このページは幅1024pixelです。

ウエイトコントロール必携中性浮力とは!
知識編   スキル編

ウエイトコントロールに必要な図解を増やしていますので、暫くお待ち下さい。2013.03.14

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

Diving-Skill & 潜水生理学、潜水解剖学、潜水物理学、潜水心理学(暗所・閉所・高所・重作業・パニック)等・・・、そして、自らの体験と経験によって、民間に於ける「減圧症・空気塞栓症自己治癒潜水法」を確立致しました。

「スキューバダイバー」 自分の身を守る為の予備知識

【耳抜き・浮き耳と仲良くなるページ】

【最新ダイビングレスキュー(国内外で他には有りません) 水中からの引き揚げと水面移動を重視!!
レスキューダイバー1  一人のダイバーとして、個人の責任による【セルフレスキュー法マスター
レスキュー
ダイバー2. セルフレスキューが出来る方バディ・グループの為の本格的なレスキュー法。
レスキューダイバー3  それ以上を目指す方、熟練度を増した・・・↓↓↓

水深0m〜60m以内のダイバーズレスキューはグランドEXレスキューダイバー(DEEP STSP受講者)で可能としています。
更に、ディープレスキューダイバー(水深50〜90m以内)の研修認定と検定を始めました。
※水深
40mを超えるレスキューダイバーにはリスク回避の為に、DEEP STSP受講を勧めています。
   
DEEP STSPとは、減圧症(T型、U型、脳型)を自ら潜って治す潜水治癒法をマスターする為のコースです。

 

知識編

ダイビングを本気で楽しむ為には、決して避けて通れない必須の課目。

中性浮力を取れる事により、ダイビングでの視野が広がり、ダイビングライフの世界感が限りなく広がる。
正に免許皆伝必須の1つ !!

浮力とは、読んで字のごとく浮く力・・・・・しかし、上手くコントロール出来ない !
少なかれ勉強をしてきた筈なのに良く分からないし、目に見えない物。 それが浮力 !

ウエイトコントロールと中性浮力の不思議.

アルキメデスの原理

水を一杯に張った水槽の中に、ある物体を入れた時、其の物体が押しのけ、溢れた水の重さの分だけ浮力を受けると言う。
又は、流体(気体、液体)中の物体は、それが排除している流体の重さに等しい浮力を鉛直上向きに受ける。
[排除した流体の密度をρ、体積をV、重力加速度をgとすると,浮力はρVgで与えられる]

アルキメデス説明図

分かる様に要約すると・・・液中の圧力は深さに比例し、それが物体の表面に垂直(面に対して直角)に働く。
この圧力を合成したものが物体に働き、上向きの力を浮力と言う。[ベクトルの合成]

例えば、四角い物体(V:体積)を液中(ρ:液体の密度)に沈めた場合、垂直面に働く圧力は互いに打ち消しあい、底面と上面とに働く力だけとなるが、上面より底面の圧力(F:浮力)の方が強い。 
この上向きに働く力を浮力(F)と言う。

また、この時の浮力の中心は、排除された部分の流体の重心と一致(g:重力加速度)する。
F=ρVg この式を数値式として表した場合は下向きの力として見る為、数値式での上向きの力を表す式はF=−ρVg として表す。

ダイバーが水平に浮いているのと、立って浮いているのでは明かに水平の方がダイバーの体表面が水面より上に出て、良く浮力を受けていると言う。

 

水平の場合は、上向きの接水体表面積が大きく、押し上げ様とする力が強いからで、逆に立っている場合、体の全体が水中に没し頭の一部しか浮かない。

5〜6sの頭の重さは無視出来ない (^_^;)

スキューバの場合はBCによる浮力調整が可能の為、AないしBの状態で良しとするが、スキンダイビングの場合はEを良しとし、Dは初心者やビギナーの方、Fをベテラン域とする。

E〜Fの根拠としては、没している水と同じ比重値に近い程、中性が取れていると言う。
ただし、水深が深くなるにつれてスーツの浮力が失われる為に±の調整(フィンキックの仕方、浮上や潜降の仕方、ウエイトのつけ方等)が必要とされる。

注:重さと体積の関係

浮力の大きさは、その物体の体積によって決まります。
その物質がどんな物で出来ていようとも、どれだけの重さがあろうとも、浮力の大きさ(どの様な物質や物体に対しても作用する)には関係有りません。

仮に、体積(V)を一定とした場合、液体の密度(ρ)と重力加速度(g)のどちらか、又は両方の数値が大きくなれば浮力(F)も大きくなる。

ここでの液体の密度(ρ)を気体(空気)に置き換え、更に温度による密度変化によって生じる圧力変化により重力加速度(g)を変えると大きな浮力(F)を受ける事となる。→→→空中に浮き上がるバルーンとなる。

底面・側面から複数の力を加えあわせた力=合力=力の合成=ベクトルの和、上向きの力を浮力(F)と言う。

質量と重量の単位の表わし方が違う為、単位は省略致します。

海水と淡水の密度の違い. 1.026≒1.03g/p3

密度(単位有り)=質量÷体積     空気 0℃、1atm、分子量28.966の時 比重=1、密度=1.2929

密度(g/p3)   淡水 1g/p3 海水 1.03g/p3 金 19.3g/p3  銀 10.5g/p3 鉄 7.86g/p3 アルミ2.7g/p3 コンクリート 2.4g/p3  鉛 11.34g/p3

比重(単位無し) 純粋な水(4) 1、純粋な海水 1.03(1.01〜1.05)、鉄 7.86、 アルミ 2.7、 コンクリート 2.4、 鉛 11.34.

水の1リットル(10p3)1kgとすると、10pの立方体(p3)で鉄は7.86kg、アルミは2.7kg、コンクリートは2.4kg、鉛は11.34kg.

