Батискафе - бұл не? Дизайн

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-02-19 17:10

Егер сіз Кусто командасының су асты әлемі туралы атақты фильмдерін көрген болсаңыз, онда ғарыш кемесіне ұқсайтын таңғажайып су астындағы көліктер – ванналар еске түсіре алмас едіңіз. Сонымен, ваннада не қызықты, онымен нені зерттеуге болады? Бұл кемелердің көмегімен адам мұхиттардың тылсым тереңдіктерін білу және ғылыми бақылаулар жасау үшін мұхиттың тереңдігіне сүңги алады.

Атаудың этимологиясы

Батискафе өз атауын осы құрылғыны ойлап тапқан өнертапқыш Огюст Пиккардқа алған. Бұл сөз «ыдыс» және «терең» дегенді білдіретін жұп грек сөздерінен шыққан. "Теңізде жүзетін кеме" 2018 жылы өзінің 80 жылдығын атап өтеді.

Батискафты ойлап табу

Пиккарт Екінші дүниежүзілік соғыс аяқталғаннан кейін көп ұзамай, 1948 жылы терең суасты құралын ойлап тапты. Батискафтардың ізашарлары батисфералар – шар тәрізді терең теңіз көлігі болды. Мұндай бірінші кеме Америкада ХХ ғасырдың 30-жылдарында ойлап табылды және 1000 метрге дейінгі тереңдікке шебер сүңгіді.

Батисфера мен батисфераның айырмашылығы - біріншісі өз бетінше қозғала алады.судан қалың. Қозғалыс жылдамдығы шағын және 1-3 түйінді құраса да, бұл аппаратқа жүктелген ғылыми-техникалық міндеттерді орындау үшін жеткілікті.

Соғысқа дейін швейцариялықтар стратосфералық шарда жұмыс істеді және ол принципі бойынша дирижабль және әуе шары сияқты ұшақтарға ұқсас су асты кемесін жасау идеясын алды. Тек ваннада, газ толтырылған шардың орнына, баллонды тығыздығы судан азырақ затпен толтыру керек. Осылайша, ваннаның жұмыс істеу принципі қалтқыға ұқсайды.

Батискафе құрылғысы

Батискаф қалай жұмыс істейді, жартылай ватсап және қалқыма дегеніміз не? Ваннаның әртүрлі үлгілерінің дизайны бір-біріне ұқсас және екі бөліктен тұрады:

• жеңіл дене, немесе ол сондай-ақ деп аталады - қалқымалы;
• тозуға төзімді корпус немесе гондола деп аталатын.

Қалқыманың негізгі мақсаты - ваннаны қажетті тереңдікте ұстау. Ол үшін тұзды судан төмен тығыздығы бар затпен толтырылған жеңіл корпуста бірнеше бөліктер жабдықталған. Алғашқы ванналар бензинмен толтырылған, ал қазіргілері басқа толтырғыштарды - әртүрлі композиттік материалдарды пайдаланады.

Ғылыми жабдықтар, әртүрлі басқару және қолдау жүйелері, ваннаның экипажы күшті корпустың ішіне орналастырылған. Сфералық ұшқыштар бастапқыда болаттан жасалған.

Заманауи сүңгуір қайықтардың титан, алюминий қорытпаларынан немесе композиттік материалдардан жасалған берік корпусы бар. Олар емескоррозияға бейім және беріктік талаптарына сәйкес келеді.

Ваннада сүңгу қаншалықты қауіпті?

Барлық терең суасты және сүңгуір қайықтардың басты мәселесі - тереңдікке қарай арта түсетін үлкен су қысымы. Корпус қаттырақ қысылады, ал ванна локаторы біркелкі төмен түседі.

Су астындағы кеменің жеткіліксіз берік корпусы деформациялануы немесе бұзылуы мүмкін, бұл кеменің батып кетуіне және қымбат зерттеу жабдықтарының жоғалуына және адамдардың қаза болуына әкеледі. Жеткіліксіз жобаланған тіршілікті қамтамасыз ету жүйелері, батареялар, күрделі электрониканың, химиялық заттардың және корпустың үлкен тереңдікте қысылуынан болатын материалдардың үлкен көлемі өрт пен апаттардың ықтималдығын арттырады.

Сонымен қатар, аппараттың айналасындағы кеңістікті қараудағы шектеулі мүмкіндіктер ваннаның тастармен немесе басқа кедергілермен соқтығысу қаупін тудырады. Су бағанасына тігінен біркелкі енетін ваннаның локаторы акустикалық толқындардың су ортасындағы таралу ерекшеліктеріне байланысты оларды әрқашан анықтай алмайды.

Сондықтан бұл кеменің сүңгуі – мұқият әрі алдын ала дайындықты қажет ететін күрделі және жауапты операция.

Келесі, бірінші ваннаға арналған шкаф, оның қандай аппарат екенін, техникалық сипаттамалары мен қызықты фактілері туралы сөйлесейік.

Алғашқы ванналар

О. Пиккар ойлап тапқан бірінші ванна бар«FNRS-2» атауы, француз теңіз флотында 5 жыл қызмет етті және 1953 жылы қолданыстан шығарылды. Бұл құрылғыда толтырғыш ретінде тығыздығы судан 1,5 есе төмен бензин қолданылды.

