Lịch sử của Lặn bằng bình dưỡng khí: Lặn sâu xuống vực sâu

Cái tên Jacques-Yves Cousteau đồng nghĩa với lịch sử lặn biển và bạn sẽ được tha thứ nếu bạn có ấn tượng rằng câu chuyện bắt đầu với anh ấy.

Năm 1942, Jacques, cùng với Emile Gagnan, đã thiết kế lại bộ điều chỉnh ô tô để hoạt động như một van nhu cầu và một thiết bị cung cấp cho thợ lặn một nguồn khí nén được cung cấp sau mỗi lần hít vào. Hai người gặp nhau trong Thế chiến II khi Cousteau là gián điệp của Hải quân Pháp.

Khí nén đó được chứa trong một bình chứa và lần đầu tiên người thợ lặn không bị trói trong thời gian dài hơn chỉ vài phút — một thiết kế dễ nhận biết trong bộ công cụ ngày nay với tên gọi “Aqua-Lung” và một điều đó làm cho hoạt động lặn biển trở nên dễ tiếp cận và thú vị hơn rất nhiều.

Tuy nhiên, đây không phải là nơi câu chuyện bắt đầu.

Lịch sử sơ khai của môn lặn biển

Lịch sử môn lặn biển bắt đầu với một thứ gọi là “chuông lặn”, với các tài liệu tham khảo xa hơn trở lại năm 332 trước Công nguyên, khi Aristotle kể về việc Alexander Đại đế bị hạ xuống Địa Trung Hải trong một lần.

Và không có gì ngạc nhiên khi Leonardo Da Vinci cũng thiết kế một thiết bị thở dưới nước khép kín tương tự, bao gồm mặt nạ và các ống gia cố (chịu áp lực nước) dẫn đến một phao nổi hình chuông trên bề mặt, cho phép thợ lặn tiếp cận với không khí.

Tua nhanh sang thế kỷ giữa những năm 1550 và 1650, và có nhiều báo cáo đáng tin cậy hơn vềmạnh mẽ, và nhu cầu đào tạo thích hợp trở nên rõ ràng. Đến những năm 1970, thẻ chứng nhận dành cho thợ lặn được yêu cầu để nạp khí. Hiệp hội những người hướng dẫn lặn chuyên nghiệp (PADI) là một tổ chức đào tạo thợ lặn và thành viên lặn giải trí được thành lập vào năm 1966 bởi John Cronin và Ralph Erickson. Cronin ban đầu là một người hướng dẫn NAUI, người đã quyết định thành lập tổ chức của riêng mình với Erickson và chia việc đào tạo thợ lặn thành nhiều khóa học mô-đun thay vì một khóa học phổ thông duy nhất lúc bấy giờ

Áo khoác ổn định đầu tiên được giới thiệu bởi Scubapro, được biết đến là "áo khoác đâm" và chúng là tiền thân của BCD (thiết bị kiểm soát độ nổi). Vào thời điểm này, việc lặn vẫn tuân theo các bảng lặn của hải quân — vốn được tạo ra với mục đích là lặn giải áp và quá trừng phạt đối với kiểu lặn giải trí lặp đi lặp lại mà hầu hết những người có sở thích hiện đang thực hiện.

Năm 1988, Khoa học Lặn và Công nghệ (DSAT) — một chi nhánh của PADI — đã tạo ra công cụ lập kế hoạch lặn biển giải trí, hay RDP, dành riêng cho những người lặn giải trí. Đến những năm 90, lặn kỹ thuật đã đi vào tâm lý của người lặn biển, nửa triệu thợ lặn mới được chứng nhận hàng năm và máy tính lặn thực tế đã có trên cổ tay của mọi thợ lặn. Thuật ngữ lặn kỹ thuật đã được gán cho Michael Menduno, người từng là biên tập viên của tạp chí lặn (hiện đã không còn tồn tại) aquaCorps Journal.

