Нейтральная плавучесть, что это такое?

Нейтральная плавучесть или как ее еще называют " нулевая плавучесть " , что это такое и как ее добиться, найти, вычислить? Еще, один из  вопросов который часто задают дайверы: - «Сколько килограммов груза мне взять?». В статье мы постарались ответить на эти вопросы и рассказать основы, с примерами на видео и рисунках. Тема не перестает быть актуальной для многих дайверов. 🙂

Небольшое  вступление - описание среднестатистического погружения новичка. 

Близится отпуск, где как не под водой провести свои честно заработанные деньКи! Вы выбрали страну с самым красивым морем, дайвинг центр по вкусу и вот вы погружаетесь в царство Нептуна. Дайв гид разглядел в череде кораллов очень редкую и красивую рыбку. Он привлекает ваше внимание, чтобы вы смогли понаблюдать и сфотографировать это чудо-юдо в его естественной среде. Вы перестали работать ластами, остановились и пытаетесь зависнуть в толще воды. Но понимаете, что вас начинает «тащить вниз», а ваше тело неожиданно для вас принимает вертикальное положение. Чтобы оставаться на одной глубине, вы начинаете махать руками, при этом «подрабатывая» ластами. Из-за поднятого вами песка и ила рассмотреть рыбку не удалось. Вы плывете дальше, но что-то опять идет не так, почему-то теперь вас «потащило вверх». И так в течение всего дайва вы увлечены борьбой с положением своего тела в воде, а не созерцанием красот морских обитателей. Погружение закончилось и вы озадачены еще одним вопросом: почему у гида осталось гораздо больше воздуха, чем у вас. Ответ прост: вы недостаточно хорошо представляете себе, что такое нейтральная плавучесть. Если описанная выше картина вам знакома, читайте особенно внимательно и дайте почитать другу 🙂

 

Давайте разберемся, почему все было так и вспомним теорию плавучести.

На поверхности и под водой тело человека подчинено законам физики. На поверхности это практически неощутимо, а погружаясь, человек вспоминает о «Матери Природе».

Итак, физика: тело, погруженное в жидкость, имеет нейтральную плавучесть, если масса этого тела равна массе вытесняемой им жидкости. Другими словами, на тело действуют две силы: сила притяжения (направлена вниз) и выталкивающая сила - Закон Архимеда (направлена вверх), если выталкивающая сила равна силе притяжения, тогда сумма этих сил равна нулю и тело в воде находится в состоянии "невесомости" - нейтральной плавучести (нулевой плавучести).

Напомню, что нужно сделать дайверу чтобы его собственное тело имело под водой нейтральную плавучесть. Первое - это проверить, правильный ли вес груза вы подобрали для погружения. Универсального ответа и точной формулы нет, для каждого человека груз подбирается индивидуально и зависит его количество от строения тела, состава тела - соотношения «легких» тканей – жира, «тяжелых» - кости, мышцы, остальных составляющих. И, конечно, от снаряжения в котором вы ныряете. Нейтральная плавучесть и правильно подобранный груз это два связанных между собой навыка. Подбор груза делается так - зайдите в воду в полном комплекте снаряжения для подводного плавания, стравите весь воздух из компенсатора плавучести (далее BCD), сделайте нормальный вдох. Вода должна дойти до середины маски, на выдохе вы должны начать погружаться. Если вы уходите под воду на вдохе или не удалив воздух из BCD, следует уменьшить количество груза. Если на выдохе при полностью сдутом BCD не удается погрузиться, то следует увеличить количество груза. Но прежде чем навешивать на себя груза убедитесь, что воздуха в BCD нет, если вы не можете понять остался воздух в компенсаторе плавучести или нет, то попросите помощи у бади-партнера.

Конечно, можно повесить на себя такое количество груза, которое позволит без «лишних» хлопот сразу упасть на дно, а потом при помощи компенсатора плавучести пытаться от него оторваться, но зачем, тащить на себе лишние килограммы? От этого вы начнете быстро уставать, да и расход воздуха заметно увеличится. Устройства нужно использовать по назначению. BCD - Buoyancy Compensator Device - это устройство для компенсации плавучести, а не подъёмный механизм.

Груз нужен только для того, чтобы компенсировать большой объем и малый вес элементов снаряжения, таких как гидрокостюм, боты, перчатки, шлем и т.п., и мы могли начать погружение. Тело человека, не сжимается и не увеличивается в объеме при увеличении или уменьшении глубины.

