Подводно превозно средство: класификация, описание и предназначение

Съдържание:

Подводно превозно средство: класификация, описание и предназначение
Подводно превозно средство: класификация, описание и предназначение
Anonim

Този термин често се използва за отделяне на такива превозни средства от подводници. Въпреки това, в обичайната употреба, фразата "подводница" може да се използва за описание на кораб, който по техническа дефиниция всъщност е подводен.

Има много видове такова оборудване, включително както домашно изработени, така и индустриализирани плавателни съдове, иначе известни като дистанционно управлявани превозни средства или ROV. Те имат много приложения по целия свят, особено в области като океанография, подводна археология, изследване на океана, туризъм, поддръжка и възстановяване на оборудване и подводна видеоография.

Потопяем "Тритон"
Потопяем "Тритон"

История

Първата подводница е проектирана и построена от американския изобретател Дейвид Бушнел през 1775 г. като средство за доставяне на експлозивни заряди на вражески кораби по време на Войната за независимост на САЩ. Устройството, наречено "Костенурката на Бушнел", представлява овален съд, изработен от дърво и мед. Съдържа резервоари, пълни с вода (за потапяне), след което те са били изпразнени с помощта на ръководствопомпа, за да изплува на повърхността. Операторът използва две ръчни витла, за да се движи вертикално или странично под вода. Корабът имаше малки стъклени прозорци отгоре и светещо дърво, прикрепено към тялото, за да може да се управлява на тъмно.

апарат под вода
апарат под вода

Костенурката Bushnell е пусната в експлоатация на 7 септември 1776 г. в пристанището на Ню Йорк, за да атакува британския флагман HMS Eagle. По това време сержант Езра Лий управляваше тази подводница. Лий успешно докара Костенурката до долната страна на корпуса на Орела, но не успя да настрои заряда поради силни водни течения. Историята на тези видове транспорт обаче не свършва дотук.

Функции

Освен размера, основната техническа разлика между потопяема и подводница е, че първата не е напълно автономна и може да разчита на поддържащо съоръжение или кораб за попълване на гориво и дихателни газове. Някои превозни средства работят на "връзка" или "пъпна връв", докато остават свързани с търга (подводница, надводен кораб или платформа). Те са склонни да имат по-къс обхват и работят предимно под вода, тъй като повечето са безполезни на повърхността. Подводниците (подводниците) са способни да се потапят на повече от 10 км (6 мили) под повърхността на водата.

Подводниците могат да бъдат сравнително малки, да съдържат само малък екипаж и да нямат жилищни помещения. Те често имат много пъргав дизайн, снабден с винтове илипомпи.

Технология

Има пет основни технологии, използвани при проектирането на подводници. Еднополярните устройства имат тяло под налягане, докато техните пътници са под нормално атмосферно налягане. Лесно издържат на високо водно налягане, което е многократно по-високо от вътрешното.

Подводно превозно средство в киното
Подводно превозно средство в киното

Друга технология, наречена атмосферно налягане, поддържа едно и също натоварване както вътре, така и извън съда. Това намалява налягането, което корпусът трябва да издържи.

Третата технология е "мократа подводница". Терминът се отнася за превозно средство с наводнен интериор. Както във водна, така и във атмосферна среда, няма нужда да използвате оборудване за скуба, пътниците могат да дишат нормално, без да носят никакви допълнителни устройства.

Записи

Поради кабелното сцепление подводните превозни средства могат да се гмуркат на големи дълбочини. Bathyscaphe Trieste е първият, който достига най-дълбоката част на океана (почти 11 km (7 мили) под повърхността) на дъното на Марианската падина през 1960 г.

Китай със своя проект Jiaolong през 2002 г. беше петата страна, изпратила човек на 3500 метра под морското равнище, след САЩ, Франция, Русия и Япония. На сутринта на 22 юни 2012 г. съоръжението за товарене и разтоварване Jiaolong постави рекорд за дълбоко гмуркане, когато трима души се спуснаха на 22 844 фута (6 963 метра) в Тихия океан.

Автономно подводно превозно средство
Автономно подводно превозно средство

Сред най-известните и най-дълго действащи подводници е дълбоководният изследователски кораб DSV Alvin, който се управлява от 3 души и може да се гмурка до дълбочини до 4500 метра (14800 фута). Той е собственост на ВМС на Съединените щати, управлява се от WHOI и е извършил над 4400 гмуркания от 2011 г. насам.

Джеймс Камерън направи рекордно гмуркане до дъното на Challenger Deep, най-дълбоката известна точка на Марианската падина, на 26 март 2012 г. Подводницата на Камерън беше наречена Deepsea Challenger и достигна дълбочина от 10 908 метра (35 787 фута).

Последни новини

Наскоро частните фирми във Флорида пуснаха серия от подводници Triton. SEAmagine Hydrospace, Sub Aviator Systems (или SAS) и холандската фирма Worx са разработили малки подводници за туризъм и проучване.

Канадска компания, наречена Sportsub, изгражда лични подводници за отдих с отворени подови конструкции (частично наводнени пилотски кабини) от 1986 г.

Функционални изгледи

Малки безпилотни подводни превозни средства, наречени "морски дистанционно управлявани превозни средства" или MROV, се използват широко днес за работа във вода, която е твърде дълбока или твърде опасна за водолази.