Trongđầu những năm 1990, được thúc đẩy bởi sự xuất bản của aquaCorp s, môn lặn biển kỹ thuật nổi lên như một bộ môn lặn thể thao mới khác biệt. Bắt nguồn từ việc lặn trong hang động, lặn kỹ thuật đã thu hút loại thợ lặn mà môn lặn giải trí bằng bình khí đã bỏ lại phía sau – những nhà thám hiểm sẵn sàng chấp nhận nhiều rủi ro hơn.

Lặn kỹ thuật sẽ thay đổi nhiều hơn so với lặn giải trí trong thời gian tới. Điều này là do đây là một môn thể thao trẻ hơn và vẫn đang trưởng thành, và bởi vì các thợ lặn kỹ thuật thường chú trọng đến công nghệ hơn và ít nhạy cảm hơn về giá so với các thợ lặn thông thường trung bình.

Ngày này trở đi

Ngày nay, khí nén được làm giàu hoặc nitrox được sử dụng phổ biến để giảm tỷ lệ nitơ trong hỗn hợp khí thở, hầu hết các thợ lặn hiện đại đều có máy ảnh, thiết bị tái tạo khí thở là thiết bị chủ yếu của thợ lặn kỹ thuật và Ahmed Gabr nắm giữ bộ môn lặn mạch hở đầu tiên kỷ lục ở độ cao 332,35 mét (1090,4 ft).

Trong thế kỷ 21, môn lặn biển hiện đại là một ngành công nghiệp khổng lồ. Có rất nhiều khóa đào tạo lặn biển khác nhau và chỉ riêng PADI đã cấp chứng chỉ cho khoảng 900.000 thợ lặn hàng năm.

Các điểm đến, khu nghỉ dưỡng và ván sống có thể khiến bạn hơi choáng ngợp nhưng không có gì ngạc nhiên khi thấy cha mẹ lặn biển cùng con cái của họ. Và tương lai có thể có những tiến bộ thú vị - một thiết bị điều hướng dưới nước dựa trên hình ảnh vệ tinh? Các thiết bị liên lạc trở nên phổ biến như lặnmáy tính? (Thật đáng tiếc nếu đánh mất giá trị hài hước thầm lặng của các tín hiệu dưới nước ngày nay, nhưng tiến bộ là tiến bộ.)

Trên hết, việc giảm bớt các hạn chế dưới nước, độ sâu và lượng thời gian sẽ chỉ tiếp tục tăng.

Còn rất nhiều việc phải làm để đảm bảo tính bền vững của môn lặn biển. May mắn thay, nhiều tổ chức tiên phong đang nỗ lực làm việc để bảo tồn các hệ sinh thái dưới nước mỏng manh nhất của chúng ta cho các thế hệ thợ lặn trong tương lai.

Cũng có thể sẽ có một sự thay đổi cơ bản trong thiết bị được sử dụng. Vẫn đúng là bình xăng, BCD và bộ điều chỉnh tiêu chuẩn được thiết lập cồng kềnh, vụng về và nặng nề — nó không thay đổi nhiều trong những năm qua. Một ví dụ khả thi và giải pháp trong tương lai là một thiết kế tồn tại cho thiết bị tái tạo hơi thở giải trí được tích hợp vào mũ bảo hiểm lặn biển.

Và, theo phong cách rất James Bond , các tinh thể hấp thụ oxy từ nước đã được tổng hợp cho những bệnh nhân có vấn đề về phổi, ứng dụng của nó là hiển nhiên đối với môn lặn biển hiện đại.

Nhưng bất kể điều gì có thể chờ đợi sự phát triển của hoạt động khám phá dưới nước, chắc chắn rằng những người mất hứng thú với cuộc phiêu lưu dưới biển sâu sẽ không được tính đến.

