cerrar varias compuertas sumergidas en el túnel; esto había frustrado los mejores esfuerzos de los buzos con casco debido al peligro de que sus mangueras de suministro de aire se ensuciaran con los escombros sumergidos y las fuertes corrientes de agua en los trabajos. Fleuss mejoró continuamente su aparato, agregando un regulador de demanda y tanques capaces de contener mayores cantidades de oxígeno a mayor presión.
Sir Robert Davis , director de Siebe Gorman, mejoró el rebreather de oxígeno en 1910 con su invención del aparato de escape sumergido de Davis , el primer rebreather fabricado en cantidad. Aunque se diseñó principalmente como un aparato de escape de emergencia para tripulaciones de submarinos , pronto también se usó para el buceo, siendo un práctico aparato de buceo en aguas poco profundas con una resistencia de treinta minutos y como un equipo de respiración industrial . El aparato de Davis comprendía una bolsa de goma para respirar que contenía un bote de hidróxido de bario para limpiar el dióxido de carbono exhalado y un cilindro de acero que contenía aproximadamente 56 litros (2.0 pies cúbicos) de oxígeno a una presión de 120 bares (1700 psi), con una válvula para permitir que el usuario agregue oxígeno a la bolsa. El conjunto también incluye una bolsa de flotabilidad de emergencia en la parte delantera para ayudar a mantener a flote al usuario. La DSEA fue adoptada por la Royal Navy después de un mayor desarrollo por parte de Davis en 1927.
El equipo constaba de una bolsa de goma para respirar / flotabilidad que contenía un bote de hidróxido de bario para fregar el CO 2 exhalado y, en un bolsillo en el extremo inferior de la bolsa, un cilindro de presión de acero que contenía aproximadamente 56 litros (2.0 pies cúbicos) de oxígeno a presión de 120 bares (1.700 psi). El cilindro estaba equipado con una válvula de control y estaba conectado a la bolsa de respiración . Al abrir la válvula del cilindro, se admitía oxígeno en la bolsa a presión ambiente. La plataforma también incluía una bolsa de flotabilidad de emergencia en la parte delantera para ayudar a mantener a flote al usuario. La DSEA fue adoptada por la Royal Navy después de un mayor desarrollo por parte de Davis en 1927.
En 1912, la empresa alemana Drägerwerk de Lübeck introdujo su propia versión de traje de buceo estándar utilizando un suministro de gas de un rebreather de oxígeno circulado por inyector y sin suministro de superficie.
En la década de 1930, italianos deportivas pescadores submarinos comenzaron a utilizar el respirador Davis. Los fabricantes italianos recibieron una licencia de los titulares de patentes ingleses para producirlo. Esta práctica pronto llamó la atención de la Armada italiana . Los italianos desarrollaron respiradores similares para los nadadores de combate del Decima Flottiglia MAS , especialmente el Pirelli ARO, que se utilizó de manera efectiva en la Segunda Guerra Mundial. Durante la década de 1930 y durante toda la Segunda Guerra Mundial , los británicos , italianos y alemanes desarrollaron y utilizaron ampliamente respiradores de oxígeno para equipar a los primeros hombres rana . Los británicos utilizaron el aparato de Davis para escapar de los submarinos, pero pronto lo adaptaron para sus hombres rana durante la Segunda Guerra Mundial. Los alemanes utilizaron los respiradores Dräger, que también fueron diseñados originalmente como equipos de escape de submarinos y solo adaptados para su uso por hombres rana durante la Segunda Guerra Mundial. Durante la Segunda Guerra Mundial , los rebreathers de hombres rana italianos capturados influyeron en los diseños mejorados de los rebreathers británicos. Algunos buzos de las fuerzas armadas británicas usaron trajes de buceo voluminosos y gruesos llamados trajes Sladen , una versión de los cuales tenía una placa frontal abatible para permitir que el buceador usara binoculares cuando estaba en la superficie.
