La plongée sous-marine, dans sa quête d'exploration et de communion avec le monde aquatique, a vu l'émergence de technologies révolutionnaires, parmi lesquelles le recycleur à circuit fermé (CCR) tient une place prépondérante. Ces machines, permettant de rester indéfiniment sous l'eau pour nager avec les poissons, de faire corps avec eux à tel point d'oublier que nous ne sommes pas des animaux marins, représentent un rêve désormais accessible pour de nombreux plongeurs, au moins pendant quelques heures. Au cœur de ces systèmes sophistiqués se trouvent des composants cruciaux, et parmi eux, les faux poumons thoraciques des recycleurs AP Diving, tels que l'Inspiration et l'Evolution, sont des éléments fondamentaux dont la compréhension et la maintenance sont essentielles à la sécurité et à la performance. Cet article se propose d'explorer le rôle de ces faux poumons, les principes de leur fonctionnement, et d'esquisser une procédure générale de leur démontage et inspection, en s'appuyant sur le riche écosystème technique des machines AP Diving.
Les Faux Poumons Thoraciques AP Diving : Rôle Essentiel et Intégration dans la Boucle Respiratoire
Les recycleurs sont généralement équipés de deux faux poumons : un faux poumon inspiratoire et un faux poumon expiratoire. Ces poches souples, souvent intégrées à la partie thoracique de la machine, jouent un rôle vital dans la gestion des gaz au sein de la boucle respiratoire. Contrairement aux poumons du plongeur, les faux poumons fonctionnent à l'opposé : ils se gonflent quand le plongeur expire et se dégonflent quand il inspire. Ce mécanisme assure une circulation constante et contrôlée des gaz.
La boucle respiratoire regroupe l'ensemble des éléments où circulent les gaz respirés par le plongeur. Cette boucle comprend notamment le scrubber/canister, le faux poumon inspiratoire, le tuyau inspiratoire, l'embout (Dive Surface Valve ou DSV) et le tuyau expiratoire. Lorsque le plongeur expire, l'air vicié est dirigé vers le faux poumon expiratoire, puis traverse le canister qui contient un filtre à chaux sodée, la sofnolime de AP Diving, pour éliminer le dioxyde de carbone (CO2). Une fois purifié, l'air passe dans le faux poumon inspiratoire. C'est à ce stade que l'oxygène frais est injecté, enrichissant le mélange grâce à l'analyse des sondes O2 avant que le plongeur ne l'inspire.
Sur le recycleur Inspiration, l'Automatic Diluent Valve (ADV) est utilisée pour remplir automatiquement le faux poumon inspiratoire lorsque celui-ci se trouve en dépression. Cela se produit lors de la descente due à la compression des gaz, ou encore sur une inspiration forcée, assurant ainsi un volume de gaz suffisant pour le confort respiratoire du plongeur. L'ensemble de cette mécanique va entraîner une résistance respiratoire, que l'on quantifie sous le nom de WOB (Work Of Breathing), et dont l'optimisation est un enjeu majeur pour le confort et la sécurité du plongeur.
Procédure Générale de Démontage et d'Inspection des Faux Poumons Thoraciques AP Diving
L'entretien régulier des faux poumons est une composante critique de la maintenance d'un recycleur, garantissant la sécurité et la performance de la machine. Bien que les procédures exactes puissent varier légèrement selon les modèles spécifiques d'AP Diving et les recommandations du fabricant (qu'il est impératif de consulter dans le manuel d'utilisateur dédié), il est possible de décrire une approche générale pour le démontage et l'inspection de ces composants essentiels.
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Le démontage des faux poumons thoraciques, pour des raisons de nettoyage, d'inspection ou de remplacement, implique typiquement de déconnecter les tuyaux annelés qui les relient au reste de la boucle respiratoire, notamment au canister et à l'embout. Ces tuyaux annelés sont souvent connectés via des "T" et peuvent nécessiter un soin particulier lors de leur séparation. Le processus vise à désolidariser les faux poumons de la structure principale du recycleur. Pour les modèles Inspiration et Evolution, cela peut impliquer l'accès à des fixations ou des colliers de serrage.