一般的に密度と言うと、単位体積あたりの質量の事で、内陸部に於ける通常の水(約4℃で空気が解けていない時[大気圧下での静止状態])の密度は0.999972g/cm3≒1.0g/cm3となる。

比重密度は、CGS単位で表すと、数値的には、ほぼ同じ値となっている。

常々、密度と比重は混同され、注意しなければいけないのは、密度は質量と体積の関係であり、比重は水と比べた量であるという点で異なったものとして認識しなければいけない。

つまり、物質(物体)が水に浮く、又は沈むというのは、密度ではなく、比重によって決まる。

注意:

密度の基準
として、液体の場合の基準4℃の純粋な水気体の場合の基準清浄な空気とし、単位g/p3kg/m3. 
比重の単位は無し

参考

大気圧1気圧≒1kg/cm2≒0.098MPa(パスカル単位)

質量と重さ
(地上に於いて通常は静止している様に見える為、重力加速度は無視すると簡単ですが、正式な計算では無視は出来ない(*^^)v)

重量(weight)
重量とは質量mの物体に働く重力Wを言う。 重さは重量の大きさ。 重力加速度の大きさをg とすると W=mg
重力単位系での力の単位 kgw   1kgw=1×9.8=9.8N   標準重力加速度は9.80665(m/s2)

質量(mass)
慣性質量→→→運動方程式から m=F/a  力と加速度の割合→物体の慣性を表す。
(静止していれば静止し続け様とし、ある速さで動いていれば、その運動状態を保とうとする性質の慣性を質量で表す事を言う)
重量質量→→→重量W=質量重力加速度g 質量は m=W/g  重さWと重力加速度gの割合。

量記号
(force)F,f 重さ(weight)W 張力(tension)T 垂直抗力(normal force)N 長さ(length)x,l 半径(radius)R,r 高さ(high)h 面積S 体積(volume)V 時間(time)t 速さ・速度(velocity)V,v 加速度(acceleration)a 質量(mass)M,m 角度θ(ラジアン) 摩擦係数μ(ミュー) バネ定数k 密度ρ(ロー) 重力(gravity)G 弾性力(elastic force) 摩擦力(frictional force)

 

A.浮力を持つ物・・・しかし、水深により変化あり ! ウエットスーツ(フォームドスーツ)

○ウエットスーツはネオプレン(クロロプレン)製の保温スーツであり、内部独立気泡の発泡倍率により、ハード、ノーマル、ソフトの3タイプに分かれる。

○ハードは20倍、ノーマルは25倍、ソフトは30倍の発泡で前者は重く、後者は軽い。
○保温を考えて1o〜12o迄の生地があり、用途に応じてのデザインあり。

○ウエットスーツは水深10m毎に1oの肉痩せが起きる為、浮力と同時に保温力も低下し、5o厚のスーツだと20〜25m でその浮力と保温力を失う。(最終的にはゴム地のみの保温力が残る)

3oのスーツだと15mで保温と浮力を失う。(ここでの設定はノーマルスーツ(20倍発泡)の場合で、ソフトスーツ(25倍発泡)の場合だと、若干だが もう少し浅い所で保温と浮力を失う)。

B.浮力を打ち消す物・・・比重の大きな物、小さくて重たい鉛等.


          ノーマルウエイト                 カラーウエイト              ドライスーツ用アンクルウエイト

○ウエイト(Weight)はウエットスーツの浮力を打ち消す為に装着する物.

○任意のものから0.5kg1kg1.5kg2kg2.5kg3kg以上と多種類あり、ノーマルウエイトの外、塩化ビニールコーティング、ソフトウエイトタイプ(耐候・耐水合繊生地に球状散弾鉛を入れたもの)と豊富で有る。

○鉛の比重は11.34と相当重たいが、形状が小さくなる為、浮力を消すには大変重宝。

比重 水 (4℃)1、海水 1.03(1.01〜1.05)、鉄 7.86、アルミ 2.7、コンクリート 2.4、鉛 11.34、金 19.3.

C.浮力を変化させる物・・・満タン〜空で重量が変化 !

1.タンク(一般使用の空気タンク) 別称として ボンベ及びシリンダーとも言う.

○スクーバ用タンクには、スチールタンク、スチールタンクメタリコン(亜鉛防食仕様)、アルミタンクの3タイプがありそれぞれ特長を備えている。

○充填圧力は150気圧(14.7MPa)200気圧(19.6MPa)210気圧、250気圧と有るが、200気圧が一般的。特殊な350気圧用タンクも有り.   1気圧≒1kg/cm2≒0.098MPa   ×350気圧≒34.3MPa

○タンクの容量はスチールタンク 2468910121415
○スチールタンクメタリコン 810121415
○スチール系タンクの厚み 4〜5mm
○アルミタンク 91011
○アルミニウムタンクの厚み 11〜12mm

タンクの空(カラ)重量は(10として) 

スチールタンク9kg+バルブ0.7kg=9.7kg 
スチールタンクメタリコン12kg+バルブ0.7kg=12.7kg 
アルミタンク13kg+バルブ0.7kg=13.7kg

 2.空気重量(下記計算は0℃にて空気重量 1(リットル) 1.293g).

充填用タンクの決まり気温35℃にて200気圧の充填圧 通常は充填圧185気圧位.
空気重量 1(リットル) 1.293g 10 200気圧だと2000×1.293g=2.586kg
空気1(リットル)は 1.293g これは0℃ 1気圧の時.
温度が1℃上がる事によって圧力約0.6kg/㎠上昇し、重量も変わる。
例えば、10℃の差で6kg/㎠20℃の差で12kg/㎠とタンク内圧が変化する。
充填時外気温度、充填冷却後、使用時の外気温、使用時の水中温度で空気重量が変化.

空気を消費するとどうなるのだろう?

 タンクは10Lとして 150気圧×1.293g≒1.94kgとなり100気圧×1.293g=1.293kg 50気圧×1.293g=0.646kgとなり随分と変化する。

参考 充填用温度・圧力換算表(概算表)

◎正式に空気の重さを計算する場合は

W=PVm/RT  W=空気の重さ[g]P=気圧:1[atm]V=体積[1]、mモル数:29(空気)

R=気体定数 0.082T=絶対温度[K](摂氏温度(℃)に273を足したもの)なのだが、判り図らいので、273度から気温を引いた数字、外気温が20度なら253度として計算.

