במאמר הקודם הצגנו את ההבדלים העיקריים בין  סוגי הדרגות הראשונות. בעוד  שהדרגה  הראשונה היא זו שקובעת את יכולותיו הבסיסיות של הווסת, איכות הנשימה  תקבע בסופו של דבר ע"י הדרגה  השנייה. אם להשתמש בדוגמה מחיי היום יום, במכוניות למשל -  נדמה את מיכל האוויר למיכל הדלק, את הדרגה הראשונה למנוע, את הדרגה השנייה למערכת העברת הכוח, ואת הנהג לצולל.

כמו במכונית שבה מנוע בעל הספק גבוה יכול להיות "מסורס" ע"י מערכת העברת כוח גרועה, כך גם בווסת -  דרגה שנייה ירודה, המשודכת  לדרגה ראשונה איכותית, עלולה לבטל את  איכויותיה של הדרגה הראשונה.

ולמי ששכח נזכיר כי תפקיד הדרגה השנייה -  לספק לצולל אוויר בלחץ הסביבה וע"פ דרישה.

 

איך זה עובד?

 

הדרגה השנייה מקבלת אוויר מצינור הביניים (בלחץ של כ- 8-10 אטמוספרות מעל ללחץ הסביבה). במצב מנוחה, בין שאיפה לנשיפה, היא נמצאת במצב של "שיווי משקל" ואוויר אינו זורם אל הצולל.

במהלך שאיפה, הצולל  מפר את "שיווי המשקל" ואוויר יזרום מהדרגה השנייה אל  מערכת הנשימה של הצולל.

הדרגה השנייה בנויה מקופסה סגורה, קשיחה בבסיסה, וגמישה בחלקה העליון.  החלק העליון הוא דיאפרגמה גמישה, החשופה למים (לחץ הסביבה)  שפועלת על מנוף הדרישה (ראו תרשים). בעת השאיפה נוצר "תת-לחץ" בתוך הדרגה השנייה, והדיאפרגמה בעזרת כוח המים מפעילה לחץ על המנוף, מאחר שמדובר במערכת מכאנית,  על הצולל להתגבר על נקודת "השבירה" של המנוף על-מנת לקבל אוויר.

כדי  להבטיח מאמץ נשימה מזערי, יש להפחית ככל הניתן את  הכוח הנדרש לשינוי  שיווי המשקל. כוח זה הוא נגזרת של  התנגדות הקפיץ והחיכוך של המנגנון . את המאמץ  (כוח) הנדרש לביצוע  שאיפה  מודדים ע"י עמוד מים – גרם/מ"מ. או ביחידות אנרגיה – ג'אול.

במהלך הפליטה  יוצא האוויר דרך  שסתום אל חוזר (שאוטם בעת השאיפה ונפתח בנשיפה).

 

האם כל הדרגות השניות זהות?

 2 stage

כמו בדרגה הראשונה, כך ניתן למצוא  גם בדרגות השניות מספר מנגנונים הפועלים באורח שונה מעט על-מנת להשיג את אותה מטרה.

מרבית הדרגות השניות פועלות על העיקרון של שסתום הנפתח ב"מורד הזרם" - down stream.

בשימוש במנגנון זה -  הכוח לפתיחה וסגירה של המנגנון פועל ישירות על  תושבת השסתום ולפיכך זוהי דרגה שנייה לא מאוזנת.

יתרונות השיטה -  מנגנון פשוט ואמין, מחיר ייצור זול בדרך כלל.

חסרונות -  הצולל אינו יכול לשנות את רגישות הווסת, במקרה של עליה בלחץ הביניים אוויר ישתחרר  לתוך הדרגה השנייה -   Free Flow (תופעה זו אינה מסכנת את הצולל  ועודפי האוויר יצאו דרך המפלט). שינוי תנוחת הצולל  מגדיל/מקטין את ההתנגדות לשאיפה.

