O mergulho autônomo é um dispositivo individual que permite ao mergulhador se mover livremente enquanto mergulha com uma reserva de gás respiratório comprimido. Um traje de mergulho autônomo pode assim funcionar com ar, bem como com outras misturas respiráveis especialmente concebidas para este fim ( nitrox , trimix , hidreliox ...) ou também com um respirador .
O princípio de funcionamento do mergulho baseia-se essencialmente numa invenção do Doutor Manuel Théodore Guillaumet , em 1838 . Independentemente da patente de Guillaumet, esta invenção foi realizada novamente em 1860 pelo engenheiro de minas Benoît Rouquayrol (1826-1875) e adaptada para o mergulho em 1864 com a ajuda do tenente naval Auguste Denayrouze (1837-1883). Foi finalmente retomado e aperfeiçoado em sua forma atual por Émile Gagnan e Jacques-Yves Cousteau em 1943 . Esta invenção, capital do mergulho autônomo (sem nenhum tubo conectado à superfície), é o regulador automático, também conhecido como “flow on demand”.
" Traje de mergulho autônomo" é, portanto, um termo usado hoje em dia para designar o equipamento de respiração subaquática que resulta da invenção de Gagnan e Cousteau . O termo foi usado antes, no entanto, como Charles Héderer usou, por exemplo, em 1936 para descrever o reciclador alemão Draeger DM40.
Aqualung, que dá o mergulhador completa liberdade de movimento, foi desenvolvido através de uma série de invenções feitas durante o XIX th século ea primeira metade do XX ° século. Como para os dois séculos antes do advento da maturidade (do XVIII th século até 1943) foram essencialmente dominados por ternos capacete ou "adapte às pés pesados", que ligavam o mergulhador para a superfície por um tubo proporcionando-o com o seu ar. Antes do XVIII ° século, o homem já mergulhou em apneia , e desde o início dos tempos, mas sempre foi limitado pela duração e profundidade. Os problemas a serem resolvidos eram os seguintes:
Para resolver esses problemas, Leonardo da Vinci (1452-1519) imaginou uma máscara com um cachimbo levando ar ao mergulhador. Projetada para profundidades não superiores a algumas dezenas de metros, esta técnica é irreal porque a partir de um metro e meio de profundidade a respiração se torna impraticável, a caixa torácica humana realmente não tendo força para superar a pressão exercida pela água, mesmo em tal profundidade rasa. Não foi até ao advento do ar bombas (no XVIII th século) para trazer o ar mergulhador estar na mesma pressão do que a água circundante.
O princípio dos sinos submersíveis é antigo e muitos experimentos foram realizados. O mergulho de Alexandre o Grande "em um barril de madeira coberto com pele de burro revestida com cera de abelha" em 325 aC é um exemplo perfeito. O princípio era imergir um recipiente lacrado mantendo a única abertura para baixo, para que durante a descida a água gradualmente penetrasse e o ar preso dentro do recipiente fosse gradualmente comprimido. As desvantagens para os mergulhadores eram o espaço apertado e a impossibilidade de renovação do ar. O sino de Edmund Halley (1690) (físico e astrônomo que descobriu o ciclo do cometa que leva seu nome) aprisiona o ar que é regenerado por um suprimento de barris de ar. É inspirado no trabalho apresentado por Denis Papin em 1691 que aconselhou para “pressionar o ar” pelas bombas.
John Lethbridge (1715) imagina a armadura de mergulho com uma abertura usada para o fornecimento de ar por foles e a outra para a evacuação de ar viciado.
Sieur Fréminet desenhou em Paris em 1772 o primeiro capacete de mergulho, ligado a uma reserva de ar ou a uma bomba que o abastece à superfície. O nome com que batiza a sua invenção: "máquina hydrostatergatique".
A palavra scaphandre , do grego skaphe (barco) e andros (homem), foi usada pela primeira vez em 1765 por Jean-Baptiste de La Chapelle , conhecido como o Abade da Capela ( 1710 - 1792 ), quando se apresentou a a Royal Academy of Sciences, uma invenção da qual ele é o autor. É um fato forrado a cortiça que permite aos soldados ou náufragos flutuarem na água e cruzarem riachos. Ele demonstra isso nas águas do Sena, em frente a Bercy , uma cidade atualmente localizada dentro da cidade de Paris. Em 1775 , publicou seu Tratado sobre a construção teórica e prática do traje de mergulho ou do barco do homem .