En 1939, Christian Lambertsen desarrolló un rebreather de oxígeno al que llamó Unidad de Respirador Anfibio Lambertsen (LARU) y lo patentó en 1940. Más tarde lo renombró Aparato Respiratorio Submarino Autónomo, que, contratado por SCUBA, finalmente se convirtió en el término genérico para ambos sistemas Circuito y equipo autónomo de respiración subacuática rebreather. Lambertson demostró el aparato a la Oficina de Servicios Estratégicos (OSS) que lo contrató para dirigir el programa para construir el elemento de buceo de su unidad marítima. Después de la Segunda Guerra Mundial, los hombres rana militares continuaron usando rebreathers ya que no hacen burbujas que delaten la presencia de los buzos.
Lambertsen sugiere más tarde que las mezclas de gas respirable de nitrógeno o helio con oxígeno más alto que en el aire podrían usarse en buceo para aumentar el rango de profundidad más allá de lo posible utilizando rebreathers de oxígeno puro, al mismo tiempo que se reduce el requisito de descompresión. A principios de la década de 1950, Lambertsen desarrolló un equipo de buceo de circuito semicerrado llamado FLATUS I, que continuamente agregaba un pequeño flujo de gas mixto rico en oxígeno a un circuito de rebreather. El flujo de gas fresco reponía el oxígeno agotado por el consumo metabólico y el dióxido de carbono exhalado se eliminó en un recipiente absorbente. El buzo no consumió el gas inerte añadido, por lo que esta cantidad de mezcla de gas se extrajo del circuito de respiración para mantener un volumen constante y una mezcla aproximadamente constante en el circuito.
Buceo de saturación
Una vez que se alcanza la saturación, la cantidad de tiempo necesario para la descompresión depende de la profundidad y los gases respirados y no se ve afectado por una exposición más prolongada. La primera inmersión de saturación intencional se realizó el 22 de diciembre de 1938, por Edgar End y Max Nohl, quienes pasaron 27 horas respirando aire a 101 pies (30,8 m) en la instalación de recompresión del Hospital de Emergencias del Condado en Milwaukee, Wisconsin . Su descompresión duró cinco horas dejando a Nohl con un caso leve de enfermedad por descompresión que se resolvió con la recompresión.
Albert R. Behnke propuso exponer a los buzos a presiones ambientales elevadas el tiempo suficiente para que los tejidos se saturaran con gases inertes en 1942. En 1957, George F. Bond inició el proyecto Génesis en el Laboratorio de Investigación Médica del Submarino Naval, demostrando que los seres humanos podían soportar una exposición prolongada a diferentes gases respirables y mayores presiones ambientales. Este fue el comienzo de buceo de saturación y de la Marina de los Estados Unidos 's Man-in-the-Sea Programa .
Las primeras inmersiones comerciales de saturación fueron realizadas en 1965 por Westinghouse para reemplazar los estantes de basura defectuosos a 200 pies (61 m) en la presa Smith Mountain .
A Peter B. Bennett se le atribuye la invención del gas respiratorio Trimix como método para eliminar el síndrome nervioso de alta presión . En 1981, en el Centro Médico de la Universidad de Duke , Bennett llevó a cabo un experimento llamado Atlantis III, que implicó llevar a los buzos a una profundidad de 690 m (2250 pies) y descomprimirlos lentamente a la superficie durante un período de más de 31 días, estableciendo un récord mundial temprano de profundidad en el proceso.
Después de un período pionero de buceo de saturación comercial en alta mar en la industria de producción de petróleo y gas, en el que ocurrieron varios accidentes fatales, la tecnología y los procedimientos del buceo de saturación han madurado hasta el punto en que los accidentes son raros y los accidentes fatales muy raros. Este ha sido el resultado de la investigación sistemática de accidentes, el análisis de las causas y la aplicación de los resultados para mejorar los riesgos, a menudo a un costo considerable, mejorando tanto los procedimientos como el equipo para eliminar los puntos únicos de falla y las oportunidades de error del usuario. Las mejoras en la seguridad han sido impulsadas en parte por la legislación nacional de salud y seguridad, pero también en gran medida han sido impulsadas por la industria a través de la membresía de organizaciones como IMCA.