1気圧、0℃の清浄な空気の比重は0.00129で密度は1.293kg/m3である。

空気の平均分子量はおよそ28.966≒29g/mol

W=PVm/RT
W=タンク圧力200気圧×タンク容量10×空気のモル数/気体定数0.082×絶対温度273度-気温20度では=58000/(0.082×273-20)≒2.797kg 

外気温20度の時 空気の重さ2.797kg 外気温25度の時は2.852kg
 --------------------------------------------------
  1気圧=1atm=760mmHg=760Torr=101.3kPa=1013hPa=1013mbar

  t℃における空気の密度ρ[kg/m3]は大気圧をH[mmHg]とすると

  ρ[kg/m3]=1.293/(1+0.00367t[])×H[mmHg]/760 と表せる。
 --------------------------------------------------

 [編集] 体積による空気の成分
 地球上においては、高度が同じであれば水蒸気を除く成分も同一である。

   

3.充填済タンクの空気消費による重量変化.(10タンクにて)

タンクの種類 200気圧 150気圧 100気圧 50気圧 0気圧
スチールタンク(比重7.86)  12.286Kg 11.64Kg 10.993Kg 10.346Kg 9.7Kg
スチールメタリコン(比重7.9) 15.286Kg 14.64Kg 13.993Kg 13.346Kg 12.7Kg
アルミタンク(比重2.7) 16.286Kg 15.64Kg 14.993Kg 14.346Kg 13.7Kg

D.浮力を補う物.(浮力調整器)Buoyancy Compensatorsと肺(Lung)の関係.

1.スキンダイビングでの中性浮力.(スキューバの場合はスキル編参照)

スキンダイブでのダイビングが本来の基本であり、個々のウエイト設定が大事な要素ともなる。

ウエットスーツを着た時の中性浮力ついて述べてみたいが、その前にまず!!
スキンダイブの時に受ける浮力は、淡水では1に対し海水では0.97(比重を1.03として)で海水の方が浮力が若干強い。

注意:比重に於いて淡水が1、海水が1.03となっており、この違いは密度の違いを指していて、淡水1kgの中に塩分34〜35gが溶け込んでいる。[太平洋34.17north〜34.03south‰(パーミル)、大西洋で35.45north〜35.31south‰(パーミル)、インド洋35.38north〜34.84south(パーミル)]
 ★一般的に、水温が高いと比重は低くなり、水温が低いと比重は高くなります。

ただ個人差が有り、骨質量や肥満の方での違いが相当出る。
概算式で出すと 体重56Kg - (体重56Kg×0.97)=1.68Kg の浮力を受けるので浮いていられるのだが、息を吐き出す事により沈んで行く。

肺のコントロールで、どの位の浮力の調整が出来るのだろうか考えてみよう。
一般的に肺活量は成人男子3〜6、成人女子で2〜4であり機能的残気量を除いた呼吸調整量は±2の中で行こなう事となるが、スポーツマン等肺活量の大きい人は+3ともなる。

スキンダイブでのヘッドファーストやフィートファーストの練習においても、上手くなるには適正ウエイトでの中性浮力は欠かせない。
 
最近では5mm1ピースタイプウエットスーツ(ソフトタイプ)の使用が多いので、ここから説明に入つて行きましょう。
体重56Kgとすると浮力を打ち消す為に用意するウエイトベルトは、淡水ではおよそ4Kgで海水では5Kg程になります。

この時、マスクを着けて呼吸をし、吸気80〜90%にて垂直に立ち、水面が鼻の下から額の範囲としますが、この調整をしながら適性ウェイト量を設定して下さい。

またウエットスーツの厚みが違う時や、古くなった場合もこの調整法にて確認が取れます。

注意:水深が深くなるにつれ、ウエットスーツの肉痩せが起き、浮力の低下に伴いオーバーウエイトとなるので注意が必要。

浮上に際しては、海底を大きく蹴って浮力を助ける方法、両手で大きく水をかく方法、階段式浮力補助の浮上法が有ります。

スキューバの場合、前述の方法とBCの浮力を使ったコントロール浮上が有ります。

2.BC(浮力調整器)Buoyancy Compensatorsでの中性浮力と揚力浮上.

[オーバーウエイトに成ってしまう浮力を適正な浮力に調整、揚力浮上の補助をします]

日本アクアラングの商品を掲載しています。

向かって左側・中央は ショルダータイプ  右側はライフジャケットタイプ

BCに関しては、各メーカーにより色々な工夫が施され、使い易さを強調されていると思いますが、本来は水面及び水中での浮力の調整と確保が本来の役割、では、どの位の浮力設定が必要であるか考えてみよう。

まず、ウエットスーツ(ソフトタイプ)から考えてみよう。
3oのウエットスーツは15mで浮力が 0 となり、5oのウェットスーツは20m辺りで浮力が 0 となる。

という事は、それ以上の水深に行く為には、BCによる浮力が必要に成ってくるし、フィンキックだけでは行け無いディープの世界には浮力のコントロールが絶対に必須条件となる。

余談として、古い話だがBCの無かった時代、器材のウエイト量計算や減圧停止を行う為のウエイト設定計算及び段取り等を行っていた。

スキンダイビングでの中性浮力とは、水面からせいぜい3m〜5m位であり、下記に注意してダイビングを楽しんで頂きたい。

体重56kg5oワンピースのソフトタイプでウエイト5kg5m1.25kgのオーバー、10m2.5kg15m3.75kg20m5kgのオーバーウエイトとなる。

スキューバダイビングでは、タンクの水中重量と空気重量が加算されるので、特に注意を払いたい。
(タンクの空重量及び空気重量の項を参照)

以上をまとめると、BCの浮力はオーバーウエイトをカバーしうるだけの浮力が必要で、タンクの水中重量+空気重量+ウエイトベルトのオーバー分+レギュレーターの水中重量及びその他の装備分となると、S〜XLサイズまで有るがBCの設計浮力が12kg〜20kg有れば良い事になる。

ただし、個人の骨格重量や質量によって補正が必要な場合もある。

E.ドライスーツ

元々はプロ仕様で、水中や水面での作業時間が長い事を想定した保温の為のスーツだが、スクィーズによる漏水や締め付けによって、色々な圧傷害やポジションの不具合が起きる為、ポジション練習や圧傷害の回避練習しないと快適には潜れない。

○練習の内容は

   a.ドライスーツでのフィンピボットとトリミング等.(ウエイト設定も含む)

    b.ゆっくりとした潜降と浮上の練習.

    c.水平位と垂直位での中性浮力を利用した停止.

    d.万が一、脚から浮上した時の回避方法と緊急回避と緊急浮上法.