A roupa de mergulho de pés pesados de Augustus Siebe (1837) consiste em um capacete rígido com vigias, alimentado com ar por um tubo conectado a uma bomba localizada na superfície, uma roupa flexível (a primeira roupa impermeável) e calçados com peso. Permite atingir profundidades de 60 a 90 m mas pode sofrer acidentes (troço da tubagem, aspiração de ar aleatória, afogamento ...) e sofre de falta de autonomia. Os movimentos são lentos devido ao peso (90 kg no total) e à posição vertical (máxima resistência da água ao movimento). Em 1855 , Joseph-Martin Cabirol (1799-1874) apresentou na Exposição Universal de Paris o primeiro traje de mergulho com capacidade para evacuar o ar viciado através de uma válvula de uso manual localizada no capacete com vigias.
Nesta fase de avanço tecnológico (Fréminet, Siebe , Cabirol, bem como outros inventores), uma fase em que o ar ainda é bombeado da superfície, o fluxo de ar é mais ou menos regular e inadequado para as necessidades. Do mergulhador, razão pela qual os inventores têm buscado cada vez mais um sistema que permite ao mergulhador:
Em 1915, para responder a uma pergunta de Almirante Boué de Lapeyrère , Auguste Boutan ofereceu um pé-pesado tipo escafandro que ele desenvolveu com seu irmão Louis Boutan , e que ofereceu o mergulhador um sistema de reciclagem e tratamento. Ar em circuito fechado, que evita o fornecimento de ar da superfície. O traje de mergulho é aceito pela Marinha e produzido, mas a necessidade de treinar mergulhadores no seu uso limita seu uso.
O sucesso destes três objetivos deu origem a um modelo de roupa de mergulho com regulador, o primeiro da história, o de Benoît Rouquayrol e Auguste Denayrouze . Esta invenção de 1860, o “regulador” de Benoît Rouquayrol (destinado ao resgate de mineiros em caso de “ incêndio ” ou galerias de minas inundadas), foi adaptado para o mergulho com a ajuda de Auguste Denayrouze em 1864. Na verdade, um mais antigo a patente do regulador foi depositada em14 de novembro de 1838do Doutor Manuel Théodore Guillaumet, originário da Argentina . Este primeiro regulador estava conectado à superfície por uma bomba e, portanto, não era autônomo, mas seu princípio de funcionamento era o mesmo de Rouquayrol e Denayrouze e posteriormente de Cousteau e Gagnan . Certamente o regulador Guillaumet não teve acompanhamento devido à ausência de um tanque intermediário que teria garantido uma reserva de segurança em caso de ruptura ou separação do tubo de alimentação de ar. Rouquayrol e Denayrouse trouxeram essa novidade e puderam operar seus "aparelhos de mergulho" com a segurança mínima exigida. O mergulhador Rouquayrol-Denayrouze foi aprovado pela Marinha Imperial Francesa em 1864 e ganhou a medalha de ouro na Exposição Universal de Paris de 1867 , mas ainda não conseguiu resolver o problema de autonomia suficiente. (Meia hora a 10 metros de profundidade no máximo) principalmente pelo limite de ar comprimido que podia ficar contido nas reservas portáteis da época (30 a 40 bar de pressão, não mais). O problema foi resolvido em 1943 com a invenção do mergulho moderno.
Durante a ocupação alemã durante a Segunda Guerra Mundial , a França passou por uma escassez de gasolina, constantemente requisitada pelos alemães. Émile Gagnan (engenheiro da Air Liquide ) obteve da empresa Piel um regulador Rouquayrol-Denayrouze que usava para operar gaseificadores de automóveis e registrou a patente de um regulador miniaturizado de baquelite. Henri Melchior, seu chefe, pensa então que este regulador pode ser útil para seu genro, Jacques-Yves Cousteau , que desde 1937 tenta desenvolver uma roupa de mergulho autônoma eficiente com fluxo automático (ou fluxo "sob demanda "), porque o da época tinha que ser usado manualmente (“ regulador de pressão ” do Le Prieur ). Melchior faz então as apresentações dos dois homens, Gagnan e Cousteau, que se encontram em Paris emDezembro de 1942.
Jacques-Yves Cousteau adapta o regulador de Émile Gagnan a uma reserva de ar comprimido e, supervisionado por Gagnan e um amigo deste (chamado Gauthier), faz os primeiros testes subaquáticos de seu regulador no Marne : quando o mergulhador está na horizontal o regulador funciona bem, mas quando está parado entra em fluxo contínuo e quando está de cabeça para baixo é o contrário, o ar chega com dificuldade. Cousteau e Gagnan então decidem trazer a expiração de volta ao nível da membrana do regulador, que equilibra o ar com a pressão ambiente e fecha o fluxo durante a expiração. Jacques-Yves Cousteau partiu então para Bandol , no Var , tendo ordenado a Émile Gagnan que lhe enviasse aquele que seria o protótipo resultante da modificação concedida. Ele recebe uma manhã deJunho de 1943na estação Bandol e imediatamente colocado à prova na praia de Barry, em frente à vila de mesmo nome, que pertencia a seu amigo Philippe Tailliez . Cousteau também possuía uma villa próxima à de Tailliez, a Villa Baobab (em Sanary-sur-Mer ), mas esta ficava em uma pequena enseada, longe de olhares indiscretos.