Trajes de buceo atmosféricos
El traje de buceo atmosférico es un pequeño sumergible de una persona de forma antropomórfica con elaboradas juntas de presión para permitir la articulación mientras se mantiene una presión interna de una atmósfera. Aunque los trajes atmosféricos se desarrollaron durante la era victoriana , ninguno de estos trajes pudo superar el problema de diseño básico de construir una junta que se mantuviera flexible y hermética en profundidad sin atascarse bajo presión.
Diseños tempranos
En 1715, el inventor británico John Lethbridge construyó un "traje de buceo". Esencialmente un barril de madera de aproximadamente 6 pies (1,8 m) de largo con dos orificios para los brazos del buzo sellados con puños de cuero y una ventana de vidrio grueso de 4 pulgadas (100 mm). Según los informes, se usó para bucear a una profundidad de hasta 60 pies (18 m), y se usó para rescatar cantidades sustanciales de plata de los restos del naufragio del Vansittart de las Indias Orientales que se hundió en 1718 frente a las islas de Cabo Verde .
El primer traje blindado con articulaciones reales, diseñado como piezas de cuero con anillos en forma de resorte (también conocido como articulaciones de acordeón), fue diseñado por el inglés WH Taylor en 1838. Las manos y los pies del buceador estaban cubiertos de cuero. Taylor también ideó un tanque de lastre unido al traje que podría llenarse con agua para lograr una flotabilidad negativa. Si bien fue patentado, el traje nunca llegó a producirse. Se considera que su peso y volumen lo habrían dejado casi inmóvil bajo el agua.
Lodner D. Phillips diseñó el primer ADS completamente cerrado en 1856. Su diseño comprendía un torso superior en forma de barril con extremos abovedados e incluía articulaciones esféricas en los brazos y piernas articulados. Los brazos tenían articulaciones en el hombro y el codo, y las piernas en la rodilla y la cadera. El traje incluía un tanque de lastre, un puerto de observación, una entrada a través de una tapa de registro en la parte superior, una hélice con manivela y manipuladores rudimentarios en los extremos de los brazos. El aire debía suministrarse desde la superficie a través de una manguera. Sin embargo, no hay indicios de que el traje de Phillips se haya construido alguna vez.
El primer diseño propiamente antropomórfico de ADS, construido por los hermanos Carmagnolle de Marsella , Francia en 1882, presentaba uniones enrolladas y onduladas que consistían en secciones parciales de esferas concéntricas formadas para crear un ajuste perfecto y mantenidas a prueba de agua con una tela impermeable. El traje tenía 22 de estas articulaciones: cuatro en cada pierna, seis por brazo y dos en el cuerpo del traje. El casco poseía 25 puertos de visualización de vidrio individuales de 2 pulgadas (50 mm) espaciados a la distancia promedio de los ojos humanos. Con un peso de 830 libras (380 kg), el Carmagnole ADS nunca funcionó correctamente y sus juntas nunca fueron completamente impermeables. Ahora se exhibe en el Museo de la Armada Nacional Francesa en París.
Otro diseño fue patentado en 1894 por los inventores John Buchanan y Alexander Gordon de Melbourne], Australia. La construcción se basó en un marco de alambres en espiral cubiertos con material impermeable. Alexander Gordon mejoró el diseño al sujetar el traje al casco y otras partes e incorporar varillas de radio articuladas en las extremidades. Esto resultó en un traje flexible que podía soportar altas presiones. El traje fue fabricado por la firma británica Siebe Gorman y probado en Escocia en 1898.
