Remonter à la surface un poids immergé a 30m avec une cartouche de CO2

[Vegalys]

Bonjour,

J'essaie d'imaginer un harnais de sauvetage pour apnéiste et je me pose les 2 questions suivantes :

1/ Quel poids peut-on espérer remonter à la surface, en gonflant un ballon par 30m de fond, avec une simple cartouche CO2 de 12g (celle que l'on trouve partout pour les air softs et les cyclistes) ?

2/ En prenant la profondeur de 30m pour référence, est ce qu'il suffit de multiplier ce rapport pour déterminer le ratio cartouche/poids (exemple : 1 cartouche pour 5kg -> 2 cartouches pour 10kg -> 3 cartouches pour 15kg etc...) ?

Merci d'avance
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
À a louche: avec 12 g de CO2 vous aurez 2 litres à 30 m. Ce qui vous donne une flottabilité qui compense le poids d'une masse de 2 kg environ.
Au revoir.

[Anacarsis]

Bonjour,

j'espère que tu es au courant des risques encourus par une remontée trop rapide lors d'une plongée ??

cdlt,

[Vegalys]

Bonjour,

j'espère que tu es au courant des risques encourus par une remontée trop rapide lors d'une plongée ??

cdlt,

Bonsoir et merci de vos réponses

Oui Anacarsis mais l'apnéiste n'a pas les mêmes contraintes qu'un plongeur scaphandrier lors de la remontée puisqu'il "retiens de l'air de la surface" donc a 1 atmosphère, il n'est donc astreint à aucun palier de décompression. Dans l'idée il s'agirait de mettre au point un système télécommandé qui permettrait de remonter un apnéiste syncopé à 30m de fond.

Il existe malheureusement de nombreux cas d'accidents ou le binôme n'a pas possibilité de rejoindre à temps son coéquipier inconscient (trop profond, pas assez de temps de récupération, effort trop important à fournir, ...).

En fait, je cherche quelque chose qui soit d'un encombrement minimum (d'ou les cartouches de CO2) et qui donne un effet "air-bag" permettant de remonter le syncopé très rapidement sur une simple commande de son binôme.

En dehors du problème du volume de cartouches CO2 à prévoir pour soulever l'apnéiste inanimé d'un fond de 30m vers une profondeur ou il repassera automatiquement "flottable", il y aura un second problème ensuite : le rapport distance/puissance pour propager un signal infrarouge sous l'eau (du binôme vers le syncopé afin de commander le déclenchement) mais ça c'est une autre histoire...

Pour la partie "électronique" je pensais construire un prototype à partir d'un montage arduino embarqué (pour le harnais de l'apnéiste) et d'une simple télécommande de tv emballée(pour son binôme). Mais si déjà il faut plus d'une vingtaine de cartouches CO2 dans le harnais pour tout juste décoller un homme de 75kg de 30m de fond, ça risque de coincer... :-/

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Bonjour, Vegalys,
Il y avait eu une discussion sur FS pour remonter des objets du fond avec des ballons, mais je ne la retrouve pas, si quelqu'un se souvient.
Cordialement.
Jaunin__

[LPFR]

Bonjour.
Je ne suis pas plongeur.
- Mais il me semble qu'un corps même avec les poumons vides, a une densité proche de celle de l'eau. Donc, on n'a pas besoin de soulever tout le poids de la victime. Archimède est là pour vous aider.

- Il faut un dispositif pour percer les cartouches de CO2. Et ce n'est pas simple.
Pourquoi ne pas utiliser un airbag de voiture ou de motard ou de skieur ? Leur déclenchement est électrique (une cartouche de "poudre"). Et pour la télécommande les infrarouges ne sont pas adaptés. Il faut passer par les ultrasons.
Au revoir.

[Vegalys]

Merci LPFR,

Oui je me doutais bien que les infra rouges n'iraient pas bien loin sous l'eau.

