Scuba este un dispozitiv individual care permite unui scafandru să se miște liber în timp ce scufundări cu o rezervă de gaz comprimat de respirație. Un costum de scufundare autonom poate funcționa astfel atât cu aerul, cât și cu alte amestecuri respirabile special concepute în acest scop ( nitrox , trimix , hidreliox ...) sau, de asemenea, cu un respirator .
Principiul de funcționare al scufundării se bazează în esență pe o invenție a doctorului Manuel Théodore Guillaumet , în 1838 . Independent de brevetul Guillaumet, această invenție a fost realizată din nou în 1860 de inginerul minier Benoît Rouquayrol (1826-1875) și adaptată pentru scufundări în 1864 cu ajutorul locotenentului naval Auguste Denayrouze (1837-1883). În sfârșit a fost preluat și perfecționat în forma sa actuală de Émile Gagnan și Jacques-Yves Cousteau în 1943 . Această invenție, capital pentru scufundări autonome (fără niciun tub conectat la suprafață), este regulatorul automat, cunoscut și sub denumirea de „flux la cerere”.
„ Costum de scufundare autonom” este, prin urmare, un termen folosit în zilele noastre pentru a desemna echipamentul de respirație subacvatic care rezultă din invenția lui Gagnan și Cousteau . Cu toate acestea, termenul a fost folosit înainte, așa cum a folosit Charles Héderer de exemplu în 1936 pentru a descrie reciclatorul german Draeger DM40.
Aqualung, care dă scafandru libertate completă de mișcare, a fost dezvoltat printr - o serie de inventii realizate în timpul XIX - lea lea și prima jumătate a XX - lea secol. În ceea ce privește cele două secole dinaintea apariției maturității (din secolul al XVIII- lea până în 1943), acestea erau în esență dominate de costume de cască sau „costume de picioare grele”, care conectau scafandrul la suprafață printr-un tub care îi asigura aerul. Înainte de secolul al XVIII- lea, omul a scufundat deja în apnee și de la începutul timpului, dar a fost întotdeauna limitat de durată și adâncime. Problemele de rezolvat au fost următoarele:
Pentru a rezolva aceste probleme, Leonardo da Vinci (1452-1519) și-a imaginat o mască cu o țeavă care aducea aer la scafandru. Concepută pentru adâncimi care nu depășesc câteva zeci de metri, această tehnică este nerealistă, deoarece de la o adâncime de un metru și jumătate respirația devine impracticabilă, cutia toracică umană de fapt neavând puterea de a depăși presiunea exercitată de apă, chiar și la o astfel de adâncime mică. Abia la apariția pompelor de aer (în secolul al XVIII- lea) a adus aerul scufundător la aceeași presiune ca și apa din jur.
Principiul clopotelor submersibile este vechi și s-au efectuat multe experimente. Scufundarea lui Alexandru cel Mare „într-un butoi de lemn acoperit cu piele de măgar acoperită cu ceară de albine” în 325 î.Hr., este un exemplu perfect. Principiul a fost scufundarea unui recipient sigilat, menținând în același timp deschiderea unică în jos, astfel încât în timpul coborârii apa pătrunde treptat și aerul prins în interiorul containerului este comprimat treptat. Dezavantajele pentru scafandri erau spațiul restrâns și reînnoirea imposibilă a aerului. Clopotul lui Edmund Halley (1690) (fizician și astronom care a descoperit ciclul cometei care îi poartă numele) captează aerul care este regenerat de o cantitate de butoaie de aer. Este inspirat de lucrarea prezentată de Denis Papin în 1691 care a sfătuit a „apăsa aerul” prin pompe.
John Lethbridge (1715) își imaginează armura de scufundare cu o deschidere utilizată pentru alimentarea cu aer a burdufului și cealaltă pentru evacuarea aerului stătut.
Sieur Fréminet a proiectat la Paris în 1772 prima cască de scufundare, legată fie de o rezervă de aer, fie de o pompă care o furniza la suprafață. Numele cu care își botează invenția: „mașină hidrostatergatică”.
Cuvântul scaphandre , din grecescul skaphe (barcă) și andros (om), a fost folosit pentru prima dată în 1765 de Jean-Baptiste de La Chapelle , cunoscut sub numele de Starețul Capelei ( 1710 - 1792 ), când a prezentat Academia Regală de Științe o invenție a cărei autor este el. Este un costum căptușit cu plută care permite soldaților sau naufragiilor să plutească pe apă și să traverseze cursurile de apă. El demonstrează acest lucru în apele Senei vizavi de Bercy , un oraș situat în prezent în orașul Paris. În 1775 , a publicat Tratatul său despre construcția teoretică și practică a costumului de scufundare sau a bărcii bărbatului .
