Bathysphere și bathyscaphes

Bathyspheres (din greacă „Batis“ - balon - adânc și „sferă“) - unitate în formă de castron adânc, coborâtă pe un cablu sub apă cu o bază navă.

Uilyam Bibi William Beebe (stânga) și Otis Barton Otis Barton lângă bathysphere.

Uilyam Bibi interiorul bathyspheres.

Uilyam Bibi în bathysphere.

Batiscaf (batiscaf) (din βαθύς greacă -. Aprofundat și σκάφος - navă) - o unitate de apă adâncă de cercetare pe deplin autonomă, care controlează deplasarea transportului în sine.

Alvin batiscaf scufundat.

Lucrul adâncimea de scufundare de 4500 m. 3 echipajului (pilot 1, 2 oameni de știință)
Cu ajutorul acestei mașini a fost făcută cea mai importantă descoperire a secolului XX - a fost deschis sub apă viața anaerobă în depresiunea Galapagos - viata fara oxigen. La suprafață a fost ridicată Vestimentifera - o nouă formă de viață. Ei au toate: sistemul nervos, iar echivalentul digestiv și respirator, precum și formarea proteinelor - numai ei ciclu de sulf, mai degrabă decât oxigenul.

cercetare Ocean.

22. bathysphere și batiscaf.

Înainte de a se întâlni cu aceste dispozitive, le cerem cititorilor să fie răbdători și să citească povestea noastră scurtă despre istoria acestei probleme.

Și această poveste datează de secole, mai precis în IV (IV) lea î.Hr. din manuscrisele antice cunoscute că Aleksandr Makedonsky (356-323 BC) sa scufundat o dată pe fundul mării într-un clopot de scufundare, alcătuită din niște piei materiale și măgar transparente. Detaliile acestei imersarea în cronicile nu sunt date. Acesta a fost, de fapt, acest eveniment sau nu, cererea nu este posibilă, în plus, că în analele se referă la dimensiuni improbabile de pește care se presupune că au plutit prin Aleksandra Velikogo în momentul șederii sale sub apă. Dar însuși faptul că astfel, să science-fiction, povestea spune că în acele zile oamenii au crezut despre a merge în apă și cu unele dispozitive, cum ar fi camera de scufundare.

Mai multe prototipuri de bathysphere moderne au apărut în Europa în secolele XVI-XIX. Dintre acestea, un mare interes este clopotul de scufundări, creat în 1716, proiectat de astronomul englezesc Halley, da, foarte Edmond Halley, care în 1696 a descoperit că o cometa observată în 1531, 1607 și 1682 de ani sunt aceeași cometa. Ultima dată când ne-am bucurat cometa Halley în 1986. Frecvența de apariție a acesteia în zona Pământului este de aproximativ 76 de ani. Deci, 50 de ani mai târziu, în 2062 astăzi tinerii cititorii noștri vor putea vedea cerul cometa Halley. Sperăm că cititorii nu ne va condamna pentru această scurtă excursie în astronomie.

Deci, ce este proiectat Halley în 1716? Era un clopot de lemn. deschide partea de jos, care poate fi coborâtă la o adâncime de 16-18 m. In plasat cinci persoane, sau mai degrabă ar putea sta în ea, fiind talie adânc în apă. Air au primit două butoiașe de suprafață alternativ coborâtă, din care curge în clopotul unui manșon din piele de aer. Aerul evacuat evacuat prin supapa se află în partea superioară a clopotului. În cazul în care clopotul a fost doar un scafandru poartă o cască de piele, el ar putea face observații chiar și în afara clopotului, obtinerea aerul printr-un al doilea furtun.

Principalul dezavantaj al acestor clopote este că acestea nu pot fi utilizate în apă adâncă. Pe măsură ce presiunea crește apa de imersie, iar aerul este sigilat în interiorul clopotului, astfel încât devine imposibil de a respira.

