Βαθυσκάφος. Βαθυσφαίρια και βαθύσκαφοι. Έρευνα για τους ωκεανούς Γιατί χρειάζεστε ένα λουτρό;

:: Βαθύσκαφος

Το bathyscaphe είναι ένα μικρό υποβρύχιο σκάφος σχεδιασμένο να καταδύεται σε ακραία βάθη. Βασική διαφορά υποβρύχιο λουτρόαπό ένα υποβρύχιο έγκειται στο σχεδιασμό του: το λουτρό είναι εξοπλισμένο με ένα ελαφρύτερο σφαιρικό κύτος και έναν πλωτήρα, τα τοιχώματα του οποίου είναι γεμάτα με ένα υγρό του οποίου η μάζα είναι μικρότερη από το νερό, κατά κανόνα, είναι βενζίνη. Η κίνηση του υποβρύχιου λουτρού πραγματοποιείται λόγω της περιστροφής των ελίκων μανιταριών που κινούνται από ηλεκτρικούς κινητήρες.

Ιστορία της δημιουργίας του βαθύσκαφου

Η ιδέα για την κατασκευή ενός υποβρύχιου λουτρού προήλθε από τον Ελβετό επιστήμονα Auguste Piccard πριν από τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Ήταν ο πρώτος που πρότεινε την αντικατάσταση των κυλίνδρων με συμπιεσμένο οξυγόνο με έναν πλωτήρα με ένα υγρό του οποίου η μάζα είναι μικρότερη από τη μάζα του νερού. Η μηχανική ιδέα του Pikaru ήταν επιτυχημένη, και ήδη το 1948 κυκλοφόρησε το πρώτο πρωτότυπο του βαθύσκαφου.

Η δημιουργία μιας συσκευής αυτής της κατηγορίας επηρεάστηκε από την ανάγκη μελέτης του βυθού των θαλασσών και των ωκεανών σε μεγάλα βάθη. Τα κλασικά υποβρύχια είναι ικανά να κατέβουν μόνο σε ένα συγκεκριμένο περιορισμένο βάθος. Αυτό που είναι αξιοσημείωτο είναι ότι οι σχεδιαστές είναι σε θέση να κατασκευάσουν ένα αρκετά ισχυρό κύτος, ακόμη και για ένα μεγάλο υποβρύχιο, που θα μπορούσε να αντέξει την πίεση σε ακραία βάθη. Ωστόσο, εξακολουθεί να είναι αδύνατο να λυθεί ένα άλλο πρόβλημα που εμποδίζει τα υποβρύχια να κατέβουν σε σημαντικό βάθος.

Για να επιπλέουν στην επιφάνεια του νερού, τα παραδοσιακά υποβρύχια χρησιμοποιούν συμπιεσμένο οξυγόνο, το οποίο εκτοπίζει το νερό από τα διαμερίσματα. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια μιας κατάδυσης άνω των μιάμιση χιλιάδων μέτρων, υπό την επίδραση της βαρύτητας του νερού, το οξυγόνο στους κυλίνδρους χάνει τις ιδιότητές του, με άλλα λόγια, παύει να «συμπιέζεται».

Υπάρχουν υποβρύχια ικανά να κατέβουν σε βάθος 2000 μέτρων. Παρ 'όλα αυτά, Το βάθος βύθισης του λουτρού είναι πολύ μεγαλύτερο.

Βουτιά στο βαθύσκαφο

Ένας πλωτήρας γεμάτος με βενζίνη ή άλλο υγρό επιτρέπει στο υποβρύχιο λουτρό να επιπλέει στην επιφάνεια του νερού και να επιπλέει προς τα πάνω. Αφού γεμίσουν οι δεξαμενές με νερό, ξεκινά η διαδικασία βύθισης του μπαθισκαφιού σε βάθος.

Σε περιπτώσεις όπου το υποβρύχιο λουτρό παγώνει λόγω υπερβολικής πυκνότητας νερού, ένα υγρό άνωσης απελευθερώνεται από τον πλωτήρα για να χαμηλώσει το δοχείο στον πυθμένα. Μετά από αυτό, η διαδικασία βύθισης του βαθύσκαφου συνεχίζεται.

Το να κατεβάσετε το υποβρύχιο στο κάτω μέρος δεν είναι τόσο δύσκολο, αλλά πώς να το σηκώσετε ξανά; Για αυτό Τα υποβρύχια λουτρά έχουν ειδικά διαμερίσματα γεμάτα με ατσάλινο σφηνάκι.Όταν το πλοίο χρειάζεται να επιπλεύσει, η βολή πέφτει και ο πλωτήρας τραβάει το λουτρό στην επιφάνεια. Υπάρχουν επίσης φιάλες συμπιεσμένου οξυγόνου στο πλοίο για να επιταχύνουν την ανάβαση του υποβρυχίου στην επιφάνεια του νερού.

Βάθος βύθισης βαθύσκαφου

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το βάθος κατάδυσης του βαθύσκαφου είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό άλλων υποβρύχιων οχημάτων. Πίσω στο 1960, τροποποιημένο Το βαθύσκαφο «Τεργέστη» κατάφερε να βουτήξει σε βάθος ρεκόρ 10919 μέτρων. Προς έκπληξη του πληρώματος του πλοίου, ακόμη και σε τέτοιο βάθος είδαν ψάρια.

Ένα άλλο ενδιαφέρον στοιχείο σχετικά με τη βύθιση του βαθύσκαφου: ο πρώτος άνθρωπος που βυθίστηκε στον πάτο των ωκεανών του κόσμου είναι ο γνωστός σκηνοθέτης Τζέιμς Κάμερον.

Και οι ναυπηγοί μας έχουν κάτι να καυχηθούν. Το υποβρύχιο λουτρό Mir, σχεδιασμένο από Ρώσους μηχανικούς, βυθίστηκε στον βυθό του Αρκτικού Ωκεανού. Το βάθος βύθισης του βαθύσκαφου ήταν 4261 μ. Μετά από αυτό, το πλοίο και το πλήρωμά του πέρασαν περίπου μία ώρα στο βυθό του πιο κρύου και πιο επικίνδυνου ωκεανού στη γη.

Έρευνα ωκεανών.

22. Βαθυσφαίρια και βαθύσκαφοι.

Πριν εξοικειωθείτε με αυτές τις συσκευές, ζητάμε από τους αναγνώστες να κάνουν υπομονή και να διαβάσουν το σύντομο ιστορικό αυτού του ζητήματος.

Και αυτή η ιστορία πάει αιώνες πίσω, πιο συγκεκριμένα στον IV (τέταρτο) αιώνα π.Χ. Από ένα αρχαίο χειρόγραφο είναι γνωστό ότι ο Μέγας Αλέξανδρος (356-323 π.Χ.) κάποτε βυθίστηκε στον βυθό της θάλασσας σε μια καταδυτική καμπάνα από κάποιο διαφανές υλικό και δέρματα γαϊδάρου. Οι λεπτομέρειες αυτής της κατάδυσης δεν δίνονται στα χρονικά. Αν αυτό το γεγονός συνέβη όντως ή όχι είναι αδύνατο να πει κανείς, ειδικά αφού το χρονικό κάνει λόγο για το απίστευτο μέγεθος του ψαριού που φέρεται να πέρασε δίπλα από τον Μέγα Αλέξανδρο ενώ βρισκόταν κάτω από το νερό. Αλλά το ίδιο το γεγονός μιας τέτοιας, αν και φανταστικής, ιστορίας υποδηλώνει ότι ήδη εκείνες τις μέρες οι άνθρωποι σκεφτόντουσαν τη βύθιση στο νερό και τη χρήση κάποιου είδους συσκευών, όπως θαλάμους κατάδυσης.

