Aqua-Lung [1] fue el primer aparato de respiración subacuática autónomo de circuito abierto (o "buceo") que alcanzó popularidad y éxito comercial en todo el mundo. Esta clase de equipo ahora se conoce comúnmente como regulador de buceo de doble manguera , [2] o válvula de demanda . El Aqua-Lung fue inventado en Francia durante el invierno de 1942-1943 por dos franceses: el ingeniero Émile Gagnan y Jacques Cousteau , que era un teniente naval ( en francés : teniente de vaisseau ). Permitió a Cousteau y Gagnan filmar y explorar bajo el agua más fácilmente. [3]
La invención revolucionó el buceo submarino autónomo al proporcionar un sistema compacto y confiable capaz de alcanzar una mayor profundidad y resistencia que sus precursores, y fue un factor importante que influyó en el desarrollo del buceo recreativo después de la Segunda Guerra Mundial.
El regulador de demanda Aqua-Lung de doble manguera es la base de todos los reguladores de buceo modernos. Se utiliza un diafragma para controlar una válvula que entrega el gas respirable al buzo según demanda, a la presión del agua ambiente. Sin embargo, el diseño ha cambiado a un sistema de manguera única, donde la segunda etapa se divide de la primera etapa junto con la válvula de escape, ya que deben mantenerse a la misma profundidad, y reposicionarse en la boca del buzo, eliminando la necesidad de manguera de escape, y permite el uso de una manguera más resistente y de menor diámetro para el suministro de gas de presión intermedia a la válvula de segunda etapa en la boquilla, pero aumenta la carga en la mandíbula del buceador y libera burbujas más cerca de los ojos y oídos.
El Aqua-Lung es un sistema de demanda de circuito abierto autónomo , lo que significa que el gas respirable se proporciona desde un almacenamiento de alta presión llevado al buzo según demanda, cuando el buzo inhala y reduce la presión en la manguera de suministro, y el el flujo se corta cuando no es necesario y que, una vez respirado, el gas exhalado se expulsa al entorno. Los sistemas de buceo inventados antes del Aqua-Lung eran en su mayoría equipos de rebreather de circuito cerrado , en los que el gas respirable fluye a través de una manguera de presión ambiental hasta el buceador, y el gas exhalado se devuelve a través de un depurador que elimina el dióxido de carbono, a un depósito contrapulmonar. Se agrega algo de gas fresco para mantener el contenido de oxígeno y luego se hace circular de regreso al buceador en un circuito cerrado. En los sistemas de flujo libre de circuito abierto, el aire se suministra a una velocidad aproximadamente constante y el buceador utiliza sólo una parte relativamente pequeña del gas que pasa.
El regulador Aqua-Lung original era una unidad de una sola etapa, empaquetada en una carcasa circular de latón montada en la válvula del cilindro detrás del cuello del buceador. El gas a alta presión fluye hacia el regulador desde la salida de la válvula del cilindro y es bloqueado por la válvula de demanda. Cuando el buceador consume gas a presión ambiental, la presión cae en la cámara de baja presión y el diafragma se deforma hacia adentro empujando contra el empujaválvulas. Esto abre la válvula de alta presión permitiendo que el gas fluya más allá del asiento de la válvula hacia la cámara de baja presión. Cuando el buzo deja de inhalar, la presión en las cámaras de baja presión aumenta rápidamente hasta que el diafragma vuelve a su posición neutral y ya no presiona el elevador de válvula, cortando el flujo hasta que se toma la siguiente respiración. En un regulador de una sola etapa, el caudal a través del orificio de la válvula de demanda variará dependiendo de la presión del cilindro para el mismo tamaño de apertura, y la fuerza de apertura requerida variará dependiendo de la presión de entrada y el área del orificio, lo que en conjunto hace que el caudal de entrega varíe según la La presión en el cilindro cambia. El caudal también se ve afectado por la presión aguas abajo, que varía con la profundidad, por lo que el esfuerzo respiratorio puede variar considerablemente durante una inmersión, incluso sin tener en cuenta la actitud del buceador. [4] : 9–13 [5] : Canal 3
