Hva er en badeby for barn. Bathyscaphe - hva er det? Design

Når du tester modeller av r/y-ubåter i naturlig farvann, er det en mulighet for tap på grunn av lav vanngjennomsiktighet. Derfor ble det nødvendig å bygge en bathyscaphe utstyrt med et videokamera.

Jeg har mistet ubåter to ganger i steinbruddet. Heldigvis fant jeg dem begge gangene ved hjelp av en trål. For et mer komfortabelt søk etter sunkne båter ble det besluttet å bygge en badeby utstyrt med et videokamera.
Badekarets kropp er laget av 0,5 mm tykk messingplate. Stålringer med hull rundt omkretsen er installert i begge ender i mengden 12 stykker. M4-gjenger kuttes i hullene for feste av deksler laget av 5 mm tykt plexiglass. Lokkene festes med bolter. Et videokamera med bakgrunnsbelysningsdioder er installert på siden av frontdekselet. Det er installert kontakter for å drive løpende elektriske motorer, et slangeuttak for tanken, en antenne og videokamerakabel, samt navigasjonslys og en elektromagnet for bøyefeedback. på baksiden. Elektriske motorer er installert i forseglede kapsler med dødved. To løpende elektriske motorer er installert på sidene av badebyen. De tjener også for svinger. Ytterligere to elektriske motorer er installert vertikalt - de er designet for manøvrering i dybden innenfor små grenser. Nedsenkingssystemet er en kompressor fra en kilometerteller, en luftventil og en plastpose fra ketchup med en kapasitet på 05 liter installert utenfor en sterk kasse. Systemet fungerer på denne måten: til å begynne med blir bathyscapen lastet med ballast til den er helt nedsenket med en tom pakke. For å stige opp, slås kompressoren på, som fyller posen med luft fra skroget, volumet av bathyscaphe øker og den flyter. Når den er nedsenket, åpnes en ventil, som er plassert inne i kassen og luften fra posen luftes inn i kassen. Bathyscapen er nedsenket Bathyscapen styres av 4 kanaler av servoer. Det er ingen hastighetskontroller. Siden massen til bathyskafen er stor nok, er tee og energi anstendig.Derfor kan hastigheten justeres ved å manipulere pinnen kort. Du føler ikke rykk av bathyscaphes hastighet Alle komponentene er installert på et kryssfinerpanel, som er festet til bakdekselet. Bathyscaphe er utstyrt med en bøye som spretter opp ved tap av sendersignalet. Det er en batteriutladningskontroll. Totalt brukes 3 grupper med batterier. Den første er 12 volt for å drive de løpende og vertikale motorene, den andre er 6 volt for å drive mottaker, servoer og kompressor, den tredje er 6 volt til strøm til videokameraet. Videokameraet kobles til TV-apparatet med en kabel på 30 meter Kabelen er meget tynn, forsølvet, viklet på en snelle. Når du sjekket kvaliteten, viste det seg at signalet er bra, det er ingen klager. Dessverre foregikk testene av bathyscaphe uten å koble til kabelen, siden det ikke er noe å se i bassenget. På toppen av badebyen er det festet en overbygning som imiterer en dykkerbåt. Den ble laget for moro skyld. En båt flyter og plutselig synker den, så svømmer den under vann og flyter opp.Dette er interessant, spesielt for barn.

Tre fjerdedeler av planetens overflate er dekket av hav. I dypet er en eventyrverden bebodd av fantastiske, unike skapninger skjult for øynene våre.

Det antas at mennesket tok det første skrittet for å erobre havet i sin fantasi. Imidlertid antas de første bemannede nedsenkbare fartøyene nå å ha vært bathysfærer og bathyscaphes. I 1934 nådde de amerikanske oppdagelsesreisende William Beebe og Otis Barton en dybde på 1 km i deres badesfære, og markerte begynnelsen på menneskehetens erobring av havdypet. Dykkerrekorder for Beebe og Bartons badesfære: 1930 - 244 m, 1934 - 925 m, 1949 - 1375 m.

Bathysphere Beebe og Barton

Stamfaren til autonome dypvannsbemannede kjøretøyer regnes som vitenskapsmannen og oppfinneren Auguste Picard. Det er interessant at Auguste kom til opprettelsen av sin førstefødte - en bathyscaphe (oversatt fra gresk betyr en dyp båt) FRNS-2, og var glad i luftfart og studerer kosmiske stråler. I 1931 bygde Picard en stratosfærisk ballong) FRNS-2, oppkalt etter den belgiske organisasjonen som finansierte begge prosjektene, og var i 1932 den første i verden som steg til en rekordhøyde på 16300 m for den tiden.

Hvis den stratosfæriske ballongen stiger på grunn av at lette gasser helium og hydrogen fyller skallet, utføres disse funksjonene i badebyen av bensin, som, som du vet, er mye lettere enn vann. De seks rommene til FRNS-2-badekaret var fylt med 32 000 liter bensin, noe som ga ham muligheten til å komme til overflaten til rett tid. Selve den nedsenkbare båten var et stålskrog eller løftetank fylt med bensin (ellers kalt en flottør) og en stålgondol hengt opp fra den, i stand til å motstå trykk på alle havdybder. Først ble enheten testet på en dybde på 25 m, og deretter uten mannskap nådde den en dybde på 1400 m. Testene avslørte imidlertid mange designfeil, og i 1953 ble det bygget en ny bathyscaphe FRNS-3, der i 1954 De franske ingeniørene Georges Waud og Pierre Wilm For første gang i verden dykket de til en dybde på 4050 meter.

I 1952 aksepterte professor Auguste Picard og sønnen Jacques tilbudet fra byen Trieste om å bygge en badeby, som skulle bære navnet til denne byen. Den ble bygget samtidig med undervannsfartøyet FRNS-3, men ikke i Frankrike, men i Italia, og skilte seg strukturelt lite fra sin franske "bror". TRIESTA-skroget hadde en sylindrisk form, delt inn i 12 rom, inneholdende 86 000 liter bensin. Bathyscaphe gjorde mange dykk til dybder opp til 3700 moh.

