чем отличается азот от воздуха

А вот при конструировании аппарата открытого цикла дыхания АКДА-2 конструкторы столкнулись с проблемой. Дело в том, что жидкий воздух представляет собой смесь жидких азота (79%) и кислорода (21%), температуры кипения которых отличаются. Азот кипит при более низкой температуре, поэтому в газовой фазе содержание кислорода составляет всего около 7%, и использовать ее для дыхания нельзя. Нужно забирать из сосуда жидкий воздух, испарять его (газифицировать) с помощью теплообменников и подавать для дыхания к легочному автомату, причем при любом положении сосуда Дьюара. «В харьковских аппаратах для этого использовались качающиеся на сильфонах заборные патрубки и подвижный гравитационный клапан, - говорит Анатолий. - Патрубки во время движения постукивали по стенкам сосуда изнутри, что нервировало водолазов, поэтому мы использовали другое решение. Я 'подсмотрел' его у конструкторов космической техники, которые для подвода топлива из баков к двигателям в условиях невесомости используют капиллярный эффект, устанавливая на топливозаборниках специальные 'губки'. Эксперименты с водой и войлоком показали работоспособность концепции, а для работы с жидким воздухом в итоге был выбран пористый никель с размерами пор 6-10 мкм». Насадки из пористого никеля работали как разделители фаз - они за счет смачиваемости отбирали жидкий воздух, а газовую фазу не пропускали. Две такие насадки в верхней и нижней частях баллона обеспечивали подачу воздуха при любом положении водолаза. Такая система позволила значительно упростить аппарат, оставив только два клапана и убрав редуктор (в АК-5 использовались редуктор и восемь клапанов), что положительно сказалось на его надежности. Плюсы и минусы Первыми оценили новые аппараты водолазы Михаил Боргуль и Вл

Об истории советских дыхательных аппаратов на жидком воздухе – криолангов – известно совсем немного. Фактически единственный источник достоверной информации по этой теме – это статья в журнале «Спортсмен-подводник» за 1977 год, где описывается АК-3, разработанный в Харьковском физико-техническом институте низких температур (ХФТИНТ). Зато о криолангах ходит множество слухов... Криогенный водолазный комплекс (КВК) Говорят, что они были сложными, громоздкими, тяжелыми и ненадежными. Еще говорят, что, поскольку газ в них хранился в жидком виде, вдыхаемый воздух был очень холодным и у аппаратов часто обмерзали редукторы. Еще утверждают, что они были экономически невыгодными. И все это не соответствует действительности. Жизнь Анатолия Витюка, поступившего в 1969 году в Одесский технологический институт холодильной промышленности (ОТИХП), изменила заметка в иностранном научном журнале. В ней упоминался перспективный подход к конструированию дыхательного аппарата, в котором воздух хранился не в толстостенных баллонах высокого давления, а в легких и компактных сосудах Дьюара. Это позволяло увеличить время автономной работы в три раза и значительно снизить массу и габариты аппаратов. «Я увлекался подводным плаванием с аквалангом, закончил курсы ДОСААФ, – вспоминает Анатолий. – Приходилось постоянно таскать тяжелые баллоны, и я тогда подумал – почему бы не разработать такой аппарат? Как известно, лень – двигатель прогресса. Это и предопределило тему моих диплома и диссертации, а также дальнейших работ». Немного истории Первые попытки создания криогенных дыхательных аппаратов относятся к началу XX века. Тогда в Германии (1905) и в России (1911) были предложены подобные аппараты для горноспасательных работ в шахтах (низкая температура жидкого кислорода к тому же позволяла снизить температуру вдыхаемого газа, что уменьшало вероятность перегрева). Криогенные аппараты для подводных погружений начали разрабатываться в конце 1960-х. Американские и французские инженеры планировали применять криоланги при обслуживании морских буровых платформ. В СССР первые аппараты были разработаны и изготовлены в ХФТИНТ. По заказу военных там создавали криогенные аппараты с замкнутым циклом дыхания с использованием жидкого кислорода и азота и газообразного гелия, причем состав смеси регулировался в зависимости от глубины без всякой электроники - на основе зависимости температуры кипения газа от давления. В Харькове были сконструированы и более простые в использовании гражданские аппараты с открытой схемой дыхания - криоланги АК-3 и АК-5, опытная партия последних была передана в середине 1970-х в Аварийно-спасательную службу Киева для испытаний. В 1974 году Анатолий Витюк, к тому времени уже закончивший институт, предложил организовать на базе кафедры криогенной техники, которую возглавлял профессор Вячеслав Андреевич Наер, новую лабораторию криогенных систем жизнеобеспечения. Завкафедрой поддержал начинание, и в новой лаборатории началась работа. «За шесть лет я и мои коллеги Александр Балетов, Александр Сысоев и Николай Тешин разработали несколько моделей газотеплозащитных систем для работы при высоких температурах для пожарных и спасателей, - вспоминает Анатолий. - Но нашей самой любимой темой оставались перспективные водолазные системы». Закрытый и открытый цикл В лаборатории был разработан автономный криогенный дыхательный аппарат замкнутого цикла дыхания АКДА-1, который обеспечивал дыхание человека в загазованной среде или при погружениях на небольшие глубины. Придумать более простую конструкцию было просто невозможно. Аппарат имел два регенератора, пористую насадку, пропитанную жидким кислородом, дыхательный мешок и загубник. При выдохе газ поступал во влагонакопитель, а затем в регенератор, где охлаждался за счет испарения жидкого кислорода. Углекислый газ в выдыхаемом воздухе вымерзал, никаких химических поглотителей не требовалось. Пройдя через второй регенератор, газ нагревался и попадал в дыхательный мешок. При вдохе он вновь проходил через регенераторы, а затем, очищенный от углекислоты и увлажненный во влагонакопителе, поступал к загубнику. Аппарат весом 3 кг обеспечивал дыхание в течение 30 минут. Для работы под водой к дыхательному мешку подсоединялся через редуктор баллон с азотом, что обеспечивало необходимое снижение концентрации кислорода в смеси.

КРИОЛАНГ -истории советских дыхательных аппаратов на жидком воздухе

Загрузка. Пожалуйста, подождите...

КРИОЛАНГ -истории советских дыхательных аппаратов на жидком воздухе, Акваланг, Снаряжение, Дайвинг