Widzieć pod wodą

Nasze oczy kiepsko radzą sobie pod wodą. Mamy problem z przetworzeniem obrazu w tym środowisku, a niechronione, narażone są na kontakt z zanieczyszczeniami, które mogą je uszkodzić. Ale czy miałoby sens nurkowanie z zamkniętymi oczami? To nie tylko przyjemność wynikająca z możliwości doświadczania uczucia nieważkości, ale również możliwość doświadczenia zmysłowego zupełnie innego, obcego dla nas świata, począwszy od wrażeń słuchowych, a skończywszy na wzrokowych, związanych z innym zestawem barw, z załamywaniem światła przechodzącego przez różne ośrodki.

Historia nurkowania jest długa. W zasadzie nigdy nie rozstaliśmy się z wodą. To wodne środowisko gwarantuje nam bezpieczeństwo jeszcze zanim dowiemy się, jak oddychać powietrzem. Ciekawość to na pewno jeden z ważniejszych powodów, które pchają ludzi pod wodę, może drugim jest chęć ponownego doświadczenia specyficznego wygłuszenia, które zostało tylko w podświadomości?

HISTORIA

W starożytnej Grecji i Rzymie nurkowali głównie wojownicy/żołnierze. Na niewielkich głębokościach, przez stosunkowo krótki czas, na wstrzymanym oddechu lub z użyciem pustej trzciny pełniącej rolę dzisiejszej fajki do nurkowania. Pierwsze informacje pochodzą od Herodota i mówią o odcięciu przez Scyllisa cum perskich statków szykujących się do ataku na grecką flotę i przepłynięciu przez niego pod wodą, właśnie dzięki trzcinowej fajce, 15 km do Cape Artemisum. Później do gry weszły dzwony nurkowe, wspomniane przez Arystotelesa w IV w. p.n.e., a zgodnie z legendą używane nawet przez Aleksandra Wielkiego.

Niestety ludzkie oko nie jest w komfortowej sytuacji, gdy styka się z wodą. Stąd ok. 1300 r. perscy nurkowie nauczyli się wyrabiać gogle do nurkowania z soczewkami z wypolerowanej zewnętrznej warstwy skorupy żółwia morskiego. Można przyjąć, że w tym miejscu zaczyna się historia i ewolucja ekwipunków nurkowych, w której największa rewolucja nastąpi dopiero w drugiej połowie XIX i na początku XX w.

Oczywiście najważniejsza dla nurka jest możliwość swobodnego oddychania pod wodą, tym niemniej możliwość eksploracji z użyciem wzroku jest nie do pogardzenia. W swojej niezwykłej kreatywności nawet Leonardo da Vinci miał pomysł, który w XV w. opisał w Codex Arundel (Kodeks Arundel, British Library, Londyn), gdzie ujmuje również maskę nurkową jako element niezbędny do skutecznego badania podwodnego świata.

Przez bardzo długi czas możliwość widzenia pod wodą była ściśle związana z możliwością oddychania. Wiele lat i wiele kolejnych wynalazków związanych z nurkowaniem musiało zostać opracowanych, nim jedno uniezależniono od drugiego.

Pierwszy pełny skafander nurkowy pochodzi z 1715 r. Został zaprojektowany i zbudowany przez francuskiego arystokratę Pierre’a Rémy de Beauve, który wyposażył go w metalowy hełm i dwa węże: doprowadzający i odprowadzający powietrze. Następne dekady nie były tak płodne w wynalazki, aż do lat 20. XIX w., gdy na polu nurkowym rozpoczął się swego rodzaju wyścig między Francją a Wielką Brytanią. W 1824 r. Francuz Paul Lemaire d’Augerville, paryski dentysta, zbudował i używał autonomicznego sprzętu do nurkowania, na który − podobnie jak w wynalazku Brytyjczyka Williama H. Jamesa − składał się hełm wykonany z cienkiej miedzianej blachy, podbitej wyprawioną skórą. Został wyposażony w przeszklone okienko, a powietrze do niego było dostarczane rurą z żelaznego zbiornika.

W 1845 r. Charles Edwin Heinke (1818−1869) opatentował model hełmu nurkowego z system „obrotowych żaluzji” dopasowanych do każdego okrągłego iluminatora. Ideą tego pomysłu było zahamowanie wlewania się wody do wnętrza hełmu w przypadku wybicia któregokolwiek z okienek.

W czasie Wystaw Światowych w Londynie (1851 r.) i w Paryżu (1855 r.) wynalazki przydatne w podwodnych eskapadach zyskiwały duże uznanie i cieszyły się popularnością. Heinke został nagrodzony medalem na pierwszej z nich. Z kolei Joseph-Martin Cabirol (1799−1874), który w 1855 r. opatentował nowy model standardowego stroju do nurkowania, zdobył srebrny medal wystawy paryskiej. Zaprojektowany przez niego kombinezon był wykonany z podgumowanego płótna, a hełm wyposażony w niezwykle nowatorskie rozwiązanie jak na ówczesne czasy, czyli kurek do ręcznego sterowania przepływem powietrza, dzięki któremu nurek mógł samodzielnie kontrolować odprowadzanie wydychanych gazów. W kurku zainstalowano zawór bezpieczeństwa, zapobiegający przedostawaniu się wody do hełmu. Do 1855 r. hełmy nurkowe były wyposażone w tylko trzy, zwykle okrągłe okna (z przodu, lewej i prawej strony). Hełm Cabirola wprowadził czwarty iluminator, umieszczony w górnej przedniej części hełmu i pozwalający nurkowi na szerszą obserwację.

Dwadzieścia trzy lata później, gdy Henry Fleuss (1851−1933) zaprojektował i zbudował pierwszy komercyjny rebreather (urządzenie do oddychania, w którym gaz oddechowy krąży w obiegu zamkniętym), zamienił ciężki metalowy hełm na gumową maskę i choć nadal połączona ona była z aparaturą oddechową, to szeroko doceniono jej lekkość oraz niezależność i swobodę jaką dawała nurkowi. Hełmów jednak nie odłożono na półkę nigdy, co więcej bracia Alphonse i Théodore Carmagnolle z Marsylii we Francji opatentowali w 1882 r. pierwszy antropomorficzny kombinezon ADS (Atmosferic Diving System – kombinezon do nurkowania z wykorzystaniem powietrza atmosferycznego). Tak zwany „twardy skafander” przypominał w swojej koncepcji raczej jednoosobową, antropomorficzną łódź podwodną. Składał się z 22 kulowych „stawów” (które mimo użycia dodatkowych materiałów uszczelniających, nigdy nie były całkowicie wodoszczelne) oraz hełmu z 25 okrągłymi, 2-calowymi (51 mm) szklanymi portami umożliwiającymi widzenie wokół. ADS ważył 380 kilogramów i nigdy nie wyszedł poza fazy testów. To ostatnie nie zmieniło natomiast kwestii, że tego rodzaju projekty były nadal opracowywane, budowane i modyfikowane, jako mogące mieć zastosowanie do bardzo głębokich i długich nurkowań.

Spodziewano się, że wyeliminują większość znaczących zagrożeń fizjologicznych związanych z ciśnieniem i zmianami chemicznymi w organizmie zachodzącymi na dużych głębokościach. Według wynalazców nurek w ADS nie potrzebował procedur dekompresyjnych ani specjalnych mieszanek gazowych, a co za tym idzie, miało zniknąć ryzyko choroby dekompresyjnej, urazów ciśnieniowych czy narkozy azotowej. W gruncie rzeczy nie musiał nawet być doświadczonym pływakiem.

W 1916 r. Riichi Watanabe i Kanezo Ohgushi wynaleźli a dwa lata później opatentowali „Peerless Respirator Ohgushi”, w którym zastosowano wpompowywanie powietrza z powierzchni lub 1000 litrowego zbiornika, zabieranego przez nurka ze sobą pod wodę. Zamontowany w ustniku zawór dostarczał powietrze do maski (nie hełmu!) nad nosem i oczami nurka. Przepływ gazu był regulowany siłą i czasem trwania zgryzu. Wynalazcy uzyskali patenty na swoje urządzenie w Japonii, Wielkiej Brytanii (nr 1313 390), Stanach Zjednoczonych (nr 1333 601), Francji (nr 466,716) i we Włoszech. Aparat oddechowy był z powodzeniem używany do połowów i prac ratowniczych oraz przez japońską jednostkę podwodną do końca wojny na Pacyfiku.