    e.BCとドライスーツでのコンビネーショントリミング.(総合練習)

   これ以外にもフィンキックの練習も必要です。

1.フォームドタイプ (保温と防水の為、ネオプレン生地や発泡ポリウレタン等で出来ている)
生地その物に浮力と保温性が有る為、若干だがウエイト設定が重たくなってしまう。

2.シェルタイプ (防水だけに重点を置いている為、保温はインナーの保温性能に依存する)
ナイロン生地にポリウレタン防水を施した物で、インナーの空気保有量によってウエイト設定が変化してしまう。

シェルタイプの場合、ウエイトの軽量化も可能(内包する空気量を減らす)。ただし、極端にウエイト量を減らすと保温力も著しく低下する為、インナースーツに高保温力が必要。

○一般的に、保温の為の内包空気量3(ウエイト3s分)位だが、インナー生地の保温性によりウエイトの増減が出来る。

○アンクルウエイトに於いては、バランスが取れず足の浮き易い方は付けた方が万全で有るが、熟練度の高いダイバーほどアンクルウエイトは付けていない。(練習の内容のd.参照)

参考 プロダイバー達はBCを使わずにドライスーツだけで浮力の調整をしている。
それは、作業性を重視する為であり、また、重量物引き上げ時に於いて、ドライスーツの浮力だけで20〜30kg程度の揚力は作れる。時として、BCを着けていないプロダイバーはBCによる水の抵抗を嫌う。

***重要***適正ウエイト値を探す(*^_^*)**********************************************

淡水中→ タンクの水中重量(淡水中比重1) ここでの0.127は密度で1÷7.86=0.127です。
海水中→ タンクの水中重量(海水中比重1.03として) 1.03÷7.86=0.131

スチールタンク(比重7.86) 12.286 Kg×0.127=1.56 kgと内容積の浮力10TOTAL 11.56kg
12.286 kg -11.56 kg=0.726 kgとなり、バランスの良いタンクである。
スチールタンク(比重7.86) 12.286 Kg×0.131≒1.61kgと内容積の浮力10TOTAL 11.61kg
12.286 kg-11.61 kg=0.676 kgとなり、バランスの良いタンクである。
-----------------------
スチールタンクメタリコン(比重7.9) 15.286 Kg×0.1266≒1.94 kgと内容積10TOTAL 11.94 kg
15.286 kg -11.94 kg=3.346 kgとなり、若干重たい
スチールタンクメタリコン(比重7.9) 15.286 kg×0.130=1.987 kgと内容積10TOTAL 11.987 kg
15.286kg -11.987 kg=3.299 kgとなり、若干重たい
-----------------------
アルミタンク(比重2.7) 16.286kg×0.370=6.026kgと内容積10TOTAL 16.026 kg
16.286kg -16.026 kg=0.26 kgとなり、すこし軽すぎる。
アルミタンク(比重2.7) 16.286 Kg×0.381=6.20 kgと内容積10TOTAL 16.20 kg
16.286 kg -16.20 kg=0.086 kgとなり、すこし軽すぎる。
--------------------------------------------------------------------------
海洋でのダイビング(浮上間際→海中から水面に向けて)
残圧50気圧になったらどうだろう?

ゲージ圧 200kg→AIR消費→50kg 消費された空気の重さ1.94kgとしてスチールタンクメタリコンでは 3.299 kg -1.94 kg=1.4 kgで水面に浮き上がる事は無い。
アルミタンクでは0.086 kg -1.94 kg= -1.854 kgとなり、自然に浮いてしまう。

***************************************************************************

ここで、注意点を述べてみよう !(私見/私感が入っていますが)(^.^)
最近はスキンダイビングとスキューバダイビングを別なものとして考える方がいる様です。

スキューバダイビングだけでウエイト設定とする場合、空気重量を軽視してはいけません。

これは空気の使用で重量が変化する為で、スーツの浮力とタンク重量及びタンクの材質による比重を考慮した物になります。(流れが無く、穏やかな水域には問題にされず適用されるが)

しかし、これでは浅い水深(0〜15m)での流れによる揚力を受ける場合があり、潜降時には潜降しずらく、浮上時は停止する事が容易では無くなる(ウエイト不足)場合があるからです。

浮上時は浮力を打ち消す為に肺の空気を大きく排出しなければいけないが、この事で酸素不足による体温の上昇等を伴い、頭が痛い、気分が悪い、吐き気がする等の障害を引き起こす場合があります。

これは、BCの持った機能を無視したものと言わざるを得ないのですが、BCの機能を最大限に利用出来るならば 若干のオーバーウエイトであっても無理な呼吸等も無く快適なダイビングが出来ると思います。

BCとブリーズ(肺による調整)コントロールはスキルアップ・テクニカルダイブの為の必須条件。

A.スキンダイビングでの中性(ウエイト設定)浮力を考えよう。
B.使用するタンクの種類、容量をチェックしよう。
C.潜水する水深、状況により、ウエイト設定を考慮しよう。

D.BCはあくまでも肺の一部、BCに給気をする時は、まず自らが空気を吸ってのちにBCに単発で給気する事。(連続給気は駄目)(吹き上げの原因) しかし、訓練により可能となる。

E.BCはあくまでも肺の一部、BCの排気をする時は、まず自らが空気を吐いてのちにBCを単発で排気する事。(連続排気は駄目)(落下の原因) しかし、訓練により可能となる。

F.BCの操作に慣れるには早めの操作、早めの対処。しかし日頃の訓練。 まずはコントロールドスキップブリーディングでの肺浮力の調整訓練。 息を止めるのでは無く、自由に吸気と排気を行える様に。

G.潜降の時、BCの空気を抜き過ぎ無い様に配慮し、浮上中はBCの空気をいつでも抜ける準備を。
H.水面では、何が有っても浮力の確保。 流れの中、移動中は水の抵抗を考慮してBCのコントロールを。

***************************************************************************

以上を読んで頂いたでしょうか?

ここからが中性浮力のコントロールをする為の本格的なスキルに入って行きます。

中性浮力コントロール・スキル編

フィンピボットピークパフォーマンスボイアンシィコントロール

この章の始めに仮のウエイト設定を決めておく必要が有りますが、上記で述べて来た部分でウエイトベルトの設定が出来るでしょうか?