Plutôt qu'une percussion j'avais imaginé deux tubes imbriqués l'un dans l'autres ayant chacun un trou de percé sur leurs flancs. Les cartouches seraient déjà percées et rempliraient le cylindre intérieur par l'une des 2 extrémités (l'autre extrémité des cylindres étant obstrué). Le tube intérieur serait alors sous pression puisque son trou ne serait pas aligné avec celui du cylindre extérieur.

Le cylindre extérieur verrait son trou relié à un tuyau alimentant les poches d'air vide du harnais

Le "largage de CO2" se feraient en faisant pivoter l'un des deux cylindres pour que les deux trous coïncident et libèrent le gaz dans les "poches" du harnais pour le gonfler. (un petit servomoteur piloté par une carte arduino fera ça très bien et sans nécessiter d'effort mécanique important)

Ce système permettrait un gonflage moins violent qu'un "airbag", et serait régulé par une soupape sur les poches qui maintiendrait un volume d'air constant au fur et à mesure que la pression hydrostatique diminue lors de la remontée.

Le tout est de savoir quel volume je dois gonfler et combien de cartouches il nécessite. j'ai vu qu'il existait des cartouches de 60g de CO2.

Comment établir un rapport qui dirait : Pour une profondeur de 30m branchez 1 cartouche de 60g par tranche de X kg de poids corporel.

Si je me fie a ton analyse, avec 1 cartouche de 60g je décollerais 10kg à 30m. Alors combien pèserais (selon archimède) un homme de 100kg à 30m ?

cdlt (et merci encore)

[Anacarsis]

peut etre qu'il est plus simple de retourner la question. Combien de kilos faut-il a un plongeur pour descendre a 30 m sans effort et rester à l'équilibre?
Je ne suis pas plongeur non plus mais il me semble que l'on utilise des ceintures de plomb pour cela?

[LPFR]

Re.
Pour le "poids" d'un homme à 30 m, il faudrait poser la question à des apnéistes.
À la surface, un homme flotte si ses poumons sont pleins d'air. Mais le volume de l'air dans les poumons diminue avec la pression en à 30 m il sera 1/3 de celui en surface. Si le volume d'air avec les poumons bien remplis d'air est de 5 litres en surface, cela donne une flottabilité de 5 kg. Et cette flottabilité est réduite à 5/3 kg à 30 m.. Pour récupérer la flottabilité perdue il faut donc (5 - 5/3 = 3,3) de litre.

Votre système d'ouverture me semble une usine à gaz que sera peu fiable sous l'eau.
Les méthodes pyrotechniques, sans pièces mobiles, sont plus fiables.
Et vos tubes sous pression, risquent de fuir, même très légèrement. Le jour où on aura besoin, ils seront vides (loi de Murphy).
A+

[Vegalys]

Mais oui !!!

Merci Anacarsis !! (pourquoi n'y ai je pas pensé plus tôt !)

Une cartouche de 60g de CO2 (si elle soulève 10kg) devrait gonfler un volume suffisant pour l'extraire du fond et lui permettre de repasser "positif" (dans la tranche de profondeur ou sa flottaison va l'aider à rejoindre la surface).

Bon ben j'ai 6 mois pour plancher mon prototype avant de me mettre à l'eau ... et j'ai déjà trouvé la référence de mes capteurs ultra son ! (Merci LPFR)

Merci à tous.

[Anacarsis]

de rien. Bon courage et tiens nous au courant

c'est quoi comme projet que tu es en train de faire plus précisément? travail de fin d'études ?

[Vegalys]

Oh non (il y a quelques décennies que mes études sont terminées)

C'est juste que j'ai travaillé quelques années dans le développement info, que je m'intéresse à l'apnée pour y faire un stage au mois de mai, et que je viens de découvrir les kit arduino (ça m'amuse beaucoup).

Alors l'idée est venu en parcourant quelques sites sur l'apnée ou inévitablement je suis tombé sur des sujets relatant les accidents dues aux syncopes.

De fil en aiguilles j'ai vu des projets de "harnais gonflables" mais il était toujours question d'un système couplé à un ordinateur de plongée chargé de diagnostiquer le moment ou il fallait déclencher le retour en urgence. En plus c'était à des prix inabordables.

