|
Computadores
de Mergulho: Histórico
& Evolução
Evolução
dos Computadores
Quando
olhamos a quantidade de computadores de mergulho
disponíveis, a variedade de modelos e suas
características, logo associamos estes dispositivos ao
máximo em tecnologia disponível para o mergulho. Na
verdade, o conceito de um aparelho capaz de monitorar a
absorção e eliminação de Nitrogênio por um
mergulhador durante seu mergulho é muito antigo. É
claro que as tecnologias empregadas na construção
destes aparelhos evoluiram, mas o conceito data da
década de 50.
A
introdução do SCUBA (Self-Contained Underwater
Breathing Apparatus) durante a Segunda Guerra Mundial
mudou o conceito de mergulho. Até esta data, as
operações de mergulho utilizavam suprimento de ar a
partir da superfície e o cálculo e controle da
descompressão eram executados pela equipe de
superfície. Com o advento do SCUBA vieram novos
problemas de logística a serem enfrentados:
-
Mergulhadores sem contato direto com a superfície e,
agora, responsáveis pela sua própria descompressão.
-
Mergulhadores não tinham mais um suprimento ilimitado de
ar. Isto forçou o desenvolvimento do conceito de
mergulhos sucessivos.
-
Mergulhadores agora tinham liberdade de estabelecer
profundidades diferentes ao longo do mergulho.
No ínicio
dos anos 50 a marinha americana estabeleceu um comitê
para Guerra Submarina e Mergulhadores, responsável por
identificar as melhorias necessárias nos equipamentos de
mergulho para suas operações anfíbias. Este comitê
produziu um relatório em 1953 (Groves & Monk) onde
não só identificava a necessidade de um
"computador" de mergulho, como também
apresentava o projeto preliminar de um dispositivo
descompressivo analógico. O relatório também incluia
um projeto básico para o que, na época, seria o
supra-sumo do computador de mergulho: um dispositivo
elétrico-analógico que era capaz de mostrar tanto o
estado atual de descompressão como a quantidade de ar
disponível (vocês já viram isto antes ?) de maneira que
o mergulhador saberia se o suprimento de ar era
suficiente para realizar a descompressão necessária.
Este relatório estabeleceu a base para a maioria dos
projetos iniciais de computadores de mergulho.
Dispositivos Analógicos
Antes do
advento dos microprocessadores, computadores analógicos,
mecânicos e elétricos, foram utilizados para simular
modelos descompressivos.
Foxboro
Decomputer Mark I
A
Foxboro Company, de Foxboro, Massashusetts,
construiu um computador analógico para
descompressão e o submeteu à análise da
marinha americana em Outubro de 1955. Seu projeto
pneumático de 2 compartimentos, com meios-tempos
de 40 e 75 minutos, era baseado no relatório de
Groves & Monk. A absorção e eliminação do
nitrogênio era simulada pelo fluxo de gás
através de resistores porosos. A avaliação da
marinha concluiu que o dispositivo apresentava
leituras inconsistentes com as tabelas de
mergulho da época e o aparelho foi devolvido à
Foxboro para modificações. Tais modificações
nunca ocorreram e a Foxboro nunca reapresentou o
computador à marinha.
SOS
Decompression Meter
O
computador SOS é provavelmente o mais conhecido
computador descompressivo. Foi projetado em 1959
por Carlo Alinari e fabricado por uma empresa
italiana chamada SOS Diving Equipment Limited.
Até o início da década de 90 este computador
ainda era fabricado. Este computador analógico
pneumático implementa um modelo de um único
compartimento, simulando a
absorção/eliminação do nitrogênio através
do fluxo de ar por um resistor cerâmico.
O
diagrama abaixo ilustra o princípio de
funcionamento do computador SOS.
TRACOR
O primeiro
computador descompressivo analógico elétrico foi
desenvolvido em 1963 pela empresa Texas Research
Associates, Inc e foi nomeado TRACOR. Este dispositivo
empregava uma rede de resistores e capacitores para
simular a absorção/eliminação do nitrogênio. A
pressão ambiente era medida através de um medidor de
pressão que controlava a tensão submetida ao sistema.
Dois conjuntos de baterias alimentavam o dispositivo.
