Introdução Histórica
O primeiro aparelho de mergulho foi sem dúvida o sino de mergulho. Todos os outros esquemas, mais ou menos complicados, que nos aparecem nas figuras antigas não tinham possibilidade de funcionar.
A campânula, em forma de sino para facilitar o seu equilíbrio na água, suspensa da superfície por um cabo, é um aparelho com características funcionais e foi efetivamente utilizado.
Com os conhecimentos de física que já temos, podemos compreender que o ar contido dentro do sino é comprimido à medida que o sino desce em profundidade e o mergulhador, com a cabeça e o peito metido dentro dele, pode respirar o ar à pressão equivalente à da profundidade a que se encontra. Não há pois problemas de diferenças de pressão que o impediriam de respirar se o ar estivesse a uma pressão inferior à que ele se encontra pois não teria força muscular para movimentar a caixa torácica e poder inspirar. No entanto a quantidade de ar contido dentro do sino era bastante limitada e o ar expirado misturava-se com o ar puro.
A etapa seguinte foi o da alimentação do sino a partir da superfície, por intermédio de uma mangueira e de um compressor. Isto só pôde acontecer quando foram criados compressores com capacidade de fornecer ar a uma pressão superior à da profundidade atingida pois de contrário, sob a ação da pressão hidrostática, a água subiria no sino afogando o mergulhador. O ar era constantemente renovado e o seu excesso, bem como o ar expirado, saia pelas bordas do sino.
Uma vez obtida esta alimentação, o sino pôde diminuir de tamanho, uma vez que não precisava de uma grande reserva de ar, e tomou a forma de um capacete colocado sobre os ombros do mergulhador. Mais tarde Auguste Siebe ligou o capacete a um fato estanque, surgindo assim o mergulhador clássico mais conhecido por “pé de chumbo”, uma vez que transportava a maior parte do lastro nos sapatos.
Dado que o fato era estanque, permitia que o mergulhador o pudesse encher de ar e variar assim a sua flutuabilidade. O ar em excesso e o ar expirado eram lançados para o exterior através de uma válvula de funcionamento automático situada no capacete. Além dessa válvula automática , havia uma outra válvula de controlo manual que o mergulhador podia comandar inclinando a cabeça para a pressionar. Porém, se deixava o fato encher demasiado deixava de conseguir chegar à válvula e o fato continuava a encher sem controlo e trazia-o rapidamente para a superfície. Mais tarde, as válvulas de escape foram melhoradas, mas se encravassem continuavam a provocar este problema, conhecido por “subida em balão”.
Um outro acidente que podia acontecer era falhar a alimentação de ar da superfície. Embora a primeira ideia que ocorre seja a de que nesta situação o mergulhador ficava sem respirar, o que é um facto, acontece porem um acidente mais grave. Com a pressão exterior a atuar sobre o fato, sem qualquer compensação interna, o corpo do mergulhador é comprimido para dentro do capacete, dando-se o que se designa por “golpe de ventosa”.
Outro problema do escafandro pé de chumbo são os tubos que o ligam à superfície, um empecilho às deslocações do mergulhador. É um escafandro não autónomo, não admirando pois que desde sempre se procurassem outras soluções.