Баллоны - общие понятия

Баллон - необходимый элемент снаряжения для хранения запасов воздуха или дыхательной смеси во время дайвинга.
Баллонный блок имеет один или два (редко - три) баллона с дыхательной смесью(чаще, просто со сжатым воздухом), снабженных вентилем(вентилями). Широкое используются баллоны, рассчитанные на 150, 200, 230 и 300 атм. Давление в баллонах называется высоким давлением.
Баллоны аквалангов имеют цилиндрическую форму с закругленным дном с одной стороны и вытянутой горловиной с другой стороны (фото 2.6 А). Горловина снабжена внутренней резьбой, конической у российских моделей и цилиндрической - у иностранных. В эту резьбу вкручивается короткий патрубок с одним или двумя вентилями в случае однобаллонного блока (фото 2.6 Б) и трубка высокого давления, ведущая к вентилю (вентилям) в случае двух - или трехбаллонного варианта.
Материал баллонов 

Современная промышленность выпускает стальные и алюминиевые баллоны.

Первые распространены  шире. Основное преимущество стали перед алюминием - значительно большая прочность. Недостаток стали - подверженность коррозии. Для того, чтобы замедлить коррозионные процессы, используют различные способы:
применение легированных сталей, т.е. с добавками других металлов, преимущественно хрома и молибдена; 
покрытие внутренней и внешней поверхности баллона тонким слоем цинка; 
покрытие внешней поверхности полимерной краской, а иногда и пластиком; 
покрытие внутренней поверхности специальными вазелиноподобными смазками.
Остальные баллоны хорошего качества при правильном уходе могут служить десятилетиями.
Подверженность коррозии изделий из алюминия и алюминиевых сплавов значительно ниже. Это объясняется способностью алюминия образовывать на поверхности оксидную пленку , предохраняющую более глубокие слои металла от дальнейшего окисления. Так как прочность алюминия значительно ниже, чем стали, стенки баллона должны быть толще, нежели стальные, рассчитанные на то же давление. Однако, алюминий почти втрое легче железа - основного компонента стали. В результате удельный вес алюминиевых или сплавных баллонов получается ниже, чем у стальных баллонов того же объема и той же прочности.
В общем и целом, стальные баллоны практичнее алюминиевых, и именно их предпочитают большинство аквалангистов. Но не будем забывать еще об одном свойстве алюминия. Он не намагничивается, не влияет на направление стрелки магнитного компаса и показания иных магнитных приборов. Поэтому, если Вам необходимо пробираться через минные заграждения с магнитными ловушками, пользуйтесь алюминиевыми баллонами.

Баллоны для дайвинга

Дополнительные приспособления
Для удобства хранения и транспортировки нижняя часть баллонов, как правило, вставляется в резиновый башмак. Переносить однобаллонник, берясь за пластиковую рукоятку, значительно удобнее, нежели за вентильный механизм. Рукоятки бывают цельными и складывающимися. Капроновые защитные сетки оберегают внешнее покрытие баллонов от повреждений, что особенно актуально при использовании баллонов в соленой воде, где любая царапина на краске приводит к коррозии.
Высокое, рабочее и проверочное давление. Клеймо
Напомним, что давление воздуха в баллонах называется высоким. Максимально допустимое при эксплуатации высокое давление для данного баллонного блока именуется рабочим давлением. Перед выпуском с завода - изготовителя любой баллон подвергается проверке давлением в полтора раза превышающим рабочее - так называемым проверочным. Каждый баллон снабжен клеймом, содержащим его основные характеристики. Клеймо выбито на горловине и обязательно содержит следующую информацию:

• название или фирменный знак изготовителя; 
• заводской номер баллона; 
• рабочее давление; 
• проверочное давление; 
• месяц и год изготовления и проверки; 
• масса баллона (без вентиля); 
• объем баллона.