Pod koniec lat 20. XX w. Maurice Fernez (1885–1952) poszedł w nieco innym kierunku niż wynalazcy z Japonii. Człowiek, który wcześniej wynalazł klips na nos oraz ustnik wyposażony w zawór jednokierunkowy do wydechu, w 1926 r. opracował i opatentował również okulary nurkowe [3]. Gogle  Ferneza nie zakrywały nosa, co nie pozwalało nurkowi wyrównywać ciśnienia wewnętrznego, uniemożliwiając tym samym przepływ powietrza do gogli przez nos, jednocześnie więc wykluczały nurkowanie głębsze niż kilka metrów z powodu ciśnienia, które powodowało urazy ciśnieniowe oczu i okolic wokół nich. W 1933 r. Yves Le Prieur (1885–1963) zastąpił cały sprzęt Ferneza (gogle, zacisk na nos i zawór) maską pełnotwarzową, do której powietrze było doprowadzane bezpośrednio z butli. Projekt Le Prieura był ponierskim autonomicznym aparatem oddechowym stosowanym przez pierwsze kluby nurkowe w historii – Racleurs de fond założonym przez Glenna Orra w Kalifornii w 1933 r. oraz Club des sous-l’eau założonym przez samego Le Prieura w Paryżu w 1935 r.

PIERWSZY WĄTEK POLSKI

Choć w historii nurkowania nie widać Polaków, to jednak uważne przestudiowanie informacji pozwala nam odkryć wątek z udziałem rodaka. Z dokumentów archiwalnych pierwszej francuskiej Wystawy Światowej[1] (1855 r.) wiemy, że wśród wystawców było tylko pięciu producentów sprzętu nurkowego: trzech angielskich (SIEBE, HEINKE i TYLER) oraz dwóch francuskich (CABIROL i ERNOUX).

Dla nas najważniejszą okaże się firma „C.E. HEINKE & Co.”, której historia swój początek ma sto lat wcześniej, gdy w 1806 r. Gotthilf Frederick Heinke[2], urodzony w 1786 r. w Międzyrzeczu (zm. w 1871 r. w Londynie), wyemigrował do Anglii. Tam sześć lat później ożenił się z Sarą Smith, z którą miał 5 dzieci: Johna Williama (ur. 1816 r.), Charlesa Edwina (ur. 1818 r. – to on później będzie „C.E.” w „C.E. HEINKE & Co.”), Gotthilfa Henryego (ur. 1820 r.), Elizabeth Rosinę (ur. 1824 r.) i Sarah Julianę (ur. 1826 r.).

Siedziba firmy założonej przez Gotthliffa Fredericka przez wiele lat znajdowała się pod tym samym adresem: 103 Great Portland Street w Londynie.

Największe zasługi w tworzeniu i rozwijaniu rodzinnego przedsiębiorstwa przypadły drugiemu synowi Gotthlifa, Charlesowi Edwinowi. To on w 1845 r. zgłosił do rejestru patentowego model hełmu nurkowego. Wg dokumentu patentowego przechowywanego w British National Archives, przednie okienko było prostokątne, a zawór wydechowy umieszczony na kryzie po brodą. Te dwa elementy pozostaną charakterystycznymi dla skafandrów produkcji HEINKE. Charles Edwin opracował również bezpieczny system połączeń rur doprowadzających powietrze.

Skafandry produkowane przy 103 Great Portland Street zdobywały uznanie. Podczas Wystawy Światowej w Paryżu (1855 r.) w obecności cesarza Napoleona III, odbyły się w Sekwanie nurkowania demonstracyjne z ich użyciem. Marka rosła w siłę.

W marcu 1856 r. John William Heinke wygłosił w Stowarzyszeniu Inżynierów Budownictwa (Institution of Civil Engineers) w Londynie wykład zatytułowany: „Ulepszenia strojów nurkowych i innych urządzeń przeznaczonych do pracy pod wodą”. Dyskusje i debaty, które po nim nastąpiły, rozciągnęły się na kolejne trzy wieczory, a bracia John William i Charles Edwin zostali później członkami Stowarzyszenia.

W 1860 r. adres siedziby firmy zmienił się, choć wszystko pozostało w tym samym miejscu. Numeracja parceli przy londyńskich ulicach ewoluowała i numer 103 na Great Portland Street stał się numerem 79. Adres ten odpowiadał czterem małym dwupiętrowym budynkom, w tym sklepowi i warsztatom.

W 1862 r. Heinke złożył kolejny patent na „ulepszenia w hełmach nurkowych, odzieży i sprzęcie, z których część może być również użyta do gaszenia pożarów na pokładzie statków i w innych ograniczonych przestrzeniach”, w tym projekt 3-cylindrowej pompy. Skafandry HEINKE znajdowały uznanie i były w praktycznym zastosowaniu. Na przykład w 1865 r. złote zegarki pochodzące z głośnej kradzież ze sklepu jubilerskiego Walkera w Cornhill, zostały znalezione pod Mostem Blackfriars przez nurków Corneliusa Wilkinsona i George’a Smitha, pracujących w sprzęcie i skafandrach „HEINKE”. W styczniu 1867 r. pod tłumem jeżdżącym na łyżwach po zamarzniętym jeziorze w Regent’s Park złamał się lód, ponad 200 osób wpadło do lodowatej wody. 40 z nich utonęło. Nurkowie z firmy HEINKE zostali wezwani na miejsce, choć niestety tylko w celu wydobycia ciał z głębokości ok. 4 m.

