Scafandro atmosferico

Uno scafandro atmosferico è un guscio rigido a misura di persona che mantiene il suo palombaro alla pressione dell'aria in superficie a qualunque profondità, così che dopo non gli serve la decompressione. Il suo più antico antenato noto è la botte di quercia in cui John Lethbridge, di Newton Abbot nel Devon, lavorava sott'acqua dal 1715, con le braccia fuori, in mare, attraverso due fori.

Che cos’è

Uno scafandro atmosferico è un guscio duro e stagno, con braccia e gambe, indossato da un solo palombaro, che mantiene l’aria al suo interno alla pressione della superficie. Un sommozzatore che respira aria o gas alla pressione dell’acqua che lo circonda ne assorbe una parte nel corpo e in seguito può avere bisogno di decompressione. Nello scafandro rigido il palombaro respira sempre aria a un’atmosfera, a qualunque profondità, e può essere riportato direttamente in superficie. È lo scafandro stesso a reggere tutto il carico dell’acqua.

Uno scafandro moderno ha un corpo e una cupola del capo con oblò, braccia e gambe fatte di segmenti rigidi uniti da articolazioni stagne, e pinze al posto delle mani, manovrate dall’interno. Il palombaro respira a circuito chiuso: un apparecchio toglie l’anidride carbonica e aggiunge ossigeno. Un cavo chiamato ombelicale, che arriva dalla superficie o da un sommergibile, porta le comunicazioni e spesso anche il carico di sollevamento e la corrente. Gli scafandri JIM degli anni Settanta avevano un corpo in lega di magnesio fusa, una cupola del capo incernierata da cui si entrava, articolazioni alle spalle, ai gomiti e alle anche e due rebreather a ossigeno indipendenti. Zavorre fissate all’esterno li tenevano sul fondo; in caso di emergenza il palombaro poteva sganciarle insieme all’ombelicale e tornare a galla.

Questi scafandri sono attrezzature di lavoro per il recupero, l’industria petrolifera in mare aperto, le marine militari e la ricerca, e li impiegano squadre specializzate con materiale certificato.

Come funziona

Al livello del mare l’aria preme su ogni cosa con un’atmosfera. Sott’acqua la pressione aumenta di circa un’atmosfera ogni 10 m di acqua di mare. Il corpo di un palombaro non può reggere questa differenza, perciò chi si immerge con una muta o uno scafandro ordinario respira gas alla pressione dell’acqua. Lo scafandro rigido fa il contrario: le sue pareti reggono la differenza tra il mare fuori e l’aria dentro, come lo scafo di un sottomarino, e il corpo del palombaro non la sente mai.

Nello scafandro rigido il palombaro lavora a un’atmosfera e gira una valvola con le pinze in fondo alle braccia.

Un guscio stagno è facile da fare; un guscio stagno che si piega no. Ogni articolazione deve ruotare restando stagna, e la pressione dell’acqua tende a stringerne le parti l’una contro l’altra fino a bloccarle. I primi scafandri, come quello dei fratelli Carmagnolle, mettevano tra le parti di metallo strisce di tessuto e di cuoio che non tennero mai perfettamente. La risposta di Joseph Peress, un ingegnere attivo in Inghilterra negli anni Venti e Trenta, fu un’articolazione piena d’olio o di un altro fluido, che regge il carico e lascia scorrere le superfici. Lo scafandro JIM aveva sei articolazioni di questo tipo. Scafandri più recenti, come il Newtsuit del canadese Phil Nuytten, usano giunti rotanti pieni d’olio, ciascuno dei quali gira intorno al proprio asse e che, combinati, permettono di piegare un braccio o una gamba.

Anche così, chi lavora in uno scafandro rigido si muove lentamente. Nei primi JIM le gambe non si piegavano al ginocchio, e il palombaro camminava facendole oscillare dalle anche; una valutazione della marina statunitense del 1976 trovò lo scafandro più adatto a movimenti brevi e ampi, come segare. Le pinze afferrano attrezzi e valvole, ma non fanno ciò che fa una mano nuda. In cambio lo scafandro offre lunghi tempi di lavoro a grande profondità e nessuna decompressione alla fine dell’immersione.

Storia ed evoluzione

Lethbridge stava sdraiato a pancia in giù nella sua botte, con le braccia fuori, in mare, attraverso due fori.

La prima macchina nota di questo genere la costruì nel 1715 John Lethbridge, mercante di lana di Newton Abbot, nel Devon. La descrisse lui stesso: una botte perfettamente rotonda di quercia da ebanisteria, cerchiata di ferro dentro e fuori, con un vetro spesso nella parte bassa, all’altezza dell’occhio, e due fori per le braccia. Dopo alcune prove in uno stagno da giardino, vi lavorò sdraiato sul petto, calato da una nave, e l’aria veniva rinnovata con un mantice ogni volta che la botte veniva tirata su. Lavorò su relitti di navi da guerra, di mercantili delle Indie Orientali e di galeoni spagnoli. Dal 1725 recuperò argento dalla nave olandese Slot ter Hooge, naufragata al largo di Madera. Il suo corpo restava alla pressione della superficie, ma le braccia erano in acqua, sigillate ai fori, e le infiltrazioni in quel punto limitavano la profondità che poteva raggiungere.

L’armatura dei fratelli Carmagnolle, del 1882, aveva articolazioni lungo tutte le membra, ma non tennero mai perfettamente l’acqua.

Nel 1882 i fratelli Alphonse e Théodore Carmagnolle fecero costruire un’armatura completa di metallo, articolata lungo le membra e con un elmo a piccoli oblò, per scendere più a fondo di un palombaro con elmo e vestito di tela gommata. Le strisce di tessuto tra le sue parti di metallo non tennero mai abbastanza. Il prototipo, appartenuto a Louis Denayrouze, si trova oggi al Musée national de la Marine di Parigi.

La Tritonia di Joseph Peress, presentata al pubblico nel 1930, aveva un corpo di magnesio e articolazioni piene d’olio; nel 1935 il suo palombaro capo, Jim Jarrett, scese con essa sul relitto del Lusitania, a oltre 90 m. Non trovò acquirenti e fu messa da parte. Nel 1965 gli ingegneri Mike Humphrey e Mike Borrow convinsero Peress a riprendere il lavoro, e il loro scafandro JIM, chiamato così in onore di Jarrett, fece la prima immersione nel 1971. Dalla metà degli anni Settanta i JIM lavorarono per l’industria petrolifera, e nel 1976 Walt Thompson completò un’immersione di lavoro di quasi sei ore a 905 piedi, circa 276 m. Il 19 settembre 1979, al largo di Oahu, la biologa statunitense Sylvia Earle scese a 381 m in uno scafandro JIM, legata alla parte anteriore di un piccolo sommergibile, se ne staccò e camminò sul fondo, senza collegamento con esso, per più di due ore. Nel 1984 Phil Nuytten brevettò il giunto rotante pieno d’olio su cui costruì il suo Newtsuit di alluminio.