El diseñador estadounidense MacDuffy construyó el primer traje en usar cojinetes de bolas para proporcionar movimiento a las articulaciones en 1914; fue probado en Nueva York a una profundidad de 214 pies (65 m), pero no tuvo mucho éxito. Un año después, Harry L. Bowdoin de Bayonne, Nueva Jersey , hizo un ADS mejorado con juntas rotativas llenas de aceite. Las juntas utilizan un pequeño conducto hacia el interior de la junta para permitir la igualación de la presión. El traje fue diseñado para tener cuatro articulaciones en cada brazo y pierna, y una articulación en cada pulgar, para un total de dieciocho. Cuatro puertos de visualización y una lámpara montada en el pecho estaban destinados a ayudar a la visión subacuática. Desafortunadamente, no hay evidencia de que el traje de Bowdoin se haya construido alguna vez o de que hubiera funcionado si lo hubiera sido.
Los trajes de buceo atmosféricos construidos por la firma alemana Neufeldt y Kuhnke se utilizaron durante el rescate de lingotes de oro y plata del naufragio del barco británico SS Egypt , un transatlántico P&O de 8.000 toneladas que se hundió en mayo de 1922. El traje fue relegado a funciones como cámara de observación a la profundidad del naufragio, y se utilizó con éxito para dirigir las pinzas mecánicas que abrieron el almacenamiento de lingotes. En 1917, Benjamin F. Leavitt de Traverse City, Michigan , se sumergió en SS Pewabic, que se hundió a una profundidad de 182 pies (55 m) en el lago Huron en 1865, rescatando 350 toneladas de mineral de cobre. En 1923, pasó a rescatar los restos de la goleta británica Cape Horn que se encontraba en 220 pies (67 m) de agua frente a Pichidangui , Chile , rescatando $ 600,000 en cobre. El traje de Leavitt fue de su propio diseño y construcción. El aspecto más innovador del traje de Leavitt fue el hecho de que era completamente autónomo y no necesitaba umbilical, la mezcla de respiración se suministraba desde un tanque montado en la parte posterior del traje. El aparato respiratorio incorporaba un depurador y un regulador de oxígeno y podía durar hasta una hora completa.
En 1924, la Reichsmarine probó la segunda generación del traje Neufeldt y Kuhnke a 530 pies (160 m), pero el movimiento del miembro era muy difícil y las articulaciones fueron juzgados no ser a prueba de fallos , en que si fueran a fallar, hay Existía la posibilidad de que se violara la integridad de la demanda. Sin embargo, estos trajes fueron utilizados por los alemanes como buzos blindados durante la Segunda Guerra Mundial y luego fueron tomados por los aliados occidentales después de la guerra.
En 1952, Alfred A. Mikalow construyó un ADS empleando rótulas, específicamente con el propósito de localizar y rescatar tesoros hundidos. Según los informes, el traje era capaz de sumergirse a profundidades de 1,000 pies (300 m) y se usó con éxito para bucear en el barco hundido SS City of Rio de Janeiro en 328 pies (100 m) de agua cerca de Fort Point , San Francisco . El traje de Mikalow tenía varios instrumentos intercambiables que podían montarse en el extremo de los brazos en lugar de los manipuladores habituales. Llevaba siete cilindros de alta presión de 90 pies cúbicos para proporcionar gas respirable y controlar la flotabilidad. El compartimento de lastre cubría los cilindros de gas. Para la comunicación, el traje usó hidrófonos .
Peress ' Tritonia
Aunque se habían desarrollado varios trajes atmosféricos durante la era victoriana, ninguno de estos trajes había podido superar el problema de diseño básico de construir una junta que se mantuviera flexible y hermética en profundidad sin atascarse bajo presión.
El ingeniero de buceo británico pionero, Joseph Salim Peress , inventó el primer traje de buceo atmosférico verdaderamente utilizable, el Tritonia , en 1932 y más tarde participó en la construcción del famoso traje JIM . Teniendo un talento natural para el diseño de ingeniería, se desafió a sí mismo a construir un ADS que mantuviera a los buzos secos y a presión atmosférica, incluso a gran profundidad. En 1918, Peress comenzó a trabajar para WG Tarrant en Byfleet , Reino Unido, donde se le dio el espacio y las herramientas para desarrollar sus ideas sobre la construcción de un ADS. Su primer intento fue un prototipo inmensamente complejo fabricado a partir de acero inoxidable sólido .