Et puis j'ai vu quelqu'un évoquer ce projet de déclenchement par le binôme et je me suis demandé si j'étais capable d'en réaliser un prototype ... et je me le demande toujours d'ailleurs

Mon stage est en mai ... je vais en parler à un vrai champion d'apnée (Pierre Frolla) et puis on verra si c'était stupide, irréalisable, ou au contraire une bonne idée.

Merci encore et Bon réveillon !!

[Boumako]

Bonjour et bonne année à tous

L'idéal serait de gonfler un petit coussin placé autour du cou, de façon à faire remonter d'abord la tête de la victime hors de l'eau. Le déclenchement devrait plutôt se faire selon le principe de "l'homme mort" : Un bouton doit être pressé par le plongeur à intervalles réguliers (par exemple toutes les 10 secondes). Passé ce délai un voyant rouge s'allume dans le champ de vision du plongeur. Si le poussoir n'est pas pressé au bout de 3 secondes la cartouche de gaz se déclenche.

Attention au volume : 2 ou 3 litres de gaz suffiront pour faire remonter le plongeur qui utilise une ceinture lestée pour équilibrer sa masse volumique avec celle de l'eau, mais il remontera tout doucement.

Il ne faut en aucun cas utiliser de cartouche pyrotechnique d'airbag, le résultat serait catastrophique pour le plongeur sous l'eau.

[Vegalys]

Bonne année à tous !

Merci Boumako, effectivement je n'opterais pas pour une ouverture trop "explosive". Pour ce qui est de l'idée de "l'homme mort" ça risque d'être beaucoup trop contraignant pour l'apnéiste, et si un déclenchement survenait alors qu'il prospecte sous une roche, ou que ses deux mains sont prises (je pense aux chasseurs) le résultat pourrait être inverse à celui escompté.

Dans la pratique de l'apnée la première règle est de ne jamais plonger seul. C'est pourquoi j'opte plutôt pour un déclenchement à distance, et par le coéquipier. Bien sur on peut imaginer un déclenchement manuel par le porteur, si il se sent trop loin de la surface et qu'il a besoin d'un coup de pouce, mais le but est d'exercer en binôme et que chacun assure la sécurité de l'autre sans jamais le perdre de vue.

Pour le volume d'air nécessaire, et après vos indications respectives, je pense à un harnais en forme de U inversé qui se porterait comme des bretelles en passant derrière la nuque. Trois poches d'air y seraient dissimulées : 1 derrière la nuque d'une capacité de 2L, une dans chacune des bretelles de devant d'une capacité de 4L chacune. Soit un volume de 10L d'air au total.

Chaque poche serait maintenue repliés dans le harnais par des rabattants fermés au velcroc. Ainsi le harnais serait peu encombrant, ne gênerait pas l'apnéiste ni dans ses mouvements, ni dans son activité puisqu'il n'aurait pas à y penser et pourrait donc pleinement profiter de son plaisir sans contraintes.

Un petit boitier étanche serait situé dans le dos, entre les deux omoplates, pour contenir le système arduino qui commanderait électroniquement l'ouverture de la valve, à réception d'un signal ultrason convenu. A ce système serait branché 5 capsule CO2 de 12g : une pour le coussin sous la nuque(2L), 2 pour chaque bretelles(2x4L).

D'après vos suggestions, 10 litres d'air devraient suffire à ramener rapidement en surface n'importe quel apnéiste immergé en pleine eau à 30m de fond.

Pour les ultrasons je vais voir avec les capteurs/recepteurs Murata MA40S4S et MA40S4R ils ont une portée de 5m chacun ... reste à voir à quelle distance ça correspond une fois sous l'eau.

Merci encore et Bonne Année à tous !

[Jaunin]

Bonjour, Vegalys,
Dans le temps..., quand je pratiquait l'apnée et la plongée en bouteille, je me souviens, qu'il faut 2 [kg] pour lester un homme nu.
Un fois équipé, pour être sûr, un plongeur bien lesté remonte les poumons plein et coule les poumons vides.
Cordialement.
Jaunin__