خطوات الاستخدام
الخطوة 1: فهم الفيزياء الأساسية. يعتمد حساب وقت الغوص على قانون بويل واستهلاك الغاز. عند العمق، يزداد الضغط المحيط مما يسبب انضغاط الغاز. يجب تعديل معدل التنفس (عادةً باللتر في الدقيقة على السطح) وفقًا للعمق لأن الغواص يستنشق الغاز عند الضغط المحيط. معادلة الهواء المتاح: الهواء المتاح (لتر) = حجم الأسطوانة (لتر) × ضغط الأسطوانة (بار). على سبيل المثال، أسطوانة سعتها 12 لترًا معبأة إلى 200 بار تحتوي على 2400 لتر من الهواء عند ضغط السطح.
الخطوة 2: حساب الضغط المحيط عند العمق. الضغط المحيط (بالبار) = (العمق بالأمتار / 10) + 1. للعمق بالقدم، اقسم على 33. يعطي هذا الضغط بوحدة الضغط الجوي. على سبيل المثال، عند عمق 20 مترًا، الضغط المحيط = 20/10 + 1 = 3 بار. هذا يعني أن الهواء في رئتي الغواص يكون بكثافة 3 أضعاف السطح، لذا يستهلك الهواء بمعدل أسرع بثلاث مرات.
الخطوة 3: تحديد معدل التنفس الفعال عند العمق. إذا كان معدل التنفس السطحي (RMV) معطى باللتر في الدقيقة، فإن معدل التنفس عند العمق هو: معدل التنفس عند العمق = معدل التنفس السطحي × الضغط المحيط. لمعدل RMV سطحي 20 لتر/دقيقة عند عمق 20 مترًا (3 بار)، يستهلك الغواص 20 × 3 = 60 لترًا في الدقيقة من الغاز المقاس بما يعادل السطح.
الخطوة 4: حساب وقت القاع المتاح. اقسم إجمالي الهواء المتاح (من الخطوة 1) على معدل التنفس عند العمق. باستخدام المثال: الهواء المتاح = 12 لتر × 200 بار = 2400 لتر؛ معدل التنفس عند العمق = 60 لتر/دقيقة؛ وقت القاع = 2400 / 60 = 40 دقيقة. هذا هو الوقت النظري الأقصى دون احتياطي أمان. في الممارسة العملية، يطرح الغواصون احتياطيًا (مثل 50 بار) للسلامة.
الخطوة 5: تطبيق عامل أمان. لا تملك الحاسبة حقلاً مستقلاً للاحتياطي، لكنك تطبّق الخطة المتحفظة بإدخال ضغط مخفوض بدل الضغط الفعلي: إن أردت الاحتفاظ بـ 50 بار، أدخل ضغط الأسطوانة 150 بدل 200 فتنقص المدة بمقدار (50 × حجم الأسطوانة) ÷ المستهلك. وتعرض الحاسبة بدل ذلك ثلاثة أرقام جاهزة: وقت الرجوع بقاعدة الأثلاث (ثلثا المدة، أي اللحظة التي يجب أن تبدأ الصعود عندها تاركاً الثلث للباقين)، والثلث المحجوز باللتر عند السطح، ومعدل تفريغ الأسطوانة بالبار لكل دقيقة وهو ما يقرأه الغواص من المنظم مباشرة. وانتبه إلى أن الحاسبة تحسب نفاد الهواء لا حد الضغط اللاهب: فالناتج قد يتجاوز المسموح به مكوثاً عند الأعماق، ولذا حصرنا العمق بالمدى الترفيهي حتى 40 م، وراجع جدول الغوص المعتمد لديك قبل أي غطسة.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على وقت الغوص بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً، حساب إجمالي الهواء المتاح: حجم الأسطوانة = 11 لتر، الضغط = 200 بار، إجمالي الهواء = 11 × 200 = 2200 لتر. بعد ذلك، الضغط المحيط عند 18 مترًا: 18/10 + 1 = 2.8 بار. معدل التنفس عند العمق = 22 لتر/دقيقة × 2.8 = 61.6 لتر/دقيقة. وقت القاع النظري = 2200 / 61.6 ≈ 35.71 دقيقة ≈ 35 دقيقة و43 ثانية. ومع ذلك، يترك الغواصون عادةً احتياطيًا قدره 50 بار. حجم الهواء الاحتياطي = 11 لتر × 50 بار = 550 لترًا. الهواء القابل للاستخدام = 2200 - 550 = 1650 لترًا. ثم وقت القاع مع الاحتياطي = 1650 / 61.6 ≈ 26.79 دقيقة ≈ 26 دقيقة و47 ثانية. هذا هو وقت القاع المخطط. في الممارسة العملية، يجب على الغواص أيضًا مراعاة وقت الصعود وأي توقفات أمان. على سبيل المثال، إذا كان العمق يتطلب توقف أمان (عادةً عند 5 أمتار لمدة 3 دقائق)، يجب على الغواص تخصيص هواء إضافي لذلك. لكن بالنسبة لهذا الحساب البسيط، الإجابة حوالي 27 دقيقة عند ترك احتياطي 50 بار.