En 1923, se le pidió a Peress que diseñara un traje para el trabajo de salvamento en los restos del SS Egypt que se había hundido en el Canal de la Mancha . Él se negó, alegando que su traje prototipo era demasiado pesado para que un buceador lo manejara fácilmente, pero se sintió alentado por la solicitud de comenzar a trabajar en un traje nuevo con materiales más livianos. Para 1929, creía que había resuelto el problema del peso, usando magnesio fundido en lugar de acero, y también había logrado mejorar el diseño de las articulaciones del traje usando un cojín de aceite atrapado para mantener las superficies en movimiento sin problemas. El aceite, que era prácticamente no comprimible y fácilmente desplazable, permitiría que las articulaciones de las extremidades se movieran libremente a profundidades de 200 brazas (1200 pies; 370 m), donde la presión era de 520 psi (35 atm). Peress afirmó que el traje Tritonia podría funcionar a 1.200 pies (370 m), aunque esto nunca se probó.
En 1930, Peress reveló el traje de Tritonia. En mayo, había completado las pruebas y se demostró públicamente en un tanque en Byfleet. En septiembre, el asistente de Peress, Jim Jarret, se sumergió con el traje a una profundidad de 123 m (404 pies) en el lago Ness . El traje funcionó perfectamente, las juntas demostraron ser resistentes a la presión y se movieron libremente incluso en profundidad. El traje se ofreció a la Royal Navy, que lo rechazó, indicando que los buzos de la Marina nunca necesitaron descender por debajo de los 90 m (300 pies). En octubre de 1935, Jarret realizó con éxito una inmersión profunda a más de 90 m (300 pies) en los restos del RMS Lusitania frente al sur de Irlanda, seguida de una inmersión menos profunda a 60 metros (200 pies) en el Canal de la Mancha en 1937, después de lo cual, Por falta de interés, se retiró el traje de Tritonia.
El desarrollo de los trajes de presión atmosférica se estancó en las décadas de 1940 y 1960, ya que los esfuerzos se concentraron en resolver los problemas del buceo profundo tratando los problemas fisiológicos del buceo a presión ambiental en lugar de evitarlos aislando al buceador de la presión. Aunque los avances en el buceo a presión ambiental (en particular, con el equipo de buceo) fueron significativos, las limitaciones generaron un renovado interés en el desarrollo del ADS a fines de la década de 1960.
El traje JIM
El traje de Tritonia pasó unos 30 años en el almacén de una empresa de ingeniería en Glasgow , donde fue descubierto, con la ayuda de Peress, por dos socios de la firma británica Underwater Marine Equipment, Mike Humphrey y Mike Borrow, a mediados de la década de 1960. Más tarde, UMEL clasificaría el traje de Peress como el "ADS Tipo I", un sistema de designación que la empresa continuaría para los modelos posteriores. En 1969, se le pidió a Peress que se convirtiera en consultora de la nueva compañía creada para desarrollar el traje JIM, nombrado en honor al buzo Jim Jarret.