Đây là cách nó hoạt động: chuông sẽ hút không khí trên bề mặt và khi được đẩy thẳng xuống, sẽ buộc không khí đó lên trên và bẫy nó, cho phép thợ lặn hít thở một lượng hạn chế. (Ý tưởng này cũng giống như thí nghiệm đơn giản là lật ngược một chiếc cốc uống nước và nhấn chìm nó trực tiếp xuống một vùng nước.)

Chúng được thiết kế hoàn toàn như một nơi ẩn náu của thợ lặn cho phép chúng thò đầu ra ngoài vào và làm đầy phổi của họ, trước khi quay trở lại để xác định vị trí và lấy bất kỳ chiến lợi phẩm bị chìm nào mà họ có thể lấy được.

Tàu Santa Margarita — một con tàu Tây Ban Nha bị chìm trong một cơn bão năm 1622 — và tàu Mary Rose — một tàu chiến của hải quân Tudor Anh của Henry VIII, bị đánh chìm trong trận chiến năm 1545 - đã được lặn theo cách này và một số kho báu của họ đã được phục hồi. Nhưng phải đến khi công nghệ của những năm 1980 được tạo ra thì việc khôi phục chúng mới hoàn tất.

Những tiến bộ lớn

Vào năm 1650, một người đàn ông Đức tên là Otto von Guericke đã phát minh ra máy bơm không khí đầu tiên, một phát minh mở đường cho Robert Boyle, người Ireland và những thí nghiệm của ông đã hình thànhcơ sở của lý thuyết giải nén.

Trong trường hợp bạn cần xem lại, đây là một chút lý thuyết khoa học nói rằng “áp suất và thể tích hoặc mật độ của chất khí tỷ lệ nghịch với nhau”. Nghĩa là một quả bóng đầy khí ở bề mặt sẽ giảm thể tích, khí bên trong sẽ đặc hơn, càng đưa bóng xuống sâu. (Đối với thợ lặn, đây là lý do tại sao không khí trong thiết bị kiểm soát độ nổi của bạn nở ra khi bạn đi lên, nhưng đó cũng là lý do tại sao các mô của bạn hấp thụ nhiều nitơ hơn khi bạn xuống sâu hơn.)

Năm 1691, nhà khoa học Edmund Halley đã cấp bằng sáng chế cho môn lặn chuông. Thiết kế ban đầu của anh ấy, khi được hạ xuống nước bằng dây cáp, hoạt động như một bong bóng khí cho người bên trong buồng. Sử dụng hệ thống thu phí, các buồng nhỏ hơn chứa không khí trong lành được đưa xuống và không khí được dẫn vào chuông lớn hơn. Theo thời gian, anh ta đã phát triển các ống dẫn khí lên bề mặt để bổ sung không khí trong lành.

Mặc dù các mẫu mã đã được cải tiến nhưng mãi đến gần 200 năm sau, Henry Fluess mới tạo ra thiết bị thở khép kín đầu tiên. Thiết bị này bao gồm một mặt nạ cao su được kết nối với ống thở khó thở và carbon dioxide được thở ra vào một trong hai bình chứa trên lưng thợ lặn và được hấp thụ bởi kali ăn da, hoặc kali hydroxit. Mặc dù thiết bị cho phép thời gian chạm đáy đáng kể, nhưng độ sâu bị hạn chế và thiết bị có nguy cơ nhiễm độc oxy cao đối với thợ lặn.

Một thiết bị oxy tái chế, mạch kín đượcđược phát triển vào năm 1876 bởi Henry Fleuss. Nhà phát minh người Anh ban đầu dự định thiết bị này sẽ được sử dụng để sửa chữa khoang tàu bị ngập nước. Henry Fleuss đã thiệt mạng khi quyết định sử dụng thiết bị này để lặn sâu 30 foot dưới nước. Nguyên nhân cái chết là gì? Oxy nguyên chất chứa trong thiết bị của anh ta. Oxy trở thành nguyên tố độc hại đối với con người khi chịu áp lực.

