Combinaison de plongée

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Contexte

La plongée sous-marine ou en haute mer est un sport récréatif populaire et est également nécessaire pour les opérations de sauvetage, de sauvetage et de réparation sous-marine. De telles activités nécessitent souvent de plonger à de grandes profondeurs dans des eaux très froides. Même dans les climats chauds, l'océan peut être très froid à de grandes profondeurs. Pour se protéger de telles températures et prévenir l'hypothermie, les plongeurs sous-marins portent des combinaisons de plongée, qui les gardent au chaud en préservant leur chaleur corporelle. À titre d'exemple, un plongeur sans vêtements entrant dans une eau refroidie à 50 °F (10 °C) ne survivrait à de telles températures que pendant environ 3,5 heures. Un plongeur portant une combinaison de plongée survivrait environ 24 heures dans une eau à la même température.

Il existe deux classifications de base des combinaisons de plongée :la combinaison casque, qui enferme complètement le plongeur et contient un appareil respiratoire qui s'adapte sur la tête, et la combinaison de plongée, également connue sous le nom de combinaison d'apnée. Scuba est l'acronyme de Self-Contained Underwater Breathing Apparatus. La combinaison de plongée est utilisée en tandem avec un appareil respiratoire indépendant attaché au dos du plongeur. Il existe deux types de combinaisons de plongée. La combinaison étanche maintient le plongeur complètement au sec; un plongeur peut même porter des vêtements sous une combinaison étanche. La combinaison humide, quant à elle, retient une fine couche d'eau entre le corps du plongeur et la combinaison. Cette eau est réchauffée par le corps et sert d'isolant, avec la combinaison, contre l'eau froide.

Historique

Le concept de plongée sous-marine a évolué avec l'invention de la cloche de plongée, une grande chambre en forme de cloche dans laquelle l'air était pompé depuis la surface et dans laquelle un plongeur pouvait être transporté sous l'eau. Les premières cloches de plongée étaient fabriquées à partir de tonneaux en bois à bords métalliques ouverts. Cette invention remonte à l'Antiquité et a peut-être été utilisée par Alexandre le Grand. Aristote raconte aussi l'existence d'une telle invention. En 1665, une cloche de plongée a été engagée dans une mission de récupération d'armes à feu sur un navire naufragé de l'Armada. L'astronome anglais Edmund Halley est crédité d'avoir conçu la première cloche de plongée moderne au début des années 1700. La cloche de Halley utilisant des conteneurs en plomb remplis d'air frais qui ont été abaissés jusqu'à la cloche depuis la surface afin de reconstituer l'air. Halley a développé plus tard un casque qui a permis au plongeur de quitter la cloche tout en restant attaché au système d'alimentation en air. Vers la fin du siècle, l'ingénieur britannique John Smeaton a incorporé une pompe à air dans la conception de la cloche de plongée, permettant un apport constant d'air frais. Plus tard, les cloches ont été scellées avec du verre au fond. Les cloches sont encore utilisées aujourd'hui et peuvent transporter jusqu'à quatre plongeurs. Ils peuvent atteindre des profondeurs de 1 000 pieds (304,8 m).

Il a également été enregistré qu'un plongeur égyptien nommé Issa a développé une machine respiratoire à utiliser pendant les guerres entre les croisés et les Sarrasins au douzième siècle. L'appareil respiratoire d'Issa comprenait un soufflet et lui permettait de rester sous l'eau pendant de longues périodes. Il s'est maintenu juste sous la surface de l'eau en attachant des pierres à sa ceinture.

Six siècles plus tard, John Lethbridge de Devon a créé un tube de plongée de six pieds de long. Le tube a été conçu pour permettre à Lethbridge de s'allonger horizontalement à l'intérieur avec ses bras dépassant de l'appareil. L'air était pompé depuis le dessus de l'eau à l'aide de soufflets. Lethbridge est resté sous l'eau à l'intérieur de son appareil jusqu'à six heures d'affilée et a été engagé pour récupérer des carcasses de trésors dans des zones sous-marines du monde entier.

La combinaison casque est une variante de cette invention et fonctionne comme une cloche de plongée portable. Comme la cloche de plongée, l'air est pompé dans le casque depuis le dessus de la surface de l'eau. La combinaison elle-même est composée de tissu caoutchouté. Le plongeur entre dans la combinaison par une prise dans le cou. Le casque est attaché à la combinaison avec un joint étanche. L'air est pompé dans le casque, qui a des orifices en verre pour la vision, à la pression de l'eau environnante. C'est ce qu'on appelle la pression ambiante. L'air expiré est expulsé par une soupape de sortie. Une ligne est attachée à la combinaison, ce qui permet au plongeur d'être hissé à la surface. Les combinaisons de casque modernes sont également généralement équipées d'une ligne téléphonique, permettant au plongeur de maintenir un contact vocal avec les personnes au-dessus de l'eau.

