Примерно одновременно с разработкой шлемовидного водолазного снаряжения, снабженного шлангом, появились также конструкции автономных водолазных аппаратов, в которых применялся чистый кислород и регенерировался дыхательный газ. Однако эти аппараты не нашли применения у водолазов и служили лишь спасательным снаряжением в горном деле. В 1879 г. англичанин Флюсс предложил циркуляционно-кислородный аппарат, который стал основой для всех последующих аппаратов с циркуляцией. Принцип его очень прост. Высвобождающийся при дыхании углекислый газ становится химически связанным, а необходимый кислород пополняется из запасного резервуара. Таким образом, дыхательный газ используется полностью.
В современном исполнении эти аппараты легки, имеют небольшие габариты и, несмотря на это, позволяют длительное время находиться под водой. Однако их эксплуатация требует основательной подготовки. Прежде всего это связано с техникой безопасности. Во-первых, при повреждении аппарата возможен недостаток кислорода и, во-вторых, чистый кислород при повышенном парциальном давлении действует, как яд. По этим причинам аппараты с циркуляцией кислорода применяются на глубинах не больше 12–13 м. Мы не будем детально останавливаться на этом вопросе. Отметим только, что применение подобных аппаратов в основном ограничивается военными целями. Их использование спортивными водолазами запрещено в ГДР и некоторых других странах по соображениям техники безопасности. Вряд ли они играют какую-либо роль и при решении научных задач.
Аппараты с замкнутой циркуляцией, которые работают не на чистом кислороде, а на газовых смесях, в будущем смогут занять свое место в технике глубоководных исследований и в гражданском секторе. При работах на больших глубинах значительную роль играют газовые смеси из кислорода и гелия. Но так как гелий очень дорог, стараются как можно полнее использовать газовую смесь, что говорит в пользу применения циркуляционных аппаратов.
Над созданием автономного водолазного снаряжения со сжатым воздухом также работали давно. Решающий скачок удалось сделать в 1942 г. французскому морскому офицеру Кусто. Вместе с инженером Ганьяном он создал «Акваланг» — автономный прибор, работающий на воздухе под высоким давлением. Принцип этого прибора сохранился во всех дальнейших разработках.
Конструкция этих аппаратов очень проста. Воздух для дыхании находится в сильно уплотненном состоянии (чаще всего под давлением в 200 атм) в прочных резервуарах. Регулятор — легочный автомат — снижает давление сжатого воздуха до давления окружающего водяного столба и подает его водолазу в необходимом количестве. При повышенных физических нагрузках водолаз должен сам регулировать сильно возрастающую в этом случае потребность в воздухе и уверенно действовать в сложных условиях. При этом вдыхаемый воздух до возможности должен иметь точно такое же давление, какое (в зависимости от глубины погружения) соответствует давлению в легких, так как даже небольшие различия в давлении вызывают значительные затруднения в дыхании, а это приводит к преждевременному переутомлению водолаза. При быстром изменении глубины регулятор должен быстро приспосабливаться к новому давлению. Через клапан выдыхаемый воздух выпускается в воду.