1 kwietnia 1869 r. Charles Edwin zmarł w wieku 50 lat, w kolejnym roku odszedł jego starszy brat John William. Frederick William Heinke (syn Johna Williama) ze współpracownikiem Johnem Davisem, założyli własną firmę HEINKE & DAVIS i opublikowali książkę o najnowszej historii nurkowania, powstałą również dzięki informacjom przekazanym przez C.E. Heinke Stowarzyszeniu Inżynierów Budownictwa. Firma przy Great Portland Street kontynuowała produkcję, teraz pod kierownictwem Gotthilfa Henry’ego (był wtedy konkurentem własnego bratanka). Jej założyciel, Gotthilf Frederick Heinke zmarł 4 kwietnia 1871 r.

Gotthilf Henry, kontynuował z sukcesami dzieło swego ojca i w 1881 r. złożył patent (nr 2.698) dotyczący „ulepszeń wprowadzonych do urządzenia nurkowego, w szczególności przeznaczonych do głębokiego nurkowania”. Chodziło o dość skomplikowany system z rurką wydechową utrzymywaną bardzo wysoko nad nurkiem za pomocą mechanizmu pływakowego, metalowego gorsetu umieszczonego na wełnianej bieliźnie, na który zakładany był płócienny podgumowany kombinezon, regulowany systemem sznurówek.

Nie wszystkie wynalazki związane z działalnością firmy były dziełem jej właścicieli. Oto pod koniec lat 80. XIX w. producenci gumy: William Robert Foster i Robert Fox, współpracujący już wcześniej z firmą HEINKE, złożyli dwa patenty na wynalazki: pierwszy (nr 12.515) na „ulepszenie odzieży nurkowej”, a drugi (nr 12.516) na „ulepszenie ułatwiające komunikację między nurkiem i jego asystentem” (tuba akustyczna z membraną wewnątrz kasku). W 1902 r., po śmierci Roberta Foxa, firmy HEINKE i FOSTER połączyły się i przeniosły wspólną już wtedy siedzibę z Great Portland Street na 87 Grange Road w londyńskiej dzielnicy Bermondsey, gdzie rozpoczęła się intensywna współpraca z kolejnymi czterema partnerami: Frederickiem Sprangiem, Charlesem Edwinem Laceyem, Jamesem Blake’iem (wszyscy trzej z branży gumowej) i Jamesem Holmanem (inżynier w produkcji skafandrów). Po dwóch latach udanej współpracy Lacey (chemik) i Holman wspólnie złożyli patent na wynalazek (nr 28.749) systemu telefonicznego zainstalowanego na hełmach.

Firma HEINKE jako osobny podmiot, jeszcze przez wiele lat produkowała sprzęt do nurkowania. Istniała do 1961 r., gdy została kupiona przez konkurencyjną firmę SIEBE-GORMAN.

SZKŁO

W ogólnodostępnych źródłach próżno szukać informacji o szkle wykorzystywanym w dawnych maskach. Historia szkła hartowanego nie jest długa. Technologia jego wytwarzania została opracowana i rozwinięta na przełomie XIX i XX w. Można założyć, że co najmniej do tego czasu w hełmach i maskach nurkowych stosowano zwykłe szkło gospodarcze i okienne jako łatwe do zdobycia, płaskie i odpowiednio przezierne. Iluminatory w hełmach nurkowych nie były duże a głębokości, na które schodzono, nie tak znaczne jak dziś. Szkło musiało być jednak odpowiednio grube, by wytrzymać ciśnienie panujące pod wodą. Kratki montowane na hełmowych okienkach dowodzą, że przypadki rozbicia szybek nie były rzadkością – z pewnością nie tylko pod wodą, ale też na lądzie, w trakcie zakładania ekwipunku.

Gdy w 1874 r. François Barthélémy Alfred Royer de la Bastie opatentował w Anglii swój sposób otrzymywania „wzmocnionego” szkła, branża nurkowa również właśnie przeżywała swój najbardziej płodny w wynalazki okres. Być może także wynalezienie w 1877 r. przez Frierdicha Siemensa pieca regeneracyjnego i szkła prasowanego w formy znalazło uznanie u takich producentów, jak Heinke, Siebe-Gorman, czy Cabirol.  Nie byłoby w tym nic dziwnego, zważywszy jak szybko wprowadzano do produkcji i użytku nowinki techniczne.