Urmând logica etapei de dezvoltare a fost de a testa o sferă de metal. Prima scufundare într-un înveliș metalic sigilat cu ferestre executate în 1865 de designerul francez Bazin. Domeniul său a fost coborât pe un cablu de oțel, la o adâncime de 75 de metri. După zone de testare bine definite pentru îmbunătățiri suplimentare, cum ar fi bathysphere, dar pentru a le pune în aplicare nu au permis încă capacitățile atunci tehnice.

În timpul prima scufundare despre Bermude U.Bibi O.Barton și a ajuns la o adâncime de 420 de metri. În 1934 au făcut o scufundare în aceeași zonă, la o adâncime de 923 de metri. Timpul de staționare a apei este deja estimat la câteva zeci de minute sau chiar câteva ore, și de alimentare cu aer și capacitatea limitată de regenerare sale. Pe parcursul perioadei de 1930-1934 ani sunt de treizeci de ori mai coborât în ​​adâncuri și urmărit prin hublouri lumea bizară de locuitori subacvatice. Printre alte rezultate, Barton și Beebe observațiile obținute date interesante privind compoziția spectrală a luminii solare la adâncimi diferite.

În cele din urmă, în vara anului 1949 Barton bathysphere de design oarecum modificat una până la o adâncime de 1 372 de metri în largul coastei din California, la acel moment a fost un record pentru acest tip de echipament Oceanografic.

Principalele dezavantaje sunt bathysphere evidente. Acest lucru este, în primul rând, însuși principiul imersie și aparatelor de ridicare, care este dependentă de o suprafață furnizarea de nave, incapacitatea de a se auto-asfaltate. În al doilea rând, bathysphere în apă (sau de jos) este staționară, iar anchetatorii rămân observatori pasivi de cel mai apropiat bathyspheres zona înconjurătoare.

Din aceste deficiențe batiscaf liber - o unitate de cercetare profundă complet autonom, care controlează deplasarea transportului în sine. Cu o batiscaf navă de însoțire nu este conectat în nici un fel. Comunicarea între ele se realizează prin radio, iar nava este folosit pentru a furniza (sau a trage) La batiscaf din portul din zona de studiu și înapoi.

Batiscaf idee efectuat un fizician elvețian profesor Ogyust Pikkar. La proiectarea și calcularea batiscaf Piccard folosit experiența personală a proiectării și funcționării stratosferic. Faptul este că, pentru a rezolva unele dintre sarcinile lor de cercetare, el a decis să meargă într-un balon în stratosferă. Pentru a face acest lucru, el a proiectat și construit în 1930 pe cheltuiala Fundatiei Nationale de Cercetare a Belgiei balon stratosferic, cu o gondolă sub presiune și de ridicare balonul este umplut cu heliu. La acest balon stratosferic Piccard în 1931 a crescut la stratosferă și a ajuns la o altitudine de 15781 de metri, iar în 1932 a luat balonul lui stratosferic la o altitudine de 16201 de metri Designer. Dacă vorbim despre recordul de altitudine, după Piccard în 1933 balon stratosferic „URSS“, care gestionează profesorul E.Birnbaum și piloți G.Prokofev K.Godunov și a urcat la o altitudine de 18.500 de metri, iar un an mai târziu stratosferic „Osoaviakhim“ a ajuns la o înălțime de 22 kilometri. Din păcate, acest zbor sa încheiat tragic - a avut loc accidentul, iar piloții P.Fedoseenko stratosferic, I.Usyskin și A.Vasenko a murit.

Pikkar mai întâi să înțeleagă că mișcarea verticală a stratosferic și submersibilele subordonat un model general. În timpul coborârii și ascensiune, iar cealaltă fiind expusă la presiunea externă variabilă. balon stratosferic se mută în atmosferă printr-un recipient umplut cu un gaz ușor. Prin urmare, batiscaf trebuie să aibă un rezervor, un fel de float umplut cu o substanță mai ușoare decât apa de mare. Statul de materie pentru flotorului trebuie să fie aceeași ca și mediul înconjurător, care este lichid. Benzina a fost ales ca un flotor de umplere. Când modificările de presiune în apă de mare ambiantă și benzină se va micșora sau extinde în mod substanțial la fel, iar mantaua cilindrului (float) nu vor fi deformate, după cum se va experimenta o presiune egală de ambele părți.