Siden 1957 har TRIESTE deltatt i mange tester og vitenskapelige prosjekter, inkludert 10 dykk. Det viktigste av disse var NEKTON-prosjektet, der badebyen gjorde en serie på 7 dykk, inkludert 3 dype. Kulminasjonen av prosjektet var et dykk i Marianergraven til en dybde på nesten 11 km, som ble utført 23. januar 1960. Om bord på badebyen var Jacques Picard og US Navy Lieutenant Don Wapsh.

For første gang i historien nådde et undervannsfartøy (uansett om det er bebodd eller ikke) Marianergraven på 10 990 m dyp, det dypeste punktet i havene. Nedstigningen tok 5 timer, 2 personer brukte ca 20 minutter på bunnen, før de steg opp til overflaten på 3 timer og 15 minutter. De observerte små flyndrelignende fisk og la merke til at bunnen var dekket av kiselalger kalkavleiringer. Dykkdybderekorden som ble satt den dagen har ikke blitt brutt til i dag. For den serien med dykk ble TRIESTE utstyrt med en ny robust kule designet for dybder opp til 36 000 fot og produsert av det tyske selskapet Krupp Werke.

Deretter ble TRIESTE bathyscaphe brukt av den amerikanske marinen, som kjøpte dette apparatet fra Auguste Picard til forskjellige formål, inkludert søk etter den sunkne amerikanske atomubåten USS Thresher. Totalt ble det gjort mer enn 100 dykk på badebyen.

Georges Waud og Pierre Wilm designet og bygde i 1961 en ny bathyscaphe Archimede (Archimedes), lik FRNS-3 i design og utseende. På et undervannsfartøy i 1962 ble det foretatt et dykk utenfor kysten av Japan til en dybde på 9200 m. I løpet av 5 år gjorde denne badebyen 57 dykk, hovedsakelig til dybder på mer enn 6000 m for å studere geologi, biologi og akustikk av havets store dyp.

Ikke et eneste undervannsfartøy kan ta om bord så mye vitenskapelig utstyr som det er plassert på Archimedes - 4,5 tonn. Dette veldig pålitelige dyphavskjøretøyet er ikke uten sine mangler, blant annet dets omfang og enorme vekt - 60 tonn uten drivstoff og ganske dyr drift.

Naturligvis er bathyskafer et utmerket verktøy for å studere verdenshavet, men deres negative aspekter, som ble nevnt ovenfor, tvang ingeniørarbeid og teknisk tanke til å jobbe mot å skape lettere, mer manøvrerbare og, viktigst av alt, billigere å betjene autonome undervannsfarkoster . I tillegg, i det overveldende flertallet av tilfellene, ble badyskafer kun brukt til vitenskapelige formål og på dyp over 6000 m, og det er kjent at slike dyp opptar litt mer enn 2 prosent av hele verdenshavets areal. . Det var nødvendig å lage mer allsidige autonome undervannsfarkoster for grunnere dybder.

I 1959 testet Jacques-Yves Cousteau sin egen "selvgående dykkerskål" DENISE (SP-300) med en maksimal dykkedybde på 420 m. Mellom 1959 og 1970 dykket SP-350 bathyscafe 750 ganger, som er ca. 2000 timer.

To dager før lanseringen av Apollo 11-oppdraget til månen i 1969, stupte BEN FRANKLIN-senkbåten, også kjent som Grumman/Piccard PX-15, ned i vannet i Golfstrømmen utenfor kysten av Palm Beach, Florida. Mannskapet besto av 6 personer ledet av Jacques Picard. Ved å oppholde seg på en dybde på 1000 fot, drev bathyscapen med strømmen i nordlig retning i mer enn 4 uker, og dekket en avstand på omtrent 1444 miles.

Ytterligere milepæler var den amerikanske nedsenkbare SEA CLIFF, DSV-4 bygget på slutten av 60-tallet, dens maksimale dykkedybde var 6000 m. Den franske CYANA-batyskafen bygget på begynnelsen av 70-tallet hadde en dykkedybde på 3000 m.

PISCES-serien av nedsenkbare fartøyer med en dykkedybde på 1500-2000 m ble bygget av International Hydrodynamics of Vancouver for Hawaiian Underwater Research Laboratory i 1973 og for Shirshov Institute of Oceanology i 1975.

Lederen blant moderne undervannsfarkoster med en dykkedybde på 6500 m er det japanske bemannede autonome kjøretøyet SHINKAI 6500.

Ikke mindre kjente nedsenkbare fartøyer var MIR-1 og MIR-2 med en maksimal dykkedybde på 6000 m, bygget av det finske selskapet Rauma-Ripola. Disse dypvannsfartøyene fikk reell popularitet på midten av 90-tallet og begynnelsen av 2000-tallet etter at de ble brukt av den amerikanske regissøren James Cameron til å filme den legendariske filmen Titanic, som sank i Nord-Atlanteren og hviler på en dybde på 3821 meter.

I august 2007 nådde MIR dypvannsfartøyer havbunnen ved nordpolen på planeten vår for første gang i historien. Denne begivenheten var kulminasjonen av en dyphavsekspedisjon på høy breddegrad som en del av den atomdrevne isbryteren Rossiya og forskningsfartøyet Akademik Fedorov.

I perioden fra 15. juni til 30. august 2009 gjorde disse nedsenkbare fartøyene 69 dykk i Baikalsjøen med en maksimal dybde på 1590 m. MIR-senkbåtene representerer de teknologiske prestasjonene til USSR innen undervannsforskning. De ble faktisk bygget under den kalde krigen. Opprinnelig ble utviklingen av prosjektet utført av Academy of Sciences of the USSR og Central Design Bureau LAZURIT, den ledende sovjetiske bedriften i denne industrien, etablert i 1953. Senere ble konstruksjonen av enhetene bestilt av det finske selskapet Rauma-Repola Oceanics.