Ngay trước khi thiết bị tái tạo oxy mạch kín được phát minh, bộ đồ lặn cứng đã được Benoît Rouquayrol và Auguste Denayrouze phát triển. Bộ đồ nặng khoảng 200 pound và cung cấp nguồn cung cấp không khí an toàn hơn. Thiết bị mạch kín dễ dàng thích ứng với bình khí nén hơn trong trường hợp không có bình chứa khí áp suất cao đáng tin cậy, di động và kinh tế.

Robert Boyle lần đầu tiên quan sát thấy bong bóng trong mắt của một con rắn độc bị nạn được sử dụng trong các thí nghiệm nén, nhưng mãi đến năm 1878, một người đàn ông tên Paul Bert mới liên kết sự hình thành bong bóng nitơ với bệnh giảm áp suất, gợi ý rằng việc trồi lên khỏi mặt nước chậm hơn sẽ giúp cơ thể loại bỏ nitơ một cách an toàn.

Paul Bert cũng chứng minh rằng cơn đau do bệnh giảm áp có thể được giảm bớt bằng cách giảm nén , điều này đã mang lại một bước tiến lớn trong việc tìm hiểu về căn bệnh lặn vẫn còn khó hiểu.

Mặc dù khoa học lặn chỉ mới bắt đầu vật lộn với lý thuyết giải nén vào năm 1878, nhưng khoảng 55 năm trước đó, anh em Charlesvà John Dean đã tạo ra chiếc mũ bảo hiểm lặn biển đầu tiên bằng cách sửa đổi thiết bị thở dưới nước độc lập đã được phát minh trước đây của họ được sử dụng để chữa cháy, được gọi là mũ bảo hiểm khói. Thiết kế này được cung cấp không khí bằng một máy bơm trên bề mặt và sẽ là khởi đầu của thứ mà chúng ta gọi là “bộ đồ thợ lặn mũ cứng” ngày nay.

Mặc dù nó có những hạn chế (chẳng hạn như nước xâm nhập vào bộ đồ trừ khi thợ lặn liên tục ở vị trí thẳng đứng), chiếc mũ bảo hiểm này đã được sử dụng thành công trong công tác trục vớt trong suốt năm 1834 và 1835. Và vào năm 1837, một nhà phát minh người Đức tên là Augustus Siebe đã tiến thêm một bước nữa chiếc mũ bảo hiểm của anh em nhà Dean, kết nối nó với một bộ đồ kín nước. có chứa không khí được bơm từ bề mặt - thậm chí còn tạo cơ sở cho những bộ quần áo vẫn được sử dụng trong thế kỷ 21. Điều này được gọi là lặn do Surface cung cấp. Đây là hoạt động lặn sử dụng thiết bị được cung cấp khí thở sử dụng rốn của thợ lặn từ trên mặt nước, từ bờ biển hoặc từ tàu hỗ trợ lặn, đôi khi gián tiếp thông qua chuông lặn.

Năm 1839, các Kỹ sư Hoàng gia của Vương quốc Anh đã thông qua điều này trang phục và mũ bảo hiểm, đồng thời, với nguồn cung cấp không khí từ mặt nước, đã trục vớt được HMS Royal George, một tàu hải quân Anh bị chìm năm 1782.

Chiếc trực thăng bị chôn vùi dưới 20 mét (65 ft) nước, và chiếc các thợ lặn đã được ghi nhận phàn nàn về bệnh thấp khớp và các triệu chứng giống như cảm lạnh sau khi tái tạo bề mặt - điều gì đó sẽ xảy rangày nay được công nhận là triệu chứng của bệnh giảm áp.

Nghĩ lại, thật đáng kinh ngạc khi xem xét rằng — trong hơn 50 năm — các thợ lặn đã làm việc dưới nước mà không thực sự hiểu về cách thức và lý do tại sao họ dường như phải chịu đựng khỏi căn bệnh bí ẩn này, được họ gọi là “khúc cua”, được đặt tên như vậy vì nó khiến những người mắc bệnh phải cúi xuống vì đau.

