Escafandro atmosférico

Um invólucro rígido que mantém o mergulhador à pressão da superfície

Data
1715
Época
Era industrial
Etapa
IV Ciência e indústria
Dificuldade
Índice
Legenda
  1. 1Corpo rígido em liga de magnésio fundida
  2. 2Cúpula da cabeça com vigias
  3. 3Articulação do ombro apoiada em óleo
  4. 4Pinça na ponta do braço
  5. 5Umbilical e olhal de elevação

Um escafandro atmosférico é uma carapaça rígida à medida de uma pessoa, que mantém o seu mergulhador à pressão do ar da superfície a qualquer profundidade, de modo que depois não precisa de descompressão. O seu antepassado mais antigo conhecido é o barril de carvalho em que John Lethbridge, de Newton Abbot, no Devon, trabalhava debaixo de água a partir de 1715, com os braços de fora, no mar, por dois buracos.

O que é

Um escafandro atmosférico é uma carapaça dura e estanque, com braços e pernas, usada por um só mergulhador, que mantém o ar no seu interior à pressão da superfície. Um mergulhador que respira ar ou gás à pressão da água que o rodeia absorve parte desse gás no corpo e pode depois precisar de descompressão. Dentro de um escafandro rígido, o mergulhador respira sempre ar a uma atmosfera, seja qual for a profundidade, e pode ser trazido diretamente à superfície. É o próprio escafandro que suporta toda a carga da água.

Um escafandro moderno tem um corpo e uma cúpula da cabeça com vigias, braços e pernas feitos de segmentos rígidos unidos por articulações estanques, e pinças em vez de mãos, manobradas por dentro. O mergulhador respira em circuito fechado: um aparelho retira o dióxido de carbono e acrescenta oxigénio. Um cabo chamado umbilical, que vem da superfície ou de um submersível, leva as comunicações e muitas vezes também a carga de elevação e a eletricidade. Os escafandros JIM dos anos 1970 tinham um corpo em liga de magnésio fundida, uma cúpula da cabeça articulada por onde se entrava, articulações nos ombros, nos cotovelos e nas ancas e dois recicladores de oxigénio independentes. Lastros fixados por fora mantinham-nos no fundo; em caso de emergência, o mergulhador podia largá-los juntamente com o umbilical e voltar a flutuar até à superfície.

Estes escafandros são equipamento de trabalho para salvamento, para a indústria petrolífera no mar, para as marinhas e para a investigação, e são operados por equipas especializadas com material certificado.

Como funciona

Ao nível do mar, o ar pressiona todas as coisas com uma atmosfera. Debaixo de água, a pressão aumenta cerca de uma atmosfera por cada 10 m de água do mar. O corpo de um mergulhador não aguenta essa diferença, por isso um mergulhador com fato comum respira gás à pressão da água. Um escafandro rígido faz o contrário: as suas paredes suportam a diferença entre o mar lá fora e o ar cá dentro, como o casco de um submarino, e o corpo do mergulhador nunca a sente.

Um escafandro JIM de pé no fundo marinho junto a uma conduta assente no fundo, com as duas pinças no volante de uma válvula da conduta e o umbilical a subir para a superfície Dentro do escafandro rígido, o mergulhador trabalha a uma atmosfera e roda uma válvula com as pinças nas pontas dos braços.

Fazer uma carapaça estanque é fácil; fazer uma carapaça estanque que dobre, não. Cada articulação tem de rodar sem deixar de ser estanque, e a pressão da água tende a apertar as suas peças umas contra as outras até as prender. Os primeiros escafandros, como o dos irmãos Carmagnolle, punham entre as peças de metal tiras de tecido e de couro que nunca vedaram por completo. A resposta de Joseph Peress, um engenheiro que trabalhou em Inglaterra nos anos 1920 e 1930, foi uma articulação cheia de óleo ou de outro fluido, que suporta a carga e deixa deslizar as superfícies. O escafandro JIM tinha seis articulações deste tipo. Escafandros mais recentes, como o Newtsuit do canadiano Phil Nuytten, usam articulações rotativas cheias de óleo, cada uma a rodar em torno do seu próprio eixo, e várias delas, em conjunto, permitem dobrar um braço ou uma perna.