Αρκετά πρωτότυπα σύγχρονων βαθύσφαιρων εμφανίστηκαν στην Ευρώπη κατά την περίοδο του 16ου-19ου αιώνα. Από αυτά, το καταδυτικό κουδούνι, που δημιουργήθηκε το 1716 σύμφωνα με το σχέδιο του Άγγλου αστρονόμου Halley, έχει μεγάλο ενδιαφέρον, ναι, ο ίδιος ο Edmond Halley, ο οποίος το 1696 ανακάλυψε ότι οι κομήτες που παρατηρήθηκαν το 1531, το 1607 και το 1682 είναι ο ίδιος κομήτης. . Η τελευταία φορά που θαυμάσαμε τον κομήτη του Χάλεϋ ήταν το 1986. Η συχνότητα εμφάνισής του στην περιοχή της Γης είναι περίπου 76 χρόνια. Αυτό σημαίνει ότι σε 50 χρόνια, το 2062, οι μικροί μας αναγνώστες σήμερα θα μπορούν να δουν τον κομήτη του Halley στον ουρανό. Ελπίζουμε ότι οι αναγνώστες δεν θα μας κρίνουν για αυτή τη σύντομη εκδρομή στην αστρονομία.

Τι σχεδίασε λοιπόν ο Halley το 1716; Ήταν ξύλινο κουδούνι, ανοιχτό στη βάση, που μπορούσε να χαμηλώσει σε βάθος 16–18 μ. Πέντε άτομα μπορούσαν να χωρέσουν σε αυτό, ή μάλλον, μπορούσαν να σταθούν μέσα σε αυτό ενώ ήταν βαθιά μέσα στο νερό. Έπαιρναν αέρα από δύο βαρέλια κατεβασμένα εναλλάξ από την επιφάνεια, από όπου ο αέρας έμπαινε στην καμπάνα μέσω δερμάτινου χιτωνίου. Ο αέρας εξαγωγής απελευθερώθηκε μέσω μιας βρύσης που βρισκόταν στο πάνω μέρος του κουδουνιού. Εάν υπήρχε μόνο ένας δύτης στο κουδούνι, τότε, φορώντας ένα δερμάτινο κράνος, μπορούσε να πραγματοποιήσει παρατηρήσεις ακόμη και έξω από το κουδούνι, λαμβάνοντας αέρα από αυτό μέσω ενός δεύτερου σωλήνα.

Το κύριο μειονέκτημα τέτοιων καμπάνων είναι ότι δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεγάλα βάθη. Καθώς το κουδούνι βυθίζεται, η πίεση του νερού αυξάνεται και ο αέρας μέσα στο κουδούνι γίνεται τόσο πυκνός που καθίσταται αδύνατο να αναπνεύσει.

Το επόμενο στάδιο στη λογική της ανάπτυξης ήταν η δοκιμή μιας μεταλλικής σφαίρας. Η πρώτη κατάδυση σε σφραγισμένο μεταλλικό κέλυφος με φινιστρίνια έγινε το 1865 από τον Γάλλο σχεδιαστή Bazin. Η σφαίρα του κατέβηκε σε ένα χαλύβδινο καλώδιο σε βάθος 75 μέτρων. Μετά από επιτυχείς δοκιμές, καθορίστηκαν κατευθύνσεις για περαιτέρω βελτίωση τέτοιων βαθύσφαιρων, αλλά οι τεχνικές δυνατότητες εκείνης της εποχής δεν επέτρεψαν ακόμη την εφαρμογή τους.

Μόλις 65 χρόνια αργότερα, το 1930, εμφανίστηκε βαθύσφαιρα, η αντοχή των τειχών των οποίων επέτρεπε την κατάβαση σε πολύ μεγαλύτερο βάθος. Σχεδιάστηκε από τους Αμερικανούς φυσιοδίφες William Beebe και δύο μηχανικούς - τον Otis Barton και τον John Butler. Ήταν μια χαλύβδινη σφαίρα με εσωτερική διάμετρο περίπου 135 cm, πάχος τοιχώματος περίπου τέσσερα cm και βάρος 2,5 τόνους. Η κολυμβήθρα είχε τρεις στρογγυλές θυρίδες από γυαλί χαλαζία με διάμετρο 20 cm και πάχος 7,6 cm, καθώς και μια τρύπα με διάμετρο 36 cm, την οποία οι ερευνητές ονόμασαν σοβαρά «πόρτα». Για να το πούμε έτσι, στη βαθύσφαιρα υπήρχαν κύλινδροι με οξυγόνο και δοχεία με χημικό απορροφητή διοξειδίου του άνθρακα και υγρασίας, καθώς και πολυάριθμα όργανα παρατήρησης. Στον όγκο που έμεινε ελεύθερος τοποθετήθηκαν οι ερευνητές W. Beebe και O. Barton, διπλά λυγισμένοι. Ένας προβολέας εγκαταστάθηκε έξω από τη βιόσφαιρα, που φωτίζει το νερό πέρα από τον φυσικό φωτισμό, και ένα τηλέφωνο τοποθετήθηκε στο εσωτερικό για να επικοινωνεί με το πλοίο. Η βαθύσφαιρα κατέβηκε από το πλοίο σε ένα μόνο ατσάλινο καλώδιο που δεν περιστρέφεται.

Κατά την πρώτη τους κατάδυση κοντά στις Βερμούδες, οι W. Beebe και O. Barton έφτασαν σε βάθος 420 μέτρων. Το 1934 βούτηξαν στην ίδια περιοχή σε βάθος 923 μέτρων. Ο χρόνος που περνούσαν κάτω από το νερό υπολογιζόταν ήδη σε αρκετές δεκάδες λεπτά και μάλιστα αρκετές ώρες και περιοριζόταν από την παροχή αέρα και τις δυνατότητες αναγέννησής του. Κατά την περίοδο 1930–1934, κατέβηκαν στα βάθη τριάντα φορές και παρατήρησαν τον παράξενο κόσμο των υποβρύχιων κατοίκων από τα παράθυρα. Μεταξύ άλλων αποτελεσμάτων παρατήρησης, οι Beebe και Barton έλαβαν ενδιαφέροντα δεδομένα σχετικά με τη φασματική σύνθεση του ηλιακού φωτός σε διάφορα βάθη.

Τελικά, το καλοκαίρι του 1949, ο Μπάρτον, σε μια κολυμβήθρα ελαφρώς τροποποιημένου σχεδιασμού, βυθίστηκε μόνος του σε βάθος 1372 μέτρων από τις ακτές της Καλιφόρνια, κάτι που τότε ήταν ρεκόρ για αυτόν τον τύπο ωκεανογραφικού εξοπλισμού.

Καθώς κατέβαιναν στα βάθη του ωκεανού, η Beebe και ο Barton διατήρησαν τηλεφωνική επαφή με το πλήρωμα του πλοίου, κάτι που τους επέτρεψε να αισθάνονται ότι δεν ήταν εντελώς αποκομμένοι από τον υπόλοιπο κόσμο. Μα τι κουράγιο πρέπει να είχαν αυτοί οι άνθρωποι! Γνώριζαν καλά ότι η ζωή τους κατά τη διάρκεια κάθε κατάδυσης εξαρτιόταν μόνο από την αντοχή του καλωδίου και την αξιοπιστία της στερέωσής του. Αν είχε σπάσει το καλώδιο, κανείς δεν θα μπορούσε να τους σώσει· η βαριά βαθύσφαιρα θα είχε παραμείνει για πάντα στον βυθό της θάλασσας.

Τα κύρια μειονεκτήματα της βαθύσφαιρας είναι προφανή. Αυτή είναι, πρώτον, η ίδια η αρχή της βύθισης και ανάκτησης της συσκευής, δηλαδή η εξάρτηση από ένα πλοίο υποστήριξης επιφάνειας, η αδυναμία ανεξάρτητης ανόδου. Δεύτερον, η βαθύσφαιρα στο νερό (ή στον πυθμένα) είναι ακίνητη και οι ερευνητές παραμένουν παθητικοί παρατηρητές του περιβάλλοντος χώρου που βρίσκεται πιο κοντά στη βαθύσφαιρα.