Los modelos posteriores incluían un regulador de primera etapa para proporcionar aire a la válvula de demanda a una presión más baja, compensada por la profundidad, lo que permitía un control más preciso y una mayor sensibilidad a pequeñas diferencias de presión sobre el diafragma de la segunda etapa, pero menos sensibilidad a la variación de presión del cilindro durante la inmersión. , ambas características deseables. Tanto el mecanismo de válvula de primera como la segunda etapa del regulador están empaquetados en una carcasa circular de latón montada en la válvula del cilindro detrás del cuello del buzo. El gas a alta presión fluye hacia el regulador desde la salida de la válvula del cilindro y es bloqueado por la válvula de primera etapa. La primera etapa reduce la presión del cilindro a una presión entre etapas, unos pocos bares bastante constantes por encima de la presión ambiental, establecida por un resorte ajustable que precarga el diafragma. Luego, la segunda etapa reduce el gas respirable entre etapas a presión ambiental. [4] : 17–20 [5] : Canal 3
El diafragma de la primera etapa es una cubierta flexible accionada por resorte para la cámara de presión entre etapas. Cuando el buzo consume gas de la segunda etapa, la presión cae en la cámara entre etapas y el diafragma se deforma hacia adentro empujando contra el elevador de válvula. Esto abre la válvula de alta presión permitiendo que el gas fluya más allá del asiento de la válvula hacia la cámara entre etapas. Cuando el buzo deja de inhalar, la presión en las cámaras de baja presión aumenta rápidamente hasta que el diafragma vuelve a su posición neutral y ya no presiona el elevador de válvula, cortando el flujo hasta que se toma la siguiente respiración. [4] : 9–13 [5] : Canal 3
La segunda etapa, o etapa de válvula de demanda, mantiene el gas en la cámara entre etapas hasta que se abre mediante una reducción de presión en la cámara de baja presión. Reduce la presión del suministro de aire entre etapas a una presión muy cercana a la ambiental cuando el buceador inhala el aire en la cámara de baja presión y el diafragma de baja presión más grande y más sensible se desvía hacia adentro para empujar contra la palanca que opera la válvula de segunda etapa. Cuando el buceador deja de inhalar, el flujo continúa solo hasta que la presión en la cámara de baja presión equilibra la presión del agua ambiental en el exterior del diafragma de baja presión. [5] : Ch3
Para evitar el flujo libre o una contrapresión de escape excesiva, la válvula de escape debe estar a la misma profundidad que el diafragma, y el único lugar confiable para hacerlo es en la misma carcasa. El aire fluye a través de un par de mangueras de caucho corrugado de gran diámetro hacia y desde la boquilla. La manguera de suministro está conectada a un lado del cuerpo del regulador y suministra aire a la boquilla a través de una válvula de retención, y el aire exhalado regresa a la carcasa del regulador en el exterior del diafragma, también a través de una válvula de retención en el otro lado de la boquilla y a través de otra válvula de escape antirretorno en la carcasa del regulador. [5] Las válvulas antirretorno instaladas en cada una de las mangueras de respiración donde se conectan a la boquilla evitan que el agua que entre en la boquilla entre en la manguera de inhalación y garantiza que, una vez que se sopla en la manguera de exhalación, no pueda fluir de nuevo. Esto aumenta ligeramente la resistencia al flujo de aire y el trabajo respiratorio , pero hace que el regulador sea más fácil de limpiar, particularmente cuando el buceador no tiene suficiente aire en sus pulmones para limpiarlo con una exhalación brusca. Al girar en la dirección correcta en posición horizontal, el agua atrapada fluirá por gravedad hacia la manguera de escape, y cuando la boquilla sea menos profunda que el diafragma, el regulador tenderá a fluir libremente cuando salga de la boca, lo que también puede utilizarse para purgar la manguera de inhalación. [5] : 341
Lo ideal es que la presión suministrada sea igual a la presión en reposo en los pulmones del buceador, ya que esto es a lo que los pulmones humanos están adaptados para respirar. Con un regulador de doble manguera detrás del buceador a la altura de los hombros, la presión suministrada cambia según la orientación del buceador. Si el buzo rueda boca arriba, la presión del aire liberada es mayor que en los pulmones. Los buzos aprendieron a restringir el flujo usando la lengua para cerrar la boquilla. Cuando la presión del cilindro se estaba agotando y la demanda de aire aumentaba, un giro hacia el lado derecho facilitaba la respiración. [5] : 341 Levantar la boquilla por encima del regulador aumenta la presión entregada del gas en la boca y aumenta la resistencia al escape, y bajar la boquilla reduce la presión entregada y aumenta la resistencia a la inhalación.
Un regulador de respiración subacuático anterior, conocido como régulateur , fue inventado en Francia en 1860 por Benoît Rouquayrol . Primero lo concibió como un dispositivo para ayudar a escapar de minas inundadas. El regulador Rouquayrol se adaptó al buceo en 1864, cuando Rouquayrol conoció al teniente de vaisseau Auguste Denayrouze . El aparato Rouquayrol-Denayrouze entró en producción y comercialización en masa el 28 de agosto de 1865, cuando el Ministro de Marina francés encargó las primeras unidades. [6]
Después de 1884, varias empresas y empresarios compraron o heredaron la patente y la produjeron hasta 1965. En 1942, durante la ocupación alemana de Francia, la patente estaba en manos de la Compañía Bernard Piel ( Établissements Bernard Piel ). [7] Uno de sus aparatos fue para Émile Gagnan , un ingeniero empleado por la compañía Air Liquide . Gagnan lo miniaturizó y lo adaptó a los generadores de gas en respuesta a la escasez de combustible, consecuencia de las requisas alemanas. El jefe de Gagnan, Henri Melchior, sabía que su yerno Jacques-Yves Cousteau estaba buscando un regulador automático de demanda para aumentar la resistencia útil del aparato respiratorio subacuático inventado por el comandante Yves le Prieur , [8] por lo que presentó a Cousteau a Gagnan en diciembre de 1942. Por iniciativa de Cousteau, el regulador Gagnan fue modificado para su uso en buceo. A Cousteau y Gagnan se les concedió una patente unas semanas más tarde, en 1943. [9] Después de la guerra, en 1946, ambos fundaron La Spirotechnique como una división de Air Liquide para producir en masa y vender su invento, esta vez bajo un nuevo nombre. Patente de 1945 y conocida como CG45 ("C" de Cousteau, "G" de Gagnan y "45" de 1945). Este mismo regulador CG45, producido durante más de diez años y comercializado en Francia a partir de 1946, fue el primero en denominarse "Aqua-Lung". En Francia, los términos scaphandre autonome ("equipo de buceo autónomo"), scaphandre Cousteau-Gagnan ("equipo de buceo Cousteau-Gagnan") o CG45 eran lo suficientemente significativos para su comercialización, pero para vender su invento en los países de habla inglesa, Cousteau necesitaba un nombre atractivo siguiendo los estándares del idioma inglés. Luego acuñó el nombre comercial Aqua-Lung .
A finales de los años 1940 y principios de los años 1950, La Spirotechnique comenzó a exportar el Aqua-Lung y a arrendar su patente a empresas extranjeras como la británica Siebe Gorman . El equipo tuvo un gran éxito en comparación con el aparato Rouquayrol-Denayrouze, que estaba limitado porque la tecnología de la época sólo podía producir tanques de aire comprimido que podían contener 30 atmósferas , lo que permitía inmersiones de sólo 30 minutos a no más de diez metros de profundidad. . [10] Antes de 1945, los buzos franceses preferían el traje de buceo tradicional estándar con casco de cobre y aire respirable suministrado desde la superficie. Cuando el Aqua-Lung estuvo disponible para uso comercial, los buzos de todo el mundo encontraron el equipo Cousteau-Gagnan más pequeño y más fácil de usar que los aparatos Le Prieur o Rouquayrol-Denayrouze. El Aqua-Lung también podría montarse en tanques de aire más resistentes y fiables con capacidad para 200 atmósferas, [11] permitiendo ampliar la duración de la inmersión a más de una hora a profundidades significativas, incluido el tiempo necesario para las paradas de descompresión .
