قناع الغوص

قناع الغوص (ويُعرف أيضًا بقناع نصف الوجه ، أو قناع الغوص الحر ، أو قناع الغطس السطحي ، أو قناع السكوبا ) هو أحد معدات الغوص التي تُمكّن الغواصين ، بمن فيهم غواصو السكوبا ، ولاعبو هوكي الماء ، ولاعبو الرجبي تحت الماء ، والغواصون الأحرار ، وممارسو الغطس السطحي ، من الرؤية بوضوح تحت الماء . ^{[ 1 ] [ 2 ]} عادةً ما يستخدم الغواصون الذين يعتمدون على تزويدهم بالأكسجين من السطح قناعًا كامل الوجه أو خوذة غوص ، ولكن في بعض الأنظمة، يُمكن استخدام قناع نصف الوجه. ^{[ 2 ]} عندما تكون العين البشرية على اتصال مباشر بالماء بدلاً من الهواء ، بيئتها الطبيعية، ينكسر الضوء الداخل إلى العين بزاوية مختلفة، ولا تستطيع العين تركيز الضوء على الشبكية. من خلال توفير مساحة هوائية أمام العينين، تستطيع العين التركيز بشكل شبه طبيعي. يؤثر شكل المساحة الهوائية في القناع بشكل طفيف على القدرة على التركيز. يُمكن تركيب عدسات تصحيحية على السطح الداخلي للقناع، أو يُمكن ارتداء عدسات لاصقة داخله للسماح برؤية طبيعية للأشخاص الذين يعانون من مشاكل في التركيز.

عند نزول الغواص، يرتفع الضغط المحيط ، ويصبح من الضروري معادلة الضغط داخل القناع مع الضغط الخارجي لتجنب الرضح الضغطي المعروف بانضغاط القناع . ويتم ذلك بالسماح بتدفق كمية كافية من الهواء عبر الأنف إلى داخل القناع لتخفيف فرق الضغط، مما يتطلب إدخال الأنف في حيز الهواء داخل القناع. أما أثناء الصعود، فتكون معادلة الضغط تلقائية، حيث يتسرب الهواء الزائد داخل القناع بسهولة من خلال مانع التسرب.

تتوفر مجموعة واسعة من أشكال فتحات الرؤية والأحجام الداخلية، ويتناسب كل تصميم عمومًا مع بعض أشكال الوجوه بشكل أفضل من غيرها. يُعدّ التوافق المريح والإحكام الجيد حول حواف الحافة المطاطية أمرًا بالغ الأهمية لضمان الأداء السليم للقناع. توفر المعايير الوطنية والدولية المتعلقة بأقنعة الغوص وسيلة لضمان تصنيعها بجودة مناسبة.

تنحني أشعة الضوء عند انتقالها من وسط إلى آخر؛ وتتحدد درجة الانحناء بمعامل انكسار كل وسط. إذا كان لأحد الوسطين شكل منحني معين، فإنه يعمل كعدسة . تشكل القرنية والسائل المحيط بالعين والعدسة البلورية معًا نظامًا عدسيًا يركز الصور على الشبكية . عيوننا مهيأة للرؤية في الهواء. أما الماء، فله معامل انكسار قريب من معامل انكسار القرنية (كلاهما حوالي 1.33)، لذا فإن غمر العين في الماء يُلغي فعليًا خاصية تركيز القرنية. عندما تكون أعيننا في الماء، فبدلًا من تركيز الصور على الشبكية، تُركزها خلفها، مما ينتج عنه صورة ضبابية للغاية بسبب طول النظر . ^{[ 3 ]}

بفضل قناع الغوص المسطح، يستطيع الإنسان الرؤية بوضوح تحت الماء. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} تفصل النافذة المسطحة لقناع الغوص العينين عن الماء المحيط بطبقة من الهواء. تغير أشعة الضوء الداخلة من الماء إلى النافذة المسطحة المتوازية اتجاهها بشكل طفيف داخل مادة النافذة نفسها. ^{[ 3 ]} ولكن عندما تخرج هذه الأشعة من النافذة إلى الفراغ الهوائي بين النافذة المسطحة والعين، يكون الانكسار ملحوظًا للغاية. تنكسر مسارات الرؤية (تنحني) بطريقة مشابهة لرؤية الأسماك في حوض السمك. ^{[ 6 ]}

يؤدي انكسار الضوء الداخل إلى القناع إلى جعل الأشياء تبدو أكبر بنسبة 34% وأقرب بنسبة 25% تحت الماء . كما يُلاحظ تشوه الوسادة والانحراف اللوني الجانبي . عندما ينزل الغواص في مياه صافية، تعمل المياه كمرشح لوني ، فتحجب الطرف الأحمر من الطيف المرئي لضوء الشمس الداخل إليها، ولا يتبقى سوى الطرف الأزرق . وبحسب عمق المياه ونقائها، يُحجب ضوء الشمس بالكامل في النهاية، ويضطر الغواص إلى الاعتماد على مصادر الإضاءة الاصطناعية للرؤية تحت الماء. ^{[ 3 ] [ 7 ]}

توجد فئتان أساسيتان من أقنعة الغوص: القناع النصفي الذي يغطي العينين والأنف، والقناع الكامل الذي يغطي العينين والأنف والفم، وبالتالي يشمل جزءًا من جهاز التنفس. يُشرح القناع النصفي هنا. ^{[ 8 ] : 4-17}

قد تحتوي أقنعة الغوص على لوحة أمامية واحدة متينة من الزجاج المقوى ، أو عدستين أمام العينين . وقد تكون هذه العدسات مدعومة بإطار بلاستيكي أو معدني صلب نسبيًا، أو قد تكون ملتصقة بشكل دائم بحافة القناع، في تصميم يُعرف باسم "بدون إطار". في حالة أقنعة الغوص الحر، التي تتطلب حجمًا داخليًا صغيرًا لتقليل كمية الهواء اللازمة لمعادلة تغير الضغط مع العمق، قد تُصنع العدسات من بلاستيك البولي كربونات . تتميز أفضل أقنعة الغوص بإحكام إغلاقها. عادةً ما يكون هناك "غطاء" من المطاط الصناعي أو السيليكون لدعم الإطار والعدسات وتوفير إحكام مانع لتسرب الماء مع وجه الغواص. ^{[ 1 ] [ 8 ] : 4-17} قد تكون مادة الغطاء شبه شفافة أو شبه شفافة أو معتمة. يوفر الغطاء شبه الشفاف رؤية محيطية أوسع، وإن كانت مشوهة بعض الشيء، وقد يقلل من الشعور بالخوف من الأماكن المغلقة لدى بعض الغواصين، ولكن في بعض الحالات قد يتسبب الضوء الداخل من الجوانب في انعكاسات داخلية مزعجة. يُحيط الجزء السفلي من القناع بالأنف، عادةً بواسطة جيب مخصص له، مما يسمح بخروج الهواء عبر الأنف إلى القناع لمعادلة الضغط الداخلي أثناء الغوص، وبالتالي تجنب أي إصابة ضغطية محتملة في منطقة الوجه المُغطاة. ^{[ 9 ]} يجب أن يسمح الجزء المُغطي للأنف من القناع للمستخدم بإغلاق فتحتي الأنف مع معادلة الضغط في الأذن الوسطى. تحتوي جميع أقنعة الغوص على وسائل لتثبيتها في مكانها، عادةً ما تكون عبارة عن حزام مطاطي مصنوع من مادة مشابهة للجزء السفلي، ^{[ 1 ]} ولكن في بعض الأحيان تُستخدم وسادة من النيوبرين المُوسع مع أشرطة فيلكرو. عادةً ما تكون أحزمة القناع أعرض من الخلف أو مُقسمة إلى حزام علوي وسفلي في الجزء الخلفي من الرأس لتحقيق الثبات والراحة. ^{[ 8 ] : 4-17}

كانت بعض الأقنعة مزودة بصمام تصريف أحادي الاتجاه أسفل الأنف لتصريف الماء، لكن هذا لم يعد شائعًا لأنها لم تكن ضرورية ولا موثوقة، وكثيرًا ما كانت تتسرب. ^{[ 8 ] : 4-17}