С увеличением глубины увеличивается давление воды. Гидрокостюм, боты, шлем, перчатки начинают уменьшаться в своем объеме, масса выталкиваемой воды становится меньше и плавучесть дайвера становится отрицательной. Добавляя воздух в BCD, мы восстанавливаем потерянный объем за счет увеличения объема BCD, то есть делаем объем нашего тела таким же, как при подборе груза, тем самым возвращая себе нейтральную плавучесть.

Чем больше глубина погружения, тем больший объем воздуха требуется добавить в BCD для сохранения нейтральной плавучести. Во время завершающего этапа погружения - при всплытии, с уменьшением глубины уменьшается давление воды и объем снаряжения начинает восстанавливаться, воздух в BCD, добавленный при погружении, начинает расширяться и вас "тащит" наверх. Удаляя воздух из BCD через инфлятор или аварийный клапан, мы поддерживаем свою нейтральную плавучесть. Помните: стравливать воздух нужно не весь, а только «лишний», в противном случае ваша плавучесть станет отрицательной. Сколько воздуха в BCD «лишнего», можно проверить дыханием. Сделайте выдох, если объема выдоха хватило для того, чтобы вас перестало «тащить» наверх, то и воздуха из BCD нужно удалить столько же, сколько вы выдохнули. Аналогично, при помощи вдоха, можно определить, сколько воздуха необходимо поддуть в BCD при погружении. Импульс к погружению задается выдохом, к всплытию вдохом, а не руками или ластами.

Сжатый воздух в 12-литровом баллоне тоже имеет массу, примерно 2 килограмма. По мере расхода воздуха в процессе погружения масса баллона с воздухом будет уменьшаться. На это нужно сделать поправку при подборе груза, возьмите с собой дополнительно 1-2 килограмма. По окончании погружения проверьте правильность подбора груза еще раз.

Итак, необходимое условие для достижения и поддержания нейтральной плавучести – это правильно подобранное количество груза, поддержание постоянного объема тела на разной глубине и спокойное дыхание.

Теперь, давайте попробуем разобраться почему бывает сложно удержаться под водой в горизонтальном положении и вас разворачивает вертикально. Понимание причин "не правильного" поведения тела под водой весьма важно для устранения этих самых причин, а также для сохранения спокойствия и спокойного дыхания.

Физика: как мы уже выяснили выше, на тело действует две силы – сила притяжения и выталкивающая сила. Но! Точка приложения силы притяжения находится в центре тяжести тела, а выталкивающая приложена к условному центру самой «легкой» части тела - спине(груди) именно там у нас находятся легкие и одет BCD. Эти силы стремятся расположиться на одной вертикальной линии и разворачивают тело (создавая тем самым вращающий момент) таким образом, что центр тяжести располагается внизу, а «легкая» часть тела наверху.

нейтральная плавучесть

Вспомните детскую игрушку «неваляшка», как бы мы ни пытались положить куклу, она все равно будет стремиться занять вертикальное положение. Это происходит потому, что центр тяжести находится в нижней части куклы, а «легкая» часть в верхней.

нейтральная плавучесть

Если центр тяжести сместить ближе к «животу», кукла будет лежать горизонтально на «животе», лицом вниз.

На поверхности центр тяжести тела человека находится внизу живота и мы привыкаем к этому в течение первого года жизни, пока не научимся уверенно ходить. Овладев этим навыком, мы уже не прилагаем усилия для того, чтобы сохранять свое тело в равновесии.

Под водой все перечисленные правила работают точно так же, только вода имеет большую плотность, чем воздух, и привычный для нас на поверхности навык сохранения равновесия требует корректировки.

Надев снаряжение для подводного плавания, мы изменяем свой центр тяжести и замечаем это уже на поверхности, но нам не доставляет хлопот сохранять равновесие потому, что мы имеем твердую точку опоры – Землю. Погрузившись под воду, вы теряете точку опоры и пытаетесь выровнять положение своего тела – машете руками, работаете ластами, и все равно не можете обрести равновесие, знакомо? Не надо пытаться победить законы физики, так вы только устанете и быстро потратите воздух. Лучше применить принцип «неваляшки» и разместить груза так, чтобы центр тяжести и самая «легкая» часть нашего тела расположились на одной прямой, поперек тела (рис.2), тем самым мы совместим линии сил притяжения и выталкивания, что будет благоприятствовать горизонтальному положению нашего тела под водой. Добиться этого можно перемещая груза на теле, например, перемещая грузовой пояс ближе к компенсатору плавучести. В силу того, что строение тела у всех дайверов разное, сложно дать универсальный рецепт о размещении грузов в грузовой системе, это подбирается индивидуально для каждого дайвера.