Los primeros Aqua-Lungs de Cousteau-Gagnan (como el CG45 de 1945 o el Mistral de 1955) eran equipos de buceo de circuito abierto con doble manguera . Desde entonces, varios fabricantes han realizado configuraciones similares con diferentes detalles de diseño y números de cilindros. Al igual que el buceo de circuito abierto con reguladores de una sola manguera, consistían en uno o más cilindros de buceo de alta presión y un regulador de buceo (el Aqua-Lung ) que suministraba al buceador gas respirable a presión ambiente a través de una válvula de demanda. Durante más de diez años, como se ve en las películas Épaves ( Naufragios , 1943) y Le Monde du Silence ( El mundo silencioso , 1956), el principal equipo de buceo utilizado por Cousteau y sus buceadores era un Aqua-Lung montado sobre tres cilindros de buceo, uno siendo utilizado como reserva. [12] El Aqua-Lung permitió a los buceadores pasar más tiempo bajo el agua y, junto con la invención de varias cámaras submarinas, filmar y explorar más libremente. [13]
El Aqua-Lung no fue el primer aparato de respiración subacuática autónomo, pero sí el primero en ser muy popular. En 1934, René Commeinhes desarrolló un aparato respiratorio para bomberos adaptado para el buceo como GC - 42, y patentado en abril de 1942 (nº 976,590) por su hijo Georges en 1937. Fue utilizado por la Armada francesa durante la primeros años de la Segunda Guerra Mundial. Era un sistema de circuito abierto alimentado desde dos cilindros de 200 bar y utilizaba un regulador de una sola etapa para suministrar gas a una bolsa entre los dos cilindros montados en la parte posterior a una presión ligeramente superior a la ambiental. Luego, el gas se suministraba al lado izquierdo de una máscara facial completa mediante una manguera de goma corrugada y se expulsaba directamente por el lado derecho de la máscara. [14]
No está claro quién inventó el primer regulador de manguera única. La invención fue motivada por un esfuerzo por eludir la patente de Aqua-Lung sobre el regulador de doble manguera, que implicaba el retorno de los gases de escape al regulador para reducir la presión diferencial y, por lo tanto, reducir la cantidad y variación de la sobrepresión o la subpresión del el gas respirable en los pulmones. El regulador de manguera única logra esto reubicando el diafragma sensor de presión de la segunda etapa al punto de escape en la boquilla, en lugar de dirigir el escape de regreso al diafragma del regulador en el cilindro.
Un anuncio en Popular Mechanics de octubre de 1950 ofrecía la venta de un regulador de manguera única a través de Divers Supply en Wilmington, California. [15] Aproximadamente al mismo tiempo que Divers Supply comenzó a vender el regulador Sport Diver, el australiano Ted Eldred diseñó un regulador de manguera única de dos etapas que comercializó en Australia como Porpoise . [16] Prácticamente todos los reguladores de buceo de circuito abierto modernos utilizan el diseño de dos etapas de una sola manguera, aunque Aqualung comercializó un modelo Mistral modernizado de doble manguera en 2005 y 2006. [17]
Aqualung , Aqua-Lung y Aqua Lung son marcas comerciales registradas de equipos de respiración para buceo. Ese nombre comercial originalmente era propiedad en Estados Unidos de una empresa conocida como US Divers (ahora Aqua Lung America ). El término estaba en uso antes de que René Bussoz, propietario de una tienda de artículos deportivos llamada René Sports en Los Ángeles, registrara la marca. Obtuvo un contrato con Air Liquide , la empresa matriz de Aqua Lung/La Spirotechnique , para importar el nuevo equipo de buceo a los Estados Unidos para venderlo en la costa del Pacífico (SPACO Inc. tenía el contrato para la costa atlántica). Bussoz cambió el nombre de su empresa a US Divers y registró el nombre Aqua-Lung. Esto resultó ser un acierto, porque cuando la empresa francesa decidió no renovar su contrato de cinco años, nadie había oído hablar de su producto, pero todos conocían los nombres que había registrado. Bussoz vendió la empresa y los nombres comerciales obteniendo una considerable ganancia y regresó a Francia. El nombre US Divers sonaba muy oficial y muy americano, pero era propiedad de un francés y vendido a una empresa francesa.