やはり、タンク重量、充填空気重量、ウエットスーツの厚みや発泡倍率による浮力、そしてレギュレーターとコンポタイプのゲージの組み合わせによる水中重量が問題となりますが、やはり、充填空気重量の消費による水中重量の軽減や、アルミタンクやスチールタンクの内容量と比重によって水中での重量の変化が大きな問題となってきます。

何よりも問題とするのが、潜水の終了時にタンク内の残圧が少なくなって、勝手に浮上すると言った場合の方がより危険なのです。

しかし、逆説もあり、オバーウエイトの場合は沈んでしまったり、水面で溺れたりする為、軽い方がより安全と言う説が現在では一般化しています。 

だが、軽過ぎた場合、安全停止も出来ず、或いは、停止する事に気を使い過ぎて無意識に呼吸を停止したまま水面へと浮上してしまう恐れがあり、万が一の場合、エアエンボリズムによる肺損傷が起きる場合がある為、配慮が必要である。

また、潜水終了間際の浅い水深に於ける過運動(安全停止をしようとして)は、心臓への過負荷(高血圧)が掛かり、減圧症や心臓麻痺、脳溢血、くも膜下の血管破裂を起こす場合がある。
尚、糖尿病、隠れ糖尿病の方は血管壁が弱い為、特に注意が必要です。

皆さんはどうお考えになりますか?

私の意見とすると、前者は水深も浅く、当然として減圧をしないより安全な潜水であれば、多少の不可抗力的な浮上なら障害も少ないかも知れない。

しかし、安全停止等を励行するようにしている現状では、潜降と浮上用のロープが無ければ、常に停止出来ずに浮上してしまうし、水面に船がいたらと思うと恐怖感さえ想像してしまう。

また、オバーウエイトの場合はどうで有ろうか?

これには条件がついてしまうのだが、潜降はし易いが、浮上はしずらい、と普段良く耳にする言葉で、やはり、BCのコントロールが出来ないダイバーが多い事を表し、オープンウォーターでのスクールやアドバンスドO/Wダイバーで中性浮力を習っていない、不完全な習得の方が如何に多いかを暗示している。

取り敢えず中性浮力が取れ、1人だちしてバディを組み、自由に潜れると言うのが本来のダイバーのスタイルだった筈なのだが・・・。

☆ウエイト設定☆(スキューバでのウエイト設定)

ウエイト設定では、JCS(日本海中技術振興会)マニアルで述べている様にすると、ウエイトを付けずに器材をフル装備し、BCの空気を全て抜き去り、プール又は海洋で垂直に立って、マスクの上下に水が来る様にするのだが、まず、息を吸ってマスクの下側位から顎にかけて、そして、息を吐いてマスクの上の額から頭のてっぺん位になる様にウエイトの数を調整すると、これがその個人の総器材を含めたウエイト量となる。既にタンク内に空気が充填され、その重量も加味して計算されている。

これでは当然として潜水の終了時には浮いてしまうので、その分を考慮しなければいけない事となる。

この空気の変化量は、その運動量や使用するタンク容量によって決まるが、残圧をどの位残すかによっても違って来て、凡そ2〜3s位の変化となろう。

つまり、このウエイトをプラスとして装着すれば、潜水の終了間際では極端な浮き上がりは起きない。

しかし、初期の潜降時と潜降中並びに着底時には、オーバーウエイトとなり身体コントロールが難しくなる。
要するに、オーバーウエイト分を肺と肺の補足であるBCを使えば何事も無く解消される。

☆フィンピボット(Fin Pivot)について☆

フィンピボットとは、BCの調整後に息を吸気する事で浮き、息を吐く事で沈む動作を指す。

この時の足の位置は、肩幅及び肩幅より若干広げた位で、膝を伸ばした状態でフィンの先が底面に着いたままの支えとし、体のねじれや不用意な浮きに注意をしてフィンの先の両方を浮かさず、支点として横等に動かない様に保持する事をフィンピボットと言う。

また、この時の呼吸法とBCの調整法(Fin-Pivot)を述べよう。

fin pivot

Fin-Pivotの延長線上にあるもの→ Peak Performance buoyancy Control.

パワーインフレ−ターのボタン操作

@BCに空気を供給する場合BCは肺の一部と思い、まず自分が息を80%程吸った後に浮力の足らない分をBCのパワーインフレーターにあるインレットボタンを単発的に押して給気をして行くと、自分の体が軽くなる事が分かって来る。

注意 連続した給気は習得と熟練度を必要とする為に行ってはならない。

ABCの排気をしたい場合BCは肺の一部と思い、まず自分が息を吐いた後に浮力の多い分をBCのパワーインフレーターにあるアウトレットボタンを単発的に押して排気をする。

排気をする場合、BCのインフレーターホース取り付け部より高い位置にパワーインフレーターの排気口を持って行く(水面側)

注意 連続した排気は緊急時以外は行わないが、連続して排気した場合、特に排気後の浮力を失った落下(沈降)に気を付けなければならない。

◎どちらも操作が終わったらパワーインフレーターより手を離す事を心掛けるべきである。

また常にパワーインフレーター部分(ボタン操作部)は左胸下の位置に無くてはいけない。

@Aの調整が終わると、肺だけの吸気と排気調整で 上下出来る様に訓練するが、調整が上手く行き出したら途中で停止動作も加えて練習する。この時、早い動作と遅い動作も加えて行う。

どの程度肺に吸気・排気するかは習得するしか無いのだが、息を吸って浮き、息を吐いて沈む動作を繰り返し行う事で、自由にコントロール出来る様になる物である。

 最近のBCにはインフレーターホースと簡易化したインレットボタン(給気用)が簡素化した物が有り、水深の浅い及びより深い水深での中性浮力コントロールが微妙で難しくしたタイプが有るが、これは常にフィンを動かす事を前提にしたとしか考えられない。


Peak Performance buoyancy Control

BCと呼吸のタイミングが分かったら、次は移動法です。 目線と呼吸に気を付けて !

呼吸の仕方=コントロールド・スキップブリージングとは!