Ελεύθερος από αυτά τα μειονεκτήματα μπαθυσκάφος- ένα πλήρως αυτόνομο ερευνητικό όχημα βαθέων υδάτων, η κίνηση του οποίου ελέγχεται από το ίδιο το πλήρωμα. Το υποβρύχιο δεν συνδέεται με κανέναν τρόπο με το συνοδευτικό σκάφος. Η επικοινωνία μεταξύ τους πραγματοποιείται μέσω ασυρμάτου και το πλοίο χρησιμοποιείται για να παραδώσει (ή να ρυμουλκήσει) το λουτρό από το λιμάνι στην περιοχή μελέτης και πίσω.

Η ιδέα του λουτρού υλοποιήθηκε από έναν Ελβετό φυσικό, καθηγητή Auguste Piccard. Κατά τον σχεδιασμό και τον υπολογισμό του βαθύσκαφου, ο Piccard χρησιμοποίησε την προσωπική του εμπειρία στο σχεδιασμό και τη λειτουργία ενός στρατοσφαιρικού μπαλονιού. Γεγονός είναι ότι για να λύσει κάποια από τα ερευνητικά του προβλήματα, αποφάσισε να ανέβει με ένα μπαλόνι στη στρατόσφαιρα. Για να το κάνει αυτό, σχεδίασε και το 1930 κατασκεύασε, με πόρους από το Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών του Βελγίου, ένα στρατοσφαιρικό μπαλόνι με σφραγισμένη γόνδολα και έναν κύλινδρο ανύψωσης γεμάτο με ήλιο. Σε αυτό το στρατοσφαιρικό μπαλόνι, ο Piccard το 1931 ανέβηκε στη στρατόσφαιρα και έφτασε σε ύψος 15.781 μέτρων, και το 1932, το στρατοσφαιρικό μπαλόνι μετέφερε τον σχεδιαστή του σε ύψος 16.201 μέτρων. Αν μιλάμε για ρεκόρ υψομέτρου, τότε μετά τον Piccard, το 1933, το στρατοσφαιρικό μπαλόνι της ΕΣΣΔ, το οποίο έλεγχαν ο καθηγητής E. Birnbaum και οι πιλότοι G. Prokofiev και K. Godunov, ανέβηκε σε ύψος 18.500 μέτρων και ένα χρόνο αργότερα το Το στρατοσφαιρικό μπαλόνι Osoaviakhim έφτασε σε ύψος 22 χιλιομέτρων Δυστυχώς, αυτή η πτήση τελείωσε τραγικά - συνέβη ένα ατύχημα και οι πιλότοι του στρατοσφαιρικού μπαλονιού P. Fedoseenko, I. Usyskin και A. Vasenko πέθαναν.

Ο Piccard ήταν ο πρώτος που κατάλαβε ότι οι κάθετες κινήσεις του στρατοσφαιρικού μπαλονιού και του βαθύσκαφου υπόκεινται σε ένα γενικό μοτίβο. Κατά την κάθοδο και την ανάβαση, και οι δύο εκτίθενται σε μεταβαλλόμενη εξωτερική πίεση. Το μπαλόνι της στρατόσφαιρας κινείται στην ατμόσφαιρα χάρη σε ένα μπαλόνι γεμάτο με ελαφρύ αέριο. Αυτό σημαίνει ότι το λουτρό πρέπει να έχει και ένα μπαλόνι, ένα είδος πλωτήρα, γεμάτο με μια ουσία ελαφρύτερη από το θαλασσινό νερό. Η φυσική κατάσταση της ουσίας για τον πλωτήρα πρέπει να είναι ίδια με το περιβάλλον, δηλαδή υγρό. Ως πλήρωση πλωτήρα επιλέχθηκε η βενζίνη. Όταν αλλάξει η πίεση, το περιβάλλον θαλασσινό νερό και η βενζίνη θα συμπιεστούν ή θα επεκταθούν σχεδόν στον ίδιο βαθμό και το κέλυφος του κυλίνδρου (πλωτήρας) δεν θα παραμορφωθεί, καθώς θα έχει την ίδια πίεση και στις δύο πλευρές.

Η γόνδολα του στρατοσφαιρικού μπαλονιού είναι ελαφριά, με λεπτά τοιχώματα, αφού η μεταβολή της πίεσης με το ύψος της ανύψωσης είναι ασήμαντη: ακόμη και στην υψηλότερη άνοδο θα είναι μικρότερη από μία ατμόσφαιρα. Οι συνθήκες λειτουργίας του λουτρού είναι εντελώς διαφορετικές: το αυλάκι του σε μεγάλα βάθη θα εκτεθεί σε πίεση νερού αρκετών χιλιάδων ατμοσφαιρών. Εξ ου και οι απαιτήσεις για την αντοχή των τοίχων του.

Έτσι, το λουτρό, όπως και το στρατοσφαιρικό μπαλόνι, αποτελείται από δύο κύρια μέρη: έναν κύλινδρο (πλωτήρα) γεμάτο βενζίνη και μια σφαιρική γόνδολα από ανθεκτικό χάλυβα που συνδέεται με αυτό. Το πλήρωμα στεγάζεται σε αυτή τη χαλύβδινη σφαίρα, όπου ο αέρας βρίσκεται σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση. Για να βυθιστεί το υποβρύχιο, ένα μέρος της βενζίνης απελευθερώνεται από τον κύλινδρο. Για να αποφύγουν το χτύπημα στον πυθμένα, οι υδροαύτες απορρίπτουν μέρος του έρματος, το οποίο είναι ατσάλινη βολή. Για οριζόντια κίνηση, χρησιμοποιείται μια μικρή προπέλα που κινείται από έναν ηλεκτροκινητήρα. Για να βγει στην επιφάνεια, πρέπει να επαναφέρετε ξανά το ballast. Το λουτρό είναι εξοπλισμένο με τον απαραίτητο εξοπλισμό για συστήματα υποστήριξης και ελέγχου της ζωής, καθώς και όργανα για υποβρύχια έρευνα. Φυσικά, οι αναλογίες μαζών και όγκων της χαλύβδινης σφαίρας, των μερών ελέγχου, του έρματος, της βενζίνης στον κύλινδρο και ούτω καθεξής υπολογίζονται αυστηρά για να διασφαλιστεί ο κάθετος ελιγμός και η αξιόπιστη ανάβαση του βαθύσκαφου.

Το πρώτο πειραματικό μοντέλο του λουτρού FRNS-2κατασκευάστηκε το 1950 και ανήκε στο γαλλικό ναυτικό. Συντομογραφία FRNSμεταφράζεται σημαίνει «Εθνικό Ίδρυμα Επιστημονικής Έρευνας». Πειραματικό μοντέλο λουτρού FRNS-2, κατασκευασμένο σε πλήρες μέγεθος, δοκιμάστηκε χωρίς πλήρωμα. Έπειτα τα λουτρά FRNS-3 και "Τεργέστη". Και τα τρία λουτρά είχαν το ίδιο σχέδιο γόνδολας. Η ατσάλινη γόνδολα, με άλλα λόγια, η καμπίνα του μπαθισκαφιού, είχε εσωτερική διάμετρο δύο μέτρων. Φιλοξενεί άνετα δύο άτομα που δεν χρειάζεται να κάθονται σκυμμένα στην εμβρυϊκή θέση στη μήτρα της μητέρας. Το πάχος του χυτού τοίχου είναι 9 εκ. και στην περιοχή που βρίσκονται τα παράθυρα αυξάνεται στα 15 εκ. Σύμφωνα με υπολογισμούς, μια τέτοια γόνδολα μπορεί να αντέξει την πίεση μιας στήλης νερού ύψους 16 χιλιομέτρων. Ένα λουτρό με μια τέτοια γόνδολα μπορεί να βυθιστεί στον πυθμένα οπουδήποτε στον Παγκόσμιο Ωκεανό: δεν υπάρχει βάθος στον ωκεανό μεγαλύτερο από 12 χιλιόμετρα. Το σώμα του πλωτήρα και τα τοιχώματα των δεξαμενών βενζίνης είναι κατασκευασμένα από φύλλο χάλυβα· δεν είναι σχεδιασμένα για υψηλή πίεση: το θαλασσινό νερό διέρχεται ελεύθερα από την τρύπα στον πυθμένα, εξισορροπώντας την πίεση μέσα και έξω από τον πλωτήρα. Δεν υπάρχει κίνδυνος ανάμειξης νερού και βενζίνης, καθώς η βενζίνη είναι ελαφρύτερη από το νερό και παραμένει πάντα πάνω από το νερό στο πάνω μέρος του πλωτήρα. Αντί για εύθραυστο γυαλί, για τα βυθιζόμενα παράθυρα χρησιμοποιείται εντελώς διαφανές γυαλισμένο πλεξιγκλάς. Το βάρος μιας γόνδολας με εξοπλισμό στον αέρα είναι 11 τόνοι, στο νερό είναι περίπου το μισό και μπορεί να εξισορροπηθεί με 15 κυβικά μέτρα βενζίνης. Λαμβάνοντας όμως υπόψη το ίδιο το βάρος του κελύφους πλωτήρα και τα τοιχώματα των δεξαμενών βενζίνης, καθώς και την απαραίτητη παροχή βενζίνης για κάθετους ελιγμούς και σε περίπτωση διαρροής, στους πλωτήρες των λουτρών FRNS-2Και FRNS-3γέμισε με 30 κυβικά μέτρα βενζίνης, και πλωτήρες "Τριέστα"– πάνω από 100 κυβικά μέτρα. Δύο προβολείς προσαρτήθηκαν στους πλωτήρες για να φωτίσουν το υποβρύχιο τοπίο.

