A búvártechnika
három évezrede

Avagy a nádszártól az újralégzőkig

Senki nem tudja megmondani, mikor kezdődött a búvárkodás története, azonban az bizonyos, hogy a történelem kezdete óta emberek merülnek a víz felszíne alá katonai, mentési és táplálékszerzési céllal, vagy akár a puszta kíváncsiság által hajtva.

A búvároknak kezdetben nem volt más lehetőségük, mint szabadtüdővel merülni. Az azt jelenti, hogy egyetlen lélegzetvétellel kellett gazdálkodniuk, így a merülési mélység és idő is rendkívül korlátozott volt. Ez azonban nem tántorította el a vállalkozó kedvűeket attól, hogy ezzel a technikával hozzák felszínre a Földközi-tenger partvidékén elsüllyedt hajók rakományát. Annyira népszerű (és jövedelmező) volt ez a tevékenység, hogy már időszámításunk előtt (a merülési mélység alapján) törvény szabályozta a búvárok fizetését. Egyes feljegyzések szerint Nagy Sándor is alkalmazott szabadtüdős búvárokat, méghozzá kikötők előtt elhelyezett tengeri akadályok eltávolítására. Mivel akkor még egyedül a tüdőkapacitás növelésével tudták meghosszabbítani a mélyben töltött időt, a búvárok képzése már gyermekkorban elkezdődött.

Egy modern búvárharang

Az első lépcsőfok, ami a búvárkodás történetében a szabadtüdős merülés után következett, az üreges nádszár használata volt. Ezzel az eszközzel többszörösére növelhették a víz alatt töltött időt, viszont csak olyan mélyre merülhettek, amennyit a nád hossza megengedett. Ezt leginkább hadviselés során alkalmazták, például amikor észrevétlenül kellett egy kikötőbe bejutni. Időszámításunk előtt 500 környékén a görögök Búvár Kundja az éj leple alatt a horgonykötelek elvágásával megritkította a perzsa flottát, mindezt úgy, hogy nádszárat használt légzőeszközként. A legenda szerint ezek után, mint aki jól végezte dolgát, hazaúszott szépen a perzsáktól tizenöt kilométerre lévő görög bázisra.

A következő lépcsőfokot a búvárharang megalkotása jelentette. Ezt a technikát Arisztotelész írta le először, ő azonban még egy felfordított üstről beszélt. A búvárharang lényege, hogy egy belül üres, harang alakú súlyos fémtárgyat a vízbe engednek, a belsejében lévő levegő nem engedi betörni a vizet, így a búvárok egyfajta állomásként használhatják víz alatti kalandozásaik során: amikor elfogy a levegőjük, visszatérnek a harangba. Később kiegészítették ezt a rendszert úgy, hogy a harangot elhagyó emberek fején egy kisebb harang volt, ami egy tömlő segítségével kapcsolatban állt a központi harang levegőjével, így ugyanúgy kiszorította a vizet a belsejéből, viszont folyamatos légzést engedett a búvárnak. Ez a kis szerkezet volt a búvársisakok elődje.

Közben a búvárharangot is folyamatosan fejlesztették. 1715-ben már bőrbevonatú hordót mutatott be John Lethbridge, amin már üveg kémlelőnyílás is volt, sőt két lyukhoz vízhatlan ujj csatlakozott, amibe a kezeit beledugva a víz alatt is dolgozhatott. Meglepően sikeresen használta ezt az eszközt az angol feltaláló különféle hajóroncsok rakományának felszínre hozatalához.

Röghöz kötve

Eközben egy másik irányzat is kialakulóban volt: a búvárnak szabadabb mozgást nyújtó búvárruhákat már Leonardo da Vinci jegyzetei között is találhatunk. Az itáliai polihisztor a ruhát hadászati célra tervezte, segítségével a búvár képes volt (illetve valószínűleg csak lett volna) alulról megfúrni a hajókat (ehhez speciális fúrót is tervezett). A horrorfilmekbe illő búvárruha disznóbőrből készült, valamint búvársisakot is tartalmazott, amihez az orr környékén két nádból készült cső csatlakozott. Ezek a felszínen úszó parafa levegőtartállyal álltak kapcsolatban. A terv annyira részletes volt, hogy még vizeletgyűjtő eszközt is tartalmazott.