El traje Tritonia se actualizó al primer traje JIM, completado en noviembre de 1971. Este traje se sometió a pruebas a bordo del HMS Reclaim a principios de 1972, y en 1976, el traje JIM estableció un récord para la inmersión de trabajo más larga por debajo de 490 pies (150 m). con una duración de cinco horas y 59 minutos a una profundidad de 905 pies (276 m). Los primeros trajes JIM se construyeron con magnesio fundido por su alta relación resistencia-peso y pesaban aproximadamente 1,100 libras (500 kg) en el aire, incluido el buzo. Tenían 6 pies y 6 pulgadas (2,0 m) de altura y tenían una profundidad operativa máxima de 1,500 pies (460 m). El traje tenía una flotabilidad positiva de 15 a 50 libras (6,8 a 22,7 kg). El lastre estaba sujeto al frente del traje y podía arrojarse desde adentro, lo que le permitía al operador ascender a la superficie a aproximadamente 100 pies (30 m) por minuto. El traje también incorporó un enlace de comunicación y una conexión umbilical desechable. El traje original de JIM tenía ocho juntas universales anulares soportadas por aceite, una en cada hombro y antebrazo, y una en cada cadera y rodilla. El operador de JIM recibió aire a través de una mascarilla oral / nasal que se adjuntó a un lavador de pulmones que tenía una duración de soporte vital de aproximadamente 72 horas. Las operaciones en condiciones árticas con temperaturas del agua de -1,7 ° C durante más de cinco horas se llevaron a cabo con éxito utilizando protección térmica de lana y botas de neopreno. En agua a 30 ° C, se informó que el traje estaba incómodamente caliente durante el trabajo pesado.
A medida que la tecnología mejoraba y aumentaba el conocimiento operativo, Oceaneering mejoró su flota de JIM. La construcción de magnesio fue reemplazada por plástico reforzado con vidrio (GRP) y las uniones simples por juntas segmentadas, cada una de las cuales permite siete grados de movimiento, y cuando se unen, brindan al operador un rango de movimiento muy grande. Además, la parte superior abovedada de cuatro puertos del traje fue reemplazada por una de acrílico transparente que fue tomada de Wasp, esto permitió al operador un campo de visión mucho mejor. El Ministerio de Defensa también llevó a cabo pruebas con un traje Jim volador alimentado desde la superficie a través de un cable umbilical. Esto resultó en un traje híbrido con la capacidad de trabajar tanto en el lecho marino como en el medio del agua.
Desarrollos posteriores
Además de las actualizaciones del diseño JIM, se construyeron otras variaciones del traje original. El primero, llamado SAM Suit (Designado ADS III), era un modelo completamente de aluminio . Un traje más pequeño y liviano, era más antropomórfico que los JIM originales y tenía una profundidad nominal de 1,000 pies (300 m). Se intentó limitar la corrosión mediante el uso de un revestimiento de anodizado crómico aplicado a las articulaciones del brazo y la pierna, lo que les dio un color verde inusual. El traje SAM tenía una altura de 1,91 m (6 pies y 3 pulgadas) y tenía una duración de soporte vital de 20 horas. UMEL produciría solo tres trajes SAM antes de que se archivara el diseño. El segundo, llamado traje JAM (Designado ADS IV), fue construido de GRP y fue clasificado en profundidad para alrededor de 2,000 pies (610 m).
En 1987, el " Newtsuit " fue desarrollado por el ingeniero canadiense Phil Nuytten . El Newtsuit está construido para funcionar como un "submarino que puedes usar", lo que permite al buceador trabajar a una presión atmosférica normal incluso a profundidades de más de 1000 pies (300 m). Fabricado en aluminio forjado, tenía articulaciones totalmente articuladas para que el buceador pueda moverse más fácilmente bajo el agua. El sistema de soporte vital proporciona de seis a ocho horas de aire, con un suministro de respaldo de emergencia de 48 horas adicionales. El Newtsuit se utilizó para salvar la campana del naufragio del SS Edmund Fitzgerald en 1995. Un diseño más reciente de Nuytten es el Exosuit, un traje relativamente ligero destinado a la investigación marina. Se utilizó por primera vez en 2014 en las expediciones de investigación submarina Bluewater y Antikythera.