معايير التصنيع

توجد تسعة معايير وطنية ودولية معروفة تتعلق بأقنعة الغوص: المعيار البريطاني BS 4532:1969 (المعدل عام 1977)؛ ^{[ 10 ]} معيار الاتحاد السوفيتي ورابطة الدول المستقلة GOST 20568:1975 (ساري المفعول)؛ ^{[ 11 ]} المعيار الألماني DIN 7877:1980؛ ^{[ 12 ]} معيار الصناعة البولندي BN-82/8444-17.01 (ساري المفعول)؛ ^{[ 13 ]} المعيار الوطني الأمريكي ANSI Z87.11:1985 (ساري المفعول)؛ ^{[ 14 ]} المعيار النمساوي ÖNORM S 4225:1988؛ ^{[ 15 ]} المعيار الوطني الصيني CNS 12497:1989 (ساري المفعول)؛ ^{[ 16 ]} المعيار الوطني الصيني CNS 12498:1989 (ساري المفعول)؛ ^{[ 17 ]} والمعيار الأوروبي EN 16805:2015 (ساري المفعول). ^{[ 18 ]}

يمكن تزويد أقنعة الغوص بعدسات طبية للغواصين الذين يحتاجون إلى تصحيح بصري لتحسين الرؤية. ^{[ 19 ]} تُصقل العدسات التصحيحية من جانب واحد وتُلصق بصريًا بالسطح الداخلي لعدسة القناع. يوفر هذا نفس القدر من التصحيح فوق وتحت سطح الماء. كما تتوفر عدسات ثنائية البؤرة لهذا الغرض. بعض الأقنعة مزودة بعدسات قابلة للإزالة، وتتوفر مجموعة من العدسات التصحيحية القياسية التي يمكن تركيبها. قد تسقط العدسات البلاستيكية ذاتية اللصق، التي يمكن وضعها داخل القناع، إذا غمر القناع بالماء لفترة طويلة. يمكن ارتداء العدسات اللاصقة تحت القناع أو الخوذة، ولكن هناك خطر فقدانها إذا انزلق القناع في الماء المضطرب. ^{[ 7 ] [ 20 ]}

يُعتبر القناع مناسبًا عندما يُحكم إغلاقه بشكل مريح وفعال حول الحافة، ويوفر مجال رؤية جيدًا، دون الضغط على الأنف أو الجبهة أثناء استخدامه تحت الماء. ويُفضّل الغواصون الأحرار الحجم الداخلي الصغير للقناع، لأنه يقلل من هدر الهواء اللازم لمعادلة الضغط، كما يُفضّله غواصو السكوبا، لأنه يقلل من احتمالية الضغط على الأنف بسبب الطفو، الأمر الذي يُسبب عدم الراحة بسرعة. ^{[ 21 ]}

يمكن للغواصين اختبار مدى ملاءمة القناع بوضعه على وجوههم دون استخدام الأربطة، ثم استنشاق الهواء برفق من الأنف. إذا بقي القناع ثابتًا دون مساعدة، فهذا يدل على عدم دخول الهواء وأن حافة القناع ملامسة لبشرة الوجه بشكل كافٍ. يتطلب الإحكام الأمثل عدم مرور خصلات الشعر أسفل حافة القناع، لأنها قد تسمح بتسرب الماء إلى داخله. تُعد هذه المشكلة أكثر شيوعًا في منطقة خط شعر الجبهة منها في أسفل الوجه، حيث يميل الماء المتجمع في الأعلى إلى دخول العينين، بينما يسهل التخلص من الماء المتجمع في الأسفل عن طريق زفير كمية قليلة من الهواء من الأنف. يتعلم معظم الغواصين ذوي اللحى التعامل مع هذا التسرب الطفيف بسهولة ودون إزعاج أو الحاجة إلى ترطيب الشارب. من العوامل الأخرى التي تؤثر على الملاءمة المريحة: وجود مساحة كافية للأنف في جيب الأنف، وعدم وجود تلامس بين إطار القناع الصلب وجسر الأنف، وعدم الضغط الزائد على الجبهة. ينبغي أيضاً أن تكون هناك مساحة كافية بين عدسات القناع والوجه بحيث لا تلامس الرموش الزجاج بشكل ملحوظ عند الرمش. ^{[ 22 ]}