Такива превозни средства помагат за ремонта на офшорни петролни платформи и свързват кабели към потънали кораби, за да ги издигнат. Тези дистанционно управлявани превозни средства са прикрепени чрез въже (дебел кабел, който осигурява захранване и комуникация) към контролен център на кораба. Операторите на кораба гледат видео изображенията, изпратени обратно от робота, и могат да контролират витлата и рамото на превозното средство. Потопеният Титаник е изследван от точно такова превозно средство.

Японска потопяема машина
Японска потопяема машина

Bathyscaphes

Батискафът е самоходна дълбоководна потопяема подводница, състояща се от кабина на екипажа, подобна на батисфера, но окачена под плувка, а не на повърхностен кабел, както в класическия дизайн на батисфера. Мнозина го виждат като вид самоходна потопяема машина.

Поплавъкът му е пълен с бензин, лесно достъпен, плаващ и много издръжлив. Несвиваемостта на горивото означава, че резервоарите могат да бъдат конструирани много лесно, тъй като наляганията вътре и извън резервоарите са балансирани. Освен това резервоарите нямат задачата да издържат напълно на падане на налягането, докато кокпитът е проектиран да издържа на огромно натоварване. Плаваемостта на повърхността може лесно да бъде намалена чрез замяна на бензина с вода, която е по-плътна.

Етимология

Огюст Пикард, изобретателят на първия батискаф, измисля името "батискаф", използвайки древногръцките думи βαθύς bathys ("дълбок") и σκάφος skaphos ("кораб" / "кораб").

Операция

За да се спусне, батискафът наводнява въздушните резервоари с морска вода. Но за разлика от подводницата, течността в нейните наводнени резервоари не може да бъде изместена със сгъстен въздух, за да се издигне. Това се дължи на факта, че налягането на водата на дълбочини за коетокорабът е проектиран да работи, твърде голям.

Например, налягането на дъното на Challenger Deep - подводницата, на която е плавал самият Джеймс Камерън - е повече от седем пъти по-голямо от налягането в стандартен цилиндър с компресиран газ тип H. Тази подводница използва железни тежести за баланс. Контейнерите с тях се състоят от един или повече цилиндъра, които са отворени на дъното през цялото гмуркане, а товарът се държи на място от електромагнит. Това е безопасно устройство, тъй като не изисква усилване на мощността.

Потопяем модел
Потопяем модел

История на батискафите

Първият батискаф е наречен FNRS-2 - на името на Националната фондация за развлекателни изследвания - и е построен в Белгия от 1946 до 1948 г. от Огюст Пикар. FNRS-1 е балонът, използван за издигане на Пикард в стратосферата през 1938 г.

Движението на първия батискаф е осигурено от електрически двигатели, захранвани от батерии. Поплавъкът възлиза на 37 850 литра авиационен бензин. Нямаше тунел за достъп. Сферата трябваше да бъде натоварена и разтоварена на палубата. Първите пътувания са описани подробно в книгата на Жак Кусто „Тихият свят“. Както се разказва, „корабът издържа спокойно натиска на дълбините, но беше разрушен от лек шквал“. FNRS-3 беше нова подводна апаратура, използваща сферата на екипажа от повредения FNRS-2 и нова по-голяма плувка от 75 700 литра.

Вторият батискаф Piccard е закупен от ВМС на САЩ от Италия през 1957 г. Имаше два товара с баластна вода и единадесет плавателни танка,съдържащ 120 000 литра бензин. По-късно е изобретен потопяемият апарат Poseidon.

През 1960 г. подводница, носеща сина на Пикард Жак и лейтенант Дон Уолш, достига най-дълбокото известно място на земната повърхност, Challenger Deep в Марианската падина. Бордовите системи показват дълбочина от 37 800 фута (11 521 m), но по-късно това е коригирано на 35 813 фута (10 916 m), за да отчете промените, причинени от солеността и температурата.

Апаратът беше снабден с мощен източник на енергия, който, осветявайки малка рибка като писия, повдигна въпроса дали съществува живот на такава дълбочина при пълно отсъствие на светлина. Екипажът на подводницата отбеляза, че дъното се състои от диатомитна тиня и съобщи, че е видял някакъв вид писия, подобен на подметка, с дължина около 1 фут и диаметър 6 инча, лежаща на морското дъно.

През 1995 г. японците изпратиха автономно подводно превозно средство на същата дълбочина, но по-късно беше изгубено в морето. През 2009 г. екип от океанографския институт Woods Hole изпрати роботизирана подводница на име Nereus на дъното на изкопа.

Немска потопяема
Немска потопяема

Изобретението на батисферата

Батисферата (от гръцки βαθύς, bana, „дълбоко“и σφαῖρα, огън, „сфера“) беше уникална сферична дълбоководна подводница, която се управляваше дистанционно и спускана в океана чрез ремък. Тя е била използвана при серия от гмуркания край бреговете на Бермудите от 1930 до 1934 г.

Батисферата е проектирана през 1928 ги 1929 г. от американския инженер Отис Бартън и става известен поради факта, че натуралистът Уилям Бийб го използва за изследване на подводната дива природа. По своята структура батисферата е близка до потопяема торпеда.

Препоръчано: