Mark V / Pilot

Potápěčská automatika Mark V / 109 od firmy SCUBAPRO.
Výrobce: 
SCUBAPRO
Země původu: 
USA
Rok výroby: 
1976
Výrobní číslo: 
6804868
Vintage Two Stage Singlehose Scuba Regulator Mk V Pilot.

Jednohadicovou dvoustupňovou potápěčskou automatiku Mark V/Pilot uvedla firma Scubapro na trh v roce 1977. Měla se stát výkonnou automatikou s druhým stupněm s označením Pilot, takovou, jaká doposud nebyla na trh uvedena. Podrobné informace o vývoji a konstrukci prvního stupně Mark V jsou zveřejněny na samostatné webové stránce, viz. Mark V/109, proto se chci zaměřit na historii, vývoj a konstrukci druhého stupně Pilot. Ten – v porovnání s konvenčními konstrukcemi té doby – představoval revoluci v konstrukci a samotném principu ovládání druhého stupně.

Nejprve chci uvést několik informací z historie prvních inovací druhých stupňů vyráběných v USA na počátku šedesátých let minulého století. Tehdy se na americkém trhu objevila firma Demone, která nabídla dvě automatiky s novou technologií. Na prvních automatikách byl instalován jednoduchý ventil s otevíráním proti proudu vzduchu (Upstream-ventil), ale později byl na speciální konstrukci Upstream-ventilu použitý předřazený pomocný ventil. Fred M. Robets ve své knize Basic Scuba 2 ho pojmenoval jako pilotní ventil. V zásadě se tato konstrukce ventilu skládala ze dvou za sebou řazených ventilů. Ani jedna z obou automatik Mark I a Mark II ale neuspěla, takže firma Demone byla na trhu jen krátkou dobu a inovativní konstrukce ventilů zmizela v propadlišti dějin.

Na počátku sedmdesátých let minulého století se mladý inženýr Raymond A. Christianson pokusil přepracovat konstrukci pilotního ventilu. První prototyp nemá přepínač, ale rýhovaný prstenec nad náustkem, jehož otáčení umožňuje potápěči přizpůsobit Venturiho efekt. Ručně vyrobené prototypy fungovaly pěkně, ale některé části vyžadovaly přesné obrábění. Svůj patent nabídl Christianson třem firmám: US Divers, Techna a Scubapro. Pouze Scubapro ale nakonec získala licenci na výrobu a prodej tohoto Christiansonova vynálezu, protože jako jediná dokázala v rozumné cenové relaci zachovat rozměry a kvalitu vyráběných dílů. Cesta ke konečnému funkčnímu výrobku ale nebyla snadná. Provázela ji řada různých pilotních iterací za použití dýchacího přístroje a tlakových komor. Výsledkem se stal funkční druhý stupeň pod názvem Pilot, který si nechal Christianson v roce 1978 patentovat (patent US 4076041).

Pilot je zajímavý svou konstrukcí, tvarem a principem činnosti. Má dva ventily: řídící a hlavní průtokový ventil. Podtlak při nádechu potápěče posune membránu automatiky, která je mechanicky spojena s otevřením pružinového ventilu. Výdech posune membránu zpět, a ta ventil uzavře. Pilotní regulátor používá velmi malý ventil (pilotní ventil) pro pneumatické ovládání otevírání a zavírání mnohem většího vyváženého hlavního ventilu. Nádechový odpor při otevírání a zavírání malého řídícího ventilu je podstatně menší, než jaký je zapotřebí při otevírání a zavírání hlavního ventilu. V důsledku toho je dýchání výrazně jednodušší u pilotního regulátoru než u nepilotního regulátoru. Moderní nepilotní regulátory využívají Venturiho efektu. U pilotního regulátoru nedochází od zahájení nádechu k žádnému průtoku, který by generoval Venturiho efekt. Jak uvedl autor Pilota Christianson: „Dobrý Pilot byl potěšením, ale občas byl nepříjemný“.

Pilot má pěkný hydrodynamický tvar. Ve tvaru šikmo seknutého válce nabízí dostatek prostoru pro prsty při vyrovnávání tlaku. Tento tvar je daný konstrukcí ventilu, který na rozdíl od ostatních ventilů není instalován vodorovně, ale svisle. Horní otvor je zakrytý víčkem, které těsní „O“ kroužek. Vzduchová sprcha se nachází na zadní straně druhého stupně, kde je umístěna membrána. Ta je upevněna pouze na dolní straně a současně plní funkci výdechového ventilu. Při výdechu se zvedne a umožní uniknutí vzduchu. Další výhodou jsou dva vstupní porty pro připojení dvou přívodních hadic, buď z jednoho prvního stupně, nebo ze dvou prvních stupňů. Tato konfigurace by byla při zachování minimálního nádechového odporu výhodná při hloubkovém potápění.

Novou funkcí tohoto druhého stupně je přepínač DIVE/PRE-DIVE. Pilotní ventil je velmi citlivý na tlakové rozdíly, a když byl regulátor mimo ústa, docházelo při plavání na hladině nebo už v malé hloubce cca 10 - 25 centimetrů k samovolnému úniku vzduchu. Aby se volnému průtoku vzduchu zabránilo, byl Pilot na přední straně vybavený právě přepínačem DIVE/PRE-DIVE. V zásadě jde o umístění pružinového drátu za páku ventilu v režimu PRE-DIVE (před ponorem), aby se snížil průtok, a tím pracoval ventil obtížněji. Účinek při dýchání je však nepatrný, a proto je i v tomto režimu potápění zcela bezpečné. Když je potápěč pod vodou, nastaví přepínač do polohy DIVE, čímž obnoví citlivost pilotního ventilu a potápění mu již přináší plný komfort.