Bathyscaphe "Τεργέστη"σχεδιάστηκε από τον Auguste Piccard, λαμβάνοντας υπόψη τη δική του εμπειρία κατά τη σχεδίαση του λουτρού FRNS-2. Ο γιος του, Jacques Piccard, παρείχε ενεργή βοήθεια στην οικοδόμηση της Τεργέστης. Bathyscaphe "Τεργέστη"κυκλοφόρησε τον Αύγουστο του 1953. Την περίοδο 1953–1957 Αρκετές καταδύσεις έγιναν στη Μεσόγειο Θάλασσα. Ο κύριος πιλότος ήταν ο Ζακ Πικκάρ, και έκανε τις πρώτες βουτιές μαζί με τον πατέρα του, που ήταν ήδη 69 ετών. Έτσι, το 1953, βούτηξαν μαζί στη Μεσόγειο Θάλασσα σε βάθος ρεκόρ 3.150 μέτρων για εκείνη την εποχή.

Ένα χρόνο αργότερα στο υποβρύχιο FRNS-3Οι Γάλλοι αξιωματικοί Georges Uau και Pierre Wilme βυθίστηκαν στη Μεσόγειο Θάλασσα σε βάθος άνω των 4 χιλιάδων μέτρων. Η κατάκτηση του βάθους έχει αρχίσει.

Το 1958 λουτρό "Τεργέστη"αγοράστηκε από το ναυτικό των ΗΠΑ και στη συνέχεια τροποποιήθηκε δομικά στη Γερμανία στο εργοστάσιο Krupp. Βασικά, η τροποποίηση συνίστατο στην κατασκευή μιας πιο ανθεκτικής γόνδολας. Κατά την περίοδο 1958-1960 Ο κύριος πιλότος του λουτρού της Τεργέστης παρέμεινε ο Jacques Piccard, ο οποίος τότε είχε ήδη γίνει καθηγητής και είχε αποκτήσει μεγάλη εμπειρία στις καταδύσεις βαθέων υδάτων. Και στις αρχές του 1960, ο Jacques Piccard αποφάσισε να κάνει την επόμενη, 65η, βουτιά του στο βαθύτερο μέρος του Παγκόσμιου Ωκεανού - στην τάφρο Mariana.

Το 1959, στην περιοχή του νησιού Guem, κοντά στο βαθύτερο σημείο της τάφρου των Μαριάνων, δούλεψε το σοβιετικό ερευνητικό σκάφος Vityaz, του οποίου οι ηχώδες κατέγραψαν βάθος 11.022 μέτρων. Ήταν εδώ που κατευθύνθηκε η αποστολή του Jacques Piccard στα βαθιά νερά, αποτελούμενη από τα βοηθητικά σκάφη Lewis και Wondenks. Ο τελευταίος ρυμούλκησε πίσω του λουτρό "Τεργέστη". Αφού προσδιορίστηκε με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια η θέση του βάθους των έντεκα χιλιομέτρων, ξεκίνησε η κατάδυση. Στις 23 Ιανουαρίου 1960, στις 8:23 π.μ., η Τεργέστη εκτοξεύτηκε στον πυθμένα της τάφρου των Μαριανών. Μαζί με τον Jacques Piccard στη γόνδολα του λουτρού ήταν και ο υπολοχαγός του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ Don Walsh. Και οι δύο υδραύτες κατανοούσαν ξεκάθαρα το επίπεδο κινδύνου στον οποίο εκτέθηκαν. Ήξεραν ότι μέχρι να φτάσουν στον βυθό, η συνολική πίεση του νερού στους τοίχους της γόνδολας θα ήταν 170 χιλιάδες τόνοι. Υπό την επίδραση αυτού του τερατώδους φορτίου, η διάμετρος της χαλύβδινης σφαίρας θα μειωθεί κατά 3,7 χιλιοστά. Και αν εμφανιστεί έστω και μια μικρή ρωγμή, τότε υπό πίεση 1100 ατμοσφαιρών ένας πίδακας θα χτυπήσει το εσωτερικό της γόνδολας, η καταστροφική δύναμη της οποίας θα υπερβαίνει τη δύναμη μιας έκρηξης πολυβόλου. Ευτυχώς, όλα πήγαν καλά, αν και όχι χωρίς κάποια τραχιά σημεία. Σε βάθος περίπου τεσσάρων χιλιομέτρων, ο πομπός υπερήχων που παρείχε επικοινωνία με το πλοίο σταμάτησε να λειτουργεί, αλλά σύντομα η σύνδεση άρχισε να λειτουργεί ξανά. Στο όγδοο χιλιόμετρο βάθους έσκασε ένα παράθυρο στον συνδετικό προθάλαμο, αλλά αυτό δεν εγκυμονούσε κίνδυνο. Το πώς ο Ζακ και ο Ντον άντεξαν αυτά τα προβλήματα είναι εύκολο να μαντέψει κανείς. Στη μία το μεσημέρι ο D. Walsh ανέφερε ότι "Τεργέστη"βυθίστηκε στον πάτο. Ήταν ο επίπεδος, πυκνός πυθμένας της τάφρου των Μαριανών. Το βάθος που επιτεύχθηκε ήταν 10919 μέτρα. Αυτό το ρεκόρ δεν θα καταρριφθεί ποτέ, γιατί δεν έχει νόημα σε κανένα νέο ρεκόρ, γιατί το μέγιστο βάθος του ωκεανού είναι μόνο 103 μέτρα μεγαλύτερο. Η κατάδυση στην Τεργέστη διήρκεσε 5 ώρες, η ανάβαση κράτησε περίπου 3 ώρες και ο χρόνος που δαπανήθηκε στον βυθό ήταν περίπου 20 λεπτά. Σε βάθος περίπου 11 χιλιομέτρων, οι aquanauts κατάφεραν να δουν ένα μικρό ψαράκι παρόμοιο με καλκάνι, καθώς και μια γαρίδα.

Μεταξύ άλλων καταδύσεων "Τριέστα", μερικώς εκσυγχρονισμένο, σημειώνουμε τις καταδύσεις του στον Ατλαντικό Ωκεανό τον Απρίλιο του 1963 για την αναζήτηση του εξαφανισμένου πυρηνικού υποβρυχίου του αμερικανικού ναυτικού USS Thresher SSN-593. Το φθινόπωρο του 1963, το βυθισκάφιο "Τεργέστη"διαλύθηκε.

