Bathyscaphe - kaj je to? Oblikovanje

2024 Avtor: Erin Ralphs | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-19 18:24

Če ste že kdaj gledali slavne filme ekipe Cousteau o podvodnem svetu, se ne morete spomniti neverjetnih podvodnih vozil, podobnih vesoljski ladji - batiskafov. Kaj je torej zanimivega pri batiskafu, kaj je z njim mogoče raziskati? S pomočjo teh plovil se lahko človek potopi v globine oceana za znanstvena opazovanja in spoznanje skrivnostnih globin oceanov.

Etimologija imena

Batiskaf je dobil ime po Augustu Piccardu, izumitelju, ki je izumil to napravo. Beseda izhaja iz para grških besed, ki pomenita "posodo" in "globoko". "globokomorsko plovilo" bo leta 2018 praznovalo svojo 80. obletnico.

Izum batiskafa

Piccard je izumil globoko potopno podmornico kmalu po koncu druge svetovne vojne, leta 1948. Predhodniki batiskafov so bile batisfere - globokomorska vozila v obliki krogle. Prva taka ladja je bila izumljena v Ameriki v 30. letih dvajsetega stoletja in se je spretno potapljala do globine do 1000 metrov.

Razlika med batiskafom in batisfero je v tem, da se prvi lahko samostojno premikajo vdebelejši od vode. Čeprav je hitrost gibanja majhna in znaša 1-3 vozle, je to dovolj za izpolnjevanje znanstvenih in tehničnih nalog, dodeljenih aparatu.

Pred vojno je Švicar delal na stratosferskem balonu in dobil je idejo, da bi naredil podvodno plovilo načeloma podobno letalom, kot sta zračna ladja in balon. Samo pri batiskafu je treba namesto balona balona, ki je napolnjen s plinom, balon napolniti s snovjo, ki ima manjšo gostoto od vode. Tako načelo delovanja batiskafa spominja na plovec.

Bathyscaphe naprava

Kako deluje batiskaf, kaj sta gondola in plovec? Zasnova različnih modelov batiskafov je podobna drug drugemu in vključuje dva dela:

• lahko telo, ali kot se tudi imenuje - float;
• trajen trup ali tako imenovana gondola.

Glavni namen plovca je ohraniti batiskaf na zahtevani globini. Za to je več predelkov opremljenih v lahkem telesu, napolnjenem s snovjo, ki ima nižjo gostoto kot slana voda. Prve batiskafe so napolnili z bencinom, sodobni pa uporabljajo druga polnila - različne kompozitne materiale.

Znanstvena oprema, različni nadzorni in podporni sistemi, posadka batiskafa so nameščeni znotraj močnega trupa. Sferične gondole so bile prvotno izdelane iz jekla.

Sodobne podmornice imajo robusten trup iz titana, aluminijevih zlitin ali kompozitnih materialov. Nisoso dovzetni za korozijo in izpolnjujejo zahteve glede trdnosti.

Kako tvegano je potapljanje v batiskafu?

Glavni problem vseh globokih podmornic in podmornic je ogromen vodni tlak, ki narašča z globino. Trup stiska vse močneje in lokator batiskafa se enakomerno pogreza.

Nezadostno močan trup podvodnega plovila se lahko deformira ali uniči, kar bo povzročilo potopitev plovila in izgubo drage raziskovalne opreme ter smrt. Nezadostno zasnovani sistemi za vzdrževanje življenja, baterije, velika količina kompleksne elektronike, kemikalij in materialov zaradi stiskanja trupa na velikih globinah povečujejo verjetnost požara in nesreč.

Poleg tega omejene možnosti pri pregledu prostora okoli aparata predstavljajo nevarnost trka batiskafa v skale ali druge ovire. Lokator batiskafa, ki se enakomerno potopi navpično v vodni stolpec, jih zaradi posebnosti širjenja akustičnih valov v vodnem okolju ne more vedno zaznati.

Torej je potop te ladje zapletena in odgovorna operacija, ki zahteva skrbno in vnaprejšnjo pripravo.

Naprej se pogovorimo o prvem batiskafu, o kakšnem aparatu gre, njegovih tehničnih lastnostih in zanimivostih.

Prvi batiskafi

Prvi batiskaf, ki ga je izumil O. Piccard, je imelz imenom "FNRS-2", je služil v francoski mornarici 5 let in je bil ustavljen leta 1953. Kot polnilo v tej napravi je bil uporabljen bencin, katerega gostota je 1,5-krat manjša od gostote vode.