L'une des difficultés rencontrées par les plongeurs, comme mentionné, est que les opérations de maintenance peuvent s'avérer délicates : "coupés est une vraie 'galère'" et nécessitent parfois des "outils spécifique et bien souvent ça ne suffit pas". Cependant, l'évolution des conceptions, comme la nouvelle tête de canister avec ses "3 écrous papillons quart de tour", offre une "meilleure accessibilité des cellules O2 pour la maintenance", ce qui peut indirectement faciliter certaines opérations autour de la boucle respiratoire et des faux poumons.
Une fois démontés, les faux poumons doivent être soigneusement inspectés. Il convient de rechercher toute trace d'usure, de déchirure, de perforation ou de dégradation du matériau. Les joints d'étanchéité, cruciaux pour éviter les fuites, doivent être vérifiés. Un joint mal positionné ou défectueux peut compromettre l'intégrité de la boucle respiratoire et provoquer une "hypercapnie", même avec une chaux fonctionnelle. De plus, lorsque de l'eau entre en contact avec la chaux sodée, le mélange forme ce que l'on appelle un cocktail caustique (solution basique de soude, pH supérieur à 7), dont la présence dans les faux poumons est à éviter absolument et signale un problème d'étanchéité. Le nettoyage doit être effectué avec des produits compatibles, suivis d'un rinçage abondant à l'eau douce et d'un séchage complet à l'abri de la lumière directe du soleil avant le remontage.
Il est à noter que la machine est parfois portée assez haute par le plongeur, ce qui peut rendre les tuyaux un peu longs pour les plongeurs de petite taille. Un raccourcissement de la taille de la boucle peut être envisagé, mais sans possibilité de retour en arrière sans commander de nouveaux tuyaux chez AP Diving. Le démontage des tuyaux annelés, notamment pour leur raccourcissement, est une opération délicate qui doit être réalisée avec précision pour éviter toute fuite ou restriction de la circulation des gaz.
Le Canister et le Scrubber : Point Central de la Purification et de la Connexion des Faux Poumons
Le canister est une partie fondamentale du recycleur, abritant le filtre à chaux sodée (scrubber) responsable de la capture du CO2 expiré par le plongeur. L'importance de ce composant est capitale, car une chaux défaillante ou un mauvais montage de la cartouche dans le canister (joint mal positionné ou défectueux) peut entraîner une hypercapnie, potentiellement dangereuse pour le plongeur.
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Il existe principalement deux types de canister : axial et radial. La chaux sodée, ou sofnolime selon l'appellation d'AP Diving, est le réactif chimique qui, par une réaction exothermique, absorbe le CO2. Cette réaction produit de la chaleur, ce qui est parfois utilisé pour évaluer l'état d'usure de la chaux. Une sonde plongée au cœur de la chaux mesure la température et le point chaud afin d'évaluer le taux d'usure de celle-ci (et donc l'efficience de l'absorbant du CO2). La lecture de cette information est reportée sur l'afficheur. Il faut bien être conscient que cette sonde ne peut en aucun cas être comparée à un capteur de CO2, comme cela a pu être lu dans certains articles.
L'évolution des recycleurs AP Diving a apporté des améliorations significatives à la conception du canister. Sur le nouveau scrubber/canister des modèles Vision, le couvercle est verrouillé par trois écrous papillons quart de tour. Ce mode de fixation est plus rapide, bien qu'il inspire, en apparence seulement, moins le respect que les quatre gros boulons de son prédécesseur. L'avantage de cette nouvelle tête est aussi une meilleure accessibilité des cellules O2 pour la maintenance. Ces cellules O2, au nombre de trois et situées à la sortie du canister, sont essentielles pour surveiller la pression partielle d'oxygène (PpO2) et s'assurer que le mélange respiré est toujours dans les limites de la normoxie (PpO2 entre 0,16 et 0,5 bar).