الحل
إجمالي الهواء = 15 × 180 = 2700 لتر. الضغط المحيط عند 25 مترًا = 25/10 + 1 = 3.5 بار. عند RMV=18 لتر/دقيقة، التنفس عند العمق = 18 × 3.5 = 63 لتر/دقيقة. وقت القاع النظري = 2700 / 63 = 42.86 دقيقة ≈ 42 دقيقة و52 ثانية. مع احتياطي 50 بار (15 × 50 = 750 لتر)، الهواء القابل للاستخدام = 2700 - 750 = 1950 لتر، وقت القاع = 1950 / 63 = 30.95 دقيقة ≈ 31 دقيقة. الآن، إذا زاد RMV إلى 25 لتر/دقيقة بسبب التمرين: التنفس عند العمق = 25 × 3.5 = 87.5 لتر/دقيقة. مع الاحتياطي، وقت القاع = 1950 / 87.5 = 22.29 دقيقة ≈ 22 دقيقة و17 ثانية. هذا يوضح انخفاضًا كبيرًا. لذلك يجب على الغواص مراقبة استهلاك الهواء بعناية والتخطيط لاستهلاك أعلى. بالإضافة إلى ذلك، عند العمق، تزداد كثافة الغاز، مما قد يؤدي إلى زيادة عمل التنفس، لذا فإن ارتفاع RMV أمر شائع. يبرز الحساب أهمية الحفاظ على الطاقة تحت الماء.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة وقت الغوص.
أسطوانة 12 لتراً عند 20 م
- حجم الخزان (لتر)
- 12
- ضغط الخزان (بار)
- 200
- العمق (م)
- 20
- معدل التنفس (لتر/دقيقة)
- 20
- الاستهلاك عند هذا العمق (لتر/دقيقة)
- 60
- تفريغ الأسطوانة (بار/دقيقة)
- 5
- وقت الرجوع بقاعدة الأثلاث (ثلثا الهواء)
- 26.67
- الثلث المحجوز للاحتياطي (لتر عند السطح)
- 800
- الناتج بالساعات
- 0.667
نصف العمق
- حجم الخزان (لتر)
- 12
- ضغط الخزان (بار)
- 200
- العمق (م)
- 10
- معدل التنفس (لتر/دقيقة)
- 20
- الاستهلاك عند هذا العمق (لتر/دقيقة)
- 40
- تفريغ الأسطوانة (بار/دقيقة)
- 3.33
- وقت الرجوع بقاعدة الأثلاث (ثلثا الهواء)
- 40
- الثلث المحجوز للاحتياطي (لتر عند السطح)
- 800
- الناتج بالساعات
- 1
اسطوانة صغيرة عند 30 م
- حجم الخزان (لتر)
- 10
- ضغط الخزان (بار)
- 180
- العمق (م)
- 30
- معدل التنفس (لتر/دقيقة)
- 25
- الاستهلاك عند هذا العمق (لتر/دقيقة)
- 100
- تفريغ الأسطوانة (بار/دقيقة)
- 10
- وقت الرجوع بقاعدة الأثلاث (ثلثا الهواء)
- 12
- الثلث المحجوز للاحتياطي (لتر عند السطح)
- 600
- الناتج بالساعات
- 0.3
غطسة ضحلة طويلة
- حجم الخزان (لتر)
- 15
- ضغط الخزان (بار)
- 232
- العمق (م)
- 1
- معدل التنفس (لتر/دقيقة)
- 15
- الاستهلاك عند هذا العمق (لتر/دقيقة)
- 16.5
- تفريغ الأسطوانة (بار/دقيقة)
- 1.1
- وقت الرجوع بقاعدة الأثلاث (ثلثا الهواء)
- 140.61
- الثلث المحجوز للاحتياطي (لتر عند السطح)
- 1,160
- الناتج بالساعات
- 3.52
أقصى عمق مسموح
- حجم الخزان (لتر)
- 12
- ضغط الخزان (بار)
- 200
- العمق (م)
- 40
- معدل التنفس (لتر/دقيقة)
- 25
- الاستهلاك عند هذا العمق (لتر/دقيقة)
- 125
- تفريغ الأسطوانة (بار/دقيقة)
- 10.42
- وقت الرجوع بقاعدة الأثلاث (ثلثا الهواء)
- 12.8
- الثلث المحجوز للاحتياطي (لتر عند السطح)
- 800
- الناتج بالساعات
- 0.32