Μετά την ανακατασκευή, αυτό το λουτρό έλαβε το όνομα "Τεργέστη-ΙΙ". Αυτή η τροποποίηση είχε μια πιο ανθεκτική γόνδολα με εξωτερική διάμετρο 2,16 m, με πάχος τοιχώματος 127 mm, που ζύγιζε 13 τόνους στον αέρα και 8 τόνους στο νερό. Μια χρήσιμη σχεδιαστική τροποποίηση του λουτρού ήταν η τοποθέτηση εσωτερικών καρινών στο σώμα του πλωτήρα και ενός εξωτερικού σταθεροποιητή. Αυτό έγινε για να αποφευχθεί η εμφάνιση ανατροπής ή να μειωθεί - εξάλλου, ρεύματα και κύματα στον ωκεανό υπάρχουν, όπως είναι γνωστό, όχι μόνο στα ανώτερα στρώματα του νερού, αλλά και στα βάθη.

"Τεργέστη-ΙΙ"το 1964 έκανε επίσης αρκετές καταδύσεις αναζητώντας το υποβρύχιο Thrasher, αλλά απέτυχαν.

Ένα όχημα βαθέων υδάτων διαφορετικού μοντέλου σχεδιάστηκε από τους Γάλλους στρατιωτικούς μηχανικούς Georges Uau και Pierre Wilme. Το 1962, το τριθέσιο λουτρό τους "Αρχιμήδης"με μικτό γαλλο-ιαπωνικό πλήρωμα, βυθίστηκε στον πυθμένα της Τάφρου Izu-Bonnin στα ανοικτά των ακτών της Ιαπωνίας σε βάθος 9180 μέτρων. Το 1964, με τη βοήθεια αυτού του λουτρού, Γάλλοι ειδικοί εξερεύνησαν τον πυθμένα μιας από τις βαθύτερες τάφρες στο Πουέρτο Ρίκο στον Ατλαντικό Ωκεανό, κατεβαίνοντας σε βάθος 8550 μέτρων.

Με τη βοήθεια οχημάτων βαθέων υδάτων, ερευνητές από διάφορες χώρες είχαν την ευκαιρία να δουν με τα μάτια τους τον βυθό και τους κατοίκους του στα βαθύτερα σημεία του Παγκοσμίου Ωκεανού, όπως η τάφρο Μαριάνα ή Πουέρτο Ρίκο. Αυτό ήταν ακόμη πιο σημαντικό γιατί μέχρι τα μέσα του εικοστού αιώνα, πολλοί επιστήμονες αμφισβήτησαν την πιθανότητα οποιασδήποτε ζωής σε βάθος άνω των 7 χιλιάδων μέτρων, όπου βασίλευε το απόλυτο σκοτάδι και το αιώνιο κρύο. Για παράδειγμα, στον πυθμένα της τάφρου των Μαριάνων, σε βάθος περίπου 11 χιλιομέτρων, όπου ο Ζακ Πικκάρ και ο Ντον Γουόλς κατέβηκαν τον Ιανουάριο του 1960, η θερμοκρασία του νερού που καταγράφηκε από το θαλάσσιο θερμόμετρο ήταν μόνο 3,4 ° C.

Όλα αυτά είναι αλήθεια. Αλλά, από την άλλη πλευρά, τα βάθη των ωκεανών 10–11 km εξακολουθούν να είναι η εξαίρεση και όχι ο κανόνας. Η περιοχή του πυθμένα του ωκεανού σε αυτό το βάθος είναι ένα πολύ μικρό μέρος της συνολικής επιφάνειας του ωκεάνιου πυθμένα. Η μεγαλύτερη περιοχή καταλαμβάνεται από περιοχές του πυθμένα του ωκεανού βάθους έως και 4–6 km και το βάθος του ράφι είναι ακόμη πολύ μικρότερο. Για να λυθούν τα περισσότερα επιστημονικά προβλήματα της ωκεανολογίας δεν χρειάζεται καθόλου να κατέβουμε στα βαθύτερα σημεία του ωκεανού. Οι συσκευές που έχουν σχεδιαστεί να λειτουργούν σε ακραία βάθη (10–12 km) απαιτούν πολύ μεγάλο υλικό και χρηματικό κόστος σε όλα τα στάδια του κύκλου ζωής: κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, της κατασκευής, της δοκιμής και της λειτουργίας. Τέτοιες δαπάνες υπολογίζονται σε πολλές εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια. Φυσικά, τα οχήματα βαθέων υδάτων πρέπει να πληρούν τις υψηλότερες απαιτήσεις αξιοπιστίας. Για λειτουργία σε βάθη έως 4–6 χιλιόμετρα, έχουν σχεδιαστεί και κατασκευαστεί λιγότερο ακριβές και αρκετά αξιόπιστες συσκευές. Για να βουτήξετε σε τέτοιο βάθος, μπορεί να απουσιάζει ένας κύλινδρος πλωτήρα και η γόνδολα, η οποία αντιμετωπίζει χαμηλότερα φορτία, είναι κατασκευασμένη από λιγότερο ανθεκτικό υλικό και έχει αυξημένες διαστάσεις, δημιουργώντας καλύτερες συνθήκες για να εργαστεί το πλήρωμα.

Το 1965, ο Αμερικανός σχεδιαστής E. Wenk κατασκεύασε ένα λουτρό "Αλουμιναύτης"για εργασίες σε βάθη έως 4500 μέτρα. Αυτό το λουτρό δεν έχει πλωτήρα και το σώμα από κράμα αλουμινίου είναι σχεδιασμένο για τρεις υδροναύτες, για την εργασία και την ανάπαυση των οποίων έχουν δημιουργηθεί οι βέλτιστες συνθήκες: πτυσσόμενες κουκέτες, συσκευές θέρμανσης και άλλα. Το πλήρωμα μπορεί να εργάζεται στο υποβρύχιο συνεχώς όλη την ημέρα.

Την ίδια χρονιά (1965) κατασκευάστηκε βαθύσκαφος "Άλβιν", που πήρε το όνομά του από τον σχεδιαστή του, τον Αμερικανό ωκεανογράφο Allen Weine. Η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε βάθη έως και 1800-2000 μέτρα. Ένα πλήρωμα τριών ατόμων μπορεί να παραμείνει στη συσκευή για μια ολόκληρη μέρα. Χρήση της συσκευής "Άλβιν" ("ALVIN") έχει πραγματοποιηθεί ένας αριθμός επιτυχημένων υδρολογικών και βιολογικών μελετών. Ας μιλήσουμε για μία από αυτές τις μελέτες.