A szerkezetet Fréminet majdnem tíz évig használta a francia kikötőkben – más források szerint húsz perc után belehalt a ruha használatába, ugyanis nem volt friss oxigén-utánpótlása

Két évszázaddal később a francia Sieur Fréminet bár olyan búvárruhát épített, amely a levegőt tartalmazó tartályt maga után húzta a vízben. A tartály és a sisak közötti összeköttetést két tömlő biztosította. A szerkezetet Fréminet majdnem tíz évig használta a francia kikötőkben – más források szerint húsz perc után belehalt a ruha használatába, ugyanis nem volt friss oxigén-utánpótlása. Klingert 1797-ben bemutatott hasonló merülőeszközét hívták először búvárruhának.

1819-ben jelent meg először a súlyokkal megnehezített talp a búvárruhák történetében, a német August Siebenek köszönhetően. A korai búvárharang egy kémlelőnyílásokkal ellátott vörösréz sisakká redukálódott, amibe a levegőt kompresszor segítségével a felszínről juttatták. Hatalmas fejlődés volt ez a maga nemében, hiszen így gyakorlatilag szabadon sétálhatott a tengerfenéken a búvár. Azonban volt egy hátránya is: a sisak alulról nyílt volt, így csak függőleges helyzetben (állva) közlekedhetett a viselője, különben elöntötte volna a víz a sisakot. Az évek során Siebe folyamatosan fejlesztette a szerkezet: 1837-ben eljutott oda, hogy a vízálló búvárruhához hozzáerősítette a sisakot, így a víz már tudott belefolyni, ezáltal a búvár már bármilyen testhelyzetben közlekedhetett. A ruha sikerességét mutatja, hogy majdnem száz évig alkalmazták ezt a típust.

Carmagnolle féle szilárd búvárruha

A nagyobb mélységekbe való merüléshez nyomásálló, szilárd búvárruhába kellett öltöztetni a búvárt, ugyanis az olyan mélyen uralkodó nyomást az emberi test már nem viselné el. 1882-ben a francia Carmagnolle-fivérek olyan szilárd búvárruhát alkottak, amelynek kinézetét a kortárs steampunk-művészek is megirigyelhetnék. Fejrésze a maga húsz kicsi kémlelőnyílásával leginkább egy pókra hasonlított, a könyökrészre tekintve pedig sürgősen az ortopédiára utalnánk szegény ruhát. Szó szerint súlyos árat kellett fizetni azért, hogy a ruha fémből készüljön: a szerkezet 380 kilogrammot nyomott. A különös szerkezetet soha nem próbálták ki.

1923-ban már 163 méteres mélységet is elértek a Michelin-gumiemberre emlékeztető Neufeldt-Kuhnke szilárd búvárruhával. Ilyen mélységben már a légköri nyomás tizenhétszerese hat a ruha külső felületére, ami megakadályozza a ruha ízületeinek mozgatását, így ilyen mélyen ebben a ruhában a tájban gyönyörködés volt a legtöbb, amit a búvár tehetett.

Elvágni a köldökzsinórt

Az eddig tárgyalt búvárruhák leginkább csak a tengerfenéken való járást tették lehetővé, miközben egy tömlő által folyamatosan kapcsolatban álltak a felszínnel.

1865-ig kellett várnunk, hogy egy búvár első ízben elszakadjon a köldökzsinórtól. Rouquayrol és Denayrouze szerkezetével a búvár 30 percig maradhatott víz alatt tíz méteres mélységben, miközben egy sűrített levegő-tartályt cipelt magán. Sokat kellett még várni azonban addig, hogy a búvár valóban korlátozások nélkül mozoghasson a víz alatt.

1924-re datálható a békatalp megjelenése, ami nagymértékben megkönnyítette a víz alatti mozgást. Két évvel később a francia Le Prieur bemutatta az első önálló légzőkészülékes búvárfelszerelést.