El ADS 2000 se desarrolló junto con OceanWorks International y la Marina de los EE. UU. En 1997, como una evolución del Newtsuit para cumplir con los requisitos de la Marina de los EE. UU. El ADS2000 proporciona una mayor capacidad de profundidad para el Programa de rescate submarino de la Marina de los EE. UU . Fabricado con aleación de aluminio forjado T6061, utiliza un diseño de junta articulada avanzado basado en las juntas Newtsuit. Capaz de operar en hasta 2,000 pies (610 m) de agua de mar para una misión normal de hasta seis horas, tiene un sistema de soporte vital automático e autónomo. Además, el sistema de propulsor dual integrado permite al piloto navegar fácilmente bajo el agua. Se volvió completamente operativo y certificado por la Marina de los EE. UU. Frente al sur de California el 1 de agosto de 2006, cuando un buzo se sumergió a 2,000 pies (610 m).
Vista lateral del exotraje
Vista trasera del exotraje
Descubrimientos fisiológicos
Un cambio en la presión puede tener un efecto inmediato en los oídos y los senos nasales, causando dolor y provocando congestión, edema, hemorragia y deterioro auditivo temporal o permanente. Estos efectos han sido familiares para los buceadores en apnea desde la antigüedad y se evitan mediante técnicas de ecualización. La reducción de la presión ambiental durante el ascenso puede causar lesiones por sobrepresión en los espacios de gas internos si no se permite que se igualen libremente. Los efectos en la salud de los buceadores incluyen daños en las articulaciones y huesos similares a los síntomas atribuidos a la enfermedad de los cajones en los trabajadores de aire comprimido, que se encontró que era causada por una descompresión demasiado rápida a la presión atmosférica después de una exposición prolongada a un ambiente presurizado.
Cuando un buceador desciende en la columna de agua, la presión ambiental aumenta. El gas respiratorio se suministra a la misma presión que el agua circundante y parte de este gas se disuelve en la sangre y otros tejidos del buceador. El gas inerte continúa siendo absorbido hasta que el gas disuelto en el buceador está en un estado de equilibrio con el gas respirable en los pulmones del buceador (ver: " buceo de saturación "), o el buzo asciende en la columna de agua y reduce el presión ambiental del gas respirable hasta que los gases inertes disueltos en los tejidos estén en una concentración más alta que el estado de equilibrio y comiencen a difundirse nuevamente. Los gases inertes disueltos, como el nitrógeno o el helio, pueden formar burbujas en la sangre y los tejidos del buceador si las presiones parciales de los gases disueltos en el buceador son demasiado altas en comparación con la presión ambiental. Estas burbujas, y los productos de las lesiones causadas por las burbujas, pueden dañar los tejidos, lo que se conoce como enfermedad por descompresión o curvas . El objetivo inmediato de la descompresión controlada es evitar el desarrollo de síntomas de formación de burbujas en los tejidos del buceador, y el objetivo a largo plazo es evitar también las complicaciones debidas a la lesión por descompresión subclínica.
Se sabe que los síntomas de la enfermedad por descompresión son causados por el daño resultante de la formación y el crecimiento de burbujas de gas inerte dentro de los tejidos y por el bloqueo del suministro de sangre arterial a los tejidos por burbujas de gas y otros émbolos como consecuencia de la formación de burbujas y daño tisular. Los mecanismos precisos de formación de burbujas y el daño que causan han sido objeto de investigación médica durante un tiempo considerable y se han propuesto y probado varias hipótesis. Se han propuesto, probado y utilizado tablas y algoritmos para predecir el resultado de los programas de descompresión para exposiciones hiperbáricas específicas y, por lo general, se ha encontrado que son de alguna utilidad pero no del todo confiables. La descompresión sigue siendo un procedimiento con cierto riesgo, pero se ha reducido y, en general, se considera aceptable para inmersiones dentro del rango bien probado del buceo comercial, militar y recreativo.