Alors que la combinaison de casque permet à un plongeur de rester sous l'eau pendant de longues périodes, en raison de l'apport constant d'air, elle ne permet pas beaucoup de mobilité. Les combinaisons de plongée en apnée, ou de plongée sous-marine, en revanche, sont des variantes de cette innovation qui permettent une mobilité accrue. Ils sont utilisés en conjonction avec des palmes pour les pieds du plongeur, un masque de plongée et l'appareil respiratoire indépendant, connu sous le nom d'aqualung. La combinaison étanche est ample, permettant de porter des vêtements en dessous, et équipée de joints étanches au cou, aux poignets et, sur certains, à la taille. Cependant, la combinaison étanche emprisonne l'air et cet air est comprimé à mesure que le plongeur nage plus profondément et que le volume d'air diminue. Cette compression rend la combinaison rigide et inhibe le mouvement du plongeur. De plus, la peau du plongeur peut se coincer et se pincer dans les plis de la combinaison, provoquant des zébrures. La combinaison de plongée est donc préférable dans de nombreuses situations. La combinaison étanche, cependant, est mieux adaptée aux températures d'eau extrêmement froides car elle permet au plongeur de porter des vêtements chauds et secs en dessous. Il est également plus protecteur contre les éléments, ce qui le rend plus souhaitable dans les eaux polluées. Le désinfectant peut également être versé sur la combinaison étanche.

La combinaison humide a été adaptée de la combinaison étanche et est fabriquée à partir d'un matériau proche du caoutchouc mousse. La combinaison n'est pas étanche. Au contraire, l'eau s'infiltre dans et sous la combinaison et est emprisonnée entre la combinaison et la peau du plongeur. La peau du plongeur réchauffe l'eau, et l'eau agit comme une deuxième couche d'isolation, avec la substance semblable à de la mousse, qui emprisonne les bulles d'air, fournissant la première. De l'eau tiède peut également être versée dans la combinaison avant la plongée. Un inconvénient de la combinaison humide est que les bulles d'air provoquent une flottabilité, obligeant le plongeur à porter une ceinture lestée. Au fur et à mesure que le plongeur descend, la pression ambiante rétrécit chaque bulle d'air, entraînant une perte de flottabilité et d'isolation. Ainsi, le plongeur devient beaucoup plus lourd. Les produits qui aident à compenser cette perte de flottabilité comprennent un gilet de sauvetage à flottabilité réglable, qui est fixé à un cylindre d'air comprimé. Au fur et à mesure que le plongeur descend, il ou elle peut laisser de l'air dans la veste pour augmenter la flottabilité, et lors de la remontée, l'air peut être libéré. Une combinaison de plongée beaucoup plus chère utilise des bulles de gaz remplies d'air, plutôt que des bulles de mousse, pour aider à maintenir la flottabilité.

Les innovations récentes dans la technologie des combinaisons de plongée comprennent une combinaison d'eau chaude. Cette combinaison étanche est alimentée en eau chaude par le dessus de la surface. L'eau chaude s'écoule à travers une série de passages dans la combinaison et sort par des vannes, pour permettre un débit constant d'eau chaude. Cette combinaison est couramment utilisée en plongée à saturation, où le plongeur respire un mélange d'hélium et d'oxygène. L'hélium conduit la chaleur plus rapidement que l'air, donc un plongeur qui respire ce mélange est plus à risque d'hypothermie.

Dans les années 1970, alors que les entreprises cherchant du pétrole sous le fond de l'océan souhaitaient creuser leurs puits encore plus profondément, une vieille technologie a été ressuscitée pour les plongeurs qui réparaient les puits. Dans les années 1920, un ingénieur du nom de Joseph Peress a conçu une combinaison de plongée atmosphérique (ADS), un appareil de grande taille qui permettait à un plongeur de respirer de l'air à une pression atmosphérique normale. Peress avait utilisé ses premiers ADS pour rechercher des épaves dans les années 1930 et avait essayé de les vendre à la Royal Navy, qui n'en avait aucune utilité. Les premiers ADS de Peress étaient fabriqués à partir de magnésium coulé et de plexiglas, recouverts d'un scellant imperméable. Un système de joint à rotule coussiné a permis au plongeur une relative liberté de mouvement. Un ADS peut transporter suffisamment d'air pour durer 72 heures. Aujourd'hui, l'ADS est en aluminium soudé ou en fibre de verre.