На отечественных баллонах после даты изготовления через дефис следует год следующей надлежащей проверки. На иностранных баллонах обычно выбит тип баллона, т.е. для каких целей он предназначен.
Через два года после изготовления (и далее каждый год) необходимо провести проверку(поверку) баллонов. Ее осуществляют организации, имеющие на это лицензию. Проверка включает целый ряд действий: прежде всего взвешивание баллона, осмотр его наружной и внутренней поверхности и гидравлические испытания проверочным давлением. Если баллон прошел проверку и признан годным к дальнейшей эксплуатации, проверяющая организация ставит на него клеймо, обязательно содержащее собственное название или фирменный знак, месяц и год проверки и величину проверочного давления.
Количество, форма и размер баллонов
Наиболее популярны среди ныряльщиков всего мира однобалонные комплекты емкостью 12 - 15л. Они удобны в обращении, а запас воздуха при давлении около 200 атм. достаточен для бездекопрессионных погружений, какие чаще всего совершают любители. Отечественной промышленностью выпускались преимущественно двухбалонные аппараты с емкостью баллонов 7 литров каждый. Таким образом, наиболее обычный российский акваланг - двухбаллонник общей емкостью 14л. Акваланг АВМ - 5 допускает разделение баллонов, и тогда один из них, снабженный вентилем, можно использовать в одинарном варианте, однако 7 л. при давлении 150 или 200 атмосфер - не слишком большой запас воздуха для погружения на открытой воде. Подобные баллоны удобно использовать для занятий в бассейне. С одной стороны, 15-ти литровый однобаллонник немного легче 14-ти литрового двухбаллонника, с другой стороны, центр тяжести двухбаллонника расположен на несколько сантиметров ближе к центру тяжести пловца, что уменьшает инерцию его поворота в воде. Вопрос о предподчении одно - или двухбаллонного варианта акваланга при их приблизительно равном объеме не однозначен и является делом вкуса.

Если Вы достаточно опытны и собираетесь на глубокое погружение с декомпрессионными паузами при всплытии (см. главу 3.4), имеете задачу погружаться под лед, планируете исследование подводных пещер или поиск сокровищ внутри затонувших кораблей, Вам полезно подумать об увеличении запаса воздуха. Для этого можно:
Использовать баллоны, рассчитанные на большее давление воздуха. Сегодня широко применяются баллоны с рабочим давлением 230 и 300 атм.; 
Использовать баллоны большего объема. Максимальный объем, остающийся в разумных пределах, составляет 18л.; 
Увеличить количество баллонов. Наиболее распространенным вариантом, помимо отечественного 7+7, является 10+10 и 12+12;
Конечно, Вы можете спарить два 18 литровых баллона, рассчитанных на 300 атмосфер, но вряд ли это будет оправдано и целесообразно. Для столь серьезных задач можно использовать более компактное регенеративное снаряжение (ребризеры).
Форма баллонов
Она достаточно стандартна, но допускает ряд вариаций при одинаковом объеме. Так, например, 12-литровые баллоны выпускаются в нескольких модификациях. Преимущества вытянутого баллона - в лучшей гидродинамике и более близком расположении его центра тяжести к центру тяжести пловца, что, как уже упоминалось, уменьшает инерцию поворота в воде. Правда, такой баллон может создавать неудобства людям невысокого роста - им лучше подойдут баллоны более компактной формы.
Таким образом, выбор размера, количества и формы баллонов определяется стоящими перед Вами задачами и во многом - Вашим вкусом. Последнее относится также к цветам баллонов, обычно ярким и хорошо заметным в воде.
Вентильный механизм
Сам по себе баллон высокого давления, разумеется, не может служить источником воздуха для дыхания. Первое устройство на пути воздуха из баллона - вентильный механизм, часто называемый просто вентилем. Последний термин представляется менее корректным, так как иногда этот механизм состоит из нескольких вентилей, включает дополнительные устройства, а в случае двух- или трехбаллонного блока - разветвленную систему трубок высокого давления. Входной патрубок вентильного механизма имеет внешнюю резьбу, которая вворачивается во внутреннюю резьбу горловины баллона. Отечественная промышленность выпускала баллоны и вентили с конической резьбой, которая герметизируется специальными уплотнителями (например, свинцовым гнетом), равномерно наносимыми на всю поверхность резьбы. Иностранные баллоны и вентили имеют цилиндрические резьбы и уплотнение за счет кольцевой пластиковой прокладки. Вентили из баллонов выкручиваются только при техническом освидетельствовании последних и только квалифицированными специалистами. Внутрь баллона вентильный механизм обращен трубкой длиной в несколько сантиметров, имеющей одно или несколько отверстий, иногда забранных мелкой металлической сеткой. Такое устройство значительно уменьшает вероятность проникновения в воздушные пути акваланга частиц ржавчины, которые, как правило, пересыпаются по стенкам баллона. Запорные вентили имеют правую резьбу, т.е. открываются также, как и водопроводный кран, против часовой стрелки.

Один из ключевых моментов строения вентильного механизма - устройство для выхода воздуха.

Онодолжно быть приспособлено для удобного, быстрого и надежного крепления редуктора - первой ступени регулятора. Сегодня имеется два международных стандарта такого крепления:

Крепление посредством струбцины носит название YOKE (англ. - скоба, струбцина) или INT. 
Крепление посредством резьбы диаметром 5/8 дюйма - DIN. В обоих случаях герметизация достигается за счет кольцевой резиновой прокладки.
Соединение по типу YOKE многие аквалангисты считают более удобным в обращении, но оно более громоздко и из - за ограничений по прочности материала не рассчитано на давление более 230 атм. Соединение типа DIN позволяет достичь большей прочности и рассчитано на давление до 300 атм. Есть два стандарта резьбы DIN баллонов и редукторов: более короткая - для снаряжения, рассчитанного на давление до 230 атм., более длинная - до 300 атм. Смысл этих различий в том, чтобы исключить присоединение редукторов на 230 атм. к баллонам с давлением в 300 атм., так как в этом случае резиновое уплотнительное кольцо редуктора не доходит до предназначенной для него поверхности на выходе из баллона. При неправильном присоединении воздух в большом количестве будет уходить по резьбе соединения, и использование такого комплекта полностью исключено. Присоединение редуктора на 300 атмосфер возможно к любым баллонам.
Подавляющее большинство современных баллонов иностранного производства приспособлено к использованию в обоих в вариантах, как YOKE, так и DIN. Механизм прост: баллон имеет выход с резьбой DIN, в которую герметично вворачивается втулка, наружная поверхность которой соответствует стандарту YOKE (фото 2.6 В).
Помимо международных соединений, имеется российский стандарт крепления редуктора на баллонах - резьба диаметром 24 мм. В последнее время некоторые производители наладили выпуск переходников, позволяющих совмещать отечественные и иностранные баллоны и редукторы. Новейшая разработка отечественной промышленности - аппарат АВМ-12- 1 имеет соединение международного стандарта DIN.
Форма вентильных механизмов может быть весьма разнообразной. В наиболее простом однобаллонном блоке имеется единственный вентиль и единственный выход (фото 2.6 Б). При этом возможны различия в расположении вентиля и выходного отверстия, не играющие принципиальной роли. Существуют следующие варианты усложнения конструкции:
4- Дополнительный выход с отдельным вентилем для крепления второго регулятора. Два регулятора часто используются для большей надежности при погружениях повышенной сложности, например - в пещерах, в затопленных помещениях, подо льдом или просто в холодной воде, когда есть риск замерзания редуктора или легочного автомата (см. ниже). В случае какой-либо неисправности с регулятором Вы можете переключиться на запасной. Дополнительный выход с вентилем может быть съемным - тогда вентильный механизм комплектуется заглушкой, закрывающей место присоединения.
Выход для присоединения второго баллона. При использовании однобаллонного блока он закрыт наглухо; чтобы добавить второй баллон, открутите заглушку и подсоедините переходник. 
В двухбаллонном блоке возможно снабжение каждого баллона отдельным вентилем; иногда имеется третий - общий - вентиль.
Механизм отдельной подачи резервного объема воздуха - механизм резерва. Он был разработан для оповещения подводника об израсходовании большей части воздушного запаса. В самом простом и распространенном международном варианте, резервный механизм располагается после основного вентиля и представлен пружинным клапаном, соединенным со специальным вентилем и имеющим два положения: открытое и закрытое. Перед погружением вентиль резерва устанавливается в закрытое положение, при котором клапан будет пропускать воздух, пока его давление превышает определенную величину (как правило, 30-50 атм.); при ее достижении пружина закрывает клапан. Если Вы заметили, что подача воздуха становится затрудненной или прекращается, переведите вентиль резерва в открытое состояние и клапан снова начнет пропускать воздух. После этого Вы знаете, что пора подниматься на поверхность. Резервные вентили большинства современных аппаратов имеют рабочий ход около 90 градусов от закрытого до открытого состояния и приводятся в движение специальной тягой, идущей с правой стороны вниз вдоль баллона и заканчивающейся у его основания. Открытие резерва производится правой рукой перемещением тяги вниз на несколько сантиметров.
У отечественных аквалангов резервный механизм иного устройства: в трубке высокого давления, соединяющей два баллона, расположен клапан, перекрывающий подачу воздуха из правого баллона, когда давление в нем падает примерно до 60-ти атм. Когда иссякнет воздух в левом баллоне, необходимо открыть резервный вентиль, выпускающий остатки воздуха из правого баллона. Открывание резерва в такой конструкции сопровождается характерным звуком, слышным как на воздухе, так и в воде - звуком перепуска воздуха из правого баллона в левый до выравнивания давления между ними. Таким образом, после открытия резерва в обоих баллонах остается приблизительно по 30 атм. Вентили резерва в отечественных баллонах имеют такой же рабочий ход, как и вентили основной подачи - немногим более одного оборота - и левую резьбу, т.е. в отличие от вентилей основной подачи открываются по часовой стрелке. В широко распространенных аппаратах АВМ - 5 и АВМ - 7 вентиль резерва приводится в действие тросиком, намотанным на маховик. Тросик следует вниз вдоль баллона внутри защитного кожуха и заканчивается грушевидной ручкой с пружинными фиксаторами. Для открывания резерва необходимо нажатием на фиксаторы освободить ручку и потянуть ее вниз до отказа. Такой механизм ввиду своей сложности требует тщательного регулярного ухода в виде переборки и смазки. В аппаратах серии Подводник применено другое конструкционное решение: акваланг перевернут, т.е. его нормальное рабочее положение - вентилями вниз;
вентиль резерва размещен под правой рукой подводника и открывается без каких-либо дополнительных механизмов. Очевидное неудобство такой конструкции - необходимость использования более длинного шланга, соединяющего редуктор с легочником, и переворачивания баллона при каждом его надевании.
Насколько нужен резервный запаса воздуха? Его наличие обязательно при отсутствии выносного манометра, показывающего давление в баллонах. Если же такой манометр есть, механизм резерва становится дублирующим устройством, информирующим подводника о том, что воздух на исходе. Вы можете залюбоваться красотами подводного мира и забыть вовремя взглянуть на манометр, но Вы не можете не заметить окончания основного запаса воздуха. С другой стороны - любой механизм занимает объем, имеет вес и требует ухода. Сегодня во всем мире налицо тенденция к отказу от механизма резерва, по крайней мере при погружениях в обычных условиях.
Крепление баллонов
В подавляющем большинстве случаев акваланги надеваются за спину как рюкзаки. Существуют и другие варианты: например, при подводном скоростном плавании или подводном ориентировании единственный баллон удерживается спортсменом за вентиль впереди на вытянутых руках. При креплении баллона за спиной возможны три разновидности конструкции:
Один или два баллона крепятся с помощью ремня (иногда - двух ремней) к жилету-компенсатору. Это наиболее распространенный в мировой практике способ крепления. В случае двухбаллонного блока часто используется пара крепежных болтов. Подробнее эти механизмы разбираются в главе, посвященной компенсаторам плавучести,
Один или два баллона таким же образом крепят к специальной анатомической спинке, снабженной плечевыми и поясными ремнями.
Ремни крепятся к металлическим хомутам, охватывающим баллонный блок. Такой способ крепления используется в большинстве отечественных аквалангов. У них, как правило, кроме плечевых и поясных ремней имеются брасовые - идущие между ног подводника. Назначение брасового ремня - предотвратить смещение акваланга наверх; неудобство - необходимость предварительного расстегивания при снятии или аварийном сбрасывании грузового пояса. Хорошо подогнанный по вашей талии поясной ремень делает брасовый необязательным. Современное любительское снаряжение международного стандарта, как правило, не предусматривает его наличие.