Nacela stratosferic ușoare, cu pereți subțiri, ca și variația presiunii cu înălțimea de creștere chiar și la neesențial cea mai mare creștere va fi mai puțin de o atmosferă. Condiții de muncă batiscaf cu totul diferit: gondolă în apă adâncă este expus la presiunea apei de câteva mii de atmosfere. Prin urmare, cerințele pentru rezistența peretelui.

Astfel batiscaf ca balon stratosferic este alcătuit din două părți principale: un cilindru (float) umplut cu benzină, și în legătură cu ea nacelei sferic din oțel masiv. În această sferă de oțel, unde aerul are o presiune atmosferică normală, echipajul localizat. batiscaf se arunca cu capul de cilindru din benzina produsă. Pentru a evita lovirea balastul Aquanautii partea de jos in scadere, care este o rolă de oțel. Pentru mișcarea orizontală este mică elice acționat de un motor electric. Pentru a urca, trebuie să resetați din nou balast. Batiscaf este echipat cu echipamentul necesar pentru susținerea vieții și a sistemelor de management, precum și dispozitive pentru cercetare subacvatice. Desigur, raportul maselor și volume ale sferelor de oțel, piesele de control, balast, combustibilul din cilindru, și așa mai departe calculate strict pentru a asigura manevrarea sigură și submersibilele ascensiune verticală.

Primul model experimental al batiscaf FRNs-2 a fost construit în 1950 și a aparținut marinei franceze. FRNS abrevierea înseamnă „Fondul Național de cercetare științifică.“ Model experimental-2 submersibilele FRNs. a făcut dimensiunea completă, a fost testat fără echipaj. Apoi bathyscaphes FRNs-3 și "Trieste" au fost construite. Toate cele trei submersibilele au aceeași nacela de construcție. Steel nacelei, cu alte cuvinte, submersibilele cabinei a avut un diametru interior de doi metri. Acesta este situat convenabil două persoane care nu au nevoie să stea cocoșat într-o poziție fetală în uter. Grosimea peretelui Cast este de 9 cm, și a crescut până la 15 cm în locația zonei hublou. Conform calculului, acest nacela poate rezista la presiunea de înălțimea coloanei de apă de 16 kilometri. Batiscaf cu nacela poate fi coborâtă la partea de jos, în orice punct al oceanelor lumii: adâncimea de mai mult de 12 km în ocean acolo. Float tancuri de perete corp și benzină din tablă de oțel, acestea nu sunt proiectate pentru apa de mare presiune ridicată trece liber printr-o gaură în partea de jos, de echilibrare a presiunii din interiorul și exteriorul flotorului. Pericolul de amestecare a apei și benzină nu mai este, ca benzina este mai ușor decât apa, și rămâne întotdeauna deasupra apei în partea superioară a flotorului. În loc de sticlă fragilă pentru ferestrele batiscaf de cristal utilizate sticla organica lustruite clare. Greutate echipament nacela in aer este de 11 tone în apă - aproximativ jumătate la fel de mult și poate fi echilibrată de 15 de metri cubi de gaze naturale. Dar, ținând cont de propria cochilie greutatea flotorului și peretele de rezervoare de benzină, precum și stocul de benzină necesară pentru manevrare pe verticală și evenimentul de scurgere în flotorilor bathyscaphes FRNS-2 și FRNS-3 realimentat la 30 de metri cubi de benzină, și plutește „Trieste“ - peste 100 metri cubi. Prin flotoarele au fost atașate prin două spoturi pentru a ilumina peisajul subacvatic.

Un an mai târziu, pe FRNs 3-submersibile ofițeri francezi Georges Vo și Per Vilm în jos în Marea Mediterană, la o adâncime de mai mult de 4 mii de metri. adâncimea cuceririi a început.