Après avoir mélangé du néoprène avec plusieurs additifs, le liquide est cuit sous forme de pain. Une fois cuit, le matériau est tranché en largeurs prédéfinies.

Matières premières

La principale matière première utilisée dans la fabrication d'une combinaison humide est un type de caoutchouc spongieux connu sous le nom de néoprène. La combinaison étanche utilise un tissu caoutchouté. Du métal est également utilisé pour les fermetures à glissière.

Le processus de fabrication

Le processus de fabrication des deux types de combinaisons de plongée humides et sèches est similaire. Les deux sont construits à la manière d'une chaîne de montage. Ici, le processus de fabrication de la combinaison de plongée est décrit.

1. Le néoprène arrive à l'usine sous forme liquide. Le fabricant ajoute des additifs au liquide et il est mélangé avec un mélangeur de taille industrielle.
2. Ensuite, le liquide est cuit dans un grand four. Le produit cuit mesure environ deux pieds de haut et ressemble à une énorme miche de pain en caoutchouc.
3. Le caoutchouc cuit est autorisé à refroidir.
4. Le caoutchouc refroidi est passé dans une machine à trancher, qui coupe la grande masse dans le sens de la longueur. Le mécanisme de tranchage est réglé sur une épaisseur spécifiée, généralement 0,12,0,24 ou 0,28 po (3, 6 ou 7 mm). (Les plongeurs portent des combinaisons de plongée de différentes épaisseurs, selon le type d'eau dans laquelle ils plongent.)
5. Les feuilles de caoutchouc, chacune de la taille d'une feuille de contreplaqué, sont ensuite placées sur une bande transporteuse où elles sont soulevées et aspergées de colle.
6. Les feuilles de caoutchouc sont stratifiées avec une forme de nylon qui est pressée sur le caoutchouc. Le nylon laminé est ensuite mis à sécher. Une fois sec, le caoutchouc lié au nylon devient extensible.
7. Le caoutchouc est ensuite inspecté et divisé par grade ou épaisseur. Le matériau en couches nylon-néoprène-nylon est découpé en morceaux de patron et la combinaison est cousue.
8. Le caoutchouc trié est chargé sur une palette et envoyé aux fabricants de combinaisons humides.
9. Le fabricant de combinaisons de plongée étire une pile de caoutchouc d'environ 10 à 15 feuilles de haut et place un motif sur le dessus.
10. Le motif est tracé au crayon blanc.
11. Une machine à scier découpe des panneaux de combinaison dans des piles de caoutchouc, en suivant le motif tracé au crayon. Les combinaisons étanches sont coupées à la main.
12. Les panneaux de la combinaison sont envoyés au service des décalcomanies, où les décalcomanies sont collées à l'aide d'une presse à chaud.
13. Ensuite, les panneaux sont envoyés au département des fermetures à glissière où les fermetures à glissière, les poches, les genouillères et les vêtements plats sont cousus ou pressés.
14. Les panneaux sont ensuite envoyés au service de collage, où chaque panneau est enduit de ciment néoprène. Les côtés ouverts des panneaux avant et arrière sont collés ensemble et les bras et les jambes sont attachés au corps de la combinaison.
15. Les combinaisons sont envoyées vers la zone de couture finale, où du fil de nylon est utilisé pour coudre les coutures de la combinaison.
16. La combinaison est nettoyée et inspectée pour la qualité et les étiquettes sont collées à l'aide de coutures ou d'une presse à chaud.

Contrôle qualité

La plupart des contrôles de qualité des combinaisons de plongée sont effectués à différentes étapes du processus de fabrication et/ou à la fin de la chaîne. Les combinaisons finies peuvent également être testées sur place pour leur durabilité et leur résistance à l'eau.

Le futur

Les conceptions des combinaisons de plongée ont assez peu changé au fil du temps. De nouvelles couleurs et de nouveaux styles de combinaisons et les patchs et logos qui y sont appliqués apparaissent régulièrement sur le marché, et de petites modifications de conception peuvent être apportées aux conceptions établies pour améliorer le confort ou améliorer la durabilité et/ou la résistance à l'eau. De nouvelles technologies sont constamment explorées, comme celle qui a conduit à la création de la combinaison eau chaude. La combinaison de plongée est également devenue high-tech, avec l'utilisation de l'ADS, et il est probable que de nouvelles avancées technologiques conduiront à des mises à jour et à des modifications de ce produit.