Duas baterias alcalinas alimentavam um aquecedor que
mantia a temperatura da parte eletrônica constante em 25ºC. O mostrador era calibrado em pés de água salgada
(fsw - feet of salt water) e mostrava quantos pés o
mergulhador poderia subir de maneira segura.
DCIEM -
Mark Series
Em 1962, o
Instituto Civil e Militar de Medicina Ambiental (Defense
and Civil Institute of Environmental Medicine - DCIEM) do
Canadá iniciou o desenvolvimento de uma série de
computadores descompressivos analógicos pneumáticos,
sob a direção de D.J. Kidd e R.A. Stubbs, os mesmos que
desenvolveram o modelo no qual as tabelas do DCIEM são
baseadas. O dispositivo tinha 4 compartimentos para
simular a absorção/eliminação do nitrogênio pelo
mergulhador. A tabela abaixo mostra os resultados obtidos
com as várias versões deste aparelho.
O MARK VS
foi o primeiro computador descompressivo testado
exaustivamente com sucesso. Os 4 compartimentos em série
resultavam na prática em meios-tempos que variavam de 5
minutos a mais de 300 minutos. O mostrador constituia-se
de um profundímetro com dois ponteiros: um indicava a
profundidade atual e o outro indicava a profundidade
mínima para a qual o mergulhador poderia subir com
segurança. O aparelho cabia numa caixa estanque de 9 cm
de diametro por 18 cm de comprimento e portanto podia ser
facilmente carregada por um mergulhador.
O MARK VS
foi produzido pela empresa Spar Aerospace no final da
década de 60 para os mercados militar e comercial, com
profundidade operacional de 60 metros. Nos anos 70 a
empresa Spar desenvolveu um modelo menor e mais leve que
podia ir até 90 metros. Devido à complexidade do
aparelho e seus altos custos de fabricação, o MARK VS
não era um produto comercialmente viável para o
mergulho amador.
GE Decompression Meter
A General
Eletric projetou um computador descompressivo em 1973 que
utilizava uma membrana semipermeável de silício para
simular a difusão do nitrogênio. Estas membranas eram
melhores que os resistores porosos, pois o meio-tempo do
compartimento simulado não variava com a profundidade,
como ocorria por exemplo com o computador SOS. O
computador da GE tinha 4 câmaras pneumáticas para
simular as tabelas de descompressão a ar da US Navy. Os
testes iniciais da GE mostraram que o conceito de um
computador baseado em membranas semi-permeáveis era
sólido, seu tamanho poderia ser reduzido e sua
dependência à temperatura estava dentro de limites
razoáveis. No entanto, a GE não prosseguiu com o
desenvolvimento do computador.
Farallon Decomputer
No início
dos anos 70 o único computador descompressivo
comercialmente disponível era o modelo SOS. Todas as
outras tentativas de se desenvolver um computador seguro
e confiável ou não tiveram sucesso ou
resultaram
em produtos muito caros para o mergulho amador. Em 1975,
a empresa Farallon Industries da Califórnia lançou um
dispositivo chamado Decomputer. Este aparelho era um
computador analógico pneumático que utilizava a
tecnologia de membranas semipermeáveis. Tinha 4
membranas que simulavam 2 compartimentos:; 2 das
membranas eram utilizadas para simular a absorção de
nitrogênio e 2 eram utilizadas para simular a
eliminação de nitrogênio. As membranas tinham tamanho
variado para simular diferentes velocidadesde absorção
e eliminação. O mostrador tinha 3 zonas codificadas em
cores: verde, amarelo e vermelho. O mergulhador não
poderia retornar à superfície enquanto o ponteiro
estivesse na zona vermelha ou na parte da zona amarela
próxima à zona vermelha.
Testes
realizados no Instituto Scripps de Oceanografia indicaram
que o Decomputer falhava em simular os limites
descompressivos da tabela da US Navy. Resultados com
testes em mergulhos sucessivos mostraram que o Decomputer
era ainda menos adequado. A marinha da Austrália também
avaliou o Decomputer e concluiu que ele produzia limites
não-descompressivos muito liberais e que suas membranas
apresentavam muita deterioração mecanica.