Батискафенің кабинасы, аэронавтикадағыдай, гондола деп аталатын, сфералық пішінді және қабырғасының қалыңдығы 90 мм болатын. Оған екі адам оңай сыйды.

FNRS-2-нің негізгі кемшілігі ваннаға кіруге арналған люктің орналасуы болды. Ол аппараттың су асты бөлігінде болған. Батискафе гондоласына құрылғы тасымалдаушы кемеде болған жағдайда ғана кіруге және шығуға болатын.

Батискафтың екінші үлгісі FNRS-3 болды. Бұл аппарат 1953 жылдан ХХ ғасырдың 70-жылдарына дейін терең теңізді зерттеу үшін қолданыла бастады. Бұл кеме мұражайға айналды. Қазіргі уақытта FNRS-3 Францияда, Тулон қаласында орналасқан.

Инженерлік есептеулерге сәйкес, құрылғы алдыңғы құрылғы сияқты 4 километрге дейінгі тереңдікке сүңгуі мүмкін. Кемеде FNTS-2 сияқты гондоланың дизайны болды, бірақ үлгінің қалған бөлігі айтарлықтай жақсартылған.

Спецификациялар

Әртүрлі ұрпақтардың батискафтарын техникалық сипаттамалары арқылы салыстыруға болады.

	FNRS-2	FNRS-3	"Триест" (жаңартылған)	"Архимед"	"Цзяолун"	Дипсеа Челенджер
Бастапқы жыл	1948	1953	1953	1961	2010	2012
Ел	Франция	Франция	Франция	Италия, Германия, содан кейін АҚШ	Қытай	Австралиялық жеке компания
Гондола диаметрі (сыртқы/ішкі), мм.	2180/2000	2180/2000	2180/1940	2100/1940
Гондола қабырғасының қалыңдығы, мм	90	90	120	150
Құрғақ салмақ, t	10	10	30	60	22	12
Қолданылған қалқымалы сұйықтық	бензин	бензин	бензин	бензин		синтаксистік көбік
Қалқыдағы сұйықтық көлемі, l	32000	78000	86000	170000
Экипаж, адамдар	2	2	2	2	3	1
Батыру тереңдігі, м	4000	4000	11000	11000	7000	11000

Батискафе "Триест"

Бұл ванна несімен әйгілі, бұл қандай кеме екенін бұдан әрі толығырақ түсінуге болады? 1960 жылдың басында Триест Тынық мұхитындағы Мариана шұңқырының түбіне алғашқы сүңгуін жасады. "Project Nekton" кодтық атымен аталған бұл операцияны АҚШ Әскери-теңіз күштері ваннаның өнертапқышы Жак Пикардың ұлымен бірлесіп жүзеге асырды.

26 қаңтардағы дауылды ауа райына қарамастан, адамзат тарихындағы бірінші рет 10 900 метрге сүңгу жүзеге асты. Сол күні зерттеушілер жасаған басты жаңалық - Мариана шұңқырының түбінде тіршілік бар.

Батискейф Терең теңіз Чаленджер

Теңіздегі терең траншеяның құрметіне аталған бұл сүңгуір кемені Джеймс Кэмерон 2012 жылдың наурыз айында пайдаланғанымен танымал. Атақты кинорежиссер 26 наурызда Мариана траншеясының басқа атауы - Челленджер тереңдігінің түбіне жетті.

Бұл адамзат тарихындағы мұхиттың ең терең нүктесіне төртінші рет түсу болды, уақыт бойынша ең ұзақ және бір адам жасаған. Батискафаның локаторы біркелкі тұңғиыққа сүңгіп, түбін қарап шықты, ал режиссер «Аватар» фантастикалық фильмінің жалғасын жасауға шабыт алды.

Батискафе локаторы

Гидроакустикалық станция су бағанасын біркелкі зерттеп, тау жыныстарын, түбін және басқа да кедергілерді анықтайтын ванна локаторы болып табылады. Бұл су астында «көруге», дәлірек айтқанда, «естуге» мүмкіндік беретін жалғыз құрал. Тереңдікке біркелкі еніп жатқан ваннаның локаторы, шын мәнінде, аппараттың құлағы болып табылады.

Батискафе оқиғалары

2005 жылы тамызда Камчатка жағалауында Ресей Әскери-теңіз күштерінің моншасы суға батып кетті. Жеті адамнан тұратын экипажы бар терең теңіздегі сүңгуір кеме шамамен 200 метр тереңдікте балық аулайтын торларға оралып қалды.

Оқиға орнына жеткен құтқару кемелері сүңгуірлердің көмегімен құтқару операциясын жүргізу үшін ваннаны таязырақ тереңдікке жылжытуға әрекеттенді. Сәтсіз әрекеттерден кейін ресейлік теңізшілер британдық әріптестеріне жүгінді.

Тұңғиықтағы роботты қолданатын бірлескен ресейлік-британдық құтқару операциясы сәтті аяқталып, барлық экипаж құтқарылып, ванна суының бетіне көтерілді.