Конструктивно аппарат состоит из трубчатого элемента, изготовленного из материала, обладающего хорошей газопроницаемостью. В него подается очищаемый воздух. Из-за разницы парциальных давлений кислорода и углекислого газа в воде и воздухе последний, проходя по трубчатому элементу, насыщается кислородом, растворенным в воде. В это время углекислый газ переходит из воздуха в воду. Бодель не раскрыл секрет своего изобретения в способе повышения давления выдыхаемого воздуха и его автоматической регулировки с увеличением глубины. Несмотря на появление совершенно новой конструкции и принципа дыхания, заложенных в аппарат Боделя, по неизвестным причинам он так и не составил конкуренцию аквалангу. Модернизация и разработка последнего активно шла во всех странах мира.
Появились однобаллонные, трех-, четырехбаллонные акваланги. Технический дайвинг потребовал оснащения человека под водой дополнительными узлами систем жизнеобеспечения. В схему дыхания вводится принцип раздельной ступени редуцирования. Дыхательный автомат располагается в загубнике акваланга — вторая ступень регулятора. Первой ступенью регулятора является редуктор. Он предназначен понижать давление воздуха в баллоне аппарата от максимального значения (150—300 атм) до установочного по техническим условиям конструкции (6—8 атм). Широкую популярность в мире получили однобаллонные аппараты с повышенной емкостью: 12, 15, 18 литров и давлением до 300 атм (30 мПа).
Для зарядки аквалангов стали применять специальную смесь с повышенным содержанием кислорода типа «NITROX». При пользовании подобными аппаратами возникла необходимость коррекции режима декомпрессии, а также строгого учета возрастания его парциального давления с увеличением глубины погружения. Оно должно быть не более 1,6 атм. Это связано с тем, что содержание кислорода в смеси «NITROX» составляет до 40% (в обычном воздухе его находится 21%). Однако наиболее часто используется обогащенный кислородом воздух на 32% (EANx 32) и 36% (EANx 36). Кроме этого ограничение по глубине погружения на «NITROX» связано с тем, что на ее значении более 66 метров может наступить кислородное отравление, так как уровень токсичности кислорода становится опасен для жизни водолаза. У некоторых специалистов вызывает беспокойство пожароопасность оборудования, работающего на «NITROX» в силу повышенного содержания кислорода в дыхательной смеси.
Таким образом, для продолжительного спуска на большие глубины возникла необходимость частично заменить кислород и азот в дыхательной смеси на другой газ. Им стал нейтральный гелий, который обеспечил безопасность погружения на 120 метров, а сама смесь называется «ТРИМИКС». Но и здесь возникла проблема. На больших глубинах при применении смеси возникает мало изученное явление синдрома высокого давления (СВД). Собственно содержание гелия в «ТРИМИКС» зависит от глубины погружения. В связи с этим разработана линейка специальных смесей, применяемых в спусках под воду.
Разработка новых технологий позволила успешно решить и вопрос антикоррозийного покрытия легированной стали, из которой, как правило, изготавливаются баллоны дыхательных аппаратов. Началось использование для них более легких материалов — алюминиевых сплавов, стеклопластика. В последнем случае удалось добиться снижения веса акваланга на 50%. В конце 60-х годов XX века баллоны из однонаправленного стеклопластика были изготовлены в СССР (B.C. Гуменюк, Б.Л. Бигула — Киев). Во время испытаний они разрушились при давлении воздуха более 420 атм (42 мПа), что явилось высоким показателем. В других компонентах подводного снаряжения вместо резины стал применяться силикон, обладающий более высокими эксплутационными характеристиками. В практику погружений под воду введено обязательное использование компенсаторов плавучести, специальных электронных приборов, микрокомпьютерной техники, оборудования типа «водолазный мозг».