Primeiros
Computadores Digitais
Na década
de 70 a revolução dos microprocessadores possibilitou a
construção de computadores digitais de tamanho reduzido
dedicados à tarefa específica de cálculo
descompressivo. Computadores digitais são mais precisos
que computadores analógicos mecanicos e apresentam menos
problemas de calibragem. Naquela época no entanto, o
principal problema destes computadores digitais era a
falta de uma fonte de energia apropriada.
DCIEM XDC
O DCIEM
(Defense and Civil Institute of Environmental Medicine -
Canadá) iniciou o trabalho na série de computadores
descompressivos digitais XDC em meados da década de 70.
Devido ao sucesso do seu trabalho anterior com
computadores descompressivos pneumáticos, o DCIEM elegeu
o modelo descompressivo de Kidd-Stubbs (que também é
utilizado nas tabelas de mergulho do DCIEM) para seu
utilizado em seus computadores digitais.
O primeiro
computador digital do DCIEM, chamado XDC-1, era um modelo
de mesa. Era utilizado para analisar ou planejar perfis
de mergulhos. O usuário fornecia os dados do perfil de
mergulho através de um teclado. Também podia ser
utilizado em "tempo real" caso a profundidade
do mergulhador fosse fornecida através de um sensor de
pressão e um conversor Analógico/Digital. O
"status" descompressivo era determinado
através do cálculo do nitrogênio acumulado nos quatro
compartimentos do modelo de Kidd-Stubbs.
Durante o
mergulho, o operador poderia extrapolar o perfil de
mergulho e determinar a descompressão necessária
baseado em várias opções. O computador XDC-1 foi
fabricado pela empresa canadense Canadian Thin Films
Systems Inc e foi utilizado com sucesso em instalações
de camaras hiperbáricas. No entanto, seu projeto não
era prático para situações de mergulhos em águas
abertas.
Para
enfrentar os rigores de uma operação de mergulho real,
o DCIEM projetou o XDC-2. Este computador era um modelo
apropriado para operações de mergulho com suprimento de
ar da superfície. A unidade podia ser conectada a um
sensor de pressão que era acoplado ao traje do
mergulhador. O modelo descompressivo básico utilizado
era o mesmo modelo Kidd-Stubbs utilizado no XDC-1. O
mostrador do XDC-2 era constituido de 4
"displays" de LEDs e vários indicadores. As
principais informações apresentadas no mostrador eram:
-
Profundidade
- Tempo de
Fundo
-
Profundidade Segura - profundidade para a qual o
mergulhador poderia ascender sem violar o modelo.
- Tempo
não-descompressivo / Tempo total de Subida - quando o
mergulhador estava dentro dos limites não
descompressivos este "display" apresentava o
tempo não-descompressivo (número negativo). Se o
mergulhador entra em descompressão este
"display" apresentava o tempo total de
descompressão, incluindo o tempo de subida.
O modelo
XDC-2 ainda era utilizado pela marinha canadense no final
da década de 80, apesar da limitação de só poder ser
utilizado em mergulhos com equipe de superfície e
umbilical.
Para
atender os mergulhadores SCUBA, o DCIEM desenvolveu o
modelo XDC-3, também conhecido como Cyberdiver. O modelo
XDC-3 foi o primeiro computador descompressivo, baseado
em microprocessadores, que podia ser carregado para baixo
d’água junto com o mergulhador. Era constituido de
uma caixa, que continha toda a parte eletrônica, e um
mostrador, que era conectado a esta caixa por um tubo
longo onde as conexões elétricas eram acomodadas. As
informações apresentadas eram idênticas às
apresentadas pelo XDC-2. A unidade era alimentada por 4
baterias de 9V, que duravam em torno de 4 horas. Para
conservar energia, os "displays" de LEDs eram
equipados com um interruptor que permitia ativá-los por
6 segundos para leitura das informações. O modelo XDC-3
teve um sucesso modesto, devido ao seu preço e ao custo
de 4 baterias de 9V a cada 4 horas.
DACOR Diving Computer
A Dacor
Corporation iniciou seu primeiro projeto de computador
descompressivo no final da década de 70. Devido a
motivos legais, eles decidiram projetar um computador que
simplesmente fornecia ao mergulhador as informações das
tabelas de mergulho da US Navy para o mergulho sendo
executado. A Dacor estava preparada para lançar no
mercado este modelo, mas o consumo de energia era muito
elevado e exigia uma bateria especial para garantir
utilização contínua por um mínimo de 12 horas. De
acordo com a companhia, existiam 2.000 unidades do modelo
prontas para comercialização, mas a fábrica das
baterias especiais foi destruida num incêncio e o
projeto foi engavetado.