Настоятельно рекомендую проверять правильность подбора грузов и их размещение в грузовой системе непосредственно перед первым погружением на глубине 1,5–2 метра. Как это проверить - лежа на поверхности воды лицом вниз с регулятором во рту, удалите воздух из BCD и сделайте выдох. Если вы правильно подобрали вес грУза и правильно расположили грузА, то на выдохе вы начнете погружаться в горизонтальном положении, а на вдохе начнете приподниматься к поверхности.

Если нет, вы почувствуете рефлекторное желание поработать руками или ластами для восстановления горизонтального положения. Не делайте этого, попытайтесь понять, что происходит с вашим телом и воспользуйтесь рекомендациями, описанными выше.

Владение навыком нейтральной плавучести поможет вам экономить силы и воздух, наслаждаться в полной мере красотами моря, продвигаться дальше в освоении дайверского мастерства. Старайтесь каждое свое погружение совершенствовать навык плавучести. Освоить навык плавучести на практике можно на курсе «Мастерское владение плавучестью» - (Peak Performance Buoyancy).

6 Comments

  1. Георгий
    Ноябрь 01, 2013

    Спасибо, за пояснение, Сергей! Очень ценный опыт!

    Ответить
  2. Сергей
    Октябрь 30, 2013

    Я просто изначально хотел выразить такую мысль.Когда к нам в конце 80-х во Владивосток пришли первые спинки и первые компенсаторы из Японии мы обнаружили что спинки компенсаторов и просто спинки на баллон пластиковые и полые внутри.Мы туда начали засыпать дробь.Эфект стал колоссальный.И с плавучестью никаких проблем.И соотв-но давление на поясницу уменьшилось поскольку часть грузов сняли с грузового пояса.А учитывая что приходилось делать зачастую по 5-10 погружений в день,да еще и в любых условиях ,то этот момент не мало важен.

    Ответить
  3. Сергей
    Август 21, 2013

    Дробь в спинку засыпать и проблема решена.

    Ответить
    1. Надежда
      Август 28, 2013

      Спасибо за комментарий, Сергей. Спинка – это железка. Куда именно в спинку вы предлагаете засыпать дробь? Поделитесь, пожалуйста, опытом с нашими читателями.

      Ответить
  4. Дмитрий
    Апрель 18, 2013

    Мне постоянно приходится бороться с крутящим моментом (тонут ноги). Перемещение пояса с грузами выше эффекта не дают, т.к. пояс начинает “душить” грудную клетку из-за чего расход воздуха только увеличивается. Карманы в BCD вряд ли помогут, т.к. они не намного ближе к голове, чем грузовой пояс. Также понятно, что полностью изменить глубину дыхания быстро не получится (чтобы уменьшить пузырь воздуха в легких, т.е. сократить плавучесть тела). Задумался о приобритении карманов на баллонный ремень. Не плохо было бы осветить это в статье. Может быть груз на баллоне – это вред, к которому лучше не привыкать?

    Ответить
    1. Георгий
      Апрель 23, 2013

      Грузовая система может быть расположена не только на поясе, ее можно разделить на части, но в рекреационном дайвинге часть грузовой системы должна быть легко съемной, для быстрого сброса груза при необходимости.
      Поэтому, если расположить часть грузовой системы на баллоне, то ничего страшного не произойдет, многие дайверы так и делают, и я в их числе. Под водой вам должно быть комфортно, если грузовым поясом стянуть грудь, то дышать будет, конечно же, тяжело – это неправильно. Более того, мы можем смещать наш центр тяжести и «легкую часть» под водой по мере необходимости, так сказать, более точно корректировать положение тела. Как уже говорилось выше, нет универсального рецепта по размещению груза для всех дайверов, ввиду разного строения тела у каждого из них. Принцип общий. То размещение груза, которое подходит одному, может не подойти другому, именно по этому, я и не давал в статье практических советов по размещению грузов.
      Еще важный момент: дайверу порой кажется, именно кажется, что он находится не в горизонтальном положении. Для того, чтобы понять как вы выглядите под водой, есть несколько способов, самый простой – это попросить напарника снять вас на видео, во время зависания и во время движения под водой, после просмотра, вы сопоставите увиденное со своими ощущениями и в дальнейшем вам будет проще понимать, что именно происходит с положением вашего тела. Конечно, лучше все это делать под «присмотром» опытного дайвера, который может вам помочь и подсказать, ибо ничто не приживается так легко, как неправильные навыки, исправить которые потом бывает очень не просто.

      Ответить

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *