História a vývoj počítačov I. (1950 - 1970)

                                                                                                                                  Pridané 27.5.2013

Až do začiatku 50-tych rokov sa potápačské práce, výskum aj vojenské operácie realizovali predovšetkým vo výstroji, ktorého základom boli kovová helma a z hladiny dodávaný dýchací plyn. Potápač, bol pri pobyte pod vodou do značnej miery závislý od pomocného personálu na brehu, či palube doprovodného plavidla. Jeho členovia ho nielen navádzali, ale boli tiež zodpovední za výpočet a vykonanie dekompresných požiadaviek potápača.

Vynález Aqua Lungu v prvých rokoch 2. svetovej vojny, zmenil pohľad na potápanie. Potápač sa stal voľným a nezávislým. Separovaný od hladiny a podporného týmu na hladine, bol odrazu sám zodpovedným za svoj výstupový režim. Tak vznikla požiadavka vývoja a konštrukcie prostriedkov, ktoré by boli schopné vyhodnotiť aktuálny dekompresný štatút potápača ešte pod vodou a zobraziť ideálny výstupový režim. Výsledkom mal byť prístroj, ktorý mal byť garantom ochrany pred prípadným vznikom dekompresnej choroby.

1950

V roku 1950 sa v U.S. NAVY formuje výbor pre Undresea Warfare and Underwater Swimmers. Jeho cieľom bolo identifikovať požiadavky na vývoj potápačského výstroja, ktoré by odrážali potreby vojenských podvodných operácií. Jednou z oblastí, s ktorou sa tento orgán zaoberal na svojom stretnutí v Scripps Institute of Oceanography v roku 1951 bolo „kontrolovať DCS v prípade nezávislých a voľne plávajúcich potápačov“. V roku 1953 vydáva táto komisia správu. Nasledovný text (Groves and Monk, 1953), je jeho výňatkom:

„V bežnom potápaní (rozumej s kovovou helmou), je úlohou navádzajúceho potápača neustále sledovať a zapisovať údaje o hĺbkach a časoch ponoru, podľa ktorých s pomocou tabuliek vypočítal dekompresné požiadavky. Pre potápača, ktorý používa nezávislý výstroj, sa núkajú tri možnosti:
a./ potápač si bude zapisovať pod vodou časy a hĺbky a potom dekompresné požiadavky vyráta pod vodou (chce to hĺbkomer, časomer a náležité zručnosti)
b./ potápač sa bude správať podľa vopred stanoveného plánu (čo bolo značne obmedzujúce a aj nudné)
c./ podľa boha a odhadu.
Ani jedna z týchto alternatív sa nejavila ako uspokojivou“.

Závery správy vyžiadali potrebu dizajnovania dekompresného prostriedku, ktorý by si potápač niesol so sebou. Z tej samej správy vyplynulo tiež nielen obrovské výhody takéhoto zariadenia, ale reprezentuje to, čo potápačský priemysel priniesol až o 35 rokov neskôr:
„Merací prístroj automaticky prepočítava históriu celého ponoru z hľadiska časov a hĺbok. Výsledkom bude kontinuálne zobrazovanie „optimálneho“ výstupu, ktorý bude efektívnejší ako obvyklý stupňovitý výstup, ktorý sa používa len ako odraz jednoduchšej prezentácie vo forme tabuliek“.

Ďalej sa v správe písalo:
„Jestvujú ďalšie dve situácie, pre ktoré je takéto meracie zariadenie výhodnejšie ako tabuľky. Pre opakované ponory, meracie zariadenie automaticky zohľadňuje reziduálne zvýšený tlak dusíka v tele z predchádzajúcich ponorov (potápači sú častejšie postihnutí DCS na opakovaných ponoroch). V prípade núdzových výstupov (k akým dochádza keď napríklad potápač vyčerpá zásobu plynu) ponúkne prístroj návod na zodpovedajúci dekompresný postup.“

A navyše, správa obsahuje aj akýsi náčrt dizajnu budúceho zariadenia, ktorým sa mal stať elektrický analógový počítač. Tento špičkový prístroj mal obsahovať oboje: dekompresné aj vzduch spotrebúvané dáta. Mali poskytovať potápačovi informáciu tak, aby mohol zakomponovať dekompresné postupy do ponoru už vopred poznajúc zbytkovú dispozičnú zásobu plynu.

1953

O tri roky neskôr sa v záveroch správ z Naval Experimental Diving Unit (NEDU) objavila potreba nejakého typu pomocného prostriedku, pre určenie dekompresného postupu. Zo správy vyberáme:
„Z rozšírením vojenského a civilného od hladiny nezávislého potápania s použitím Scuba, sa vyvstala potreba pre malé a prenosné zariadenie, ktoré by indikovalo správny výstup a dekompresiu“.

Páni Groves a Monk z amerického oceánografického inštitútu (Scripps Institution of Oceanography), definovali funkčnú požiadavku na “potápačskú podpornú jednotku”. Dnes takýto prístroj nazývame “potápačským počítačom”.

- zariadenie musí nosiť potápač na svojom tele a musí byť schopné kalkulovať dekompresné požiadavky počas ponoru
- zariadenie malo “zohľadňovať” predchádzajúce informácie o ponore
- zariadenie musí brať do úvahy viacúrovňové potápačské profily
- zariadenie musí ponúkať zmenenú (spomalenú) výstupovú rýchlosť

Z hľadiska ich funkčnosti zadefinovali prístroje terminologicky ako:
- analógový prístroj – mechanické zariadenie bez elektrických obvodov.
- analógový elektrický prístroj – mechanický prístroj s niektorými elektrickými meračmi
- elektronický prístroj – používal programovateľnú jednotku v reálnom čase pod vodou

Pochopiteľne, ich doporučenia vyústili v potrebu vzniku a ďalšieho vývoja “analógových elektrických prístrojov”.

Z uvedených záverov je zrejmé, že potreba vývoja takéhoto prístroja vznikla už pred 50 rokmi. To čo nasledovalo, bol vývoj počítačov, ktoré predchádzali dnešným moderným prístrojom.

1955

FOXBORO DECOMPUTER

Od teoretickej objednávky k realizácii prvého modelu neuplynulo veľa času. Spoločnosť Foxboro predstavila pravdepodobne ako prvá na svete, plne funkčný potápačský počítač. Tento dekompresimeter nazvali FOXBORO DECOMPUTER Mark I. a vyvinutý bol pre NEDU.

FOXBORO, bol prístroj pracujúci pneumaticky, postavený na princípoch 2-tkanivového monitoringu, podľa záverov Grovesovej a Monkovej správy z roku 1953. Počítač používal kombináciu 4 vakov v podobe skladacej manžety, pružiny a 2 poréznych rezistorov. Tieto keramické membrány s rozdielnou hrúbkou, uložené medzi dvoma vakmi slúžili na simuláciu absorbcie dusíka a jeho elimináciu. Čím hlbšie sa potápač nachádzal (v prostredí s vyššou hodnotou okolitého tlaku), tým rýchlejšie plyn migroval na druhú stranu rezistora.

Počítač simuláciou zohľadňoval dva polčasové kompartmenty: 40 a 75 minút. Povolený pomer super-saturácie pre oba kompartmenty bol 1,75 :1. Ak bol tlak veľmi diferencovaný, ručička sa presunula do „nebezpečnej“ oblasti. Cestou nahor potápača „podržala“ v desaturačnej zóne.

Interné hodnotenie NEDU končilo záverom, že tento pneumatický analógový prístroj, je pre potreby armády nepoužiteľný. Dôvodom bolo, že nekoreloval s údajmi, v rámci vtedy zavedených U.S. NAVY tabuliek dekompresných rozhraní. Ako extrémne nespoľahlivý sa ukázal tiež v prípadoch opakovaného potápania. Prístroj bol odborníkmi NEDU vrátený do Foxboro so žiadosťou o jeho prepracovanie a modifikáciu. Na nešťastie, FOXBORO Mark I. nebol nikdy modifikovaný a viac sa nevyrábal.