Το 1977, Αμερικανοί γεωλόγοι και γεωχημικοί πραγματοποίησαν μια έρευνα σε ένα τμήμα του βυθού του Ειρηνικού Ωκεανού στα ανοικτά των ακτών του Ισημερινού. Σε αυτή την περιοχή υπάρχουν ορμητήρια της υποθαλάσσιας κορυφογραμμής του Ειρηνικού. Βγαίνοντας από τον ωκεανό, υψώνονται πάνω από το νερό με τη μορφή των ηφαιστειακών νησιών Γκαλαπάγκος. Επί "Άλβιν"Εγκαταστάθηκαν όργανα που καταγράφουν συνεχώς τη θερμοκρασία του θαλασσινού νερού και επιτρέπουν τη λήψη του για μεταγενέστερη ανάλυση. Υπήρχε επίσης εξοπλισμός με τη μορφή μηχανικού βραχίονα για τη λήψη δειγμάτων εδάφους βυθού και ακίνητων ζώων. Ανάμεσα στους άψυχους χώρους του πυθμένα του ωκεανού, καλυμμένους με παγωμένες αποθέσεις λάβας, ανάμεσα σε βουνίσια φαράγγια γεμάτα με τεράστιες πέτρες, οι παρατηρητές είδαν ένα φαρδύ λευκό δαχτυλίδι με διάμετρο περίπου 50 μέτρων και στη συνέχεια αρκετούς ακόμη παρόμοιους δακτυλίους με διάμετρο 50 έως 100 μέτρα . Αυτοί οι δακτύλιοι αποδείχτηκαν ζωντανοί: αποτελούνταν από χιλιάδες μεγάλα μαλάκια με παχιά λευκά κοχύλια. Τα κελύφη ορισμένων δίθυρων έφταναν τα 30–40 cm σε μήκος. Εδώ κινούνταν και λευκά καβούρια και κάποια άλλα καρκινοειδή. Τα ψάρια κολύμπησαν γύρω από αυτούς τους δακτυλίους. Οταν "Άλβιν"αιωρούνταν πάνω από το κέντρο των δακτυλίων, το εξωτερικό θερμόμετρο έδειξε τη θερμοκρασία του νερού έως και 22°C. Το νερό στη μικρή γύρω περιοχή θερμάνθηκε σε αυτή τη θερμοκρασία από υδροθερμικές οπές που αναβλύζουν μέσα από ρωγμές κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού. Οι κάτοικοι των βαθέων υδάτων του ωκεανού δεν είναι συνηθισμένοι στο ζεστό νερό. Ως εκ τούτου, βρίσκονταν σε μια ορισμένη απόσταση από τους θερμούς πίδακες, σχηματίζοντας δακτυλίους γύρω από ρωγμές στον πυθμένα του ωκεανού. Η θερμοκρασία του νερού στο οποίο βρίσκονταν αυτά τα πλάσματα δεν ξεπερνούσε τους 3-4 βαθμούς. Καταδύσεις "Alvina"οδήγησε σε πολλές ανακαλύψεις ταυτόχρονα. Πρώτον, αποκαλύφθηκε η παρουσία υδροθερμικών πηγών σε αυτήν την περιοχή του πυθμένα του ωκεανού, παρέχοντας συνθήκες για την ύπαρξη ποικιλίας ζώων, τα περισσότερα από τα οποία, σύμφωνα με τους ζωολόγους, ήταν προηγουμένως άγνωστα στην επιστήμη. Δεύτερον, ανακαλύφθηκε η πηγή και η μέθοδος διατροφής αυτών των ζώων σε μεγάλα βάθη (2000–3000 μέτρα). Αποδείχθηκε ότι τα βακτήρια του θείου, τα οποία συντίθενται από το διοξείδιο του άνθρακα και το υδρόθειο που προέρχονται από τα έγκατα της Γης, χρησιμεύουν ως τροφή για τα μαλάκια και τα σκουλήκια κοντά σε αυτές τις υποβρύχιες ιαματικές πηγές. Οι μύδες και τα σκουλήκια, με τη σειρά τους, είναι τροφή για ψάρια και καβούρια.

Από τη δεκαετία του 1960, εκατοντάδες υποβρύχια οχήματα έχουν σχεδιαστεί και κατασκευαστεί στη Ρωσία, τις ΗΠΑ, τον Καναδά, την Ιαπωνία, τη Γερμανία, τη Γαλλία και άλλες χώρες για να εκτελούν διάφορες εργασίες στο ράφι. Το εκτιμώμενο βάθος βύθισης τέτοιων συσκευών ποικίλλει: από 200 έως 2000 μέτρα.

Όσον αφορά τις συσκευές που μπορούν να καταδύονται στα ακραία βάθη του Παγκόσμιου Ωκεανού, αυτή τη στιγμή δεν υπάρχουν περισσότερες από δώδεκα από αυτές σε όλο τον κόσμο.

Ολοκληρώνοντας το θέμα για τα επιστημονικά οχήματα βαθέων υδάτων, ας σημειώσουμε ξεχωριστά το ρωσικό ερευνητικό συγκρότημα που ονομάζεται "Κόσμος".

Οι υποβρύχιοι εξερευνητές οφείλουν την ευκαιρία να βουτήξουν στον βυθό της θάλασσας στον Ελβετό επιστήμονα-εφευρέτη Auguste Piccard. Ως καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο των Βρυξελλών, ο Piccard συμμετείχε ενεργά στην ατμοσφαιρική έρευνα, συμμετέχοντας ενεργά στην προετοιμασία και την υλοποίηση αρκετές πτήσειςσε στρατοσφαιρικά μπαλόνια.

Η πρώτη πτήση πραγματοποιήθηκε στις 27 Μαΐου 1931 από τοποθεσία στο Άουγκσμπουργκ· συμμετείχε, εκτός από τον Auguste Piccard, ο Paul Kipfer. Επιστήμονεςέφτασε στη στρατόσφαιρα για πρώτη φορά στην ιστορία. Το ύψος που κατάφεραν να φτάσουν ήταν 15.785 μέτρα.

Η δεύτερη πτήση πραγματοποιήθηκε το 1932, στις 18 Αυγούστου. Αυτή τη φορά ο Max Cozins απογειώθηκε με τον Piccard. Η εκτόξευση της στρατόσφαιρας έγινε από τη Ζυρίχη και το ύψος που έφτασε ήταν 16.200 μέτρα. Συνολικά, ο Auguste Piccard συμμετείχε σε 27 πτήσεις, φτάνοντας σε μέγιστο ύψος τα 23.000 μέτρα.

Στα μέσα της δεκαετίας του 1930, ο Piccard σκέφτηκε να χρησιμοποιήσει πιθανώς ένα μπαλόνι με σφραγισμένη γόνδολα (έτσι έμοιαζαν τα στρατοσφαιρικά μπαλόνια) για να εξερευνήσει τα βάθη των ωκεανών απρόσιτα για τον άνθρωπο. Αλίμονο, άρχισε Ο δεύτερος Παγκόσμιος πόλεμοςδεν του επέτρεψε να φέρει στο λογικό συμπέρασμα τις εξελίξεις που ξεκίνησαν το 1937.

Ο Piccard επέστρεψε σε αυτούς το 1945 όταν τελείωσε ο πόλεμος. Η συσκευή που προέκυψε ονομάστηκε βαθύσκαφος, σχηματίζοντας μια λέξη από ελληνικές ρίζες που σημαίνει «βαθύ» και «πλοίο». Η δημιουργία του Piccard έμοιαζε κάπως έτσι: μια σφραγισμένη χαλύβδινη γόνδολα για το πλήρωμα, στην οποία ήταν συνδεδεμένος ένας μεγάλος πλωτήρας γεμάτος βενζίνη για να εξασφαλίσει άνωση. Για να μπορέσει να βγει στην επιφάνεια μετά από μια κατάδυση, χρησιμοποιήθηκαν αρκετοί τόνοι έρματος από χάλυβα. Το έρμα συγκρατήθηκε στη θέση του από ηλεκτρομαγνήτες κατά τη διάρκεια της κατάδυσης. Αυτός ο σχεδιασμός εξασφάλιζε ότι το λουτρό θα επέπλεε ακόμη και σε περίπτωση πιθανής βλάβης του εξοπλισμού.

Τα πρώτα οχήματα βαθέων υδάτων

ΠρώταΤο λουτρό έλαβε την κωδική ονομασία FNRS-2, οι δοκιμές του έγιναν το 1948 και δύο χρόνια αργότερα η συσκευή μεταφέρθηκε στον γαλλικό στόλο. Μέχρι το 1954, έγιναν αρκετές τροποποιήσεις στο FNRS-2. Ως αποτέλεσμα, το λουτρό με το πλήρωμα επί του σκάφους έγινε κατάδυσησε βάθος 4.176 μέτρων.

Η επόμενη συσκευή που δούλεψε ο Auguste Piccard μαζί με τον γιο του Jacques ήταν το λουτρό "Trieste", που συναρμολογήθηκε στα ναυπηγεία της ιταλικής πόλης της Τεργέστης, από το οποίο πήρε το όνομά του. Ήταν σε αυτή τη συσκευή που ο Ζακ Πικάρ, μαζί με τον υπολοχαγό του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ, Ντον Γουόλς, έκαναν την πρώτη βουτιά στον πυθμένα της τάφρου των Μαριανών - το βαθύτερο μέρος στους ωκεανούς του κόσμου. Ο ερευνητής έφτασε σε βάθος 10.916 μέτρων.