Costumul de scufundare cu picior greu al lui Augustus Siebe (1837) constă dintr-o cască rigidă cu hublouri, alimentată cu aer de un furtun conectat la o pompă la suprafață, un costum flexibil (primul costum impermeabil) și pantofi cântăriți. Permite atingerea adâncimilor de 60 până la 90 m dar poate suferi accidente (secțiunea conductei, admisie de aer aleatorie, înec ...) și suferă de o lipsă de autonomie. Mișcările sunt lente, ceea ce se datorează greutății (90 kg în total) și poziției verticale (rezistența maximă a apei la mișcare). În 1855 , Joseph-Martin Cabirol (1799-1874) a prezentat la Expoziția Universală din Paris primul costum de scufundare cu capacitatea de a evacua aerul stătut printr-o supapă pentru uz manual situată pe casca de hublou.
În acest stadiu de dezvoltare tehnologică (Fréminet, Siebe , Cabirol, precum și alți inventatori), o etapă în care aerul este încă pompat de la suprafață, fluxul de aer este mai mult sau mai puțin regulat și inadecvat nevoilor. motiv pentru care inventatorii au căutat tot mai mult un sistem care să permită scafandrului să:
În 1915, pentru a răspunde la o întrebare a amiralului Boué de Lapeyrère , Auguste Boutan a oferit un costum de scufundare de tip greutate pe picior pe care l-a dezvoltat împreună cu fratele său Louis Boutan și care a oferit scafandrului un sistem de reciclare și tratare. evită alimentarea cu aer de la suprafață. Costumul de scufundare este acceptat de marină și produs, dar nevoia de a instrui scafandri în utilizarea sa limitează utilizarea acestuia.
Succesul acestor trei obiective a dat naștere unui model de costum de scufundare cu regulator, primul din istorie, cel al lui Benoît Rouquayrol și Auguste Denayrouze . Această invenție a 1860 „regulator“ de Benoît Rouquayrol (destinate pentru salvarea minerilor în caz de „ grizu “ sau galerii miniere inundate), a fost adaptat pentru simulare cu ajutorul lui Auguste Denayrouze în 1864. De fapt, o mai veche brevetul de reglementare a fost depus la14 noiembrie 1838de doctorul Manuel Théodore Guillaumet, originar din Argentan . Acest prim regulator a fost conectat la suprafață printr-o pompă și, prin urmare, nu a fost autonom, dar principiul său de funcționare a fost același cu cel al Rouquayrol și Denayrouze și mai târziu al lui Cousteau și Gagnan . Cu siguranță, regulatorul Guillaumet nu a urmat exemplul din cauza absenței unui rezervor intermediar care ar fi asigurat o rezervă de siguranță în cazul ruperii sau separării tubului de alimentare cu aer. Rouquayrol și Denayrouse au adus această noutate și au putut astfel să își opereze „aparatul de scufundare” cu siguranța minimă necesară. Scafandrul Rouquayrol-Denayrouze a fost aprobat de Marina Imperială franceză în 1864 și a câștigat medalia de aur la Expoziția Universală de la Paris în 1867 , dar totuși nu a reușit să rezolve problema autonomiei suficiente (o jumătate de oră la maximum 10 metri adâncime ) în principal din cauza limitei de aer comprimat care ar putea fi conținută în rezervele portabile ale timpului (30 până la 40 de bari de presiune, nu mai mult). Problema a fost rezolvată în 1943 odată cu invenția scufundării moderne.
În timpul ocupației germane din timpul celui de-al doilea război mondial , Franța a cunoscut o penurie de benzină, rechiziționată constant de germani. Émile Gagnan (inginer la Air Liquide ) obține un regulator Rouquayrol-Denayrouze de la compania Piel pe care îl folosește pentru a opera gazificatoare auto și depune un brevet pentru un regulator miniaturizat de bakelită. Henri Melchior, șeful său, crede că acest regulator poate fi în folosul ginerelui său, Jacques-Yves Cousteau , care încearcă din 1937 să dezvolte un costum de scufundare autonom autonom, cu flux automat (sau flux „la cerere”) "), deoarece cel de atunci trebuia folosit manual („ regulatorul de presiune ” al lui Le Prieur ). Melchior face apoi prezentările celor doi bărbați, Gagnan și Cousteau, care se întâlnesc la Paris înDecembrie 1942.
Jacques-Yves Cousteau adaptează regulatorul lui Émile Gagnan la o rezervă de aer comprimat și, supravegheat de Gagnan și un prieten al acestuia (numit Gauthier), face primele teste subacvatice ale regulatorului său în Marne : când scafandrul se află la regulatorul orizontal funcționează corect, dar când stă în picioare pornește în flux continuu și când este cu susul în jos este opus, aerul ajunge cu greu. Cousteau și Gagnan decid apoi să readucă expirația la nivelul membranei regulatoare, care echilibrează aerul cu presiunea ambiantă și închide debitul în timpul expirației. Jacques-Yves Cousteau a plecat apoi la Bandol , în Var , după ce i-a ordonat lui Émile Gagnan să-i trimită cel care va fi prototipul rezultat din modificarea acordată. O primește într-o dimineață de laIunie 1943la stația Bandol și a pus-o imediat la încercare pe plaja Barry, vizavi de vila cu același nume, care aparținea prietenului său Philippe Tailliez . Cousteau avea și o vilă apropiată de cea a lui Tailliez, Vila Baobab (în Sanary-sur-Mer ), dar aceasta din urmă se afla într-un mic golf, departe de privirile curioase.