Vài năm sau, vào năm 1843, Hải quân Hoàng gia Anh thành lập trường dạy lặn có bình dưỡng khí đầu tiên.

Và sau đó vào năm 1864, Benoît Rouquayrol và Auguste Denayrouze đã thiết kế một van nhu cầu cung cấp không khí khi hít vào ; một phiên bản ban đầu của “Aqua-Lung” đã được đề cập trước đó và sau đó được phát minh ra, và ban đầu nó được hình thành như một thiết bị được sử dụng bởi những người khai thác.

Không khí đến từ bình chứa trên lưng người đeo và được lấp đầy từ bề mặt. Thợ lặn chỉ có thể tháo dây buộc trong một thời gian ngắn, nhưng đó là một bước tiến quan trọng hướng tới một thiết bị khép kín.

Trong khi đó, Henry Fleuss đã phát triển thứ được cho là "máy thở" đầu tiên trên thế giới; thứ gì đó sử dụng oxy thay vì khí nén — hấp thụ khí carbon dioxide trong hơi thở của người dùng và cho phép tái chế lượng oxy chưa sử dụng vẫn còn bên trong — và bao gồm một sợi dây thừng ngâm trong bồ tạt để hoạt động như chất hấp thụ carbon dioxide. Với nó, thời gian lặn lên đến 3 giờ là có thể. Các phiên bản điều chỉnh của thiết bị tái sinh này đã được quân đội Anh, Ý và Đức sử dụng rộng rãitrong những năm 1930 và qua Thế chiến II.

Dễ dàng nhận thấy rằng tốc độ và sự phát triển của môn lặn có bình dưỡng khí đang gia tăng mạnh mẽ — thiết bị lặn ngày càng được cải tiến, cùng với sự hiểu biết về các mối nguy hiểm và vai trò có ích mà thợ lặn có thể đóng góp ngày càng mở rộng. Chưa hết, họ đang bị cản trở bởi căn bệnh bí ẩn đã đeo bám các thợ lặn mà không có lời giải thích.

Vì vậy, vào năm 1908, theo yêu cầu của Chính phủ Anh, một nhà sinh lý học người Scotland tên là John Scott Haldane đã bắt đầu nghiên cứu. Và kết quả là, 80 năm tuyệt vời sau khi chiếc mũ lặn đầu tiên được sử dụng, những chiếc “bàn lặn” đầu tiên đã được sản xuất — một biểu đồ hỗ trợ xác định lịch trình giảm áp suất — bởi Hải quân Hoàng gia và Hoa Kỳ, sự phát triển của chúng chắc chắn đã giúp đỡ vô số thợ lặn khỏi bệnh giảm áp.

Sau đó, tốc độ chỉ tiếp tục. Các thợ lặn của Hải quân Hoa Kỳ lập kỷ lục lặn biển 91 mét (300 ft) vào năm 1915; hệ thống lặn khép kín đầu tiên được phát triển và đưa ra thị trường vào năm 1917; hỗn hợp heli và oxy được nghiên cứu vào năm 1920; vây gỗ được cấp bằng sáng chế vào năm 1933; và ngay sau đó, thiết kế của Rouquayrol và Denayrouzes đã được nhà phát minh người Pháp, Yves Le Prieur, cấu hình lại.

Vẫn vào năm 1917, mũ lặn Mark V đã được giới thiệu và sử dụng cho công việc cứu hộ trong Thế chiến II. Nó trở thành thiết bị lặn tiêu chuẩn của Hải quân Hoa Kỳ. Khi nghệ sĩ thoát hiểm Harry Houdini phát minh ra thợ lặnbộ đồ vào năm 1921 cho phép thợ lặn thoát ra khỏi bộ quần áo dưới nước một cách dễ dàng và an toàn, nó được gọi là bộ đồ Houdini.