Στην πραγματικότητα, υπάρχουν μόνο πέντε λουτρά (με πλωτήρα βενζίνης) στην ιστορία, δύο από αυτά (FNRS-2 και Τεργέστη) σχεδιάστηκαν από τον Auguste Piccard. Άλλα κέρδη δημιουργήθηκαν στις ΗΠΑ (Τεργέστη-2), στη Γαλλία (Αρχιμήδης) και στην ΕΣΣΔ (Poisk-6).

ΙστορίαΗ περαιτέρω υποβρύχια έρευνα συνδέεται ήδη με επανδρωμένα οχήματα βαθέων υδάτων, τα οποία επίσημα δεν είναι λουτρά, καθώς ο σχεδιασμός τους δεν έχει πλωτήρα γεμάτο βενζίνη. Μία από αυτές τις συσκευές θα συζητηθεί περαιτέρω.

Υποβρύχια βαθέων υδάτων "Mir"

Γενικά υπάρχουν δύο συσκευές. Σήμερα και τα δύο χρησιμοποιούνται από τη Ρωσική Ακαδημία Επιστημών και βασίζονται στο ερευνητικό σκάφος Akademik Mstislav Keldysh. Η ιστορία του διαστημικού σκάφους Mir ξεκίνησε στις αρχές της δεκαετίας του 1980, όταν η Ακαδημία Επιστημών της ΕΣΣΔ αποφάσισε να αποκτήσει συσκευές για έρευνα βαθέων υδάτων.

Δεν ήταν δυνατή η δημιουργία τέτοιων συσκευών στην επικράτεια της ΕΣΣΔ και έγινε προσπάθεια να παραγγελθούν στο εξωτερικό. Ως αποτέλεσμα, προέκυψε μια διπλωματική κρίση μεταξύ των Ηνωμένων Πολιτειών και της Σοβιετικής Ένωσης. Προέκυψε σε σχέση με μια διεθνή συνθήκη, σύμφωνα με την οποία ορισμένες χώρες, συμπεριλαμβανομένου του Καναδά, με τις οποίες διεξήχθησαν αρχικά διαπραγματεύσεις για την κατασκευή της συσκευής, δεν έχουν το δικαίωμα να "εξάγουν προηγμένες τεχνολογίες στην ΕΣΣΔ".

Ως αποτέλεσμα, η κατασκευή του διαστημικού σκάφους Mir πραγματοποιήθηκε στη Φινλανδία. Ωστόσο, ακόμη και σε αυτή την περίπτωση υπήρξαν κάποια διπλωματικά προβλήματα. Όπως και να έχει, οι συσκευές τελικά όχι μόνο κατασκευάστηκαν, αλλά και τέθηκαν σε λειτουργία με επιτυχία.

Η ιδέα των συσκευών και η ανάπτυξή τους είναι εξ ολοκλήρου αξία σοβιετικών επιστημόνων και σχεδιαστών. Οι συσκευές Mir κατασκευάστηκαν το 1987 από τη φινλανδική εταιρεία Rauma Repola και τοποθετήθηκαν στο μητρικό πλοίο. Το σκάφος βάσης - "Akademik Mstislav Keldysh" - εγκατέλειψε τις γλίστρες του φινλανδικού ναυπηγείου Hollming στην πόλη Rauma το 1981. Σήμερα το πλοίο και οι συσκευές ανήκουν στο Ινστιτούτο Ωκεανολογίας που φέρει το όνομά του. Π.Π. Shirshov RAS.

Παγκόσμια δομή"

Το σώμα της συσκευής είναι μια σφαιρική γόνδολα κατασκευασμένη από μαρτενσιτικό, εξαιρετικά ντοπαρισμένοχάλυβας, με περιεκτικότητα σε νικέλιο 18%. Ως μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιούνται μπαταρίες νικελίου-καδμίου των 100 kWh.

Στο πλοίο υπάρχουν θέσεις για τρία μέλη του πληρώματος: έναν πιλότο, έναν μηχανικό και έναν επιστήμονα-παρατηρητή. Ο παρατηρητής και ο μηχανικός ξαπλώνουν σε πλάγια συμπόσια, ο πιλότος κάθεται ή γονατίζει σε μια θέση μπροστά από τον πίνακα οργάνων. Παρέχεται επίσης σύστημα έκτακτης ανάγκης διάσωσης.

Πεδίο εφαρμογής

Οριο βάθος, προσβάσιμο στις συσκευές Mir είναι 6.000 μέτρα. Αυτό επιτρέπει την έρευνα που στοχεύει διαφορετικά αποτελέσματα. Για παράδειγμα, οι συσκευές χρησιμοποιήθηκαν για την εξέταση του τόπου βύθισης του υποβρυχίου Komsomolets.

Από τη στιγμή της θέσης σε λειτουργία μέχρι το 1991, το διαστημόπλοιο Mir συμμετείχε σε 35 ερευνητικές αποστολές στον Ειρηνικό, τον Ατλαντικό και τον Ινδικό ωκεανό. Μετά την κατάρρευση της ΕΣΣΔ, οι συσκευές Mir χρησιμοποιήθηκαν για έρευνα Λίμνη Βαϊκάλη, αυτή η αποστολή πραγματοποιήθηκε το 2008. Το 2011, οι συσκευές χρησιμοποιήθηκαν στην Ελβετία για τη μελέτη της λίμνης της Γενεύης.

Δωρεάν ηλεκτρονική εγκυκλοπαίδεια Wikipedia, ενότητα «Μαθυσκάφος».
Δωρεάν ηλεκτρονική εγκυκλοπαίδεια Wikipedia, ενότητα "Επανδρωμένο όχημα βαθέων υδάτων "FNRS-2"
Δωρεάν ηλεκτρονική εγκυκλοπαίδεια Wikipedia, ενότητα "Τεργέστη (βαθύσκαφο)"
Δωρεάν ηλεκτρονική εγκυκλοπαίδεια Wikipedia, ενότητα "Κόσμος (οχήματα βαθέων υδάτων)".
Yurnev A.P. Ακατοίκητα υποβρύχια οχήματα.

Εγκυκλοπαιδικό YouTube

1 / 5
Απαντώντας στο ερώτημα γιατί, μετά το στρατοσφαιρικό μπαλόνι, άρχισε να σχεδιάζει ένα βαθύσκαφο, ο Auguste Piccard σημείωσε ότι

Αυτές οι συσκευές είναι εξαιρετικά παρόμοιες μεταξύ τους, αν και ο σκοπός τους είναι αντίθετος.

Με το χαρακτηριστικό του χιούμορ εξήγησε:

Ίσως η μοίρα θέλησε να δημιουργήσει αυτή την ομοιότητα ακριβώς για να μπορέσει ένας επιστήμονας να εργαστεί για τη δημιουργία και των δύο συσκευών...

Φυσικά, η κατασκευή ενός λουτρού δεν είναι διασκεδαστική για τα παιδιά. Υπάρχει ένας άπειρος αριθμός πολύπλοκων προβλημάτων που πρέπει να λυθούν. Δεν υπάρχουν όμως ανυπέρβλητες δυσκολίες!