Les Composants Clés de la Boucle Respiratoire et Leur Entretien
Au-delà des faux poumons et du canister, la boucle respiratoire d'un recycleur AP Diving est un assemblage complexe de technologies travaillant en synergie pour garantir une respiration sûre et efficace.
Sondes O2 et Contrôleurs : La Surveillance Précise
Les sondes O2, plus couramment appelées "cellules", sont des éléments essentiels dans le fonctionnement d'un recycleur. Ce sont elles qui mesurent la fraction d'oxygène (FPO2) dans le mélange respiré par le plongeur. Les contrôleurs, la partie électronique d'un recycleur, souvent au nombre de deux par souci de redondance, analysent indépendamment les valeurs données par les cellules. Ces contrôleurs maintiennent la PpO2 dans des setpoints prédéfinis (par défaut 1.3 bar pour le high setpoint et 0.7 bar pour le low setpoint), cruciaux pour la sécurité du plongeur et pour éviter l'hypoxie ou l'hyperoxie. Les capteurs d'oxygène de l'Inspiration sont situés à la sortie du canister et sont au nombre de trois, offrant une mesure fiable et redondante.
Le Solénoïde et l'Injection d'Oxygène
Le solénoïde est une sorte d'électrovanne que le contrôleur ouvre plus ou moins longtemps pour faire l'appoint d'oxygène dans la boucle respiratoire et maintenir une PpO2 constante. L'injection d'O2 est donc automatisée pour compenser la consommation métabolique du plongeur. En cas de défaillance, une injection manuelle d'O2 est généralement possible, via un bouton. Une modification peut consister à installer un "flow-stop" à la base du premier étage O2, permettant d'isoler rapidement le flexible d'alimentation du solénoïde en cas de fuite ou de débit continu non désiré.
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Le Diluant et l'Oxygène Pur
Les recycleurs sont équipés d'une bouteille de diluant et une autre d'oxygène pur. Le bloc O2 est une petite bouteille de 2L ou 3L remplie d'oxygène pur. Le diluant, quant à lui, est généralement de l'air mais peut également, pour les plongées profondes, être un trimix ou un héliair. Le diluant est crucial pour plusieurs raisons : il ajuste le volume de gaz dans la boucle, permet d'augmenter la profondeur d'utilisation en réduisant la pression partielle d'oxygène, et évite les risques liés à l'hypoxie si la PpO2 devient trop basse. L'azote dans l'air fait également office de diluant vis-à-vis de l'oxygène. Les mélanges à base d'hélium comme l'héliox (hélium et oxygène) ou le trimix (oxygène, hélium et azote) sont utilisés pour diminuer la densité du mélange respiré à grande profondeur, réduisant ainsi la résistance respiratoire (WOB) et la narcose.
La Bail Out Valve (BOV)
La Bail Out Valve (BOV) est une innovation majeure en matière de sécurité. Il s'agit de l'association d'un embout de recycleur (DSV) et d'un second étage de circuit ouvert. Ce dernier est fixé sous l'embout du recycleur et permet de passer du circuit fermé au circuit ouvert en actionnant un simple commutateur. La BOV permet donc de passer rapidement sur circuit ouvert en cas de problème sur le recycleur, sans avoir à faire le lâché (du DSV recycleur) et la reprise d'embout (du détendeur circuit ouvert). Sa connexion est souvent sur la bouteille de diluant, servant ainsi de source de gaz de secours immédiate, bien que transitoire.