Havforskning.

22. Badysfærer og badyskafer.

© Vladimir Kalanov,
"Kunnskap er makt".

Før vi blir kjent med disse enhetene, ber vi leserne om å være tålmodige og lese vår novelle om historien til denne utgaven.

Og denne historien går århundrer tilbake, nærmere bestemt i det IV (fjerde) århundre f.Kr. fra et gammelt manuskript er det kjent at Alexander den store (356-323 f.Kr.) en gang sank til havbunnen i en dykkerklokke laget av et slags gjennomsiktig materiale og eselskinn. Detaljene om dette dykket er ikke gitt i annalene. Det er umulig å si om denne hendelsen var ekte eller ikke, spesielt siden kronikken snakker om den usannsynlige størrelsen på fisken som angivelig svømte forbi Alexander den store på tidspunktet for oppholdet under vann. Men selve faktumet i en slik historie, om enn en fantastisk historie, tyder på at folk allerede på den tiden tenkte på å senke seg i vann og bruke noen slags enheter, som dykkerkameraer.

Flere prototyper av moderne bathysfærer dukket opp i Europa i løpet av 1500- og 1800-tallet. Av disse er dykkerklokken, opprettet i 1716 i henhold til prosjektet til den engelske astronomen Halley, av stor interesse, ja, det er den samme Edmond Halley som oppdaget i 1696 at kometene observert i 1531, 1607 og 1682 er de samme. komet. Sist gang vi beundret Halleys komet var i 1986. Hyppigheten av dens opptreden i jordens region er omtrent 76 år. Dette betyr at om 50 år, i 2062, vil våre unge lesere i dag kunne se Halleys komet på himmelen. Vi håper at leserne ikke vil dømme oss for denne korte digresjonen til astronomi.

Så hva designet Halley i 1716? Det var treklokke, åpen ved bunnen, som kunne senkes ned til en dybde på 16–18 m. Fem personer passet inn i den, eller rettere sagt de kunne stå i den, og være midjedypt i vann. De fikk luft fra to fat senket etter tur fra overflaten, hvorfra luften kom inn i klokken gjennom en skinnhylse. Avtrekksluften ble sluppet ut gjennom en ventil plassert på toppen av klokken. Hvis det bare var én dykker i klokken, kunne han, med en skinnhjelm, utføre observasjoner selv utenfor klokken, og motta luft fra den gjennom en andre slange.

Den største ulempen med slike bjeller er at de ikke kan brukes på store dyp. Når den synker, øker vanntrykket, og luften inne i klokken blir så tett at det blir umulig å puste.

Neste trinn i henhold til utviklingslogikken var testing av metallkulen. Det første dykket i et forseglet metallskall med koøyer ble utført i 1865 av den franske designeren Bazin. Kulen hans ble senket ned på en stålkabel til en dybde på 75 meter. Etter vellykkede tester ble retningslinjene for ytterligere forbedring av slike bathysfærer bestemt, men de daværende tekniske egenskapene tillot ikke å implementere dem.

Bare 65 år senere, i 1930, ble det badesfæren, styrken til veggene som gjorde det mulig å gå ned til en mye større dybde. Den ble designet av amerikanske naturforskere William Beebe og to ingeniører - Otis Barton og John Butler. Det var en stålkule med en innvendig diameter på ca. 135 cm, en veggtykkelse på ca. fire cm og en vekt på 2,5 tonn. Batysfæren hadde tre runde koøyer laget av kvartsglass 20 cm i diameter og 7,6 cm tykk, samt et hull på 36 cm i diameter, som forskerne for alvor kalte «døren». Så å si, om bord på bathysfæren var sylindre med oksygen og kar med en kjemisk absorber av karbondioksid og fuktighet, samt tallrike instrumenter for observasjoner. I volumet som forble fritt ble forskerne W. Bibi og O. Barton plassert, bøyd i tre dødsfall. Et søkelys ble installert utenfor biosfæren, som belyste vannet utenfor grensene for naturlig lys, og et telefonapparat ble plassert inne for å kommunisere med skipet. Fra skipet ble bathysfæren senket på én ikke-vridende stålkabel.

Under det første dykket nær Bermuda nådde W. Beebe og O. Barton en dybde på 420 meter. I 1934 dykket de i samme område til en dybde på 923 meter. Tiden de tilbrakte under vann ble allerede estimert til flere titalls minutter og til og med flere timer og var begrenset av tilførselen av luft og mulighetene for dens regenerering. I løpet av perioden 1930-1934 gikk de tretti ganger ned i dypet og så gjennom vinduene den fremmede verdenen til undersjøiske innbyggere. Blant andre observasjoner innhentet Beebe og Barton interessante data om den spektrale sammensetningen av sollys på forskjellige dyp.

Til slutt, sommeren 1949, sank Barton, i en badesfære med litt modifisert design, alene til en dybde på 1372 meter utenfor kysten av California, som da var rekord for denne typen oseanografisk utstyr.

Da Beebe og Barton kom ned i havets dyp holdt kontakten med skipets mannskap på telefon, noe som gjorde at de følte seg ikke helt avskåret fra resten av verden. Men for et mot disse mennene må ha hatt! De var godt klar over at livet deres ved hvert dykk bare var avhengig av styrken til kabelen og påliteligheten til dens festing. Hvis kabelen gikk i stykker, kunne ingen redde dem, den tunge badesfæren ville for alltid forbli på havbunnen.