ピークパフォーマンスボイアンシィコントロール(Peak Performance buoyancy Control)の一部の呼び方と覚えて貰いたい。

まず、スキップブリージングとは息を吸って暫くの間呼吸を止める事を指すが、タイミングが上手くいかないと息苦しくなり、習得する迄は行いたくない呼吸法である。

この息苦しさを解消する為に、呼吸法に手を加えるものと覚えて貰いたい。

息を吸う時に胸(肺)に一杯空気を吸うと胸が苦しくなるのを皆さんは知っている筈だ。

胸(肺)に一杯吸うのでは無く、数回に分けて吸う事でこの苦しさを軽減出来る。

当然として、呼吸の間、つまり吸う事を数回に分けて行い、排気を数回に分けて行う。

この呼吸法を上手く間に入れて行うと苦しくなくなる。(呼吸法の加減)

このタイミングを上手く使い、吸えば僅かに浮力が付き、吐けば僅かに浮力を失う。

BCをコントロールするのに息をこらえた呼吸停止は必要としなくなり、より快適な潜水を行えますので是非とも練習をして欲しいですね。

(吸って、吸って、吐いて、吸って、吐いて、吐いて、吸って・・・)浮力と呼吸を自在に調整.

ここではコントロールド・スキップブリージングがどの様な呼吸法かを是非知って欲しい。

☆ピークパフォーマンスボイアンシィコントロール☆

中性浮力の極地とも取れる表現で、この言葉の通りに出来る為にはやはりここで述べている項目を勉強しなければいけないと思いますし、もっと自由な潜水を楽しまなければいけません。

BCのコントロールと呼吸のコントロールが出来たら、次はフィンです。

○フィンコントロール法(コントロールドフィン=フィンを自在に操る)

通常フィンは推進力を付ける為だけと思っていませんか !

初心者の場合、前進や立ち泳ぎをしながら体のバランスを取っているが、有る程度に中性浮力が取れる様になるとこのフィンキックがバランスを取るのに邪魔をする。

と、云うのは中性浮力が取れだすと、若干では有るが今までよりスムーズに水中を進める様になり、不意の浮上や落下にバランスを失いやすい事も出て来る。

この時に必要なのがフィンを使ったバランスコントロールで、両足又は左足や右足を意図的に動かし的確なバランスと前進や方向転換での推進力又は後進力を生み出す。

このフィンコントロールで重要なのは上体(目と胸)と下体(腰、膝、足首)のコントロールであり、特に重要なのが目線を変える動作であり、首と共に目線を動かす。

これは、水中での移動中に目線を上に上げれば胸が張りお尻が引けて水の抵抗による揚力が増す事が分かるし、この逆に目線を下げれば胸が引けてお尻が出っ張っていき背中に水の抵抗を受けて浮力が減り水深を下げて行く。

やはり、ここで重要なのが目線と肩の位置で、体がねじれない様にフィンの左右で調整をして行く。

この方法は、直進性を重視するナビゲーション等で特に重要である。

フィンコントロールで使うやり方・練習法を若干述べておこう。

@両足をそろえてフィンの向きを変える。
A片足はそのままで左右どちらかでキック又は向きを変える。
B片足はそのままで片足の膝を引いて向きを変える動作を行う。
C足首や膝をねじり前進するスピードや向きを変える。
この他にフィンコントロールによって、色んな事が出来ますので練習をして下さい。

上手くなると肺と体のバランス及びフィンのコントロールで前進、後退、左右、上下、停止とフォバリングが出来る様になります。

BCを使った自由潜降と自由浮上

今までの説明を理解され、耳抜きに問題が無ければ、BCの排気と給気のコントロール、体の向きを変えるバランスコントロール及びフィンコントロールが出来れば自由に潜降浮上には問題が有りません。

特に、タンクの重さで後ろに下がって行く事は皆さんがご存知だと思うが、この後ろに下がる状態を逆に利用し、真っ直ぐに降りれる様にすれば解消される。

いずれにしても、お尻から沈んで行くポジションは必要・目的以外にはするべきではない。

仕上げは、フィン無しでの自由潜降と自由浮上でのバランス訓練です。(お尻から落ちない様に注意が必要)

            

潜降時はフィートファースト 矢印は目線の位置で、潜降時は立位から水平より下で潜降のスピードをコントロールし、浮上時は立位より水面を向いた位置でスピードのコントロールをする。体の向きで浮力をコントロールし、BCて最適のポジション設定にする。 目線で距離を的確に測るのと潜降・浮上のスピード感を覚えたい。

レスキューポディティブボイアンシーアセント(R・P・B・A)

このポディティブボイアンシーアセントは緊急時に行われる浮上法だが、唯一の違いは、BCに給気をして浮上する方法である。

しかし、これはBCを使いこなせる者だけが許され出来る方法であり、相当な練習を必要とするし、出来る様になるとスイミングアセントよりも安全が約束される。

しかし、スピードを調整(排気と給気)しながらの浮上ですので器材に対しての習熟度を必要とする。

やはり、BCコントロール、ボデイバランスコントロール、フィンのコントロールが出来なければ不安だ。

☆ボイアンシィーコントロールの必要性とめざすもの☆

中性浮力が取れれば良いものでは無く、BCコントロール、ボデイバランスコントロール、フィンのコントロールがバランス良く習得出来れば、今度は水面、水中、水底での回避行動も覚えなければならない。

レスキューポディティブボイアンシーアセント(R・P・B・A)はダウンカレントに特に有効で有り、浮力を最大限に利用した浮上回避法だ。

水中に於いては的確に中性を取る事で流れの方向、うねりの大きさをいち早く察知出来る。

水面に於いてはやはり流れの方向やうねりの大きさを上手く使い、BCの浮力を変える事で泳ぎ易さや浮力の確保を自在にし、特に水面に於いてはBCを一杯に膨らまし上向きになりタンクをキール(水切りとバランサー)代わりに使うと水面移動がとても早いし疲れない。

---------------------------------------------------------------------------

◎中性浮力を取る・取らない事での生理的変化について

この図は潜降時及び浮上時での生理面と心理面を表しています。

中性浮力とイマージョン(水浸)について

水に身体を浸ける事を水浸と言い、重力の作用を失う事で体内では生理的変化として血液の循環量が多くなる事での尿の生産が増大する。

この事が、多少なりとも脱水状態を作り出す原因とも成っている。

これは、ダイビング中での中性浮力は、無重力状態が心臓からの吐出血圧の低下を来たすが、逆に血液の循環がスムーズになる事で酸素消費が減る利点は有るが、尿生産が増大し、膀胱への排出が行われる。

