Главная Статьи (логбук) Проблемы сохранения тепла в дайвинге (водолазном деле)

Проблемы сохранения тепла в дайвинге (водолазном деле)

Много копий сломано о вопрос необходимости сухого костюма в дайвинге. Мы придерживаемся концепции, что это единственный необходимый скуба-дайверу костюм. Поэтому, в дальнейшем будем рассматривать вопрос утепления исключительно в сочетании с гидрокомбинезоном сухого типа. Если Вы фридайвер или подводный охотник, то эта статья не для Вас т.к. данный тип костюмов предполагает подключение к газобаллонному оборудованию и активному его использованию.

Неопреновые «сухари» (читайте также нашу статью о типах костюмов) имеют некоторую собственную теплоизоляцию, которая очень быстро стремится к нулю с ростом глубины, поэтому под них всё-равно нужны эффективные утеплители и только на сверхмалых глубинах можно обойтись относительно тонкими. Все остальные костюмы (би-, три-ламинаты, а также резиновые) собственной теплозащиты не имеют и для её обеспечения используются в сочетании с утеплителями, также именуемыми «поддёвками». На рынке присутствует огромное количество поддёвок из самых различных материалов и их сочетаний, но очень немногие из них являются действительно эффективными.

Небольшое отступление в школьный курс физики.

СкрытьПоказать

Наиболее распространенное заблуждение заключается в том, что обычная одежда — греет. Нет, она только сберегает тепло, вырабатываемое нашим телом. Тепловая энергия по сути является кинетической энергией подвижных атомов/молекул и передается тремя основными способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Теплопроводность и конвекция — основаны на передаче тепла через вещество, поэтому самым лучшим теплоизолятором является вакуум, а излучение можно большей частью отразить обратно посредством зеркала. И мы получаем прозрачный двухслойный сосуд, между стенками которого откачан воздух, а наружная является зеркалом, т.е. — хорошо всем нам знакомый термос. К сожалению, удобно поместить в него человека невозможно и нам необходимо искать иные пути сбережения тепла. Т.к. мы находимся в водной среде, а мягкие и эластичные материалы костюма довольно плотно прилегают непосредственно к телу, то большую часть тепла мы теряем теплопроводностью и конвекцией, на излучение мы практически никак повлиять не можем, а его доля не столь велика в сравнении с первыми двумя, то им лучше пренебречь, ибо попытки бороться с потерями излучением приводят к гораздо большим потерям от первых двух основных факторов, плюс физиологический момент о котором речь ниже.
Лучшими доступными нам теплоизоляторами являются широко применяемые в дайвинге газы (за исключением гелия!), в частности их смесь — обычный воздух. Но не все так просто, как кажется на первый взгляд — просто надуть костюм и тем-самым оградить себя от холодной воды оказалось невозможно. Гравитация и сила Архимеда приводят к тому, что газ скапливается в верхней части костюма, а водолаз плотно обжимается к нижней, передавая через нее драгоценное тепло воде. В дополнение, в газах очень хорошо развита конвекция (перемещение слоев вещества с разной температурой), потоки которой тоже отлично уносят тепло в окружающую среду. Вот с этими двумя явлениями (непосредственным примыканием и конвекцией) призвана бороться поддёвка. В итоге эмпирических изысканий и наблюдений за животным, миром человечество осознало, что наилучшим доступным является слой разнонаправленных волокон с низкой гигроскопичностью (способностью к поглощению воды) и давно с успехом применяло всяческие натуральные материалы типа шерсти, льна и хлопка. Само по себе волокно является лучшим проводником тепла, чем газ, но останавливая конвекцию и имея относительно небольшую площадь контакта при большой длине нитей в итоге приводит к очень хорошим показателям сбережения тепла. На первых, героических, порах водолазного дела эти материалы имели широкое применение. Но оказалось, что всё немного сложнее т.к. в процессе жизнедеятельности мы выделяем с поверхности кожи довольно много влаги, которая на имеющемся перепаде температур тела и воды в замкнутом пространстве костюма конденсируется, впитывается тканями (особенно хлопком) и напрочь убивает их теплозащитные свойства (вода частично замещает пространство между волокнами и повышает их собственную теплопроводность). В дополнение к тому, рецепторы на коже замечают наличие влаги и организм начинает «замерзать» еще и психологически. Раньше работа водолаза зачастую была довольно грубой физической, да еще сопряженной с преодолением сопротивления воды. Выделяемого при активной физической нагрузке тепла, в сочетании с довольно тонкой «верблюжкой», хватало на период до наступления полного утомления и перерыва в работе. Сейчас тяжелую работу возложили на механизмы, а водолаз является по сути наблюдателем и оператором, дайвер-же вообще просто созерцатель. То есть мышечная активность минимальна, а теплопотери прежние. К тому-же дайвер погружается ради удовольствия и очень мало кто испытывает оное при замерзании.

 

Итак, из всего выше сказанного научного занудства мы делаем вывод — поддёвка должна:

  1. 1) Обеспечивать газовую прослойку между телом и материалом сухого костюма.
  2. 2) Препятствовать перемещению газа внутри неё (предотвращать конвекцию).
  3. 3) Не впитывать влагу.
  4. 4) Эффективно отводить пот с поверхности кожи.
  5. 5) Предоставлять необходимую подвижность для плавания и управления оборудованием.