يمكن تعديل حزام القناع ليناسب رأس الغواص. قد لا يوفر الحزام الفضفاض إحكامًا فعالًا، وقد ينزلق القناع بسهولة، بينما قد يؤدي الحزام الضيق جدًا إلى الشعور بعدم الراحة أو الألم. يقلل الوضع الصحيح للحزام حول مؤخرة الرأس من خطر انزلاق القناع ويسهل عملية تنظيفه. ^{[ 23 ]}

عند دخول الماء مرتديًا القناع، قد يحتاج الغواص إلى منع اصطدام الماء به يدويًا من إزاحته أو سقوطه. بدلاً من ذلك، يمكن للغواص دخول الماء بدون القناع ثم ارتدائه، أو استخدام طريقة دخول لا تؤدي إلى تدفق سريع للماء فوق القناع. ارتداء القناع مرفوعًا على الجبهة خارج الماء أو على السطح يزيد من خطر سقوطه أو سقوطه. ^{[ 23 ]}

لمنع تكثف البخار على قناع الغوص، يقوم العديد من الغواصين بالبصق داخل القناع الجاف قبل الاستخدام، وتوزيع اللعاب على السطح الداخلي للقناع، ثم شطفه بقليل من الماء. تسمح بقايا اللعاب بتكثف البخار على الزجاج وتكوين طبقة متصلة بدلاً من قطرات. توجد منتجات تجارية بديلة لطريقة اللعاب، بعضها أكثر فعالية ويدوم لفترة أطول. ^{[ 24 ]}

تتضمن الصيانة القياسية شطف القناع من الداخل والخارج بماء نظيف وعذب بعد كل استخدام يومي، وتركه ليجف بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة قبل تخزينه. يؤدي التعرض للأشعة فوق البنفسجية إلى تلف المواد الاصطناعية المستخدمة في صناعة الحافة والإطار. يدوم القناع الذي تتم صيانته جيدًا لعدة سنوات. يُعد الحزام الجزء الأكثر عرضة للتلف، وغالبًا ما يكون أول جزء يتعطل، ولكن يمكن استبداله عادةً. يمكن أن يقلل فحص الحزام بحثًا عن الشقوق والتمزقات قبل الاستخدام من خطر تعطل القناع أثناء الغوص. ^{[ 23 ] : 56}

يُعدّ خلع القناع وإعادة تركيبه تحت الماء وتنظيفه من المهارات الأساسية التي يجب على جميع الغواصين تعلمها حتى يتمكنوا من التعامل مع الفيضانات والتسريبات أو انزلاق القناع دون ذعر. ^{[ 21 ]}

تنظيف القناع

من الشائع تسرب الماء إلى داخل القناع، مما قد يكون مزعجًا أو يعيق الرؤية الواضحة، ولذا يحتاج الغواص إلى التخلص من الماء بسرعة وفعالية. تشمل أسباب التسرب عدم ملاءمة القناع، أو التسرب عبر شعر الرأس أو الوجه، أو حركة عضلات الوجه التي تُسبب تسربًا مؤقتًا، أو اصطدام أجسام خارجية بالقناع، مما قد يُشوهه مؤقتًا أو يُحركه فيتسرب منه الماء، أو في الحالات القصوى، يُخرجه تمامًا من رأس الغواص. ^{[ 8 ] : 6-13}

تختلف طرق تنظيف القناع بين القناع النصفي، الذي يغطي العينين والأنف، والقناع الكامل، الذي يغطي الفم أيضًا. إذا كان القناع مزودًا بصمام تصريف وكان شد الحزام مناسبًا، يمسك الغواص رأسه بحيث يكون الصمام في أدنى نقطة ويخرج الزفير من أنفه. إذا كان القناع مناسبًا لوجه الغواص وكان الحزام في مكانه الصحيح، فإن الزفير من الأنف عادةً ما يدفع الماء للخارج على طول الحافة السفلية للقناع. قد يكون من الضروري الضغط على الجزء العلوي من القناع على الوجه لتحسين الإحكام إذا كان الغواص مائلًا إلى أحد الجانبين. إذا لم يكن القناع مناسبًا تمامًا، أو كان الحزام منخفضًا جدًا، فقد لا يكون ضغط الحافة العلوية على الجبهة كافيًا للحفاظ على الإحكام عندما يكون الرأس في وضع مستقيم. ^{[ 8 ] : 6-13}

معادلة

قد تؤثر تغيرات الضغط أثناء الصعود والهبوط على حيز الغاز في جسم الغواص ومعدات الغوص. يُحدث تغير الضغط فرقًا بين حيز الغاز والبيئة المحيطة، مما يؤدي إلى تمدد الغاز أو انضغاطه إن أمكن. وقد يؤدي منع الغاز من التمدد أو الانضغاط لموازنة الضغط إلى تلف المواد أو الأنسجة المحيطة نتيجة التمدد المفرط أو السحق. بعض حيز الغاز، كالقناع، يُطلق الغاز الزائد تلقائيًا عند تمدده أثناء الصعود، ولكن يجب معادلة الضغط أثناء انضغاطه عند الهبوط. ^{[ 21 ]}

معادلة ضغط القناع مهارة أساسية في جميع أنواع الغوص. النظارات التي لا تغطي الأنف لا يمكن معادلة ضغطها، وهي غير مناسبة للغوص. تتم معادلة ضغط القناع بإخراج كمية كافية من الهواء عبر الأنف لتوفير ضغط داخلي متوازن. أي هواء زائد سيتسرب ببساطة من حول حافة القناع. معادلة ضغط الأذنين ضرورية لمنع حدوث رضوض ضغطية في الأذن الوسطى والداخلية. يحتاج بعض الغواصين إلى إغلاق فتحتي الأنف كجزء من تقنية معادلة الضغط، ويجب مراعاة ذلك في تصميم حافة القناع. ^{[ 21 ]}

أجهزة معادلة الضغط هي أجهزة خارجية أو داخلية تُثبّت على الأنف، وتُمكّن مرتدي قناع الغوص من الضغط على فتحتي أنفهم عند معادلة الضغط في الأذنين. يقع جهاز معادلة الضغط الخارجي في مقدمة القناع، ويتكون من تجويف مرن مجوف للأنف. أما جهاز معادلة الضغط الداخلي، فيقع في الجزء السفلي من القناع، ويحتوي على فتحات للأصابع من الخارج، ونتوءات مرنة مجوفة من الداخل، مع وجود فجوة بينهما لاستيعاب الأنف.

• 
  قناع غوص قديم بنافذة كبيرة واحدة
• 
  قناع غوص من أواخر الخمسينيات مزود بنوافذ جانبية للرؤية البانورامية
• 
  قناع غوص ملتف من أوائل الستينيات يدعي رؤية بزاوية 180 درجة
• 
  قناع غوص من السيليكون الناعم ذو نافذتين بدون صمام تنفيس
• 
  قناع هيدرو أوبتكس ذو القبة المزدوجة
• 
  قناع مزود بعدسات ثنائية البؤرة لقراءة الأدوات
• 
  قناع غوص ذو عدستين وحجم صغير مع رؤية محيطية واسعة من النوع الذي يفضله العديد من لاعبي هوكي الماء .

صُنعت أقنعة الغوص الأولى من لوح زجاجي واحد أو بلاستيكي شفاف، وكان شكلها بيضاويًا في الغالب ، ولكنها كانت أحيانًا دائرية أو مستطيلة أو مثلثة تقريبًا ذات جوانب وزوايا مستديرة. ^{[ 25 ]} في أواخر الخمسينيات وأوائل الستينيات، زُوّدت بعض الطرازات بعدسات متعددة أو عدسات محيطية توفر رؤية بزاوية 180 درجة. وجاءت طرازات أخرى مزودة بتجاويف في الحافة السفلية على جانبي الأنف، حيث يُمكن للغواص إدخال إبهامه وسبّابته لضغط أنفه عند القيام بمناورة فالسالفا لتنظيف أذنيه . وقد تم تحسين هذا التصميم بتقريب النافذة من الوجه، مما قلل من حجم الهواء داخل القناع، وبالتالي سهّل عملية تنظيفه. تحتوي النافذة على فتحة لتناسب الأنف، وهي مغطاة بمادة مطاطية أو سيليكونية للحافة السفلية. وهذا يُسهّل ضغط الأنف عند تنظيف الأذنين. ^{[ 21 ]}