膀胱への水分の排出により、水分の不足が起き易くなる事を止める為に、また、脱水の為に減圧症にもなり易くなる為、浮上時は中性浮力の水平ポジションから垂直ポジションへと移行し、心臓より上に頭を置き、陸上の姿勢にしなければいけない事を指している。

より安全な生理的浮上をする為には、陸上と同じ血圧配分へと近づけなければいけない。

では、ずっと立ち泳ぎをすれば良いのかとすれば、答えはノーである。

フィンキックに負担が掛かる為に呼吸数や心拍数は下がらず酸素消費が増え、つまり、空気の消費量が増大する。

呼吸数及び心拍数が上がった潜水とは酸素消費が増大し、更に新陳代謝も2〜3倍も増大する為、やはり、乳酸分解の為に大量の水分が必要となる。幾ら立ち泳ぎをしたとしても、水中の為に陸上と同じ重力を受ける事は無く、上述した尿の生産による水分の減りに、更に乳酸分解の水分を取られたら、もっと脱水症状を呈してしまうではないか!?

(呼吸数や心拍数は下がらずとは・・・潜水中は酸素の分圧が高い為に2割程度減る)

結局、脱水症状を減らす潜りとは、潜水中は中性浮力をしっかりと取り、浮上時から陸上と同じく重力を受け易い様に垂直のポジションに移行して、頭を心臓より高くする事が必要の様だ。

ドライスーツでのスクイーズぎみ潜水では、足への圧迫による血液循環が悪い事での冷えから来る体温の低下による「トイレが近い現象」が起きる。

これは、上述の尿生産とも意味に於いて違いが有るが、立ち泳ぎプラス冷えからの「もっとトイレが近い現象」となる(笑)(^^ゞ ドライスーツでの立ち泳ぎとスクイーズによる冷えは大敵です!

◎中性浮力が取れない事でのトラブル(非常識な本当の話(-"-))

中性浮力が取れない事でのトラブルとは・・・!?

@落下(急落下)と浮上(急浮上)、一定水深に停止出来ない。

Aウエイトオーバーからくるオーバーキックでの呼吸困難や心拍数増大ではないだろうか !!

@の項目での落下(急落下)では耳抜きが間に合わなくなる為、鼓膜の損傷での身体に致命的な障害が起きる可能性を示し、浮上(急浮上)では、肺損傷や減圧症の罹患に大きく関わって来る。

Aでは、生体に及ぼす事を記している。
つまり、BCの浮力コントロールが出来ない為に5〜10m位まで潜ると徐々に沈み始めて行くが、BCのコントロールをしないでフィンキックに頼る方法だ。

結果、息苦しくなり多くの空気を消費してしまい、エア切れや息苦しさによるパニックを誘発し、溺れてしまうかも知れないのです。

このパニックでの行動として水面への回避行動を起こす事だが、貴方は緊急の回避行動としての緊急浮上法をマスターしているだろうか?

緊急浮上グラフ緊急浮上の垂直姿勢
緊急時の斜め浮上の是非

水深3〜5m程度なら緊急の斜め浮上法で対処出来るが、8〜10mを越した水深での斜め浮上法では溺れてしまう可能性が大なのです。

ましてや、あ〜音やオ〜音の発声をした場合の溺れは70%以上とも言われるのです。

水面に出るまでに息を吐き切って窒息の状態となり、水面に出てからも脳への酸素不足によるブラックアウト(スキンダイビングで起きるシャローウォータブラックアウトと同じ現象)の危険性が待っているのです。

良くある浮上途中での失踪や、水面浮上後の失踪や落下は気を失って沈んだ事を意味します。

直ぐに気が付いて引き揚げ、心肺蘇生法での人工呼吸を早急にすれば助かるのですが、脳が酸欠状態の為に心停止までの時間が短いのが特徴です。

(一般レスキュー法では不可能ですが、当スクールレスキュー1以上での水中蘇生が可能です)

自分が普段潜っている水深が10mを超えて20m以上へ行く方は、緊急の垂直浮上法をマスターしなければいけない。

どんなベテランでも水中での色々なトラブルには遭遇する筈で、疎かにしてはいけない項目なのだが、訓練に時間が掛かると言う理由で、中性浮力と緊急の垂直浮上は講習の項目から排除、又は斜め浮上に切り替えているスクールが大半なのである。

出来得れば、中性浮力と緊急の垂直浮上法はアドバンスダイバー以上の方に必須の科目として完全に覚えて貰えば、ダイビングに於ける事故も減るものと信じている。

本来、オープンウォーターダイバーからの必須科目だった中性浮力の筈なのだが、昨今のスクールでは指導に掛かる時間が多く取られる為、外されている。

話を戻して・・・

尚、オーバーキックでの呼吸の息苦しさや心拍数の増加はパニックの引き金となるものです。

BCを使っていれば、オーバーウエイトやオーバーキックにはならないのですが、BCが使えない事を想定してスーツの浮力だけに依存し、ウエイトはタンク重量と空気重量を重視してウエイトベルトを軽くする方がいますが、本来の適正なウエイト計算を行えば快適で楽しいダイビングライフが待っているのです。

浮力の調整が取れない事は、減圧停止や安全停止時の不安定停止でダイビングコンピュータがエラーを起こしたり、現実に減圧症にも、また、急浮上による減圧症の誘発や、エアエンボリズムによる肺破裂や肺損傷による致命的な障害を起こす可能性があります。

何が何でも回避の為のスキルや知識を身に付けて下さい。

ダイビングでのウエイトコントロール不備による呼吸や心臓に関しての生理学は下記のページを参照して下さい。

【減圧症自己治癒潜水法】をマスターした方はDeepDiving-Specialistとしてこのページも勉強しています。

例えば、ディープダイビングに於けるウエイト設定ですが、タンクと空気重量、ウエットスーツの浮力、ウエイト設定、BCの浮力設定です。

この中でBCだけは規定の浮力しか有りませんので、そのBCで良いかどうかの判断となるのです。また、ウエットスーツは水深25mで浮力が失われます。更にタンクは10ℓ×200気圧シングルタンクとし、これを元に計算すると下記の様になります。