De største ulempene med badesfæren er åpenbare. Dette er for det første selve prinsippet om nedsenking og gjenvinning av apparatet, det vil si avhengighet av et overflatestøtteskip, umuligheten av uavhengig oppstigning. For det andre er badesfæren i vannet (eller i bunnen) ubevegelig, og forskerne forblir passive observatører av det omkringliggende rommet nærmest bathysfæren.

Fri for disse manglene bathyscaphe- et fullt autonomt dyphavsforskningskjøretøy, hvis bevegelse kontrolleres av mannskapet selv. Batyskafen er ikke på noen måte forbundet med det medfølgende karet. Kommunikasjonen mellom dem foregår via radio, og skipet brukes til å levere (eller slepe) bathyskafen fra havnen til studieområdet og tilbake.

Ideen om en bathyscaphe ble implementert av en sveitsisk fysiker, professor Auguste Piccard. Ved utformingen og beregningen av bathyskafen brukte Piccard sin personlige erfaring i utformingen og driften av den stratosfæriske ballongen. Faktum er at for å løse noen av forskningsoppgavene hans, bestemte han seg for å reise seg i en ballong inn i stratosfæren. For å gjøre dette designet og bygde han i 1930, på bekostning av National Research Foundation of Belgium, en stratostat med en trykkgondol og en løftesylinder fylt med helium. På denne stratosfæriske ballongen steg Piccard i 1931 inn i stratosfæren og nådde en høyde på 15781 meter, og i 1932 bar den stratosfæriske ballongen hans designer til en høyde på 16201 meter. Hvis vi snakker om høyderekorder, så etter Piccard, i 1933, steg den stratosfæriske ballongen "USSR", som ble kontrollert av professor E. Birnbaum og pilotene G. Prokofiev og K. Godunov, til en høyde på 18 500 meter, og et år senere nådde den stratosfæriske ballongen "Osoaviakhim" en høyde på 22 kilometer. Dessverre endte denne flyturen tragisk - en ulykke skjedde, og pilotene til den stratosfæriske ballongen P. Fedoseenko, I. Usyskin og A. Vasenko døde.

Piccard var den første som forsto at de vertikale bevegelsene til den stratosfæriske ballongen og batyskafen er underlagt ett generelt mønster. Under nedstigning og oppstigning påvirkes begge av skiftende ytre trykk. Stratostat beveger seg i atmosfæren takket være en ballong fylt med lett gass. Det betyr at badebyen også må ha en ballong, en slags flottør fylt med et stoff som er lettere enn sjøvann. Den aggregerte tilstanden til et stoff for en flottør må være den samme som miljøet, det vil si en væske. Bensin ble valgt som fyllstoff for flottøren. Når trykket endres, vil det omkringliggende sjøvannet og bensinen krympe eller utvide seg i nesten samme grad, og sylinderskallet (flyte) vil ikke deformeres, siden det vil oppleve samme trykk på begge sider.

Gondolen til den stratosfæriske ballongen er lett, med tynne vegger, siden endringen i trykk med stigningshøyden er ubetydelig: selv ved den høyeste stigningen vil det være mindre enn én atmosfære. Driftsbetingelsene til bathyscaphe er helt forskjellige: gondolen på store dyp vil bli utsatt for vanntrykk på flere tusen atmosfærer. Derav kravene til styrken til veggene.

Således består en bathyscaphe, som en stratosfærisk ballong, av to hoveddeler: en sylinder (flottør) fylt med bensin, og en sfærisk gondol laget av slitesterkt stål koblet til den. I denne stålkulen, hvor luften har normalt atmosfærisk trykk, er mannskapet innkvartert. For å dykke bathyscaphe frigjøres en del av bensinen fra sylinderen. For å unngå å treffe bunnen slipper aquanauter en del av ballasten, som er stålhagl. For horisontal bevegelse brukes en liten propell drevet av en elektrisk motor. For å komme til overflaten må du slippe ballasten igjen. Bathyscapen er utstyrt med nødvendig utstyr for livsstøtte og kontrollsystemer, samt instrumenter for undervannsforskning. Selvfølgelig er forholdene mellom massene og volumene til stålkulen, kontrolldeler, ballast, bensin i en sylinder, og så videre, strengt beregnet for å sikre vertikal manøvrering og pålitelig oppstigning av bathycaphe.

Den første eksperimentelle modellen av badebyen FRNS-2 ble bygget i 1950 og tilhørte den franske marinen. Forkortelse FRNS oversatt betyr "National Foundation for Scientific Research." Eksperimentell bathyscaphe modell FRNS-2, laget i full størrelse, ble testet uten mannskap. Deretter ble FRNS-3-badyskafene bygget og Trieste. Alle tre badebyene hadde en gondol med samme design. Stålgondolen, med andre ord, badehytta, hadde en innvendig diameter på to meter. Den har komfortabel plass til to personer som ikke trenger å sitte dobbelt opp i embryoposisjonen i mors liv. Tykkelsen på den støpte veggen er 9 cm, og i området der vinduene er plassert økes den til 15 cm. Ifølge beregningen tåler en slik gondol trykket fra en vannsøyle som er 16 kilometer høy. En bathyscaphe med en slik gondol kan synke til bunnen når som helst i verdenshavet: det er ingen dybde på mer enn 12 km i havet. Flottørens kropp og veggene til gasstankene er laget av stålplate, de er ikke designet for høyt trykk: sjøvann passerer fritt gjennom hullet i bunnen, og balanserer trykket i og utenfor flottøren. Det er ingen fare for å blande vann og bensin, siden bensin er lettere enn vann og alltid forblir over vannet på toppen av flottøren. I stedet for skjørt glass, brukes helt gjennomsiktig polert plexiglass til koøyene til batyskafen. Vekten på gondolen med utstyr i luften er 11 tonn, i vannet - omtrent halvparten mindre og kan balanseres med 15 kubikkmeter bensin. Men tatt i betraktning egenvekten til flyteskallet og veggene til bensintankene, samt nødvendig tilførsel av bensin for vertikal manøvrering og i tilfelle lekkasje, flyter inn i bathyscaphe FRNS-2 Og FRNS-3 fylte 30 kubikkmeter bensin, og flyter Trieste- over 100 kubikkmeter. To spotlights ble festet til flottørene for å lyse opp undervannslandskapet.