Cyberdiver II
A empresa
Kybertec, que tinha trabalhado no desenvolvimento do
modelo XDC-3, ou Cyberdiver, entrou no mercado do
mergulho recreativo com o modelo Cyberdiver II em 1980.
Assim como o modelo não-lançado da Dacor, este modelo
lia as tabelas da US Navy. Ele era conectado ao cilindro
de mergulho e também fornecia a pressão do cilindro. Ou
seja, já existia um computador integrado ao consumo de
ar em 1980! Utilizava uma bateria de 9V que lhe dava uma
autonomia entre 9 e 12 horas. A unidade possuia um alarme
audível para situações de descompressão. O modelo
Cyberdiver II teve algum sucesso, mas era muito grande e
seu método de calibragem era muito complexo.
Cyberdiver III
A empresa
Newtec (novo nome para a Kybertec) lança o Cyberdiver
III em 1981. Agora, ao invés de usar tabelas da US Navy,
este modelo calcula o "status" descompressivo
através do modelo de Kidd-Stubbs. O mostrador gráfico
utilizava 5 LEDs para indicar a profundidade segura e a
velocidade de subida segura. Assim como o Cyberdiver II,
o Cyberdiver III se conectava à porta de alta pressão
do regulador e o tamanho dos dois modelos era quase
idêntico. Este modelo estava disponível até o início
dos anos 90!
Primeiros
modelos comerciais
Os
primeiros modelos com algum sucesso comercial foram o
modelo Edge da Orca e o modelo Decobrain I da Divetronic
AG, ambos anunciados em 1983.
O
Decobrain I foi um dos dois novos computadores
descompressivos anunciados em 1983, projetados
especificamente para o mercado do mergulho
recreativo. O Decobrain I era um dispositivo
baseado em tabelas de mergulho, tendo em sua
memória 5 conjuntos de tabelas desenvolvidas na
Suiça. A unidade era utilizada no pulso e
tinha 5 mostradores principais com: profundidade,
tempo de fundo, tempo total de subida e parada
descompressiva (profundidade e tempo).
Utilizava um conjunto de baterias
Níquel-Cádmio recarregáveis que lhe
proporcionavam uma autonomia de 80 horas. Quando
a unidade era ligada, media a pressão ambiente
para determinar que conjunto de tabelas era o
mais apropriado. A informação de descompressão
para o mergulho a ser executado era baseada no
conjunto de tabelas que melhor se adequava à
pressão ambiente que tinha sido medida pelo
aparelho. Um aspecto único do Decobrain I era
o fato de, apesar de ser baseado em tabelas de
mergulho, permitir mergulhos multi-nível. O
computador do Decobrain I realizava cálculos
multi-nível utilizando os grupos de mergulhos
sucessivos das tabelas. O problema com este
método é que estes cálculos só levavam em
conta um único compartimento do modelo das
tabelas suiças: o modelo cujo meio-tempo era de
80 minutos.
Em
1985, a Divetronic liberou uma nova versão de
software para o Decobrain I, não mais utilizando
tabelas mas sim o modelo descompressivo
desenvolvido na Suiça. Este "upgrade"
de software o transformava no Decobrain II.
O
outro modelo de computador descompressivo
anunciado em 1983 foi o EDGE, da empresa ORCA
Industries Inc. Este foi sem dúvida o primeiro
computador descompressivo de grande sucesso e
ampla aceitação de mercado. Sua construção
robusta, seu tamanho reduzido (para a época) e
seu "display" gráfico revolucionaram o
mercado do mergulho e tornaram realizada a utilização
do computador descompressivo pelo mergulho
recreativo. O outro
modelo de computador descompressivo anunciado em
1983 foi o EDGE, da empresa ORCA Industries Inc.
Este foi sem dúvida o primeiro computador
descompressivo de grande sucesso e ampla
aceitação de mercado. Sua construção robusta,
seu tamanho reduzido (para a época) e seu
"display" gráfico revolucionaram o
mercado do mergulho e tornaram realidade a
utilização do computador descompressivo pelo
mergulho recreativo.