W XX WIEK

W latach 30. XX w. Guy Gilpatric (1896−1950), amerykański były lotnik mieszkający w południowej Francji został pionierem w używaniu gumowych okularów ze szklanymi soczewkami do nurkowania. W połowie tej dekady maska zakrywająca oczy i nos (w przeciwieństwie do zwykłych gogli) ewoluowała w wyniku kreatywności i pomysłowości wielu ludzi. W 1938 r. Gilpatric opublikował The Complete Goggler, pierwszą książkę o nurkowaniu amatorskim i podwodnym polowaniu, zyskującym wtedy rzesze amatorów. Wśród jej czytelników znalazł się francuski porucznik marynarki wojennej Jacques Cousteau (1910−1997), jeden z najlepiej znanych podróżników i badaczy podwodnego świata.

Po II wojnie światowej wszędzie i wszystkim dały się we znaki niedobory najróżniejszych rzeczy. Zatem gdy w 1946 r. w Aberdeen powstał pierwszy znany klub nurkowania podwodnego (fathomeering) w Wielkiej Brytanii, The Amphibians Club, jego założyciel Ivor Howitt (1927−) zmodyfikował na własne potrzeby starą cywilną maskę przeciwgazową.

Tutaj splatają się historie masek nurkowych z maskami przeznaczonymi np. dla strażaków. W skład niektórych wczesnych zestawów do nurkowania z jednym wężem wchodziły maski pełnotwarzowe (vide Watanabe i Oghushi czy Le Prieur). Do dziś specjalizują się w ich produkcji firmy, takie jak Scott czy Kirby Morgan, które produkują aparaty oddechowe w tej konfiguracji na użytek straży pożarnej.

POLSKA HISTORIA NURKOWANIA

Wydaje się, że w wyniku działań wojennych i okupacyjnych Polska na wiele lat została w tyle, jeśli chodzi o wynalazki. Gdy z łatwością znajdujemy informacje o zagranicznych patentach na kolejne maski, butle, pompy oraz innego rodzaju urządzenia i ekwipunek nurkowy, to Polski w tych spisach brakuje. Rodzima historia nurkowania faktycznie zaczęła się w 1935 r., gdy Roman Wojtusiak (1906−1987), pracownik naukowy Zakładu Zoopsychologii i Etologii Zwierząt Uniwersytetu Jagiellońskiego, skonstruował i zastosował hełm do nurkowania. Próby nurkowania w nim przeprowadził w 1935 r. najpierw na pływalni krakowskiej YMCA, a rok później w otwartych wodach Zatoki Puckiej. Oficjalnym celem jego nurkowania było przeprowadzenie bezpośrednich obserwacji zoologicznych dna Zatoki Puckiej, przy okazji zaś ostateczne przetestowanie ekwipunku własnej konstrukcji. Opis swojego urządzenia i przeprowadzonych obserwacji i badań, zamieścił w publikacji Hełm nurkowy w zastosowaniu do obserwacji biologicznych morskich.

Pisał: „Przed mniej więcej trzynastu laty wprowadzony został przez wspomnianego już W. Beebe’a do podmorskich badań biologicznych na niewielkich głębokościach aparat nurkowy bardzo prosty i praktyczny, w postaci hełmu. Aparat ten przyjął się w Ameryce do tego stopnia, że obecnie używa się go nie tylko do badań, ale także jako środka pedagogicznego podczas kursów z biologii morza. Opierając się na opisach Beebe’a, hełm taki skonstruowałem w 1935 r. sam i dałem do wykonania jednej z firm blacharskich w Krakowie. W ostatnich latach miałem sposobność wypróbować go zarówno na naszym Bałtyku, jak i w Morzu Adriatyckim.” Hełm Wojtusiaka był kanciastym pudłem z blachy o grubości 1,0−1,25 mm, którego przednią część stanowiły dwie, ustawione do siebie pod kątem ok. 120° szyby lustrzane o grubości 6−8 mm. Całość zakonserwowano lakierem wodoodpornym. Blacha wokół dolnego otworu hełmu została wyprofilowana tak, by konstrukcja w miarę wygodnie i stabilnie opierała się na ramionach nurka, co również pozwalało utrzymać hełm w pozycji pionowej. Zasada budowy i działania tego hełmu była taka, jak zasada działania dzwonu do nurkowania. „Woda nie może dostać się do wnętrza, albowiem gdy hełm zostanie zanurzony otworem w dół, powietrze nie ma którędy wyjść. Ponieważ pojemność hełmu wynosi około 20 l, przy wadze 7 kg, więc ażeby zanurzyć się w nim w wodę trzeba go odpowiednio obciążyć. W tym celu zawiesza się na blaszanych klapach z przodu i z tyłu dwa ciężary żelazne lub ołowiane – każdy po 10 kg. Powietrze w hełmie wystarczyć może zaledwie na kilka, góra kilkanaście oddechów, dlatego też doprowadza się coraz to nowy jego zapas z zewnątrz przy pomocy długiego węża gumowego. Ujście przewodu doprowadzającego powietrze znajduje się u spodu hełmu, aby w razie zepsucia się pompy cały zapas powietrza znajdujący się w hełmie nie uciekł pod wpływem ciśnienia wody do góry. Do pompowania nadaje się zwykła pompa automobilowa. Znacznie lepsza jest jednak pompa rotacyjna lub mały kompresor motorowy, dający dużo powietrza. Do obsługi aparatu wystarcza jedna tylko osoba pompująca powietrze. Konstruktor wśród zalet urządzenia wymienia to, że nie trzeba korzystać z żadnego nieprzemakalnego kostiumu, i wystarczy zwykły strój kąpielowy.” O ile do nurkowania w Adriatyku rzeczywiście mógł wystarczyć strój kąpielowy, o tyle Bałtyk nie był już tak przyjazny. Nurkowie musieli zatem ubierać się w gumowe kombinezony, chroniące przed wychłodzeniem organizmu.

