״בניית מודל לצלילה היא יותר מעשה אמנות מאשר מדע״

 Bruce Wienke

מאגר המידע

היות ואנו שואפים להאריך את חניות העומק יותר מהחניות הרדודות ואף על חשבון קיצורן, ניתן לקבוע פקטור גרדיאנט שונה בעומק גדול מאשר בעומק רדוד. בצורה זו בחניות העמוקות נקבע את הגרדיאנט המקסימלי המותר  על אחוז קטן יותר מהגרדיאנט הקריטי מאשר בחניות הרדודות. הדרך המקובלת להגדיר שני פקטורי גרדיאנט קיצוניים fhi ו - fio , כאשר הראשון מתאים לחלק הגרדיאנט המותר בפני הים והשני מייד לאחר כניסה לתחום הדקומפרסיה (כלומר בעומק, בנקודה שהרקמה הראשונה עוברת מתת רוויה לעל רוויה. שימו לב שזו לא תהיה תמיד הרקמה המהירה ביותר שנטענה יותר מכולן כי המתח הקריטי שלה הוא גם הגבוה ביותר. כנ״ל זו גם לא תהיה הרקמה האיטית ביותר עם המתח הקריטי המינימאלי כי זו עוד לא הספיקה להטען. בדרך כלל זו תהיה אחת מהרקמות המהירות  שהגרדיאנטים הקריטיים שלה נמוכים במקצת מהרקמה הכי מהירה). פקטור הגרדיאנט משתנה לינארית כפונקציה של העמוק (לחץ הסביבה) בין שני ערכים אלה:

בדרך זו משיגים שמרנות גבוהה יותר ומאיטים את קצב העליה בעומק, מאריכים את החניות העמוקות על חשבון הקצרות ועל ידי כך נמנעים מהגרדיאנטים הגדולים המותרים על ידי הפורמליזם ההלדני ה'טהור' עבור הרקמות המהירות. שוב חשוב להדגיש שכל השינוי שקול לשינוי הפרמטרים של ישר המתח הקריטי ההלדני ולא יותר. אין כאן 'תאוריה חדשה' המתארת את תהליך הבעבוע (כמו במקרה של מודל בועיות אמיתי) אלא וריאציה על השמרנות של השיטה הסטנדרטית כך שתעלה בעומק גדול. 

פקטורי גרדיאנט אפנתיים מאד כרגע במגוון של ישומים מסחריים, כגון הדקופלנר של GUE (עם פרמטרים הלדניים של DCAP, ראו שעור 3) ותכנת GAP. בחלק מהמקרים גם תכנות שהן תכנות בועיות מוצהרות, משתמשות בעצם באלגוריתמים הלדניים עם גרדיאנטים מצומצמים לפי פרמטרים של בועיות. 

צלילות חוזרות 
הטיפול ההלדני המסורתי בצלילות חוזרות מתבסס על טעינת הגז האינרטי בתחילת הצלילה החוזרת ברקמה האיטית ביותר. פירוש קבוצות הצלילה החוזרת A, B, ... , O בטבלאות הצי האמריקאי המקוריות הוא מדרגות טעינה של 2 רגל מי-מלח (כלומר 0.06 אטמוספרה) של הרקמה האיטית ביותר לפי וורקמן, שזמן המחצית שלה הוא 240 דקות (ראו טבלה בשעור 3). טעינה זו שקולה לתוספת זמן צלילה בצלילה השניה. חוב החנקן הוא פשוט הזמן שהיה לוקח לרקמה האיטית ביותר להטען ללחץ זה בעומק הצלילה החוזרת, לו היינו מתחילים מרקמה נקיה. בקיצור, היות והרקמה האיטית עדיין טעונה, הצלילה השניה כאילו מתחילה מהדקה הנתונה על ידי חוב החנקן. באלגוריתם בולמן מתבצע אותו תהליך כשהרקמה השלטת לצלילה חוזרת היא בעלת זמן מחצית של 635 דקות. 