Kabina batiskafa, tako kot v aeronavtiki, imenovana gondola, je imela sferično obliko in debelino stene 90 mm. Dve osebi bi se zlahka spravili vanjo.

Glavna pomanjkljivost FNRS-2 je bila lokacija lopute za vstop v batiskaf. Bil je v podvodnem delu aparata. V gondolo batiskafa je bilo mogoče vstopiti in zapustiti le, če je bila naprava na nosilnem plovilu.

Drugi model batiskafa je bil FNRS-3. Ta aparat se je začel uporabljati za globokomorske raziskave od leta 1953 do 70. let dvajsetega stoletja. Ta ladja je postala muzej. Trenutno se FNRS-3 nahaja v Franciji, v Toulonu.

Po inženirskih izračunih bi se lahko naprava, tako kot njena predhodnica, potopila do globine do 4 kilometre. Plovilo je imelo enako zasnovo gondole kot FNTS-2, vendar je bil preostali model bistveno izboljšan.

specifikacije

Batiskafe različnih generacij je mogoče primerjati glede na njihove tehnične značilnosti.

	FNRS-2	FNRS-3	"Trst" (modernizirano)	"Arhimedes"	"Jiaolong"	Deepsea Chalanger
Začetno leto	1948	1953	1953	1961	2010	2012
država	Francija	Francija	Francija	Italija, Nemčija, nato ZDA	Kitajska	avstralsko zasebno podjetje
Premer gondole (zunanji/notranji), mm.	2180/2000	2180/2000	2180/1940	2100/1940
Debelina stene gondole, mm	90	90	120	150
Suha teža, t	10	10	30	60	22	12
Rabljena float fluid	bencin	bencin	bencin	bencin		sintaktična pena
Prostornina tekočine v plovcu, l	32000	78000	86000	170000
posadka, ljudje	2	2	2	2	3	1
globina potopitve, m	4000	4000	11000	11000	7000	11000

Bathyscaphe "Trst"

Po čem je ta batiskaf znan, kakšna ladja je to, je mogoče podrobneje razumeti? V začetku leta 1960 se je Trst prvič potopil na dno Marianskega jarka v Tihem oceanu. To operacijo pod kodnim imenom "Project Nekton" je izvedla ameriška mornarica v sodelovanju s sinom izumitelja batiskafa Jacquesa Picarda.

Kljub nevihtnemu vremenu 26. januarja se je zgodil prvi potop v zgodovini človeštva na 10.900 metrov. Glavno odkritje raziskovalcev tistega dne je, da na dnu Marianskega jarka obstaja življenje.

Batyscaphe Deepsea Chalanger

Ta podvodnica, poimenovana po globokomorskem jarku, je znana po tem, da jo je marca 2012 uporabljal James Cameron. Slavni filmski ustvarjalec je 26. marca dosegel dno Challenger Deep, drugo ime za Marianski jarek.

To je bil četrti spust v najglobljo točko oceana v zgodovini človeštva, znan po tem, da je bil časovno najdaljši in ga je naredila ena oseba. Lokator batiskafa, ki se je enakomerno pogrezal navpično v brezno, je pregledal dno, režiser pa je dobil navdih za ustvarjanje nadaljevanja fantastičnega filma Avatar.

Lokator bathyscaphe

Hidroakustična postaja je lokator batiskafa, ki enakomerno raziskuje vodni stolpec in zaznava skale, dno in druge ovire. To je morda edino sredstvo, ki vam omogoča, da "vidite" ali bolje rečeno "slišite" pod vodo. Lokator batiskafa, ki se enakomerno potopi v globino, so pravzaprav ušesa aparata.

Bathyscaphes incidenti

Avgusta 2005 je ob obali Kamčatke potonil batiskaf ruske mornarice. Globokomorska podmornica s sedmimi člani posadke se je zapletla v ribiške mreže na globini približno 200 metrov.

Na kraj dogodka so prispele reševalne ladje, ki so poskušale batiskaf premakniti v manjše globine, da bi nato s pomočjo potapljačev izvedle reševalno akcijo. Po neuspešnih poskusih so se ruski mornarji obrnili na svoje britanske kolege.

Skupna rusko-britanska reševalna operacija z globokomorskim robotom je bila uspešna, celotna posadka je bila rešena, batiskaf pa dvignjen na površje.