Ογκίστ Πικάρ

Σχέδιο

Σχέδιο Bathyscaphe FNRS-3 Πολύ υποσχόμενο για χρήση ως πλήρωσης πλωτήρα λίθιο- ένα μέταλλο με πυκνότητα σχεδόν τη μισή από αυτή του νερού (ακριβέστερα 534 kg/m3), αυτό σημαίνει ότι ένα κυβικό μέτρο λιθίου μπορεί να κρατήσει στην επιφάνεια σχεδόν 170 κιλά περισσότερα από ένα κυβικό μέτρο βενζίνης. Ωστόσο, το λίθιο είναι ένα αλκαλικό μέταλλο που αντιδρά ενεργά με το νερό· αυτές οι ουσίες πρέπει με κάποιο τρόπο να διαχωριστούν αξιόπιστα και να μην αφεθούν να έρθουν σε επαφή. Μηχανικές ιδιότητες ορισμένων δομικών υλικών
Το λουτρό λαμβάνει ενέργεια από μπαταρίες. Το μονωτικό υγρό περιβάλλει τις τράπεζες και τον ηλεκτρολύτη της μπαταρίας και η πίεση του θαλασσινού νερού μεταδίδεται σε αυτό μέσω μιας μεμβράνης. Οι μπαταρίες δεν καταστρέφονται σε μεγάλα βάθη.
Το λουτρό οδηγείται από ηλεκτρικούς κινητήρες, οι προπέλες είναι έλικες. Οι ηλεκτρικοί κινητήρες προστατεύονται με τον ίδιο τρόπο όπως οι μπαταρίες. Αν το βαθύσκαφο δεν έχει πηδάλιο πλοίου, τότε η στροφή γινόταν ανοίγοντας μόνο έναν κινητήρα και η στροφή σχεδόν στη θέση του έγινε με το κίνημα των μηχανών σε διαφορετικές κατευθύνσεις.
Η ταχύτητα καθόδου και ανάβασης του βαθύσκαφου στην επιφάνεια ρυθμίζεται με την πτώση του κύριου έρματος με τη μορφή σφαιρών από χάλυβα ή χυτοσίδηρο, που βρίσκεται σε αποθήκες σε σχήμα χωνιού. Στο στενότερο σημείο της χοάνης υπάρχουν ηλεκτρομαγνήτες· όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει υπό την επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου, η βολή φαίνεται να «στερεοποιείται»· όταν το ρεύμα σβήσει, χύνεται έξω.
Ένα λουτρό με πλωτήρα γεμάτο λίθιο θα είχε ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό. Δεδομένου ότι το λίθιο είναι πρακτικά ασυμπίεστο, κατά την κατάδυση, η σχετική άνωση του βαθύσκαφου θα αυξηθεί (στο βάθος αυξάνεται η πυκνότητα του θαλασσινού νερού) και το λουτρό θα «παγώσει». Το λουτρό πρέπει να έχει θήκη αντιστάθμισης με βενζίνη. για να συνεχιστεί η κάθοδος, είναι απαραίτητο να απελευθερωθεί μέρος της βενζίνης, μειώνοντας έτσι την άνωση.
Το σύστημα ανάβασης έκτακτης ανάγκης αποτελείται από έρμα έκτακτης ανάγκης που αναρτάται από πτυσσόμενες κλειδαριές. Οι κλειδαριές δεν ανοίγουν με ηλεκτρομαγνήτες· για να επαναφέρετε αρκεί να απενεργοποιήσετε το ηλεκτρικό ρεύμα. Οι μπαταρίες και το υδραυλικό σχοινί έχουν παρόμοια στερέωση - ένα μακρύ, χωρίς πλεκτό, ελεύθερα κρεμασμένο χαλύβδινο σχοινί ή αλυσίδα αγκύρωσης. Η υδραυλική πτώση έχει σχεδιαστεί για να μειώνει την ταχύτητα καθόδου (μέχρι πλήρη διακοπή) απευθείας στον πυθμένα της θάλασσας. Εάν οι μπαταρίες αποφορτιστούν, το έρμα, οι μπαταρίες και η υδραυλική σταγόνα αποφορτίζονται αυτόματα και το λουτρό αρχίζει να ανεβαίνει στην επιφάνεια.

Καταδύσεις και επιφάνειες βαθύσκαφων
- Το λουτρό συγκρατείται στην επιφάνεια λόγω των διαμερισμάτων που είναι γεμάτα με βενζίνη και λόγω του γεγονότος ότι οι δεξαμενές έρματος νερού, ο άξονας για την προσγείωση του πληρώματος στη γόνδολα και ο ελεύθερος χώρος στις αποθήκες με βολή γεμίζουν με αέρα.
- Αφού οι δεξαμενές έρματος νερού, ο άξονας για την προσγείωση του πληρώματος στη γόνδολα και ο ελεύθερος χώρος στις αποθήκες με βολή γεμίσουν με νερό, ξεκινά η κατάδυση. Αυτοί οι όγκοι διατηρούν μια σταθερή σύνδεση με τον εξωλέμβιο χώρο για να εξισορροπηθεί η υδροστατική πίεση και να αποφευχθεί η παραμόρφωση του κύτους.
- Δεδομένου ότι η βενζίνη (σε υψηλή πίεση) συμπιέζεται περισσότερο από το νερό, η δύναμη άνωσης μειώνεται, η ταχύτητα καθόδου του βαθύσκαφου αυξάνεται και το πλήρωμα πρέπει να ρίχνει συνεχώς έρμα (ατσάλινη βολή).
Ας προσδιορίσουμε τη μάζα μιας κούφιας μπάλας: G = 1 6 π (D 3 − d 3) γ m (\displaystyle G=(\frac (1)(6))\pi (D^(3)-d^(3))\γάμα _(m) )
Ας προσδιορίσουμε τη μάζα του νερού που έχει μετατοπίσει η μπάλα (όταν είναι πλήρως βυθισμένη): V = 1 6 π D 3 γ v (\displaystyle V=(\frac (1)(6))\pi D^(3)\gamma _(v)), Οπου
D (\displaystyle D)- εξωτερική διάμετρος της βαθύσφαιρας.
D (\displaystyle d)- εσωτερική διάμετρος της βαθύσφαιρας.
- ειδικό βάρος του υλικού από το οποίο είναι κατασκευασμένο το σώμα της βαθύσφαιρας.
γ v (\displaystyle \gamma _(v))- ειδικό βάρος του θαλασσινού νερού.
π (\displaystyle \pi )- Πι" .
Μας ενδιαφέρει το πάχος του τοιχώματος της βαθύσφαιρας, στο οποίο είναι δυνατή η κολύμβηση στη στήλη του νερού: S = D − d 2 (\displaystyle S=(\frac (D-d)(2)))
Επομένως, εξισώνουμε και τις δύο εξισώσεις (αφού V = G (\displaystyle V=G)) :
1 6 π (D 3 − d 3) γ m = 1 6 π D 3 γ v (\displaystyle (\frac (1)(6))\pi (D^(3)-d^(3))\gamma _(m)=(\frac (1)(6))\pi D^(3)\γάμα _(v))
Τώρα ας χωρίσουμε και τα δύο μέρη στο προϊόν 1 6 π D 3 (\displaystyle (\frac (1)(6))\pi D^(3)), μετά από το οποίο παίρνουμε: (γ m − d 3 D 3) γ m = γ v (\στυλ εμφάνισης (\γάμα _(m)-(\frac (d^(3))(D^(3)))\γάμα _(m) =\γάμα_(v))
Τώρα ας ορίσουμε τη σχέση d D (\displaystyle (\frac (d)(D))), διαιρώντας την προηγούμενη ισότητα με γ m (\displaystyle \gamma _(m)), παίρνουμε d D = 1 − γ v γ m 3 (\displaystyle (\frac (d)(D))=(\sqrt[(3)](1-(\frac (\gamma _(v))(\gamma _ (Μ))))))
Ας πάρουμε: ειδικό βάρος του θαλασσινού νερού γ v = 1, 025 (\displaystyle \γάμα _(v)=1.025), ειδικό βάρος χάλυβα γ m = 7, 85 (\displaystyle \γάμα _(m)=7,85), Επειτα d D = 0 , 9544 (\displaystyle (\frac (d)(D))=0,9544), από εδώ S = D − d 2 = D 1 − 0 , 9544 2 = 0 , 0229 D (\displaystyle S=(\frac (D-d)(2))=D(\frac ((1)-(0,9544)) (2 ))=0,0229D)
Έτσι, για να επιπλέει μια κοίλη χαλύβδινη σφαίρα στη στήλη νερού, το πάχος του τοιχώματος της πρέπει να είναι 0,0225 (\displaystyle 0,0225)εξωτερική διάμετρος. Εάν ο τοίχος είναι πιο παχύς, η κολυμβήθρα θα βυθιστεί (πέσει στο κάτω μέρος), εάν είναι πιο λεπτός, θα επιπλεύσει στην επιφάνεια.