Polskie środowisko nurkowe 17 lat później dokonało kolejnego znaczącego kroku. W czasie pierwszej eksploracji Jaskini Zimnej nurkowie-grotołazi użyli klasycznego skafandra nurkowego. Skafander został zaprojektowany i wykonany przez Tadeusza Bernharda (1925−2016) i Włodzimierza Starzeckiego (1926−2007). Nurek miał na sobie kombinezon z grubej gumy, buty i rękawice. Blaszany hełm nurkowy po włożeniu na głowę skręcało się z kombinezonem za pomocą śrub. Powietrze było doprowadzane do hełmu przy pomocy gumowego węża ogrodniczego. Grotołazi zaprzestali dalszych prób z tego typu skafandrem ze względu na małą operatywność nurka. Proponowano zastąpić go lżejszym urządzeniem, które dawałoby nurkowi większy stopień swobody w ekstremalnych warunkach, dlatego też z dużo większym zainteresowaniem ze strony grotołazów spotkały się aparaty do nurkowania swobodnego.

Drugim Polakiem, o którym nie sposób nie wspomnieć w kontekście historii polskiego nurkowania był fotograf, publicysta, tłumacz i płetwonurek – Witold Zubrzycki (1909−2018). Był pionierem nurkowania, jako pierwszy testował akwalungi, angażował się w konstrukcję rodzimego sprzętu do nurkowania. Jako pracownik Stacji Morskiej PAN w Sopocie promował tzw. nurkowanie swobodne; trenował zarówno w otwartym morzu, jak i w jeziorach: Otomińskim, Rożnowskim i w Morskim Oku. Doświadczenia zebrał w książce Trzy miesiące pod wodą (1956), uważaną za pierwszy polski podręcznik nurkowania. Inną pozycją jego autorstwa była równie znana Fotografia podwodna (1958) oraz artykuł O Fotografii podwodnej i swobodnym nurkowaniu, w którym pisał:

„Niestety żaden z elementów wyposażenia płetwonurka nie jest jeszcze produkowany w kraju i nic w tym dziwnego, skoro nie było dotychczas zapotrzebowania na tego rodzaju wyroby.

Chwilowo więc konstrukcja takich przyrządów, jak okulary podwodne, płetwy, zacisk na nos, pancerz wodoszczelny do fotoaparatu itp., są sprawą indywidualnej pomysłowości i często długotrwałych a cierpliwych prób.  Jeśli chodzi o okulary, to wydaje się, że najprostsze rozwiązanie leży w adaptacji będących w sprzedaży okularów motocyklowych. Po wybraniu szczelnie do twarzy przylegającej pary, należy przeprowadzić szereg doświadczeń choćby w wannie. Wyjąć szybki z elastycznej oprawy (nadają się do tego raczej tylko okulary wykonane całkowicie z gumy bez jakichkolwiek części metalowych), uszczelnić koreczkami gumowymi otwory wentylacyjne, wreszcie posmarować krawędź szybek i rowki gumowej oprawy odpowiednim klejem, np. produkowanym u nas „Cristalcementem”. Po włożeniu szybek czekać 12 godzin na dobre związanie się szkła z gumą. Włożyć okulary i zanurzyć głowę w wodzie. Jeśli okaże się, że szybki zostały dobrze uszczelnione, jednakże występuje przeciek między twarzą a oprawą gumową, trzeba dociągnąć taśmę mocującą okulary na głowie. Gdyby to nie pomogło, odpowiednio podciąć (ostrożnie) oprawę tak, aby lepiej przylegała do twarzy.  Cala operacja związana z adaptacją okularów ochronnych czy motocyklowych dla celów nurkowania nie jest łatwa i wymaga dużej dozy cierpliwości. Prawdopodobnie można by także uszczelnić i okulary typu „gogle”, jednakże umożliwiłyby one małe zanurzenie 1-2 m, jako że głębiej ciśnienie wody wtłoczyłoby dużą, a bardzo elastyczną szybkę do wnętrza, wyrywając ją z oprawy” lub, co bardziej prawdopodobne, spowodowałyby obrażenia ciśnieniowe wokół oczu nurka.