El primer trabajo experimental registrado relacionado con la descompresión fue realizado por Robert Boyle , quien sometió a los animales de experimentación a una presión ambiental reducida mediante el uso de una bomba de vacío primitiva. En los primeros experimentos, los sujetos murieron por asfixia, pero en experimentos posteriores, se observaron signos de lo que más tarde se conocería como enfermedad por descompresión. Más tarde, cuando los avances tecnológicos permitieron el uso de presurización de minas y cajones para excluir la entrada de agua, se observó que los mineros presentaban síntomas de lo que se conocería como enfermedad de cajones, curvas y enfermedad por descompresión. Una vez que se reconoció que los síntomas eran causados por burbujas de gas y que la recompresión podía aliviar los síntomas, el trabajo posterior mostró que era posible evitar los síntomas mediante una descompresión lenta y, posteriormente, se han derivado varios modelos teóricos para predecir los perfiles de descompresión de bajo riesgo. y tratamiento de la enfermedad por descompresión.
A fines del siglo XIX, a medida que las operaciones de salvamento se hicieron más profundas y más largas, una enfermedad inexplicable comenzó a afectar a los buzos; sufrirían dificultades para respirar, mareos, dolor en las articulaciones y parálisis, que a veces los llevaban a la muerte. El problema ya era bien conocido entre los trabajadores que construían túneles y zapatas de puentes que operaban bajo presión en cajones y se llamaba inicialmente " enfermedad de cajón ", pero más tarde, "curvas" porque el dolor en las articulaciones generalmente hacía que la víctima se agachara . Los primeros informes de la enfermedad se habían realizado en el momento de la operación de rescate de Pasley, pero los científicos aún ignoraban sus causas. Los primeros métodos de tratamiento consistían en devolver al buceador a condiciones presurizadas por re-inmersión en el agua .
El fisiólogo francés Paul Bert fue el primero en entenderlo como enfermedad por descompresión. Su obra clásica, La Pression Barometrique (1878), fue una investigación exhaustiva sobre los efectos fisiológicos de la presión del aire, tanto por encima como por debajo de lo normal. Determinó que la inhalación de aire presurizado hacía que el nitrógeno se disolviera en el torrente sanguíneo ; La despresurización rápida liberaría entonces el nitrógeno a su estado gaseoso natural , formando burbujas que podrían bloquear la circulación sanguínea y potencialmente causar parálisis o muerte. La toxicidad por oxígeno del sistema nervioso central también se describió por primera vez en esta publicación y, a veces, se la denomina "efecto Paul Bert".
John Scott Haldane diseñó una cámara de descompresión en 1907 para ayudar a que los buceadores de aguas profundas fueran más seguros y produjo las primeras tablas de descompresión para la Royal Navy en 1908 después de extensos experimentos con animales y seres humanos. Estas tablas establecieron un método de descompresión en etapas; sigue siendo la base de los métodos de descompresión hasta el día de hoy. Siguiendo la recomendación de Haldane, la profundidad operativa máxima segura para los buceadores se extendió a 200 pies (61 m).
La Armada de los Estados Unidos continuó la investigación sobre la descompresión. Las tablas C&R se publicaron en 1915, y se realizaron una gran cantidad de inmersiones experimentales en la década de 1930, lo que llevó a las tablas de 1937. La descompresión de superficie y el uso de oxígeno también se investigaron en la década de 1930, y las tablas de 1957 de la Marina de los EE. UU. Se desarrollaron para tratar los problemas que se encuentran en las tablas de 1937.
En 1965, Hugh LeMessurier y Brian Hills publicaron su artículo, Un enfoque termodinámico que surge de un estudio sobre las técnicas de buceo del Estrecho de Torres , que sugirió que la descompresión mediante modelos convencionales da como resultado la formación de burbujas que luego se eliminan al volver a disolverse en las paradas de descompresión, que es más lento que la liberación de gases mientras todavía está en solución. Esto indica la importancia de minimizar la fase de burbujas para una eliminación eficiente del gas.
MP Spencer demostró que los métodos ultrasónicos Doppler pueden detectar burbujas venosas en buceadores asintomáticos, y Andrew Pilmanis demostró que la seguridad detiene la formación de burbujas reducida. En 1981, DE Yount describió el modelo de permeabilidad variable , proponiendo un mecanismo de formación de burbujas. Siguieron varios otros modelos de burbujas .