1943-ban Jacques-Yves Cousteau és Emilé Gagnon megalkotta azt a modern légzőkészüléket, ami forradalmasította a búvárkodást. Az Aqualung névre keresztelt eszköz legnagyobb újdonsága a nyomásszabályzó szelep volt, ami a nagynyomású palackban tárolt gáz nyomását atmoszférikus nyomásra csökkentette, így a búvár be tudta lélegezni. A mai napig ilyen rendszerűek a legnépszerűbb légzőkészülékek, Cousteau pedig a búvárkodás ikonikus figurájává vált, média-megjelenései révén milliókkal megszerettetve a sportot.

Gazdaságosabb gázhasználat

Az Aqualung és az egyéb nyílt rendszerű légzőkészülékek rendkívül pazarlóan bántak a levegővel. A felszíni levegő összetétele 21% oxigén és 79% nitrogén, viszont szervezetünknek csak az oxigénre van szüksége, így hamar rájöttek, hogy ésszerű lenne csak oxigént tartalmazó palackkal merülni, ezáltal nem kellene a nitrogént feleslegesen cipelni. Azonban emberéletek árán kiderült, hogy ez a rendszer nem megvalósítható, ugyanis nagy nyomáson a tiszta oxigén mérgező az emberi szervezet számára. Éppen ezért a gázpalackok tartalma általában a levegőhöz hasonlóan 21% oxigén, és a maradék mennyiséget nitrogén vagy másmilyen inert gáz teszi ki.

A nyílt rendszerű légzőkészülékek a palackból mindig ugyanolyan minőségű gázt juttatnak a tüdőbe, azonban az emberi szervezet ebből a térfogatból csak 4-5% oxigént használ fel, a többi gáz szén-dioxiddal dúsítva buborékok formájában a vízbe távozik. Ez azt jelenti, hogy gyakorlatilag a palack térfogatának 95%-a kárba vész.

Erre a problémára nyújtanak megoldást az újralégző-készülékek, amelyek újrahasznosítják a kilélegzett levegőt. A tüdőből távozó levegőben még mindig 16% körüli az oxigéntartalom, miközben a szén-dioxid-tartalom jelentősen megnő. Nem lehet azonban a kilélegzett levegőt hosszútávon kezeletlenül újra belélegezni, ugyanis a légzési reflexet a vér szén-dioxid-koncentrációja váltja ki, így a levegő folyamatosan növekvő szén-dioxid-tartalma előbb-utóbb elviselhetetlenné válik, és a búvár a fulladás tüneteit fogja mutatni.

Újralégzővel felszerelt brit békaember
a II. világháború idejéből

Az újralégzők kivonják a kilélegzett levegőből a szén-dioxidot, valamint pótolják az elhasznált oxigént, így a levegő újra belélegezhetővé válik. Mivel ez a berendezés sokkal takarékosabban bánik a levegővel, mint a nyílt rendszerű megoldások, a búvárnak kisebb palackot kell ugyanakkora merülési mélységhez (és időhöz) magával vinnie.

Az első újralégzővel kapcsolatos feljegyzés 1808-ból származik, amelyben a francia Sieur Touboulic egy zárt rendszerű légzőkészüléket szabadalmaztatott. Az oxigénellátásról oxigéntartály gondoskodott, a kilélegzett levegő pedig meszes vízzel átitatott szivacson áramlott át, ami megkötötte a benne lévő szén-dioxidot. Nincs feljegyzés arról, hogy valaha is megépítették volna a szerkezetet.

Az újralégzők használata a II. világháborúban teljesedett ki igazán: szinte minden számottevő hadakozó fél bevetett újralégzővel felszerelt békaembereket. Az újralégzőt használó búvárból nem távoznak buborékok, valamint kisebb hanggal tud lélegezni, így a berendezés különösen alkalmas hadászati akciók végrehajtásához.

Búvártechnológia ma

Mind a nyílt rendszerű, mind pedig az újralégzős légzőkészülékek profitáltak a modern technológia vívmányaiból. Meg sem kell lepődnünk azon, hogy elektronika, érzékelők és kontrollerek már mind-mind részét képezik egy mai búvárfelszerelésnek. De ez már nem történelem. Ez a valóság...