שיטה זו משיגה שמרנות מסויימת בצלילה החוזרת, כי החישוב מתבצע לפי הרקמה האיטית ביותר (שזהו למעשה תפקידה העיקרי). חוב החנקן של רקמות מהירות יותר (שקובעות את הפרופיל) יכול להיות קטן יותר מזה של הרקמה עם זמן המחצית המקסימלי אך לעולם לא גדול יותר. חוב החנקן של הרקמה האיטית ביותר הוא חסם עליון לטעינה של כל הרקמות. במחשבים ותכנות צלילה אין צורך לעבוד לפי טעינה של רקמה אחת בלבד. ניתן פשוט להמשיך לעקוב אחרי טעינת כל הרקמות בזמן השהיה בין הצלילות ולאתחל אותן בהתאם בצלילה השניה (בטבלאות עומד לרשותנו בעצם רק חישוב אחד המתחיל מרקמות לא טעונות) . 

במחקרים הסטטיסטיים של בולמן נראה בבירור שגם תוך שימוש במודל כאמור למעלה, צלילה חוזרת היא יותר בעייתית מצלילה ראשונה. אם עבור צלילה ראשונה בעיות דקומפרסיה התחילו להופיע בתחום של 90%-97% מהגרדיאנט הקריטי (שוב, כי הערך התאורטי של הגרדיאנט הקריטי אינו מבטיח חיסון מושלם), בצלילה חוזרת הן הופיעו בטעינות נמוכות יותר. הפתרון הוא הכנסת שמרנות גדולה יותר, למשל על ידי צמצום הגרדיאנטים הקריטיים בהתאם לטעינת הרקמות בתחילת הצלילה החוזרת. ככל שהרקמות נטענות יותר בצלילה הראשונה, נקבע f קטן יותר שילך ויחזור ל-1 ככל שזמן השהיה בין הצלילות ארוך יותר. הקביעה הכמותית של צמצום הגרדיאנט משתנה בין האלגוריתמים. למשל במודל הבועיות (לכאורה) RGBM, פקטור הצמצום נקבע על סמך פרמטרים של בועיות כפי שיוסבר בהמשך, ומכאן שמו.

מודלים הלדניים
קישורים לחמשת השעורים 

שעור מס׳ 1 טעינה ופריקה של רקמות, משוואות הלדן ושריינר

שעור מס׳ 2 גבולות דקומפרסיה, גרדיאנטים קריטיים, LDN והגדרות ערכי M  לפי וורקמן ובולמן. (בעריכה) 

שעור מס׳ 3  רקמות, גזים ותערובות (צילום מסמך) 

שעור מס׳ 4 מקדמי בטיחות, פקטורי גרדיאנט וצלילות חוזרות. (בעריכה)

שעור מס׳ 5 תיקוני הרכב הגז הראתי (בעריכה) 

מודלים הלדניים שעור מספר 4.
כתב: ד״ר עמיחי ורדי 

מקדמי בטיחות 
בשעורים הקודמים ראינו כי במודלים הלדניים, תקרת הדקומפרסיה נקבעת על ידי השוואת סך לחץ הגז האינרטי ברקמה הנטענת ונפרקת אקספוננציאלית למתח הקריטי, כלומר לעל רוויה המקסימלית שיכולה להסבל ללא אפקטים של דקומפרסיה. כמובן שהיות ומדובר בפיזיולוגיה, המתח קריטי הנ"ל (או ההפרש בינו למתח הרקמה - הגרדיאנט הקריטי) אינו קו חד המבטיח שהשארות מתחתיו תמנע לחלוטין פגיעות דקומפרסיה. אי לכך ועל מנת לאפשר שליטה כלשהי על שולי הבטחון בחישוב הפרופיל, יש דרכים שונות להכניס מקדמי בטיחות לאלגוריתם. ניתן לחלק שיטות אלה לשתי קבוצות: 

א. שיטות שמתקנות את חישוב הטעינה או הפריקה 
טכניקות אלה כוללות הגזמה בטעינת הרקמות דרך העלאת לחץ הגז האינרטי ( כמו בפרו-פלנר או בתכנת הבולמן של ה-VR3 שבהן כל 5% של מקדם הבטיחות מעלים את תכולת הגז האינרטי בתערובת באחוז אחד. מקסימום הבטיחות של 50 הוא פשוט העלאת אחוז הגז האינרטי ב-10 אחוזים ), הארכת זמן התחתית (Z-פלנר), או הגדלת עומק התחתית. אפשרות אחרת להגזים במתח הרקמה, היא הכנסת א-סימטריה בין הטעינה לפריקה כך שהפריקה תהיה איטית מהטעינה (אביס) כלומר משחק בזמני המחצית של הרקמות השונות. 