Systém Pilota byl natolik výkonný, že US NAVY provedla testování automatiky MK V Pilot v souladu s požadavky námořnictva US. V roce 1977 použila NEDU (Navy Experimental Diving Unit) tento druhý stupeň k simulaci hlubokých ponorů až do 1800 stop (asi 548 m) a dospěla k zajímavému zjištění. Nárůst nádechového odporu ve velké hloubce byl zapříčiněn prvním stupněm MK V, a nikoli druhým stupněm PILOT. To vedlo k poznatku, že s druhým připojením k prvnímu stupni by nádechový odpor zůstal stejný bez ohledu na hloubku nebo minutový respirační objem. Ačkoliv to nebylo nikdy testováno, závěry NEDU byly přesto pozitivní. Automatika MK V Pilot vyhovuje požadavkům a byla doporučena pro použití v námořnictvu. Druhý stupeň s podporou pilotního ventilu poskytuje výjimečně snadné dýchání. Určité znepokojení však představovala složitost Pilota, který má oproti většině druhých stupňů trojnásobný počet jednotlivých částí. Jeho údržba a servis bude vyžadovat značné dovednosti a školení, což by mohlo pro provozovatele představovat problém. Kromě toho ani jeho výrobní náklady nebyly zrovna nízké.

Právě to byla zřejmě příčina toho, že byl Pilot po více než dvou letech prodeje vyřazen z výrobního programu Scubapro. Firma dále hledala alternativu a v roce 1979 vyvinula zcela nový cívkový ventil, který měl jednodušší konstrukci a nabízel lepší výkon i za normálních podmínek. Už ve druhé polovině roku představila nový druhý stupeň s označením A.I.R.I. (Air Inhalation Regulator), který měl nově vyvinutý vyvážený koaxiální ventil.

Automatiku MK V/Pilot jsem v červenci 2019 testoval v táborském vodní nádrži. Když jsem na hladině před zanořením nastavil přepínač na DIVE, pociťoval jsem silné nafukování, ale po přepnutí do režimu PRE-DIVE bylo potápění zcela normální. Když jsem pak v hloubce zhruba tří metrů přepnul druhý stupeň do režimu DIVE, automatika dávala značný proud vzduchu. Zřejmě by potřebovala seřídit… Přesto bylo potápěním a Pilotem super.

K popisu vývoje automatiky Mark V/Pilot jsem použil informace z publikace „50 Jahre Scubapro Der Atemreglerhersteller“, a to s laskavým povolením jejího autora Franka Werthweina.

Fotografie automatiky Mark V/Pilot pořídil Dušan Šuráni.

Model:  Mark V / Pilot. 
Výrobce:  Scubapro.
Výrobní číslo II. stupně:  6804868.
Počet stupňů: 2.
I. stupeň:  
Označení: Mark V.
Vyráběn v letech: 1966 - 1984.
Typ: vyvážený, s průtočným pístem, s otevíráním po proudu. 
Průmrný průtok: 1300 l/min.
Max. průtok na jednom portu:  2400 l/min.
Provozní tlak (MPa/PSI): 20 / 3000.
Střední tlak (MPa/PSI): 0,88 – 0,96 / 128 – 140.
Počet portů HP: 1 x 3/8" (vpravo).
Počet portů LP: 4 x 3/8 ".
Třmen: kovaná mosaz.
Sedlo: tuhý teflon.
Píst a pružina: nerezová ocel.
S.P.E.C. standardní.
Délka hadice: 680 mm.
Hmotnost: 870 g.
Připojení k ventilu láhve: INT /DIN.
II. stupeň:  
Označení: Pilot.
Vyráběn v letech: 1976 - 1979.
Typ: Vyvážený pilotní ventil pneumaticky ovládá hlavní ventil. 
Membrána: silikon.
Průměr membrány: 70 mm
Hmotnost bez hadice: 300 g.
Hmotnost s hadicí: 445 g.

 

Potápěčská automatika Mark V / 109 od firmy SCUBAPRO.
Tlačítko sprchy s písmenem „S“ na zadní straně druhého stupně.
Rozložený druhý stupeň automatiky Pilot.
Přepínač DIVE / PRE-DIVE a sériové číslo na přední straně druhého stupně Pilota.
Kompletní druhý stupeň automatiky Scubapro Pilot.
Kompletní druhý stupeň automatiky Scubapro Pilot z boku.
Kompletní druhý stupeň s přepínačem a vyraženým sériovým číslem.
První stupeň Mark 5 a druhý stupeň Pilot.
První stupeň Mark 5 a druhý stupeň Pilot.
Kompletní automatika Mark V Pilot.
Kompletní druhý stupeň Pilot.
Připojení automatiky Mark V Pilot k ventilu láhve.
Druhý stupeň Pilot v katalogu firmy Scubapro z roku 1977.
Prototyp druhého stupně Pilot, který vyrobil Raymond A. Christianson.
Pilot v řezu z manuálu pro automatiku.
Pilot - boční řez.
Pilot - částečné boční řezy s činností pilotního a hlavního ventilu.
Foto z potápění s automatikou Mark V Pilot v táborské vodní nádrži.
Související: 
Mark V / 109
Zdroj: 
Werthwein Frank (2013), 50 Jahre Scubapro Der Atemreglerhersteller, str. 52, 234 - 238.
Zdroj: 
Report No. 8-77 Navy Exporimental Diving Unit, hodnocení regulátoru MK V PILOT s otevřeným okruhem.
Zdroj: 
Katalog firmy Scubapro 1977.