 

Как мы уже выше упомянули, натуральные материалы не подходят ввиду их гигроскопичности. Остаётся синтетика, но «не все йогурты одинаково полезны»©. Сейчас разработана масса лёгкой и удобной спортивной одежды из различных синтетических материалов, но практически ничего из этого не применимо в дайвинге из-за особых физических условий. Например, лёгкие и действительно тёплые альпинистские «пуховики» очень податливы при сжимании и практически полностью теряют свои свойства под гидрокомбинезоном, тоже самое можно сказать об одежде для горных лыж. В дополнение, их наружный слой очень эффективно противостоит ветровым нагрузкам, но практически паронепроницаем. К сожалению, некоторые производители «водолазного» снаряжения совершенно не учитывают данные факторы, а потребители потом удивляются почему им было жарко зимой даже на ветру, но так быстро замёрзли в воде. А чудес и абсолютно универсальных решений не бывает! Для особых условий нужны особые решения.

Уникальных материалов, разработанных специально для водолазных утеплителей — нет, ввиду слишком узкого рынка. В связи с этим, используются комбинации общедоступных из самых разных отраслей промышленности, вплоть до автомобильной и авиационной. Да и само по себе техническое задание (см. выше) настолько противоречиво, что решить его одним единственным материалом почти нереально. Но близкий к идеальному материал есть — флис (от английского fleece — овечья шерсть, руно) и его маркетинговая разновидность полар. По сути это распушенное полиэстровое волокно на эластичной ниточной основе. Основной недостаток этого материала — низкая износостойкость, но мы не так много времени проводим в воде и срок службы получается вполне приемлемым, особенно если использовать его дорогие качественные варианты. Ограничением является также толщина основной ткани и малая эффективность по наращиванию слоёв. Поэтому из флиса получается прекрасное термобельё, способное обеспечить тепло и удобство при использовании сухого костюма в условиях, где массовому потребителю предлагается мокрый: 24-30ºС🛈. Также комбинезон или комплект куртка+штаны из флиса успешно применяются как дополнительный нижний слой с другими, более толстыми поддёвками. При понижении температуры воды нам необходимо увеличивать газовую прослойку, сохраняя её паропроницаемость и неподвижность газа внутри неё. Здесь наиболее эффективны различные нетканные микрофибровые волокна, их недостатком является очень низкая механическая прочность и они требуют «чехла», к которому тоже есть ряд требований. На внутренний слой нашего «чехла» логично просится вышеупомянутый флис, но не тут-то было. Толстые поддёвки с подкладкой из флиса оказались сложны в плане надевания, особенно в районе штанин и рукавов, также флис эффективно впитывает запахи, что приводит к необходимости чаще стирать изделие, тем-самым приводя к повышенному износу, в первую очередь именно флисовой подкладки. Как итог, подкладочный слой стали делать из нейлонов, обеспечивающих гладкое скольжение при надевании/снимании и хороший влагоотвод в процессе эксплуатации. Ещё больше требований возникло к наружному слою. Он должен иметь достаточную механическую прочность чтобы защитить нежное волокно внутри костюма, являться хорошей влагозащитной мембраной, при очень высокой паропроницаемости, иметь привлекательный внешний вид. Здесь на помощь приходят различные нейлоны и полиэстеры со специальными типами плетения и пропитками (не покрытиями). Данные типы тканей почти совсем не тянутся и для обеспечения подвижности (особенно плечевых суставов) используются эластичные вставки из иных материалов. На данном этапе мы входим в конфликт с частым желанием потребителя применять водолазный утеплитель в качестве верхней спортивной одежды на открытом воздухе — ветрозащита таких тканей оставляет желать лучшего. В зависимости от состава наполнителя и его количества (толщины, которую ошибочно принято измерять в г/м2) такого рода утеплители показывают свою эффективность при температурах воды от 2ºС и выше.

Некоторым особняком основном из-за цены) стоят два типа водолазных утеплителей: с электроподогревом и с несжимаемым наполнителем.

Поддёвка с электроподогревом это то, что действительно греет т.к. в её составе имеется источник тепла, чаще всего это резистивный нагревательный провод. Попытки применения электропроводящих тканей не увенчались успехом на данный момент (по крайней мере нам таковые неизвестны). К сожалению, не все производители водолазного оборудования, даже весьма именитые, имеют достаточно опыта и знаний по применению электронагревательных приборов, что часто приводит к выходу из строя поддёвки, а иногда даже и к травмам у потребителей. Массовому внедрению этого типа поддёвок препятствует отсутствие на рынке бюджетного, но при этом надёжного решения с аккумулятором и его подключением (из-за низкой пожаробезопасности популярных сейчас литиевых аккумуляторов, размещение их внутри костюма невозможно, а ввод кабеля от наружного усложняет и существенно удорожает конструкцию). Если же всё сделано с умом, то потребитель получает очень качественное и удобное решение, активно применяющееся технодайверами.

Идея применения несжимаемого наполнителя сама по себе весьма интересна, но незаслуженно отвергнута по экономическим соображениям и из-за неграмотного конструирования изделий некоторыми производителями. Материалов, обеспечивающих полужесткую газовую прослойку довольно много, они широко применяются от нижнего белья и обуви, до самолётостроения и космоса. Но лишь несколько артикулов потенциально применимы для условий дайвинга. В первую очередь, эти материалы созданы для конвекции, которую нам необходимо избегать. Большинство из них вообще не тянутся, а некоторые и довольно плохо гнутся, что лишает их какого либо смысла в нашем случае. Потенциально пригодные материалы требуют очень больших инвестиций в складские запасы, что отпугивает производителей поддёвок, а применение ими более дешёвых аналогов привело к низким эксплуатационным характеристикам изделий и к дискредитации идеи в целом.

Надеемся, что данная статья поможет Вам грамотно подойти к выбору утеплителя для сухого костюма, а если у Вас возникнут сложности, Вы всегда можете обратиться к нам за дополнительной консультацией.

сухой костюмутеплительподдевка 

20.02.2021, 282 просмотра.