L'Évolution Technologique des Recycleurs AP Diving : De l'Inspiration Classic à la Vision Couleur
AP Diving, fabricant anglais des recycleurs Inspiration (anciennement Buddy Inspiration) et Evolution, a constamment innové pour faire évoluer ses machines, autrefois considérées comme complexes, vers des systèmes plus accessibles et performants. L'Inspiration a été le premier recycleur électronique grand public et, comme bien souvent pour les précurseurs, a essuyé les plâtres en matière de moquerie et de mauvaise foi, récoltant le sobriquet de YBOD. Mais grâce à son succès, cet acronyme a, petit à petit, disparu des conversations.
Le salon de la plongée 2005 a vu l'arrivée et surtout la commercialisation officielle de l'électronique Vision, embarquée sur le nouveau recycleur Evolution et proposée en série ou en upgrade pour les Inspirations. Cette nouvelle électronique, facilement reconnaissable par son boîtier d'affichage rectangulaire et unique (afficheur + ordinateur pour la décompression), a remplacé les deux gros contrôleurs de PpO2 de l'Inspiration Classic. Les contrôleurs sont maintenant placés dans la tête du canister, avec les cellules O2 et le boîtier des piles, sous le couvercle plat. La nouveauté de cette électronique réside principalement dans un enrichissement et une amélioration du système d'affichage des informations et une meilleure couverture de contrôle des éléments embarqués, incluant un ordinateur pour la décompression (algorithme Bühlmann ZHL16a-1b avec les facteurs de conservatisme).
Les mises à jour ont continué. Fin juillet 2012, AP Diving a annoncé une nouvelle version du firmware (V05.01.00) pour la console Vision, intégrant de nouvelles fonctionnalités et s'adaptant aux cycles de formation des agences nord-américaines. Des logiciels sur PC et Mac (AP DiveSight / Logviewer, AP Projection Dive Planner & Store) accompagnent ces évolutions. Plus tard, l'arrivée du HUS (Head-up Screen) puis de la console Vision couleur a marqué une étape majeure. L'écran couleur, 43% plus large et monté dans un boîtier 40% plus petit, a révolutionné l'affichage avec la possibilité de varier les couleurs des caractères et l'affichage en surimpression, améliorant considérablement la lisibilité quelles que soient les conditions de plongée. L'utilisateur peut même personnaliser les thèmes couleurs. La console Vision2020 a intégré un compas et une fonction de régulation du rétroéclairage avec un capteur d'inclinaison. La dernière mise à jour a même fait évoluer le carnet de plongée avec un aperçu graphique des profils de plongée. Toutes ces innovations visent à offrir une expérience utilisateur inégalée et à maintenir le leadership d'AP Diving sur le marché.
AP Diving a également rationalisé ses marques, vendant tous les produits sous une seule enseigne, transformant "Buddy Inspiration" en "AP Inspiration" et le gilet "Buddy Commando" en "AP Commando". La gamme des recycleurs a vu ses appellations transformées avec l’Inspiration XPD (Expédition, avec blocs 3 litres et grand canister), l’Inspiration EVO (Evolution, avec blocs 2 litres et petit canister) et l’Inspiration EVP (Evolution Plus, avec les blocs 2 litres du EVO mais avec le grand canister du XPD).
Concepts de Sécurité, Redondance et Personnalisation en Plongée Recycleur AP Diving
La complexité des recycleurs, bien que simplifiée par les avancées technologiques d'AP Diving, exige une approche rigoureuse de la sécurité et une compréhension approfondie des mécanismes de redondance.
La Redondance et le Bailout (BO)
La redondance, comme son nom l'indique, consiste à doubler (voire tripler) certains éléments de sécurité indispensables. La principale redondance en plongée recycleur est le bailout (BO), une bouteille additionnelle que les plongeurs CCR/SCR emmènent avec eux en secours en cas de défaillance du recycleur. Le Bail out est un bloc que l'on peut respirer au fond (mélange fond rempli à l'air ou au trimix en fonction de la profondeur max d'évolution du plongeur). Il est également passé en redondance de l'ordinateur de décompression quand ceux-ci se sont démocratisés. La redondance est cruciale car la boucle respiratoire présente une résistance respiratoire (WOB) significative, et toute défaillance exige une solution immédiate.