פתרונות נוספים - על–מנת להתגבר על ההתנגדות לנשימה, ניתן להוסיף למנוף הדרישה כפתור כיוון שבו הצולל יכול לשנות את רגישות הווסת (התנגדות הקפיץ) במהלך הצלילה. תוספת זו תשפר את איכות הנשימה אולם מסבכת את המנגנון ומייקרת אותו.  

אביזר נוסף ופשוט יותר הוא מעין תריס מכני, שפועל בניצב לפתח יציאת האוויר, ומקטין או מגדיל את נתיב זרימת האוויר.

 

2 stage full knobventuri

 

pilot valve

 דרגה שנייה מאוזנת -  מוכרת גם  כ- Pilot valve   או   Servo asist  - 

 יהיו לא מעט צוללים ואפילו מנוסים שירימו גבה וישאלו הכיצד?  אמנם  זהו מנגנון  נפוץ פחות, אך הוא "חי בועט ונושם".

העיקרון הבסיסי הוא פשוט, והוא מתבסס על מנגנון בעל שני מדורים נפרדים, כאשר לחץ האוויר אינו פועל ישירות על השסתום. בדומה לדרגה ראשונה מסוג דיאפרגמה "מאוזן", גם כאן, שאיפת האוויר מפילה את הלחץ במדור אחד והלחץ הנבנה במדור השני פועל ליצירת שיווין לחצים חדש. בדרך זו ההתנגדות לשאיפה היא מזערית.

יתרונות השיטה – ביצועים טובים ויציבים בכל עומק ורמת דרישת אוויר. אין ירידה בביצועים לארוך זמן.

חסרונות  -  החיסרון העיקרי של ווסת מסוג זה הוא מורכבותו ומחירו הגבוה ברכישה ובאחזקה. צורת הווסת והשימוש בו דורשים הסתגלות ראשונית. למרות איכויותיו, לא כולם אוהבים את האופן שבו הוא מספק את האוויר. 

 

התנגדות לנשיפה

 

גם ההתנגדות לנשיפה יכולה להגדיל את העומס על מערכת הנשימה ולפגוע באיכות האוורור. שסתום הפליטה (אל חוזר) הוא לרוב תוצאה של פשרה בין גודל (קלות נשיפה) לבין מזעור שטח הפנים שלו (יכולת אטימה).

אחד הפתרונות הוא שימוש בשסתום כפול (כמו במנוע מרובה שסתומים). בכך מגדילים את שטח הפנים הכולל תוך שמירה על שסתום קטן.   

בכל מקרה כדאי לדעת כי גם בווסתים תקינים לחלוטין תתיכן כניסת מים בעת השאיפה בהתאם  לתנוחת הצולל במים. לרוב בתנוחה של "עמידת ראש". 

 

עיצוב וצורה

 

להבדיל מהדרגה הראשונה שבה להנדסת האנוש חשיבות משנית כל עוד היא ממלאת את יעודה, בדרגה  השנייה יש לעיצוב השלכה ישירה על  נוחות השימוש ומכאן שגם על איכות חייו של הצולל.

אין כאן נוסחת פלאים ולאורך השנים השתנה העיצוב לא פעם על רקע של אופנה יותר מאשר צורך אמיתי.

יחד עם זאת משתדלים היצרנים להפחית משקל ככל הניתן, תוך שימוש בחומרים פלסטיים מתקדמים, וזאת מבלי לפגוע בחוזק המעטפת.

 

בכתבה זו, כמו בחלקה הראשון נמנענו ככל הניתן מהסברים טכניים מעמיקים והשתדלנו להביא בפניכם את המידע החשוב ואת ההסברים הבסיסיים על אופן הפעולה והסוגים העיקריים הקיימים.

מידע נוסף ומעמיק יותר ניתן לרכוש בהתמחויות והשתלמויות בנושאים טכניים ובקורסי צלילה מתקדמים.

   

בחלקה השלישי והאחרון של הכתבה נתייחס למאפיינים והנקודות עליהם רצוי לתת את הדעת בעת רכישת הווסת.