В течение последующих десятилетий конца второй половины XX века в СССР создана серия отечественных воздушно-дыхательных аппаратов с открытой схемой дыхания и раздельными ступенями редуцирования. Конструктор А.И. Гнамм (соавторы: В. Прокудин Д.Р. Димант, А.В. Кожнев, И.Я. Землянский, А.П. Дахно, В.Ф. Прокудин и др.) изготовил легководолазный аппарат «Украина-2». Как и его предшественник под тем же названием — «Украина», — акваланг получил большое распространение в подводном спорте (изготовитель Луганский завод горноспасательной техники, совр. ОАО «Завод горноспасательной техники «Горизонт»). Всего было выпущено около 50 000 аквалангов «Украина». Из них 1500 аппаратов поставлено на экспорт. «Украина» была одним из самых популярных советских аквалангов в 60-х годах XX века. С его помощью миллионы соотечественников открыли для себя подводный мир. Технические возможности акваланга позволили отечественным спортсменам-подводникам установить десятки всесоюзных и 22 мировых рекорда.
На базе модификации «Украины-2» (выпускался с выносным манометром высокого давления и без него) был разработан шланговый аппарат «АСВ», затем его автономный вариант — «Юнга», предназначенный для начального обучения подводному плаванию и выполнению несложных технических работ под водой. Позже разработан акваланг «Украина-3».
В 80-х годах XX века появилось семейство нового типа аквалангов АВМ с раздельными ступенями редуцирования, как в автономном варианте исполнения, так и смешанном — возможностью использовать шланговое оборудование. Это аппараты: АВМ-5, АВМ-6, АВМ-7 и АВМ-7с, АВМ-8, АВМ-9, «Подводник-2», АВМ-12—1. Акваланг АВМ-5, применение которого возможно как в шланговом, так и автономном варианте, стал основным видом легководолазного снаряжения с открытой схемой дыхания в ВМФ СССР, а потом России и стран СНГ. На вооружение спецподразделений флота поступила его модификация АВМ-5АМ. Аппарат имел антимагнитное исполнение, баллоны емкостью 2x10 л, которые были изготовлены из нержавеющей стали, имели рабочее давление 150 атм (15 мПа) и были покрыты стеклотканью. В 90-х годах XX века АВМ-5 снят с производства.
В 1984 году отечественными специалистами разработан аппарат АВД-10. Он предназначен для аварийно-спасательных работ на глубинах до 20 метров в условиях низких температур. Совместно с АВД-10 используется индивидуальный гидрокостюм, имеющий автоматическую систему подогрева. Несколько позже в серию запущен воздушно-дыхательный аппарат АВП-1 (1988) предназначенный для обеспечения дыхания человека в условиях, наоборот, высоких температур. Учитывая данное обстоятельство, в комплекте с ним используется термостойкий костюм типа ТСК-75.
В начале 70-х годов XX века в СССР на базе Харьковского физико-технического института низких температур создан новый тип автономного дыхательного устройства — криогенный дыхательный аппарат с открытой схемой дыхания АК-3 (авторские свидетельства №478489, 503152, 505141). Он предназначался для работы на глубинах до 45 метров с использованием сжиженного воздуха или воздушно-кислородной смеси, которая сохранялась при температуре —140°С в сосудах Дьюара. АК-3 был изготовлен из нержавеющего, немагнитного материала. Запас жидкой дыхательной смеси позволял находиться под водой почти в четыре раза дольше, чем при использовании сжатого воздуха, и составлял 6900 литров при пересчете на газовое состояние.
По мнению разработчиков АК-3, проведенные испытания аппарата в барокамере с имитацией глубины 60 метров в пресной и морской воде с экспозицией ее величины 45 метров и при температурах 0—24°С показали его значительные преимущества перед аквалангом. Несомненно, перспективная разработка криогенного дыхательного аппарата не получила дальнейшее развитие, хотя представляла интерес и с точки зрения боевого подводного плавания. Его антимагнитная конструкция и большое время экспозиции под водой позволяли эффективно осуществлять противоминные работы. Относительная сложность устройства АК-3 и, видимо, трудоемкость обслуживания стали причиной исключения аппарата из перечня серийных моделей. Отечественные специалисты продолжали совершенствование автономных дыхательных систем жизнеобеспечения под водой традиционной конструкции на сжатом воздухе. Однако, несмотря на их надежность, советские акваланги заметно уступали зарубежным образцам в области дизайна, оперативного введения в их конструкции новых композиционных материалов и ноу-хау разработок. Впрочем, это касалось и ряда других видов отечественного подводного снаряжения.