Air Liquide mantuvo la patente del "Aqualung" original (también escrito como "Aqua-Lung" o "Aqua Lung") hasta que la patente expiró entre 1960 y 1963. El término "Aqualung", hasta donde se sabe, apareció por primera vez. impreso en la página 3 del primer libro de Jacques-Yves Cousteau , The Silent World , en 1953. El uso público de la palabra "aqualung" y el interés público por los Aqualungs y el buceo se iniciaron alrededor de 1953 en los condados de habla inglesa por un artículo de la revista National Geographical Society sobre la expedición arqueológica submarina de Cousteau a Grand Congloué. En Francia, el buceo con aquaung fue popularizado por la película Épaves de Cousteau , mientras que su libro El mundo silencioso también ayudó significativamente.
Al igual que con otras marcas registradas , el término "aqualung" se convirtió en una marca genérica en los países de habla inglesa como resultado del uso común por parte del público y en publicaciones, incluidos los manuales oficiales de buceo de la BSAC . Presumiblemente, los abogados de Cousteau o Air Liquide podrían haber ralentizado o detenido esta generalización tomando medidas inmediatas, pero esto no parece haber sido hecho en Gran Bretaña, donde Siebe Gorman poseía los derechos británicos tanto sobre el nombre comercial como sobre la patente.
En los Estados Unidos, el término aqualung fue popularizado por la popular serie de televisión Sea Hunt (1958), en la que aparecían Aqua-Lungs reales en los primeros episodios. Esta serie nunca dijo que un regulador de buceo pudiera tener otro nombre o ser fabricado por otra persona, pero Voit Rubber Corporation proporcionó la mayor parte del equipo de buceo utilizado en la serie y suministró a Mike Nelson, el personaje principal. La palabra "aqualung" se usaba comúnmente en discursos y publicaciones como término para un aparato respiratorio de circuito abierto controlado por válvula de demanda (incluso después de que expiró la patente de Air Liquide y otros fabricantes comenzaron a fabricar equipos idénticos), ocasionalmente también para rebreathers , y en usos figurativos (como "la inmersión de burbujas de aire de la araña de agua "). La palabra entró en el idioma ruso como sustantivo genérico акваланг ("akvalang"). Esa palabra fue adoptada en lituano como sustantivo genérico "akvalangas"; "langas" en lituano significa "ventana", lo que le da un significado literal "ventana acuática".
En Estados Unidos, US Divers logró mantener "Aqualung" como marca registrada. El acrónimo "SCUBA", o "Aparato de respiración submarino autónomo", se originó en la Marina de los Estados Unidos , donde se refería a un rebreather de oxígeno de hombre rana diseñado por Christian J. Lambertsen . SCUBA se convirtió en el término genérico para cualquier tipo de equipo de respiración autónomo para buceo, y pronto el acrónimo SCUBA se convirtió en un sustantivo común: " scuba ", todo en minúsculas. "Scuba" fue durante un tiempo una marca registrada – utilizada por Healthways , ahora conocida como Scubapro – uno de los competidores de US Divers. [ cita necesaria ]
En Gran Bretaña, Siebe Gorman (que poseía los derechos del nombre comercial "Aqualung") no hizo ningún intento serio de controlar el uso de la palabra, y "aqualung" siguió siendo una palabra genérica pública y común para ese tipo de aparato, incluso en el Reino Unido. Publicaciones oficiales de Aqua Club – desde hace muchos años.
Aqua Lung America , el nombre actual de US Divers Company, ahora fabrica rebreathers cuyos nombres comerciales o descripciones de catálogo incluyen la palabra "Aqualung". Aqua Lung America utiliza ahora el nombre US Divers como marca comercial para su línea de equipos de snorkel . [ cita necesaria ]