O EDGE utiliza um algoritmo
modificado de Haldane similar ao utilizado para a
produção das tabelas a ar da US Navy. Isto
permitia aos mergulhadores um ponto de
referência para verificar os resultados
produzidos pelo EDGE, auxiliando na compreensão
na operação apropriada do aparelho. Seu
"display", constituido de uma matriz de
cristal líquido de 32 x 40 "pixels"
permitia a apresentação dos resultados tanto em
formato numérico como em formato gráfico. Sua
caixa robusta tornavam-no um modelo praticamente
indestrutível. Em 1987 a empresa Orca
desenvolveu o modelo SkinnyDipper, outro marco no
desenvolvimento de computadores de mergulho. Este
modelo era mais fácil de usar e mais acessível
que seu predecessor, o modelo Edge. A diferença
principal entre eles é que o Edge era capaz de
apresentar informações completas para uma
possível descompressão.
O
EDGE utiliza um algoritmo modificado de Haldane
similar ao utilizado para a produção das
tabelas a ar da US Navy. Isto permitia aos
mergulhadores um ponto de referência para
verificar os resultados produzidos pelo EDGE,
auxiliando na compreensão na operação
apropriada do aparelho. Seu "display",
constituido de uma matriz de cristal líquido de
32 x 40 "pixels" permitia a
apresentação dos resultados tanto em formato
numérico como em formato gráfico. Sua caixa
robusta tornavam-no um modelo praticamente
indestrutível.
Em
1987 a empresa Orca desenvolveu o modelo
SkinnyDipper, outro marco no desenvolvimento de
computadores de mergulho. Este modelo era mais
fácil de usar e mais acessível que seu
predecessor, o modelo Edge. A diferença
principal entre eles é que o Edge era capaz de
apresentar informações completas para uma
possível descompressão.
A
Suunto lançou 2 modelos em 1987: os modelos Suunto
SME-ML e o Suunto SME-USN. O modelo ML era um modelo
multi-nível enquanto que o modelo USN era um modelo que
utilizava as tabelas da marinha americana para o cálculo
da descompressão. Foram os primeiros computadores a
permitir que o usuário recuperasse as informações dos
perfís dos mergulhos executados. A Oceanic introduziu o
modelo DataMaster II (equivalente ao modelo DataScan II,
da US Divers), os primeiros modelos que possuiam também
um manômetro integrado. Também em 1987 a empresa Uwatec
introduziu o modelo Aladin que se tornou muito popular
devido ao seu preço final acessível.
O ano de 1988 marca a introdução do modelo
MicroBrain da Dacor, sendo o computador com menor
peso e tamanho disponível na época. Além
disso, foi o primeiro modelo a permitir que o
usuário reinicializasse o computador ao final do
mergulho através de um imã que apagava os dados
de mergulhos prévios armazenados.
O ano de 1989 marca a introdução
da nova geração de vários modelos introduzidos
anteriormente, com melhorias nos algoritmos
empregados. O final do ano marca a introdução
do primeiro computador a apresentar cálculos
integrados de descompressão e consumo de ar: o
modelo Delphi da Orca. Também foi o primeiro
modelo a permitir a descarga das informações do
perfil de mergulho para um computador do tipo PC.
Modelos da década de 90
A
década de 90 marcou a popularização do
computador de mergulho, com dezenas de modelos de
todos os tamanhos, características e preços
disponíveis para o mercado do mergulho.
O
ano de 1993 marca o lançamento do primeiro
modelo a fazer uso da tecnologia de
"wireless" para separar o computador em
duas unidades funcionais: o sensor de pressão do
cilindro da unidade de pulso com o mostrador do
computador. O pioneiro nesta técnica
foi o modelo Nemesis da Cochran. Em 1994 a Uwatec
reage e lança o modelo Aladin Aix X.
O
ano de 1994 é marcado por mais inovações:
surge o primeiro computador a suportar misturas
Nitrox (o modelo Bridge da DiveRite) e o primeiro
computador "falante" (os modelos
DiveTalker da Steelex e DiveMate da Mares). Hoje, com a
popularização dos computadores que suportam
tanto Ar como Nitrox, temos disponíveis mais de
40 modelos diferentes de computadores de
mergulho.
|