Mesmo assim, o mergulhador num escafandro rígido move-se devagar. Nos primeiros JIM as pernas não dobravam no joelho, e o mergulhador andava a balançá-las a partir das ancas; uma avaliação da Marinha dos Estados Unidos de 1976 concluiu que o escafandro se dava melhor com movimentos curtos e largos, como serrar. As pinças agarram ferramentas e válvulas, mas não fazem o que faz uma mão nua. Em troca, o escafandro permite trabalhar muito tempo a grande profundidade e não exige descompressão no fim do mergulho.

História e evolução

Um barril de carvalho alongado com arcos de ferro, suspenso na horizontal debaixo de água por dois cabos, com um pequeno vidro redondo na parte de baixo, junto à extremidade da cabeça, protegido por uma barra de madeira por baixo, e dois buracos na parte baixa do tampo da frente por onde saem dois antebraços nus, com um pequeno lingote nas mãos Lethbridge deitava-se de barriga para baixo dentro do barril, com os braços de fora, no mar, por dois buracos.

A primeira máquina conhecida deste género foi construída em 1715 por John Lethbridge, comerciante de lã de Newton Abbot, no Devon. Ele próprio a descreveu: um barril perfeitamente redondo de carvalho de marcenaria, com arcos de ferro por dentro e por fora, um vidro grosso na parte de baixo, à altura dos olhos, e dois buracos para os braços. Depois de ensaios num lago de jardim, trabalhou nele deitado sobre o peito, descido a partir de um navio, e o ar era renovado com um fole sempre que o barril era içado. Trabalhou em destroços de navios de guerra, de navios das Índias Orientais e de galeões espanhóis. A partir de 1725 recuperou prata do navio neerlandês Slot ter Hooge, naufragado ao largo da Madeira. O seu corpo ficava à pressão da superfície, mas os braços estavam na água, vedados nos buracos, e as infiltrações nesse ponto limitavam a profundidade que conseguia atingir.

Uma armadura metálica completa em forma humana, de pé sobre um pedestal simples, com muitos anéis arredondados nos ombros, nos cotovelos, nos pulsos, nas ancas, nos joelhos e nos tornozelos, e um capacete arredondado com muitas pequenas janelas redondas A armadura dos irmãos Carmagnolle, de 1882, tinha articulações ao longo de todos os membros, mas nunca vedaram por completo.

Em 1882, os irmãos Alphonse e Théodore Carmagnolle mandaram fazer uma armadura completa de metal, articulada ao longo dos membros e com um capacete de pequenas vigias, para descer mais fundo do que um mergulhador de capacete e fato de borracha. As tiras de tecido entre as suas peças de metal nunca vedaram o suficiente. O protótipo, que pertenceu a Louis Denayrouze, está hoje no Musée national de la Marine, em Paris.

A Tritonia de Joseph Peress, apresentada ao público em 1930, tinha um corpo de magnésio e articulações cheias de óleo; em 1935, o seu mergulhador-chefe, Jim Jarrett, desceu com ela aos destroços do Lusitania, a mais de 90 m. Não encontrou comprador e ficou posta de parte. Em 1965, os engenheiros Mike Humphrey e Mike Borrow convenceram Peress a retomar o trabalho, e o seu escafandro JIM, assim chamado em honra de Jarrett, fez o primeiro mergulho em 1971. A partir de meados dos anos 1970, os JIM trabalharam para a indústria petrolífera, e em 1976 Walt Thompson completou um mergulho de trabalho de quase seis horas a 905 pés, cerca de 276 m. A 19 de setembro de 1979, ao largo de Oahu, a bióloga norte-americana Sylvia Earle desceu a 381 m num escafandro JIM, presa à frente de um pequeno submersível, soltou-se e caminhou no fundo, sem ligação a ele, durante mais de duas horas. Em 1984, Phil Nuytten patenteou a articulação rotativa cheia de óleo sobre a qual construiu o seu Newtsuit de alumínio.


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