science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Diep ademhalen:nieuwe rebreather helpt marineduikers onder de golven

Een duiker van de Amerikaanse marine geeft het OK-teken na zijn duik met behulp van het door Office of Naval Research Global TechSolutions gesponsorde MK29 Mixed Gas Rebreather-systeem, die werd ontwikkeld in het Naval Surface Warfare Center, Divisie Panama Stad. Het nieuwe systeem bespaart helium, wat een waardevolle natuurlijke hulpbron is, de inzet van marineduikers versnellen, en de veiligheid te vergroten. Credit:foto van de Amerikaanse marine door John F. Williams/Released

De gespierde duiker van de Amerikaanse marine hees een levensondersteunende ademautomaat van 60 pond op zijn rug, zette toen een metalen helm van 30 pond op.

Collega-duikers verbond zijn duikpak met een "navelstreng"-slang die ademgas inpompte en communicatie met de oppervlakte tot stand bracht. Na goedkeuring te hebben gekregen om het water op te gaan, de duiker daalde af in een grote testpool bij Naval Surface Warfare Center Panama City (NSWC), Florida - de thuisbasis van de Navy Experimental Diving Unit.

De missie van de duiker:demonstreer de effectiviteit van de MK29 Mixed Gas Rebreather - een nieuw prototypesysteem dat het eerste in zijn soort is binnen de duikgemeenschap van de marine. ontwikkeld door NSWC Panama City.

De technologie wordt gesponsord door het Office of Naval Research Global (ONR Global) TechSolutions-programma. TechSolutions is ONR Global's snel reagerende wetenschaps- en technologieprogramma dat prototypetechnologieën ontwikkelt om problemen aan te pakken die worden geuit door matrozen en mariniers, meestal binnen 12 maanden.

"Dit rebreathersysteem is een geweldige kans om de mogelijkheden van marineduikers te verbeteren en hun inzet te versnellen, " zei ONR Command Master Chief Matt Matteson, die aan het hoofd staat van TechSolutions.

Duikmissies van de marine omvatten reddingsacties onder water, explosieve Opruimingsdienst, scheepsromp onderhoud, herstel van gezonken apparatuur, en berging van schepen en vliegtuigen.

Onder de golven, Marineduikers ademen een zorgvuldig mengsel van zuurstof en stikstof in. Onder de 150 voet, echter, stikstof wordt giftig, wat leidt tot stikstofnarcose, een slaperigheid die de mentale scherpte ernstig kan doven en een veilige terugkeer naar de oppervlakte in gevaar kan brengen.

De oplossing is om stikstof te vervangen door helium. Echter, helium is duur en moeilijk te verkrijgen vanwege recente wereldwijde tekorten. En de marine heeft er veel van nodig voor missies en trainingsoefeningen, eisen dat gasflessen op begeleidende schepen of vliegtuigen worden vervoerd.

De MK29 rebreather lost deze problemen op. Gebruikt zuurstof-helium wordt gefilterd door een koolstofdioxidewasser, die koolstofdioxide verwijdert en de ademende gassen terugvoert naar de duiker.

Het resultaat? Zeer weinig ventilatie (weggeefbubbels) - of verspild helium.

"De MK29 verlaagt de heliumbehoefte met ongeveer 80 procent, " zei Dr. John Camperman, een senior wetenschapper die toezicht houdt op de ontwikkeling van de MK29 bij NSWC Panama City. "Duikers kunnen meer duiken maken met dezelfde hoeveelheid gas, of breng minder helium mee."

Testresultaten suggereren dat dit systeem een ​​grote aanwinst zal zijn voor marineduikers - die niet alleen meer duiken kunnen maken, maar ook langer onder water blijven als de gastoevoer aan de oppervlakte wordt onderbroken.

De MK29 vermindert zelfs ademgeluid en beslaan van helmzichtpoorten. Het is ook de eerste duikuitrusting van de marine met 3D-geprinte titanium buizen die de slangen van het ademhalingsspruitstuk van de helm verbinden met de rugzak van de ademautomaat. Dat titanium vermindert het risico dat ademslangen worden doorgesneden door scherpe of gekartelde onderwaterobjecten.

Het idee voor de MK29 kwam van een meesterduiker van NSWC Panama City, die contact opnam met TechSolutions op zoek naar een manier om het heliumverbruik te verminderen met behulp van nieuw beschikbare rebreathertechnologie. Zich bewust van de expertise van Camperman en zijn team, TechSolutions vroeg hen om de MK29 te ontwikkelen.

Het onderzoeksteam van Camperman zal dit jaar nog meer MK29-tests uitvoeren - en hopen volgend jaar de rebreather in de hele vloot te zien verschijnen.