В 1865 г. горный инженер Рукейроль и лейтенант военно-морского флота Денейруз представили научному обществу новое изобретение — аппарат, ставший предшественником акваланга Кусто.
Новый аппарат имел металлическую емкость, наполненную сжатым воздухом. Емкость прикреплялась к спине подводника, а на глаза, нос и рот надевалась маска, состоящая из металлической коробки с иллюминатором на лицевой части. Отличительной особенностью аппарата был регулирующий клапан, состоявший из диафрагмы, или мембраны, на которую с одной стороны должна была давить вода, а с другой — воздух, которым дышит водолаз. При увеличении давления воды в мембране открывался клапан, через который поступала очередная порция воздуха. При уменьшении давления воды клапан автоматически закрывался, а избыточный воздух уходил через выпускной клапан. Таким образом регулирующий клапан автоматически уравнивал давление воды снаружи и давление воздуха внутри.
Такое изобретение имело большое значение. Оно предоставляло водолазу возможность на любой глубине поддерживать почти нулевую плавучесть. Этим качеством обладают современные подводные лодки. Руки и ноги водолаза при этом оставались свободными и ничем не стесненными.
Это означало, что ему нечего было беспокоиться о давлении воздуха, в отличие от водолаза в скафандре, который, чувствуя, что давление воды увеличивается, просил прибавить воздуха и, поднимаясь или опускаясь, постоянно регулировал выпускной клапан, чтобы обеспечить нужное давление. Представленная Рукейролем и Денейрузом лицевая маска стала предшественницей современной маски.
…
Об аппарате Рукейроля и Денейруза упоминается в романе Жюля Верна «20 000 лье под водой». В разговоре с профессорам Аронаксом капитан Немо говорил: «Одетый в скафандр человек несвободен, — сказал он. — Его связывает шлем, через который насосы подают ему воздух. Если бы мы были прикованы шлангом к “Наутилусу”, мы ушли бы недалеко. А каким же способом можно этого избежать? — спросил профессор. Пользоваться прибором Рукейроля — Денейруза, изобретенным двумя вашими соотечественниками, — ответил капитан Немо».
Новый аппарат попытались испытать при добыче губок в Эгейском море. Экспериментом руководил врач Альфонс Галь, который одновременно занимался наблюдением за состоянием человеческого организма в подводных условиях. Экспедиция прошла очень успешно. Было собрано такое большое количество губок, что местные жители, опасаясь конкуренции, сломали все оборудование.
Несмотря на свою эффективность, изобретение Рукейроля — Денейруза было порядком подзабыто из-за популярности традиционного тяжелого металлического шлема. Даже Жюль Верн в романе «20 000 лье под водой» говорил о целесообразности замены маски в аппарате Рукейроля — Денейруза шлемом. К сожалению, это изобретение опередило свое время, так что в 30-е гг. XX столетия его вновь пришлось изобретать.
Количество сжатого воздуха, которое можно было закачать в резервуар, зависело от прочности используемого металла. В начале XX в. еще не существовало достаточно крепких материалов, способных выдержать большое давление. Поэтому самая большая емкость на то время могла вмещать в себя такое количество воздуха, которого хватало всего лишь для 20-минутного пребывания на глубине примерно 10 м или 11-минутного — на глубине 30 м.
В связи с этим конструировались аппараты, которые могли по мере необходимости подключаться к насосу, находящемуся на поверхности, и вновь под давлением накачивать воздух в специальный резервуар. Однако водолазу приходилось слишком часто прибегать к помощи насоса, в результате чего ценность автономного снаряжения была значительно снижена. Соответственно, и использование нового аппарата не вошло в практику.
Толчком к дальнейшему развитию автономного подводного плавания послужили съемки фильма по упомянутому уже роману Жюля Верна. Специально для съемок было изготовлено оборудование, похожее на аппарат Рукейроля — Денейруза, в котором резервуар для воздуха был сделан из более прочного материала. Кроме того, аппарат имел незамкнутый цикл дыхания, то есть воздух, выдыхаемый водолазом, не возвращался обратно в резервуар, а выбрасывался в воду.
Позже для экономии воздуха было придумано возвращать его в резервуар, где он очищался от углекислого газа с помощью специальных химикатов, а затем обогащался кислородом. Вместо воздуха в этом цикле можно было использовать чистый кислород, который можно накачивать в крепкие баллоны так же, как и воздух. Таким образом было создано автономное снаряжение с замкнутым циклом дыхания.
Во время Второй мировой войны итальянские подводники использовали аппараты с замкнутым циклом дыхания для того, чтобы устанавливать мины против английских кораблей. Англичане переняли от них эту тактику и использовали ее против немецких военных кораблей.
В 1943 г. лейтенант французского военно-морского флота Жак Ив Кусто и инженер Парижской газовой компании «Air Liquide» Эмиль Ганьян разработали рабочий аппарат с открытым циклом дыхания. Этот аппарат имеет регулятор, подающий сжатый воздух подводнику по необходимости при вдохе. Изобретатели подсоединили его к шлангам, загубнику и паре баллонов со сжатым воздухом. В январе 1943 г. новый аппарат был впервые испытан самим Кусто в одной из небольших речек под Парижем. После этого разработчики запатентовали новый прибор под названием «Aqua Lung», то есть акваланг.