1957

U.S. NAVY opustili myšlienku realizovateľnosti dekompresného počítača a akceptovala možnosť spomínanú v Grovesovej a Monkovej správe z roku 1953, ktorá doporučovala používanie hĺbkomeru, hodiniek, tabuliek a ľudský dôvtip. Približne v rovnakom čase U.S.NAVY publikovala zbrusu nový set vzduchových, bez-dekompresných tabuliek a tabuliek pre opakované ponory.

1959

SOS METER

V roku 1959 sa objavil prvý a pravdepodobne aj najznámejší dekompresný prístroj. Toto priemyselne vyrábané zariadenie dostalo názov SOS Decompression Meter. Dizajnoval ho Carlo Alinari a vyrábal sa v talianskej firme SOS Diving Limited, prakticky až do deväťdesiatych rokov minulého storočia. Skratka S.O.S. bola zo slov - Strumenti Otici Subecquei. Do USA, na najväčší trh sa dostal až v roku 1961, keď ho začala distribuovať spoločnosť Healthways. Neskôr ho obchodne prevzala známa potápačská firma Scubapro.

Zariadenie bolo z technického hľadiska analógové na pneumatickom princípe. Využívalo jedno kompartmentovú simuláciu, respektíve jeden 120 minútový polčas, ktorá nahrádzal homogénne a priemerné tkanivo ľudského tela. Napríklad taký ponor do 45 m/30 min zobrazoval SOS ako bez-dekompresný (?!) Ale v tých časoch boli takéto profily ponorov, celkom bežné....

Princíp tohto v podstate analógového zariadenia, bol priam až primitívny. Pri zostupe potápača do hĺbky, sa vplyvom zvyšujúcej sa hodnoty tlaku, pretláčal dusík z plastového vaku cez sinistrový filter smerom do komory tlakomeru. Tento merač sa skladal z mechaniky s Bourdonovou trubicou. Nasycovanie/vysycovanie bolo potom simulované intenzitou odporu, ktorý filter kládol tečúcemu plynu.

Podľa tlakových pomerov, sa ručička prístroja mechanicky pohybovala z priestoru pre NDL. Ak sa na základe profilu ponoru vytvorili podmienky na vynútenú dekompresnú zastávku, ručička sa postupne presúvala z políčok 15, 12, 9, 6 a 3 metrov.

Prístroj SOS bol veľmi obľúbený a mnohými malovýrobcami aj kopírovaný. Pochopiteľne, že rozdielne materiály, presnosť výroby aj výstupnej kontroly spôsobovali veľkú „variabilitu“ počítačom zobrazovaných výsledkov. Špeciálne v prípadoch opakovaných zostupov pod hladinu. Tu sú korene jeho prezývky „Bend-O-Meter“. Neskôr, okolo roku 1975 zo záverov podrobných testov U.S. Navy vyplynulo, že S.O.S. nie je spoľahlivý pre bežných rekreačných potápačov.

A poznámka nakoniec – pre potápačské jednotky bývalej NDR sa prístroj v modifikovanej (rozumej okopírovanej) forme stal štandardom používaného výstroja až do pádu berlínskeho múra v roku 1989...

P 200-230 DCS

Talianska firma S.O.S., priniesla v roku 1983 na trh sériu nových výrobkov pre určovanie dekompresie.

P 200 DCS

Bol modernizovaným dekompresometrom s analógovou stupnicou. Oproti svojim predchodcom, mal puzdro vyrobené z nehrdzavejúcej ocele a bol vybavený kapilárnym hĺbkomerom do 60 metrov. Odpadla tým nutnosť používania hĺbkomeru pod vodou pri realizácii dekompresie tak, ako tomu bolo predtým v prípade prvých S.O.S. prístrojov.

Ďalšou novinkou u tohto typu bol prenos okolitého tlaku kvapalinovým prevádzačom. Hĺbky vynútených dekompresných zastávok zostali rovnaké, ako u predchádzajúcich typov, t.j. na 15, 9, 6 a 3 metroch. Dnes, sa nám takmer úsmevným prvkom zdá, že dekompresometer sa dodával aj s tlakuvzdorným puzdrom pre dopravu v lietadle (!).