Bathyscaphe "Trieste" ble designet av Auguste Piccard, tatt i betraktning hans egen erfaring med utformingen av bathyscaphe FRNS-2. Aktiv assistanse i byggingen av Trieste ble gitt av sønnen hans, Jacques Piccard. Bathyscaphe "Trieste" ble lansert i august 1953. I perioden 1953–1957. Flere dykk fant sted i Middelhavet. Hovedpiloten på samme tid var Jacques Piccard, og han gjorde de første dykkene sammen med sin far, som da allerede var 69 år gammel. Så i 1953 stupte de sammen i Middelhavet til en rekorddybde på 3150 meter for den tiden.

Et år senere på badebyen FRNS-3 De franske offiserene Georges Waud og Pierre Wilm sank i Middelhavet til en dybde på over 4000 meter. Erobringen av dybden har begynt.

I 1958 Bathyscaphe "Trieste" ble kjøpt av den amerikanske marinen, og deretter strukturelt modifisert i Tyskland på Krupp-anlegget. I utgangspunktet besto raffinementet i produksjonen av en mer holdbar gondol. I løpet av 1958–1960 Jacques Piccard forble hovedpiloten til Trieste-badyskapen, på den tiden var han allerede blitt professor og fikk omfattende erfaring med dypdykking. Og helt i begynnelsen av 1960 bestemte Jacques Piccard seg for å gjøre sitt neste, 65. dykk på det dypeste stedet i havene - i Marianergraven.

I 1959, i området Guem Island, nær det dypeste punktet av Mariana-graven, opererte det sovjetiske forskningsfartøyet Vityaz, hvis ekkolodd registrerte en dybde på 11 022 meter. Det var her dyphavsekspedisjonen til Jacques Piccard gikk som en del av hjelpefartøyene "Lewis" og "Wondenks". Den siste var tauing Bathyscaphe "Trieste". Etter at plasseringen av den elleve kilometer lange dybden var bestemt med størst mulig nøyaktighet, begynte dykket. Den 23. januar 1960, klokken 08:23, ble Trieste skutt til bunnen av Marianergraven. Sammen med Jacques Piccard var den amerikanske marineløytnant Don Walsh i gondolen til badebyen. Begge akvanautene forsto klart graden av risiko de ble utsatt for. De visste at når de nådde bunnen, ville det totale vanntrykket på gondolens vegger være 170 000 tonn. Under påvirkning av denne monstrøse belastningen vil diameteren på stålkulen reduseres med 3,7 millimeter. Og hvis til og med en liten sprekk dukker opp, vil en jet under et trykk på 1100 atmosfærer treffe inne i gondolen, hvis destruktive kraft vil overgå kraften til et maskingeværutbrudd. Heldigvis gikk alt bra, dog ikke uten røffe kanter. På rundt fire kilometers dyp sluttet ultralydsenderen, som ga kommunikasjon med skipet, å fungere, men snart begynte forbindelsen å fungere igjen. På åttende kilometers dybde sprakk et vindu i den forbindende vestibylen, men dette utgjorde ingen fare. Hvordan Jacques og Don tålte disse problemene er lett å gjette. Klokken ett rapporterte D. Walsh det Trieste sank til bunns. Det var en flat, tett bunn av Marianergraven. Den nådde dybden var 10919 meter. Denne rekorden vil aldri bli slått, for det er ingen vits i noen ny rekord, for havets maksimale dybde er bare 103 meter mer. Trieste-dykket tok 5 timer, oppstigningen tok ca. 3 timer, og tiden brukt på bunnen var ca. 20 minutter. På rundt 11 kilometers dyp klarte akvanautene å se en liten fisk som ligner på en flyndre, samt en reke.

Blant annet dykk Trieste, delvis modernisert, legger vi merke til dykkene i Atlanterhavet i april 1963 for å lete etter den savnede amerikanske marinens atomubåt Thresher (USS Tresher SSN-593). Høsten 1963 ble badebyen Trieste ble demontert.

Etter gjenoppbyggingen ble denne bathyskafen navngitt "Trieste II". Denne modifikasjonen hadde en mer holdbar gondol med en ytre diameter på 2,16 m, med en veggtykkelse på 127 mm, som veide 13 tonn i luft og 8 tonn i vann. En nyttig designforfining av bathyscaphe var installasjonen av innvendige kjøler i flytekroppen og en ekstern stabilisator. Dette ble gjort for å forhindre forekomst av rulling eller reduksjon - tross alt eksisterer strømmer og bølger i havet, som du vet, ikke bare i de øvre vannlagene, men også i dybden.

"Trieste II" i 1964 gjorde han også flere dykk på leting etter Thresher-ubåten, men de lyktes ikke.

Et dyphavsfartøy av en annen modell ble designet av de franske militæringeniørene Georges Waud og Pierre Wilm. I 1962, deres trippel bathyscaphe "Arkimedes" med et blandet fransk-japansk mannskap sank til bunnen av Izu-Bonnin-graven utenfor kysten av Japan til en dybde på 9180 meter. I 1964, ved hjelp av denne nedsenkbare båten, utforsket franske eksperter bunnen av en av de dypeste skyttergravene i Puerto Rico i Atlanterhavet, og gikk ned til en dybde på 8550 m.