Pentru testul acestui al doilea prototip, Cousteau a fost de data aceasta sub supravegherea soției sale Simone Melchior (cu care se căsătorise în 1937) care a rămas la suprafață pentru a-și urmări soțul cu ochii datorită unei măști de scufundări și a unui snorkel . Doi dintre prietenii lui Cousteau îl așteptau pe plajă, Philippe Tailliez și Frédéric Dumas . Acesta din urmă, un apediu excelent, a trebuit să intervină imediat în cazul în care Simone a declanșat alarma. Dar nu a fost necesar, deoarece de data aceasta testul a fost un succes. În același an 1943, Cousteau și Gagnan au brevetat „costumul de scufundare Cousteau-Gagnan”. La sfârșitul războiului, au fost construite câteva exemple de „Cousteau-Gagnan”, prototipuri, dar Cousteau și Gagnan au brevetat „CG45” în 1945 („C” pentru Cousteau, „G” pentru Gagnan și „45” pentru 1945 ), care va fi comercializat și sub denumirea „Aqua-Lung” (termen englezesc inventat de Cousteau în scopuri de marketing și care înseamnă „plămân acvatic”). În 1946, Air Liquide a creat o marcă de regulatoare și echipamente de scufundare, La Spirotechnique , iar în același an a început să producă și să distribuie în masă CG45. Mai târziu au sosit Mistral (aprilie 1955) și alte modele tot mai sofisticate (Royal Mistral, Spiro 8, Cristal ...).
Dezvoltarea costumului spațial autonom este, prin urmare, legată de mai multe descoperiri tehnologice:
Scufundătorul autonom este de obicei echipat:
Unii scafandri folosesc un respirator în care aerul expirat este tratat pentru a fi sigur să respire din nou: CO 2 este absorbit și aerul expirat este îmbogățit cu oxigen. Aerul circulă astfel într-un circuit închis sau semiînchis ( Semi-închis Respirator , SCR). Prima soluție nu eliberează bule pe suprafață, este folosită, printre altele, de înotătorii de luptă (dar nu permite scufundări adânci).
În viitorul apropiat, ar trebui să fie posibil să vedem sosirea costumelor de scufundări folosind fluide respiratorii în loc de amestecuri de gaze .
Costumul de scufundare autonom permite:
Vesta stabilizatoare (foarte des prescurtată ca „înjunghiere” sau pur și simplu „vestă”, dar numită și dispozitivul de control al flotabilității (BCD) în limba engleză, prescurtată și ca „BC”) permite schimbarea flotabilității și echilibrarea în apă conform lui Archimedes principiul . Înjunghierea poate fi umflată prin gură sau automat cu sistemul direct , care este conectat la sticlă.
Autonomia de scufundare și explorare variază de la 2 ore la 30 de minute, în funcție de un număr foarte mare de parametri:
În ceea ce privește mișcarea în apă, scafandrul obține o mișcare mai flexibilă și mai rapidă datorită unei bune cunoștințe a propriei sale hidrodinamici. Aripioarele îi permit să înoate în 3 dimensiuni. Cu toate acestea, problemele inerente presiunii rămân.
De la comercializarea de către Cousteau și Gagnan a invenției lor (în 1946: primul model de regulator comercializat, CG45), milioane de scafandri s-au scufundat și continuă să se scufunde doar pentru plăcerea lor, în mările lumii întregi și în s dând foarte des, de exemplu, fotografierii ființelor vii din mediul marin sau acvatic. Cu toate acestea, respirația vizibilă poate speria cele mai înfricoșătoare animale.
Scuba este foarte utilă în multe zone legate de lumea acvatică: arheologie subacvatică , biologie marină , întreținerea și repararea geamandurilor sau a plaselor anti-rechin în apropierea porturilor și coastelor, căutarea obiectelor sau cadavrelor în râu și diviziile maritime ale forțelor militare, jandarmerie, poliție sau pompieri, prospecții oceanografice etc. Militarii favorizează utilizarea reciclatorilor care nu produc bule.
În domeniul turismului și în conformitate cu fiecare structură legală, multe centre de scufundări sunt autorizate să se constituie ca o companie privată și să ofere, contra remunerație, serviciile lor scafandrilor recreaționali.
În domeniul cu adevărat profesional al lucrărilor publice subacvatice, prima companie din acest domeniu, care a folosit costumul de scufundare autonom Cousteau-Gagnan, a fost creată de André Galerne în 1952. A reunit tinerii membri ai clanului Claude Sommer al Éclaireurs de France la bordul unei bărci. ”o barjă de beton situată la Pont de Bercy , unde se află în prezent Ministerul Finanțelor . Numit în primul rând SGTMF pentru Société Générale des Travaux Maritimes et Fluviaux, în 1955 a devenit faimosul SOGETRAM . A fost o afacere sub forma unui SCOOP sau a unei comunități muncitoare, al cărei motto tipic este „un singur om, o acțiune”.