P 210 DCS

P 210 sa stala obdobou predchádzajúceho modelu P 200 DCS. Navyše však bol tento updatovaný počítač vybavený analógovým manometrom, ukazujúcim tlak plynu v zásobníkoch dýchacieho prístroja. K tomu bola vysokotlaková hadica, ktorá sa zapojovala do HP vývodu regulátora. Manometer, mal navyše ukazovateľ upozorňujúci svojho užívateľa na minimálne nutnú zásobu vzduchu, ktorá bola potrebná pre bezpečnú realizáciu počítačom zobrazovaných vynútených dekompresných zastávok.

P 230

P 230 bol prístrojom, určeným pre profesionálne potápanie. Počítačom zobrazované hodnoty boli rovnaké ako u dekompresných tabuliek U.S. Navy. Oproti bežným dekompresomerom bol tento typ určený pre opakované ponory a mimoriadne expozície. Navyše určoval aj dekompresné zastávky v 18 a 21 m. Povrchový interval (dobu medzi jednotlivými zostupmi) bolo možné nastavovať od 2 do 24 hodín.

T 200 TABLE TIMER

T 200 bol v roku 1983 celkom novým prístrojom, na ktorom údaje dekompresných tabuliek nemali numerické vyjadrenie, ale boli zakreslené na prevíjajúcom sa páse. Pás podľa rôznych dekompresných hĺbok znázorňoval farebné diagramy pre výstup a z toho vyplývajúce dekompresné zastávky.

Nad diagramami sa pohyboval červený ukazovateľ. Ten sa zapínal po zanorení tlakom okolitej vody, ktorý uviedol do chodu hodinový strojček. Ukazovateľ sa potom posunul po zvolenom diagrame a ukazoval hĺbku dekompresných zastávok. Na páse bolo tiež vyznačené množstvo vzduchu, ktoré bolo nutné pre jednotlivé zostupy a písmena skupín pre opakované ponory. Prístroj bol určený do hĺbky 60 metrov.

1960

TRACOR

Americká firma Texas Research Associates Inc. vyvinula v roku 1960 elektrický analógový počítač s názvom TRACOR. Prístroj obsahoval 10 dielny, článkovaný modul so sériami odporov a paralerných kondenzátorov. Ich keramické membrány, simulovali difúzny pohyb dusíka v tele potápača, prostredníctvom meniaceho sa elektrického odporu, v závislosti na hodnotách okolitého tlaku. Displej počítača bol dokonca schopný zobrazovať bezpečnú výstupovú rýchlosť v imperiálnych jednotkách feet/min.

Hodnotenie NEDU (Naval Experimental Diving Unit), však ani tento krát nevyznelo pozitívne. V záverečnej správe rezonovala najmä jeho nespoľahlivosť. Dôvodom bola závislosť výsledkov prístroja od teploty, ktorá bola až veľmi vysoká. Špeciálne v prípadoch pôsobenia chladu, keď dekompresné požiadavky pre identický ponor nesmierne variovali.

Ďalším mínusom prístroja bola jeho enormná energetická spotreba. Až 4 ortuťové batérie generovali konštantný prúd a napätie. Ďalšie 2 články zabezpečovali operačnú teplotu prístroja na 32 stupňoch Celzia.

Najmä pre svoju prílišnú závislosť od teploty, TRACOR nikdy neopustil testovacie laboratória NEDU.

MARK VS

Na sklonku 60-tych rokov bol v Kanade seriózne testovaný ďalší počítač, vyvinutý inštitútom Defense and Civil Institute of Environmental Medicine (DCIEM). Tento analógový prístroj s názvom MARK VS bol relatívne úspešný. Avšak pre svoje značné nároky na údržbu a častú potrebu kalibrácie, sa nestal vhodným kandidátom pre rozšírenie v radoch športových potápačov.

Robert Korim

Šéfredaktor SCUBA.SK. Inštruktor rekreačného aj
technického potápania s viac než 30-ročnými skúsenosťami.
Organizátor a propagátor celého radu potápačských stretnutí,
súťaží a podujatí. Aktívne učí, prednáša a publikuje
v slovenských aj českých potápačských periodikách.

Napíš autorovi