ב. שיטות שמתקנות את חישוב המתח\הגרדיאנט הקריטי 
במקום לתקן את טעינת הרקמות, ניתן לשנות את תקרות הדקומפרסיה, כלומר לשנות את משוואת הישר הנותן את המתח הקריטי בתלות בעומק. XS מתקנת ישירות את הפרמטר הבולמני a, כלומר משנה את חיתוך הישר עם לחץ פני הים ומורידה אותו. היא גם מוסיפה רקמה נוספת (17) כדי לייצר חניות עומק. דרך אחרת לתיקון ישר המתח הקריטי היא פקטורי הגרדיאנט של אריק בייקר. חשוב להבין שלמרות הפופולריות של שם-המותג הזה, מדובר בלא יותר ממודיפיקציה של שני הפרמטרים ההלדניים בצורת וורקמן או בולמן. 

בתחום הצבוע בצהוב מתח הרקמה גבוהה ממתח הסביבה (על רוויה) אבל נמוך מהמתח המקסימלי אותו היא יכולה לסבול. זהו תחום הדקומפרסיה. כל קו מונוטוני עולה שנצייר בתוך תחום הדקומפרסיה אמור לייצר פרופיל דקו׳ לגיטימי. בפרט, קו המתח הקריטי עצמו נותן את פרופיל הדקומפרסיה האגרסיבי ביותר המותר. אם משנים אך ורק את החיתוך של הישר עם לחץ פני הים (כלומר משנים את ה a של בולמן עם ה Mo של וורקמן) ירדו תקרות הדקומפרסיה בכל עומק באותה מידה.

כך שבחניות העמוקות שולי הבטיחות יהיו על אחוז נמוך יותר מהגרדיאנט הקריטי בחניות הרדודות. הזזה כזו מאריכה את החניות הרדודות יותר מאשר את החניות העמוקות. הבעיה היא שכפי שראינו בשעור מס׳ 3, החניות העמוקות משמשות לפריקת הרקמות המהירות שנטענו יותר מהרקמות האיטיות. כזכור, הגרדיאנטים הקריטיים עבור רקמות מהירות גדולים בהרבה מאשר עבור רקמות איטיות.  התוצאה היא שהגרדינטים הקריטיים עבור הרקמה המובילה יהיו גדולים בהרבה בחניות העומק מאשר בחניות הרדודות. הטיעון המקובל היום (מבלי להכנס לטיעוני נגד פיזיולוגיים)  היא שככל שהגרדינט גדול יותר, יעלה מספר הבועיות וגודלן. לכן, על מנת לצמצם את הבעבוע, רצוי להפעיל מקדמי בטיחות גדולים יותר ולעדן את העליה דווקא בחניות העמוקות.

הפקטור f הוא פקטור הגרדיאנט (כמובן שהוא גדול מ 0 וקטן מ 1 כדי שלא לחצות את המתח הקריטי האמיתי) והגרדיאנט החדש נקרא גרדיאנט מצומצם  למעשה, החלפנו מתח קריטי הלדני אחד במתח קריטי הלדני אחר. כלומר בעצם כל מה שעשינו הוא לתקן את הפרמטרים ההלדניים. ניתן לבחור פקטורי בטיחות כאלה באופן המותאם למצב הצולל או לסוג הצלילה המתבצעת ואף ניתן לבחור פקטורים שונים עבור רקמות שונות.

Advanced
Diving 
HQ
© 2014  skinonimus uw  created for DiveHQ

FOLLOW US:

  • Instagram Social Icon
  • w-facebook
  • Twitter Clean
  • Pinterest Social Icon