Dzięki wielkiemu zaangażowaniu i uporowi zarówno Wojtusiaka, Zubrzyckiego, jak i całego grona innych fascynatów i naukowców, mimo drastycznego dystansu jaki dzielił polską myśl techniczną i brać nurkową od przedstawicieli pozostałych krajów europejskich, udawało się powoli nadrabiać lata zaborów, wojny i okupacji.

WSPÓŁCZESNOŚĆ I PRZYSZŁOŚĆ

Maska jest jednym z najważniejszych i najbardziej osobistych elementów sprzętu do nurkowania. Daje niepowtarzalną możliwość oglądania podwodnego świata na własne oczy. Ze względu na ciśnienie panujące pod wodą w tym elemencie ekwipunku stosuje się szkło hartowane lub wysokiej jakości materiały kompozytowe, czasami pokrywane również specjalnymi powłokami (np. antyrefleksyjne). Dzięki zastosowaniu szkła hartowanego soczewki masek nurkowych są ok. cztery do sześciu razy twardsze niż standardowe szkła, co oznacza, że ​​w środowisku z wysokim ciśnieniem nie rozpadają się na ostre odłamki. Ramki maski nurkowej są dostępne z jedną lub dwiema szybami, a wybór między nimi zależy wyłącznie od osobistych preferencji nurka (niektórzy uważają, że podwójne szyby zapewniają im szersze pole widzenia). Maski nurkowe można również zamówić ze specjalnymi soczewkami korekcyjnymi dla osób z wadami wzroku.

Jednym z dostawców szkieł do masek nurkowych jest dziś firma Schott AG, której produkt UltraClear Schott Superwite™ jest montowany w maskach serii Venom marki Atomic Aquatics. Biorąc pod uwagę specyficzne zastosowanie, oprócz wytrzymałości, nurek oczekuje od swojej maski jeszcze więcej. Surowce o niskiej zawartości tlenku żelaza zapewniają szkłu biel, dzięki czemu widziany przez nie obraz ma realne kolory. Doceniona zostanie również wysoka gładkość i przejrzystość, odporność na zarysowania, niski współczynnik załamania światła, a także odporność chemiczna.

Problemem, który wciąż nie został do końca rozwiązany jest parowanie szkła pod wodą. Nurkowie stosują różne metody, by zminimalizować to uciążliwe zjawisko. Zajęli się nim również naukowcy. W 2011 r. pracownicy Uniwersytetu Laval w Quebecu w Kanadzie: Pascale Chevallier, Stéphane Turgeon, Christian Sarra-Bournet, Raphaël Turcotte i Gaétan Laroche, opracowali sposób produkcji trwałych, wielowarstwowych powłok przeciwmgielnych (Characterization of Multilayer Anti-Fog Coatings [2] – amerykański patent z 2012 r. nr 8231971[3]). Zastosowano związek hydrofilowy na bazie alkoholu poliwinylowego, który niweluje proces kondensacji pary wodnej na szkle lub plastiku, a opracowana ultracienka, nieścieralna powłoka, równomiernie rozprasza wodę. Aby można było trwale zaaplikować ostateczną powłokę przeciwmgielną na powierzchni, zastosowano najpierw bazę kilku warstw cząsteczek tworząc rodzaj fundamentu, który ma właściwości wiążące i następnie zostaje pokryty związkiem przeciwmgielnym.

Wśród nurków technicznych pewnym zainteresowaniem cieszą się maski pełnotwarzowe, w których ze względu na większą powierzchnię „użytkową”, pojawia się możliwość zastosowania szkieł z powłokami z przewodnictwem elektrycznym.