Những cải tiến của Le Prieur có bình áp suất cao giúp thợ lặn thoát khỏi tất cả các ống mềm, nhược điểm là, để thở, người thợ lặn đã mở một vòi giúp giảm đáng kể thời gian lặn có thể xảy ra. Tại thời điểm này, các câu lạc bộ lặn biển giải trí đầu tiên được thành lập và bản thân môn lặn đã bước một bước ra khỏi con đường quân sự và trở thành hoạt động giải trí.

Ra mắt công chúng

Độ sâu tiếp tục tăng lên, và vào năm 1937, Max Nohl đã đạt đến độ sâu 128 mét (420 ft); cùng năm mà vòng chữ O, một loại vòng đệm sẽ trở nên rất quan trọng trong môn lặn biển, được phát minh.

Thợ lặn và nhà làm phim, Hans Hass và Jacques-Yves Cousteau đều đã sản xuất những bộ phim tài liệu đầu tiên được quay dưới nước để lôi kéo và dụ dỗ những nhà thám hiểm tiềm năng vào sâu.

Việc họ vô tình tiếp thị một môn thể thao mới cùng với việc Jacques phát minh ra Aqua-Lung vào năm 1942 đã mở đường cho thú tiêu khiển nhàn nhã ngày nay.

Đến năm 1948, Frédéric Dumas đã đưa Aqua-Lung lên 94 mét (308 ft) và Wilfred Bollard đã lặn xuống 165 mét (540 ft).

Vài năm tiếp theo chứng kiến ​​một loạt tất cả những phát triển góp phần thu hút nhiều người lặn hơn: Công ty, Mares, được thành lập, chế tạo thiết bị lặn có bình dưỡng khí. Aqua-Lung đi vào sản xuấtvà đã được cung cấp tại Hoa Kỳ. Vỏ và tủ chụp ảnh dưới nước được phát triển cho cả ảnh tĩnh và ảnh động. Tạp chí Skin Diver ra mắt lần đầu tiên.

Bộ phim tài liệu của Jacques-Yves Cousteau, Thế giới im lặng , đã được phát hành. Sea Hunt được phát sóng trên TV. Một công ty lặn biển khác là Cressi đã nhập khẩu thiết bị lặn sang Mỹ. Bộ đồ cao su tổng hợp đầu tiên - còn được gọi là bộ đồ ướt - được thiết kế. Các khóa học hướng dẫn lặn đầu tiên đã được giảng dạy. Bộ phim Frogmen đã được phát hành.

Và cứ thế, nhiều cuốn sách và bộ phim khác được phát hành để nuôi dưỡng trí tưởng tượng đột nhiên cuồng nhiệt của khán giả.

20.000 dặm dưới đáy biển là một trong những câu chuyện như vậy; được chuyển thể từ tiểu thuyết của Jules Vern xuất bản lần đầu năm 1870, đến nay, bộ phim năm 1954 đã hơn 60 tuổi và sức ảnh hưởng của nó vẫn còn mạnh mẽ. Còn nơi nào khác mà chú cá hề trẻ tuổi, hoạt bát, lang thang trên màn bạc ngày nay có thể được đặt tên như vậy nếu không phải từ chỉ huy của Nautilus' , Thuyền trưởng Nemo?

Mặc dù trước đó đã có các khóa học, nhưng nó không Mãi đến năm 1953, cơ quan đào tạo lặn biển đầu tiên, BSAC - Câu lạc bộ Sub-Aqua của Anh - mới được thành lập. Cùng với đó, YMCA, Hiệp hội những người hướng dẫn dưới nước quốc gia (NAUI) và Hiệp hội những người hướng dẫn lặn chuyên nghiệp (PADI), tất cả đều được thành lập từ năm 1959 đến năm 1967.

Điều này phần lớn là do tỷ lệ tai nạn lặn đã tăng lên