Les plongeurs utilisent souvent plusieurs bouteilles de bailout pour des plongées longues et engagées. Certains préfèrent des S80, mais les blocs carbone 6,8L à 300 bars sont appréciés pour leur faible encombrement et leur quasi-neutralité en eau une fois remplis (environ 11,3 kg avec mousquetons, détendeur, flexible). Ces blocs sont souvent mousquetonnés sur les anneaux d'une fish-tail, un harnais spécifique qui permet de les plaquer contre les fesses du plongeur et de les maintenir derrière les bras pour un meilleur hydrodynamisme et pour éviter qu'ils ne gênent le plongeur. Un montage astucieux permet de les pousser en arrière pour le transport et de les repositionner derrière les bras une fois à l'eau grâce à un élastique.
Optimisation de la Configuration et Gestion de l'Oxygène de Secours
De nombreux plongeurs recycleurs expérimentés cherchent en permanence à optimiser leur "config ultime". Cela inclut le choix de la "Travel" frame, une armature légère qui peut recevoir deux (voire plus) kits de fixation rapide des blocs "type Metal-Sub". Cette frame offre la possibilité de monter différentes tailles de blocs (jusqu'à 7 litres max pour un Inspiration) et est beaucoup moins encombrante que la coque d'origine, un argument non négligeable notamment pour les voyages. La "Travel" frame permet également de se dispenser d'emporter ses blocs (O2 et diluant) personnels, si l'on en trouve sur place.
L'optimisation concerne également le routage des flexibles et la longueur de certains d'entre eux. Par exemple, le flexible qui alimente l'ADV (réf. AP Diving long qui se termine par un "cadre" servant de poignée) peut être un peu trop long si la machine est portée haute. Des modifications peuvent être apportées pour réajuster les longueurs, la distribution et la disposition des flexibles. Une autre modification peut consister à sécuriser un flow-stop sur le premier étage O2, à l'aide d'une rondelle en delrin et de serre-flex, afin de permettre l'arrêt manuel de l'injection d'O2 en cas de problème sur le solénoïde ou son alimentation.
La redondance ne se limite pas aux bouteilles de bailout. Certains plongeurs emportent un bloc d'O2 pur supplémentaire (un bloc alu S006 de 0,9 litre à 230 bars) avec un détendeur oxy et un flexible DS oxy-clean. Cette "spare O2" (SO6) peut être utilisée pour un remplissage manuel de la boucle respiratoire en cas de défaillance de l'alimentation O2 principale, offrant une autonomie d'environ 138 minutes à 1 litre/minute. Elle peut être fixée à droite du plongeur, au-delà de l'accu, pour ne pas gêner le passage du dos du plongeur et ne pas alourdir la configuration existante, déjà conséquente.
D'autres accessoires et ajustements peuvent être intégrés pour améliorer le confort et l'ergonomie. Des bloqueurs peuvent être ajoutés sur les sangles du harnais pour empêcher les D-rings de pivoter et les rendre plus facilement accessibles pour accrocher des accessoires comme des dévidoirs, des cisailles, ou des flèches directionnelles.
Gestion des Gaz Secondaires et de Flottabilité
Le diluant, en plus de son rôle principal, peut alimenter d'autres systèmes. La combinaison étanche, par exemple, peut être alimentée par le bloc de diluant via un flexible direct-système. Cette approche permet d'utiliser l'air de la combinaison étanche pour s'équilibrer et se stabiliser, et offre une redondance de flottabilité en cas de défaillance du "système argon" habituellement utilisé pour les combinaisons étanches, qui ne contient que de l'air. Une autre utilisation est d'y connecter une BOV, permettant de basculer sur circuit ouvert en un clin d'œil. Cette BOV, connectée sur le diluant, est une sécurité supplémentaire, un répit qui peut permettre de prendre la bonne décision en cas de problème sur le recycleur.