În 1958, batiscaf „Trieste“, a fost cumpărat de către forțele navale ale SUA, și apoi modificat structural în Germania la fabrica Krupp. Practic revizuire a fost de a produce o gondolă mai puternic. În timpul 1958-1960 ,. pilotul principal al batiscaf „Trieste“ a rămas Zhak Pikkar, a devenit deja un profesor și a obține mai multă experiență de scufundări la mare adâncime. Și la începutul anului 1960 Zhak Pikkar a decis următoarea sa, 65-lea, se arunca cu capul pentru a face cel mai adânc parte a oceanelor - în Groapa Marianelor.

După reconstrucție a batiscaf numit „Trieste-II». Această modificare a avut un diametru exterior nacelei mai ferm de 2.16 m, cu o grosime a peretelui de 127 mm, o greutate de 13 tone in aer si 8 tone - în apă. Submersibilele rafinament structural util a fost instalarea aripioarele interioare în carcasa flotorul și stabilizator exterior. Acest lucru a fost făcut pentru a preveni apariția roll, sau reducerea acestuia - din cauza curenților și valuri în ocean, după cum știm, nu numai în straturile superioare ale apei, dar, de asemenea, în profunzime.

„Trieste-II» în 1964 a făcut mai multe scufundări în căutarea de «Thresher» submarin, dar ei nu au avut succes.

Submersibilele un alt model de construit ingineri militari francezi Jorge Waugh și Per Vilm. În 1962, trei batiscaf „Arhimede“ lor cu un echipaj mixt franco-japonez sa scufundat în partea de jos a Izu-Bonninskogo jgheabului coasta Japoniei, la o adâncime de 9180 de metri. În 1964, cu ajutorul experților francezi batiscaf examinate în fundul Oceanului Atlantic de una dintre cele mai profunde tranșee din Puerto Rico, până la o adâncime de 8550 m.

Toate acest lucru este adevărat. Dar, pe de altă parte, adâncurile oceanului în 10-11 km - aceasta este încă mai degrabă excepția decât regula. Zona fundului oceanului cu o astfel de adâncime este foarte mică parte din suprafața totală a fundului oceanului. Cea mai mare porțiuni din zona ocupată spre ocean podea la o adâncime de 4-6 km, iar adâncimea raftului Mai mult mai puțin. Pentru cele mai multe probleme științifice de Oceanologie absolut nici o nevoie pentru a merge în jos la cel mai adânc punct al oceanului. Aparat proiectat să funcționeze la adâncimi extreme (10-12 km), au nevoie de materiale foarte mari și costuri financiare la toate etapele ciclului de viață: proiectarea, fabricarea, testarea și exploatarea. Aceste costuri sunt estimate de mai multe sute de milioane de dolari. Desigur, vehiculele de adâncime trebuie să îndeplinească cele mai înalte standarde de fiabilitate. Pentru a lucra la o adâncime de 4-6 kilometri sunt proiectate și construite dispozitive mai puțin costisitoare și destul de fiabile. Pentru a se arunca cu capul într-un balon pluti adâncime poate fi absent, iar gondola, experiență mai puțin stres, mai puțin este fabricat dintr-un material rezistent si are dimensiuni mai mari, crearea celor mai bune condiții pentru echipaj.

În 1965, designerul american a construit E.Venk „Alyuminaut“ batiscaf să funcționeze la adâncimi de până la 4500 de metri. Acest batiscaf nu are flotor și realizată dintr-un aluminiu carcasă aliaj este proiectat pentru trei hydronauts, pentru muncă și de agrement care au creat condiții optime: pat pliant, dispozitive de încălzire și altele. Echipajul poate opera pe submersibilul continuu pe tot parcursul zilei.

În ceea ce privește vehiculele, capabile de scufundări la adâncimi extreme ale oceanelor, este acum peste tot în lume, ei nu sunt mai mult de o duzină.

În cele din urmă, tema vehiculelor de adâncime în scopuri științifice singur, observăm complexul de cercetare românesc numit „The World“.