Ved hjelp av dypvannsfartøyer fikk forskere fra forskjellige land muligheten til å se med egne øyne havbunnen og dens innbyggere på de dypeste stedene i Verdenshavet, som Mariana- eller Puerto Rico-skyttergravene. Dette var desto viktigere fordi, frem til midten av 1900-tallet, stilte mange forskere spørsmålstegn ved muligheten for ethvert liv på en dybde på mer enn 7 tusen meter, der fullstendig mørke og evig kulde hersker. For eksempel, på bunnen av Mariana-graven, på en dybde på omtrent 11 km, der Jacques Piccard og Don Walsh kom ned i januar 1960, var vanntemperaturen registrert av et utenbordstermometer bare 3,4 ° C.

Alt dette er slik. Men på den annen side er havdyp på 10–11 km fortsatt unntaket snarere enn regelen. Arealet av havbunnen med en slik dybde er en veldig liten del av det totale arealet av havbunnen. Det største området er okkupert av områder på havbunnen på opptil 4–6 km dyp, og dybden på sokkelen er enda mye mindre. For å løse de fleste av de vitenskapelige problemene innen oseanologi, er det absolutt ingen grunn til å gå ned til de dypeste punktene i havet. Kjøretøy designet for å operere på ekstreme dybder (10–12 km) krever svært store material- og pengekostnader i alle stadier av livssyklusen: under design, produksjon, testing og drift. Slike kostnader er anslått til mange hundre millioner dollar. Selvsagt må dypvannsfartøyer oppfylle de høyeste krav til pålitelighet. For å jobbe på en dybde på opptil 4-6 kilometer ble rimeligere og ganske pålitelige enheter designet og bygget. For å dykke til en slik dybde kan en flyteballong være fraværende, og gondolen, som opplever mindre stress, er laget av mindre slitesterkt materiale og har økte dimensjoner, noe som skaper bedre arbeidsforhold for mannskapet.

I 1965 bygde den amerikanske designeren E. Venk en badeby "Aluminaut" for arbeid på dybder opp til 4500 meter. Denne badebyen har ikke en flyte, og skroget laget av aluminiumslegering er designet for tre hydronauter, for hvis arbeid og hvile optimale forhold er skapt: sammenleggbare køyer, varmeinnretninger og andre. Mannskapet kan jobbe på badebyen kontinuerlig i løpet av dagen.

Samme (1965) år ble det bygget en badeby "Alvin", oppkalt etter designeren, den amerikanske oseanografen Allen Weine. Enheten er designet for å fungere på en dybde på opptil 1800-2000 meter. Mannskapet på tre personer kan være om bord på enheten en hel dag. Ved hjelp av enheten "Alvin" ("ALVIN") en rekke vellykkede hydrologiske og biologiske studier er utført. La oss snakke om en av disse studiene.

I 1977 undersøkte amerikanske geologer og geokjemikere en del av Stillehavsbunnen utenfor kysten av Ecuador. I det området er sporene til Stillehavets ubåtrygg. Når de kommer ut av havet, stiger de over vannet i form av de vulkanske Galapagosøyene. På "Alvin" Det ble installert instrumenter som kontinuerlig registrerer temperaturen på utenbordsvannet og lar det tas prøver for påfølgende analyse. Det var også utstyr i form av en mekanisk arm for å ta prøver av bunnjord og ubevegelige dyr. Blant de livløse rommene på havbunnen, dekket med frosne lavastrømmer, blant fjellkløfter strødd med enorme steiner, så observatører en bred hvit ring rundt 50 meter i diameter, deretter flere flere av de samme ringene med en diameter på 50 til 100 meter . Disse ringene viste seg å være i live: de var bygd opp av tusenvis av store bløtdyr med tykke hvite skjell. Skjellene til noen toskallede bløtdyr ble 30–40 cm lange. Her beveget det seg også hvite krabber og noen andre krepsdyr. Fisk svømte rundt disse ringene. Når "Alvin" svevet over midten av ringene, viste det eksterne termometeret vanntemperaturen opp til 22°C. Vannet i det lille området rundt ble varmet opp til denne temperaturen av hydrotermiske ventiler som sprutet gjennom sprekker fra under havbunnen. Dyphavsinnbyggere i havet er uvant med varmt vann. Derfor var de plassert i en viss avstand fra utgangspunktene til varme jetfly, og dannet ringer rundt sprekker i havbunnen. Temperaturen på vannet der disse skapningene var, oversteg ikke 3-4 grader. dykking "Alvina" førte til flere funn. For det første ble tilstedeværelsen av hydrotermiske kilder i denne regionen av havbunnen avslørt, noe som ga betingelser for eksistensen av forskjellige dyr her, hvorav de fleste, ifølge konklusjonen fra zoologer, ikke var kjent for vitenskapen før. For det andre ble kilden og metoden for å mate disse dyrene på store dyp (2000–3000 meter) oppdaget. Det viste seg at svovelbakterier, som er syntetisert fra karbondioksid og hydrogensulfid som kommer fra jordens tarmer, tjener som mat for bløtdyr og ormer nær disse undervanns termiske kildene. Skalldyr og ormer er på sin side mat for fisk og krabber.

Siden 1960-tallet har hundrevis av undervannsfarkoster blitt designet og bygget i Russland, USA, Canada, Japan, Tyskland, Frankrike og andre land for å utføre ulike oppgaver innenfor sokkelen. Den estimerte nedsenkningsdybden til slike enheter er forskjellig: fra 200 til 2000 meter.

Når det gjelder enheter som er i stand til å dykke til verdenshavets ekstreme dyp, er det for tiden ikke mer enn et dusin av dem over hele verden.

Som konklusjon om emnet dyphavsfartøy for vitenskapelige formål, merker vi separat det russiske forskningskomplekset kalt "Verden".

© Vladimir Kalanov,
"Kunnskap er makt"

Hvis du noen gang har sett de berømte filmene til Cousteau-teamet om undervannsverdenen, kunne du ikke unngå å huske de fantastiske, romskiplignende undervannsfartøyene - badebyene. Så hva er interessant med badebyen, hva kan utforskes med den? Ved hjelp av disse skipene kan en person dykke ned i havdypet for vitenskapelige observasjoner og kunnskap om havenes mystiske dyp.