ومن التطورات الأخرى القناع ذو النافذتين، واحدة لكل عين. يمكن أن تكون النافذتان أقرب إلى الوجه من النوع ذي النافذة الواحدة، وبالتالي يحتوي على حجم داخلي أقل يحتاج الغواص إلى تفريغه أو معادلته، وبالتالي طفو أقل. يُطلق على هذا النوع غالبًا اسم "القناع منخفض الحجم". ^{[ 21 ]} يُشترط على المشاركين في رياضة هوكي الماء استخدام أقنعة ذات عدستين من هذا النوع حفاظًا على سلامتهم - تستخدم هذه الرياضة قرصًا ثقيلًا من الرصاص مشابهًا لقرص هوكي الجليد ، ولكن يمكن للاعبين المهرة قذف القرص عاليًا عن القاع عند تمرير الكرة، مما يؤدي إلى احتمال اصطدام القرص باللاعبين الآخرين عن طريق الخطأ. إذا اصطدم القرص بعدسة القناع ذي العدسة الواحدة، فقد ينكسر الزجاج ويمر عبر الفتحة ليصطدم بالوجه والعينين، ولكن مع القناع ذي العدستين، على الرغم من احتمال انكسار الزجاج، فإن الإطار سيمنع مرور القرص إلى أبعد من ذلك. ^{[ 26 ]}

أدت الابتكارات الحديثة إلى تصميمات أكثر تعقيداً، تهدف إلى توفير ميزات إضافية:

• قناع القبة المزدوجة. ابتكرته شركة هايدرو أوبتكس. تتيح أقنعة القبة المزدوجة مجال رؤية أوسع وتتجنب خطأ الانكسار في إدراك المسافة وحجم الأجسام. تحت الماء، تجعل نوافذ القناع المنحنية رؤية الغواص أقرب إلى طول النظر ، أو أقل قصر نظر ، ويجب على الغواص ارتداء عدسات لاصقة خاصة للتعويض (إلا إذا كانت عيناه تعانيان من قصر نظر بالقدر المناسب للتعويض بدقة عن الانكسار عند نوافذ القناع المنحنية). ستصبح رؤية الغواص أقصر عند إخراج رأسه من الماء مع ارتداء العدسات اللاصقة. ^{[ 27 ]}
• قناع البيانات، أو قناع عرض بيانات الغواص المتكامل، الذي طورته شركة أوشيانيك ، هو قناع نصفي مزود بشاشة عرض رأسية LCD مدمجة تعرض ظروف الغوص والتنفس المختلفة، بما في ذلك وظيفة كمبيوتر الغوص والعمق وضغط الخزان. ^{[ 28 ]}

توجد أنواع أخرى من المعدات لتحسين الرؤية تحت الماء:

• قناع غوص يغطي الوجه بالكامل - غالباً ما يرتديه الغواصون العاملون الذين يحتاجون إلى القدرة على التواصل اللفظي تحت الماء .
• خوذة غوص خفيفة الوزن عند الطلب - يرتديها عادة الغواصون الذين يستخدمون معدات الغوص التي يتم تزويدها من السطح .
• خوذة الغوص النحاسية القياسية - جزء من زي الغوص القياسي المبكر أو خوذة أخرى ذات تدفق حر.
• القناع المملوء بسائل – إن الحاجة إلى معادلة الضغط الداخلي في القناع عن طريق الزفير من خلال الأنف تقلل من قدرة الغواص الحر على الغوص إلى أعماق كبيرة. وقد تم تطوير أقنعة أو نظارات سباحة مزودة بعدسات عالية القوة (40-200 ديوبتر ) مملوءة بالماء أو محلول ملحي، لا تحتاج إلى معادلة الضغط. ^{[ 29 ]}
• تم تجربة العدسات اللاصقة ذات القوة المناسبة ولكنها ليست شائعة الاستخدام.

• الرؤية تحت الماء - القدرة على رؤية الأشياء تحت الماء 
• العوامل البشرية في تصميم معدات الغوص – تأثير التفاعل بين المستخدم والمعدات على التصميم 

• الوسائط المتعلقة بأقنعة الغوص على ويكيميديا ​​كومنز
• علوم المحيطات في الغوص العميق - شرح فيزياء الرؤية تحت الماء.