Para o teste deste segundo protótipo, Cousteau ficou sob a vigilância de sua esposa Simone Melchior (com quem ele se casou em 1937), que permaneceu na superfície para seguir o marido com os olhos graças a uma máscara de mergulho e um snorkel . Dois amigos de Cousteau o esperavam na praia, Philippe Tailliez e Frédéric Dumas . Este último, um excelente mergulhador livre, teve de intervir imediatamente caso Simone acionasse o alarme. Mas não foi necessário, pois desta vez o teste foi um sucesso. No mesmo ano de 1943, Cousteau e Gagnan patenteou seu “traje de mergulho Cousteau-Gagnan”. No final da guerra, alguns exemplos de “Cousteau-Gagnan” foram construídos, protótipos, mas Cousteau e Gagnan patentearam o “CG45” em 1945 (“C” para Cousteau, “G” para Gagnan e “45” para 1945 ), que também será comercializado com o nome "Aqua-Lung" (termo em inglês cunhado por Cousteau para fins de marketing e que significa "pulmão aquático"). Em 1946, a Air Liquide criou uma marca de reguladores e equipamentos de mergulho, La Spirotechnique , e no mesmo ano começou a produzir e distribuir em massa o CG45. Mais tarde chegaram o Mistral (abril de 1955) e outros modelos cada vez mais sofisticados (Royal Mistral, Spiro 8, Cristal ...).
O desenvolvimento do traje espacial autônomo está, portanto, ligado a várias descobertas tecnológicas:
O mergulhador autônomo geralmente está equipado:
Alguns mergulhadores usam um rebreather no qual o ar exalado é tratado para poder respirar novamente com segurança: o CO 2 é absorvido e o ar exalado é enriquecido com oxigênio. Assim, o ar circula em circuito fechado ou semifechado ( Rebreather Semifechado , SCR). A primeira solução não libera bolhas na superfície, é utilizada, entre outros, por nadadores de combate (mas não permite mergulhos profundos).
Em um futuro próximo, deverá ser possível ver a chegada de trajes de mergulho usando fluidos respiratórios em vez de misturas de gases .
O traje de mergulho autônomo permite:
O colete estabilizador (muitas vezes abreviado como "facada" ou simplesmente "colete", mas também chamado de Dispositivo de Controle de Flutuação (BCD) em inglês, também abreviado como "BC") permite alterar a flutuabilidade e se equilibrar na água de acordo com Arquimedes 'princípio . A punhalada pode ser inflada pela boca ou automaticamente com o sistema direto , que é conectado à garrafa.
A autonomia de mergulho e exploração varia de 2 horas a 30 minutos dependendo de um grande número de parâmetros:
Quanto ao movimento na água, o mergulhador obtém um movimento mais flexível e rápido graças a um bom conhecimento da sua própria hidrodinâmica. Suas barbatanas permitem que ele nade em 3 dimensões. No entanto, os problemas inerentes à pressão permanecem.
Desde a comercialização por Cousteau e Gagnan de sua invenção (em 1946: primeiro modelo de regulador comercializado, o CG45) milhões de mergulhadores mergulharam e continuam a mergulhar apenas para seu prazer, nos mares de todo o mundo, e em s ' muitas vezes dando, por exemplo, a fotografia de seres vivos em meio marinho ou aquático. No entanto, a respiração visível pode assustar os animais mais temerosos.
O mergulho é muito útil em muitas áreas relacionadas com o mundo aquático: arqueologia subaquática , biologia marinha , manutenção e reparação de bóias ou redes anti-tubarão perto de portos e costas, busca de objetos ou cadáveres no rio e divisões marítimas das forças militares, gendarmerie, polícia ou bombeiros, prospecção oceanográfica etc. Os militares privilegiam o uso de recicladores que não produzam bolhas.
No domínio do turismo, e de acordo com cada estrutura legal, muitos centros de mergulho estão autorizados a constituir-se em empresa privada e a oferecer, contra remuneração, os seus serviços a mergulhadores recreativos.
No campo verdadeiramente profissional das obras públicas subaquáticas, a primeira empresa neste domínio, utilizando o fato de mergulho autónomo Cousteau-Gagnan, foi criada por André Galerne em 1952. Reuniu os jovens membros do clã Claude Sommer dos Éclaireurs de France a bordo de um barco. 'uma barcaça de concreto localizada em Pont de Bercy , onde o Ministério das Finanças está localizado atualmente . Primeiramente chamado SGTMF para Société Générale des Travaux Maritimes et Fluviaux, em 1955 tornou-se o famoso SOGETRAM . Era uma empresa sob a forma de SCOOP ou comunidade de trabalho, cujo lema típico é "um homem, uma ação".