Już w 2016 r. amerykańska marynarka wojenna prowadziła prace badawczo-wdrożeniowe nad futurystycznym systemem do nurkowania z rozszerzoną rzeczywistością, który miał zwiększyć bezpieczeństwo i ułatwić pracę nurków. Nowa technologia DAVD (Divers Augmented Vision Display) daje możliwość wyświetlania na płaszczyźnie szkła, tuż przed twarzą nurka m.in. sonarowej mapy dna, wiadomości tekstowych z odczytami z komputera nurkowego, wykresów, fotografii, a nawet filmów. Większa ilość danych ma poprawiać orientację i ułatwiać podwodną nawigację i jednocześnie uwolnić ręce nurka, gdyż to na nadgarstkach najczęściej umieszczane są komputery.

Jedną z największych, jeśli nie największą międzynarodową organizacją nurkową na świecie jest PADI (ang. Professional Association of Diving Instructors − Profesjonalne Stowarzyszenie Instruktorów Nurkowania) liczące dziś ok. 137 000 wykwalifikowanych członków z uprawnieniami instruktorskimi. Szacuje się, że rocznie na świecie certyfikowanych jest 1 000 000 nowych płetwonurków, pojawiają się nowe sklepy ze sprzętem, opracowywane są coraz to nowsze, doskonalsze komputery, kamery, automaty do oddychania… Nurkowanie rekreacyjne staje się przemysłem wartym wiele miliardów dolarów, bo zwykle jest ściśle związane z egzotycznymi podróżami. Jednocześnie rozwija się „nurkowanie techniczne”, gdzie wykorzystuje się zaawansowany technologicznie sprzęt, mieszanki gazów, maski pełnotwarzowe, systemy podwodnej komunikacji głosowej, czy urządzenia z systemami napędowymi.

Przypisy:
[1]  W. R. Paton, tłum. The Greek Anthology (London, England: William Heinemann, 1917), vol. 3, s. 158−159, Epigram 296 (Apollonides).
[2] R. F. Marx, The History of Underwater Exploration, Mineola, New York, 1990, s. 11, ISBN 9780486264875.
[3] History of diving, “The Noaa Diving Manual: Diving for Science and Technology”, s. 1−4
[4] http://cnum.cnam.fr/DET/8XAE55.html [dostęp: 10.02.2020]
[5] Dokumenty naturalizacyjne Gotthlifa Fredericka Heinke, British National Archive, https://discovery.nationalarchives.gov.uk/details/r/C7311929 [dostęp: 11.02.2020]
[6] Podrazik A., Patentowa(na) historia szkła, „Szkło i Ceramika”, nr 4/2018, s. 34
[7] https://www.3mscott.com/en-gb/ [dostęp: 10.02.2020]
[8] Pismo przyrodnicze „Wszechświat”, nr 4 (1747), maj 1938, s. 99-105
[9] William Beebe (1877−1962) amerykański zoolog, oceanograf, pionier badań głębin morskich. W 1934 r. osiągnął w swojej batysferze razem z jej konstruktorem Otisem Bartonem w okolicy Bermudów rekordową głębokość 923 metrów. [https://pl.wikipedia.org/wiki/William_Beebe – dostęp 10.02.2020]
[10] W chwili obecnej kompletny hełm Romana Wojtusiaka, obciążniki, węże i pompka przechowywane są w Muzeum Zoologicznym Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie przy ul. Ingardena.
[11] O fotografii podwodnej i swobodnym nurkowaniu, „Morze”, nr 3, 1955.
[12] P. Chevallier, S. Turgeon, C. Sarra-Bournet, R. Turcotte, G. Laroche, Characterization of Multilayer Anti-Fog Coatings, ACS Applied Materials & Interfaces, 2011, 3, 3, s. 750-758 (Research Article), Publication Date (Web): March 7, 2011, DOI: 10.1021/am1010964
[13] http://www.freepatentsonline.com/8231971.html [dostęp: 11.02.2020]

Dodatkowe źródła elektroniczne:
https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_scuba_diving
https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_diving_technology
https://en.wikipedia.org/wiki/Diving_mask
https://marinebio.org/creatures/tools/scuba-diving/
https://www.nurkomania.pl/nurkowanie_historia_poczatki.htm
https://www.plongee-infos.com/bonjour-tout-le-monde/?fbclid=IwAR2M1LiDvs8GbWI1_JMpTEaGFNYCnijmVNDGIa2C9xMvDxrOvSppP2hjsGU

Skrócona wersja niniejszego artykułu została opublikowana w magazynie „Szkło i Ceramika”, nr 1/2020, str. 52−57