Navnetymologi

Batyskapen skylder navnet sitt til Auguste Piccard, oppfinneren som oppfant dette apparatet. Ordet er avledet fra et par greske ord som betyr "kar" og "dyp". I 2018 skal «dyphavsfartøyet» feire 80-årsjubileum.

Oppfinnelsen av badebyen

Piccard oppfant den dype nedsenkbare båten like etter slutten av andre verdenskrig, i 1948. Forgjengerne til bathyscaphes var bathysfærer - dyphavsfartøyer i form av en ball. Det første slike fartøy ble oppfunnet i Amerika på 30-tallet av det tjuende århundre og dykket dyktig til dybder på opptil 1000 meter.

Forskjellen mellom en bathyscaphe og en bathysphere er at førstnevnte er i stand til å bevege seg uavhengig i vannsøylen. Selv om bevegelseshastigheten er lav og utgjør 1-3 knop, er dette nok til å oppfylle de vitenskapelige og tekniske oppgavene som er tildelt apparatet.

Før krigen jobbet sveitserne med en stratosfærisk ballong, og han fikk ideen om å lage et undervannsfartøy som i prinsippet ligner fly som et luftskip og en ballong. Bare i en bathyscaphe, i stedet for en ballongballong, som er fylt med gass, må ballongen fylles med et eller annet stoff som har en tetthet mindre enn vann. Dermed ligner prinsippet for drift av bathyscaphe en flyte.

Bathyscaphe enhet

Hvordan fungerer en badeby, hva er en gondol og en flyte? Utformingen av ulike bathyscaphe-modeller ligner hverandre og inkluderer to deler:

• lett kropp, eller som det også kalles - en flyte;
• sterk kropp, eller den såkalte gondolen.

Hovedformålet med flottøren er å holde bathyskafen på ønsket dybde. For å gjøre dette er flere rom utstyrt i en lett kropp, fylt med et stoff som har en tetthet lavere enn saltvann. De første bathyskafene ble fylt med bensin, mens moderne bruker andre fyllstoffer - ulike komposittmaterialer.

Vitenskapelig utstyr, ulike kontroll- og støttesystemer, mannskapet på bathyscaphe er plassert inne i et robust skrog. Sfæriske naceller ble opprinnelig laget av stål.

Moderne ubåter har et robust skrog laget av titan, aluminiumslegeringer eller komposittmaterialer. De er ikke utsatt for korrosjon og oppfyller kravene til styrke.

Hva er risikoen ved å dykke på en badeby?

Hovedproblemet til alle dyphavsfartøyer og ubåter er det enorme vanntrykket, som øker med dybden. Skroget klemmer hardere og hardere, og bathyscaphe locatoren synker jevnt ned.

Et utilstrekkelig sterkt skrog på et undervannsfartøy kan deformeres eller ødelegges, noe som vil føre til at fartøyet synker og tap av dyrt forskningsutstyr og tap av liv. Dårlig utformede batterier, store mengder kompleks elektronikk, kjemikalier og materialer fra skrogkomprimering på store dyp øker sannsynligheten for brann og ulykker.

I tillegg medfører begrensede muligheter i gjennomgangen av rommet rundt apparatet trusselen om en kollisjon av bathyskafen med steiner eller andre hindringer. Lokalisatoren til en bathyscaphe, som jevnt stuper vertikalt inn i vannsøylen, kan ikke alltid oppdage dem på grunn av særegenhetene ved forplantningen av akustiske bølger i vannmiljøet.

Så nedsenkingen av dette skipet er en kompleks og ansvarlig operasjon som krever nøye og forhåndsforberedelse.

De første badebyene

Den første bathyscapen, oppfunnet av O. Piccard, ble kalt "FNRS-2", tjenestegjorde i den franske marinen i 5 år og ble satt ut av spill i 1953. Som fyllstoff i dette apparatet ble det brukt bensin, som har en tetthet som er 1,5 ganger lavere enn vann.

Hytta til bathyscaphe, som i luftfart, kalt gondolen, hadde en sfærisk form og en veggtykkelse på 90 mm. To personer kunne godt passet inn i den.

Den største ulempen med FNRS-2 var plasseringen av luken for å gå inn i badebyen. Han var i undervannsdelen av apparatet. Det var mulig å gå inn og ut av bathyscaphe-gondolen bare hvis enheten var på transportskipet.

Den andre modellen av bathyscaphe var FNRS-3. Dette apparatet begynte å bli brukt til dyphavsforskning fra 1953 til 70-tallet av det tjuende århundre. Dette skipet har blitt et museum. For øyeblikket er FNRS-3 lokalisert i Frankrike, i Toulon.

I følge tekniske beregninger kunne enheten, i likhet med forgjengeren, dykke til dybder på opptil 4 kilometer. Skipet hadde samme gondoldesign som FNTS-2, men resten av modellen ble betydelig forbedret.

Spesifikasjoner

Bathyskafer av forskjellige generasjoner kan sammenlignes ved hjelp av deres tekniske egenskaper.

Bathyscaphe "Trieste"

Hva er denne badebyen kjent for, hva slags skip er dette kan forstås nærmere? I begynnelsen av 1960 foretok Trieste det første dykket til bunnen av Marianergraven i Stillehavet. Denne operasjonen, med kodenavnet "Project Nekton", ble utført av den amerikanske marinen i samarbeid med sønnen til oppfinneren av badebyen, Jacques Picard.

Til tross for det stormfulle været 26. januar fant det første dykket til 10 900 meter i menneskehetens historie sted. Hovedfunnet forskerne gjorde den dagen er at det er liv på bunnen av Marianergraven.

Bathyscaphe Deepsea Challenger

Oppkalt etter en dyphavsgrøft, er denne nedsenkbare båten kjent for det James Cameron gjorde på den i mars 2012. Den 26. mars nådde den berømte filmskaperen bunnen av Challenger Deep - et annet navn for Mariana-graven.

Det var den fjerde nedstigningen til det dypeste punktet i havet i menneskehetens historie, kjent for å være den lengste i tid og laget av én person. Lokatoren til bathyskafen, som stupte jevnt vertikalt ned i avgrunnen, undersøkte bunnen, og regissøren fikk inspirasjon til å lage en fortsettelse av den fantastiske filmen Avatar.

bathyscaphe locator

En hydroakustisk stasjon er en bathyscaphe locator som jevnt overvåker vannsøylen og oppdager steiner, bunn og andre hindringer. Dette er kanskje det eneste middelet som lar deg "se", eller rettere sagt "høre" under vann. Lokatoren til bathyskafen, som jevnt stuper til en dybde, er faktisk ørene til apparatet.

Ulykker med bathyskafer

I august 2005 sank en badeby fra den russiske marinen utenfor kysten av Kamchatka. En nedsenkbar dypvannsbåt med et mannskap på syv ble viklet inn i fiskegarn på rundt 200 meters dyp.

Redningsskip kom til stedet og forsøkte å flytte badebyen til grunnere dyp, for deretter å gjennomføre en redningsaksjon ved hjelp av dykkere. Etter mislykkede forsøk henvendte russiske sjømenn seg til sine britiske kolleger.

En felles russisk-britisk redningsaksjon ved bruk av en dyphavsrobot var vellykket, hele mannskapet ble reddet, og bathyscapen ble hevet til overflaten.

Batyskafer på 60-tallet skiller seg fra Beebes bathysfære i fravær av en materialforbindelse med et overflatekar (Beebs bathysfære ble senket fra støttekaret på en kabel). «Trieste» og lignende nedsenkbare dypvannsfartøyer kan kalles «undervannsballonger». Den store sfæriske stålgondolen som huser mannskapet og observatørene ligner på gondolen til en luftballong. Den langstrakte tanken som kulen er festet til skaper oppdrift og ligner på en ballongballong. Denne tanken, fylt med bensin, som er lettere enn vann, er i stand til å løfte enheten til overflaten om nødvendig. Før utskyting plasseres ballast i spesielle tanker - flere tonn jernhagl. Før de stiger til overflaten, åpnes disse tankene og ballasten dumpes. Små batteridrevne motorer driver propellen, styringen og annet utstyr, noe som gir batyskafen en viss manøvrerbarhet. Nedsenkbare fartøyer av Trieste-typen er imidlertid ikke beregnet på langtidsstudier nær bunnen. De ble designet som "heiser" som er i stand til å ta en person til de dypeste dyp i havet og returnere tilbake.

Når begynte Cousteau å jobbe med dykkerskålen sin?

Hans første dykkerskål, Deniz, ble tatt i bruk i 1959. Den fraktet to personer, reiste med en hastighet på 1 knop og hadde en maksimal dykkedybde på 300 m. Vannstrålene gjorde Deniz svært manøvrerbar.

Hvilken dypvannsdykk var den første som nådde en dybde på 2 km?

Dette ble gjort av det første apparatet av denne typen, "Alvin", 20. juli 1965. Det ble pilotert av William O. Reiny og Marvin J. McKames. Dykket fant sted nøyaktig 4 år før Armstrong og Aldrins landing på månen og ble ikke sendt på TV.

Hva er de tekniske egenskapene til Alvin dypvannsfartøyer?

"Alvin" har en lengde på 6,6 m, en bredde på 2,4 m, dens forskyvning er 13 tonn. Kroppen til "Alvin" er en kule med en diameter på 1 m og en veggtykkelse på 3,3 cm. spesielt for atomubåter. Om bord på Alvin, samt romfartøyet, er to besetningsmedlemmer plassert. Den er forresten utstyrt med mye av den lille elektronikken designet for romprogrammet; dette forklares med behovet for å montere alt nødvendig utstyr i en trang hytte. Koøyer på "Alvin" er laget av plexiglass, lamper er festet på eksterne braketter. "Alvin" er utstyrt med tre skruer; den store skruen brukes til horisontal bevegelse, og de to små brukes hovedsakelig til å løfte til overflaten.

Andre dypvannsfartøyer, som Lockheeds Deep Quest, er laget av høyfast stål som opprinnelig var beregnet på rakettkropper. Utformingen av "Aluminaut" er spesifikk - den er laget av aluminium.

Hva er forskjellen mellom Alvin og Trieste nedsenkbare fartøyer?

Begge disse enhetene er designet for dypdykking, men deres evner er helt forskjellige. "Trieste" er først og fremst en badeby, den er ikke designet for manøvrering. Den fungerer som en "dypvannsheis", senker observatøren til et gitt punkt og hever ham tilbake til overflaten. Den kan bare gjøre begrensede bevegelser nær havbunnen. I motsetning til Trieste, er slike dypvannsfartøyer som Alvin, Deep Quest, Aluminaut, Deep Star og et dusin andre i stand til ikke bare å dykke til store dyp, men også bevege seg i horisontal retning, ved å være på en dybde eller nær bunnen, med en hastighet på opptil flere knop.

Hva viste erfaringen med å betjene Aluminaut?

Aluminaut ble bygget av Reynolde Metal for å demonstrere potensialet til aluminium som et materiale for å lage skrog for dypvannsfartøyer. Aluminauten presterte bra under letingen etter en hydrogenbombe som ble tapt utenfor Spanias kyst, samt under utvinningen av Alvin-dypetsenkbåten, som sank på ca. 1,5 km dyp. "Aluminaut" er designet for å jobbe på dybder opptil 4500 m med et mannskap på 6 personer.