タンク設定

スチールタンクメタリコン空タンク 12kg +バルブ0.7kg=12.7kg

                                                                200気圧   150気圧   100気圧     50気圧    0気圧

スチールタンクメタリコン(比重7.9)      15.286kg → 14.64kg → 13.993kg → 13.346kg → 12.7kg

空気の重さ 温度は無視=0℃として 1.293 200気圧充填時 2.586kg(例 水温20℃として200気圧充填時 2.797kg)

タンクの内容積10ℓ≒浮力として10kg タンク重量12.7kg-10kg(水中浮力分)=2.7kg(水中重量)+空気重量2.586kg

水面下の水中重量5.286kg 空中重量15.286kg 200気圧→0気圧での重量変化 約2.586kg

レギューレーター

レギュレーターの重さも無視は出来ず、デザインや構造によって重さは変わるが、カバー等はプラスチック系でも重要な部分は低・無腐食性の金属を使っている。

オクトパス、ゲージを含め水中重量は1kg〜2kg弱の重さとなる。

ウエイト設定(ウエットスーツの厚み、デザインによる)
ここでは、5oジャケット(上着)とズボン、フードとソール付きブーツのノーマルスーツ設定.体重60kgとして、5kg〜6kgのウェイトが必要.

スキンダイビングの仕様としてウエイトを調整してみると・・・!

水深10m毎に1oの肉痩せと保温低下し、水深20〜25mでウエットスーツの浮力と保温力が0となる。

仮に6kgのウエイトを付けていたとすると、その6kg全てがオーバーウエイトとなってしまう。(スキンダイビングの場合、浮上法としての強力なキックと浮上スタイルの習得が必須)

スキューバダイビングの場合、このウエイト設定をタンクと空気重量でカバー出来るが、忘れていけないのは潜降よりも浮上時の事であり、特に浮上時の水深6〜0m(減圧停止点6m3m3mからの極低速ゆっくり浮上)が特に重要とされる水深だ。

ウエイトの設定は、この水深設定に尽きると言っても過言ではないのだ・・・。

BCの市販タイプでの最小浮力と最大浮力(ディープダイブでは離底時のプラス3kgの浮力を考慮)

女性用XS等では最大浮力9kg。一般とXLタイプ12kg13.5kg16kg20kg、特殊タイプ25kg 買う時には要注意です。

水深20〜25mでウエットスーツの浮力は0となる。
タンク重量と空気重量のトータルでウエイトを設定するな !
水深20〜25m以深での潜水ではBCの浮力の大きなものを使う事。
フィンは腰の強い弾性物を使う事。

上記の事を考慮してウエイトの設定をしていくと、2通りの選択肢があり、一つはスキューバダイビング及びスキンダイビング両方に対応したウエイト設定と、もう一つはスキューバダイビングのみのウエイト設定であり、緊急時にスキンダイビングでの救急潜水をしない方法なのだ。

貴方はどちらの派ですか!? 筆者は前者です(*^_^*)

とすると、そのウエイト設定とはでは、スキンダイビングのウエイト設定が5〜6kg、タンクの水中重量5.286kg、レギュレーター水中重量1〜2kg、トータルでは11.286〜13.286kgとなり、BCの浮力は14〜17kg以上が必要となる。

の仕様だと、タンクと空気の水中重量5.2863kg及びレギュレーターの水中重量1〜2kgを考慮すると、凡そ2〜3kg位のウエイトベルトとなる。

この設定だと、トータルでは5.286kg+1〜2kg+2〜3kg=8.286〜10.286kgとなり、少なければBCの最小浮力タイプ(9〜13kg)も使える事となりますが、9kgタイプは安全なディープダイビングでは使えません。

しかし、この場合はドライスーツの浮力併用にて可能としています。(実際はドライスーツの単一操作の方が簡単)

ただし、の仕様には浮上に対する考慮が組まれていない為、6m〜水面までの減圧停止や安全停止、安全浮上に難点・欠点を残します。(最近ではこの事が減圧症誘発に拍車をかけています)

としての折衷案は、ウエイト設定をタンクとレギューレーターの水中重量を考慮しての設定しかないのです。

つまり、スキンダイビング設定から2〜3kgを差し引く程度です。空気の重量は消費し軽減変化する為にウエイトの考慮はしてはいけません。

水深60mでのBCの浮力だけによる離底にはプラス3kg以上の浮力が必要となります。

この時にフィンキックによるオーバーキック(水密度の増加によるキック負荷)、高圧化に於ける呼吸抵抗増加と酸素不足による息切れ及び心拍数増加により精神的不安の拡大、酸素中毒及び窒素酔いを急激に悪化させます。

水深60mからの浮上は、BCによる適切な浮力と、身体の垂直位と水平位を有効に使う事での浮力確保であり、それに伴う負荷の無いフィンキックによる身体コントロール浮上となり、習得すれば軽いフィンキックで+2〜3kgの浮力揚上が可能です。

この時、フィンキック浮上に頼ると、極度のオーバーワークとなって心臓への負荷に伴い、高濃度酸素欲求が起こる為、水深が浅くなるにつれて息苦しさも増して行きます。(ディープダイビングの生理学的超危険な落し穴)

余談ですが、BCの無かった頃の無索時減圧に於ける減圧停止及び浮上法は、独特な浮上スタイルとして存在しています。

潜水の水深を40〜60m以上に設定する為、当然としてウエイト設定は軽くなる為、浮上時ではウエイト不足となり、減圧停止やゆっくり浮上もままならないのですが、多々なる経験でこれを安全な浮上として可能としています。

◎ダイビングに於ける潜水前/潜水中/潜水後での生理的な現象は下記を参考にして下さい。

プロテックスジャパンの國次 秀紀(國次=国次)が提供するダイビング学コーナーです(*^_^*)

◎ウエイトコントロール必携は未だ監修中です。

いろいろな角度による中性浮力の見方を検討中ですので、ご意見の有る方は是非共意見をお寄せ下さい。

         プロテックス ジャパン mailto:dive@protecs.waterblue.ws

   

【「スキューバダイバー」 自分の身を守る為の予備知識】 國次(国次) 秀紀
Copyright(C)2002.10、PROTECS JAPAN by Hidenori.Kunitsugu All Right Reserved.

あなたは 番目の訪問者です!(3月12日2006年 Counter取り付け) 現在の閲覧者数: