Bathyscaphe - τι είναι; Σχέδιο

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 13:55

Αν έχετε παρακολουθήσει ποτέ τις διάσημες ταινίες της ομάδας Cousteau για τον υποβρύχιο κόσμο, τότε δεν θα μπορούσατε παρά να θυμηθείτε τα καταπληκτικά υποβρύχια οχήματα που μοιάζουν με διαστημόπλοιο - βαθύσκαφοι. Τι είναι λοιπόν ενδιαφέρον για το βαθύσκαφο, τι μπορεί να εξερευνηθεί με αυτό; Με τη βοήθεια αυτών των σκαφών, ένα άτομο μπορεί να βουτήξει στα βάθη του ωκεανού για επιστημονικές παρατηρήσεις και γνώση των μυστηριωδών βάθη των ωκεανών.

Ετυμολογία του ονόματος

Το βαθύσκαφο οφείλει το όνομά του στον Auguste Piccard, τον εφευρέτη που εφηύρε αυτήν τη συσκευή. Η λέξη προέρχεται από ένα ζευγάρι ελληνικών λέξεων που σημαίνουν «αγγείο» και «βαθύ». Το "σκάφος βαθέων υδάτων" θα γιορτάσει την 80η επέτειό του το 2018.

Εφεύρεση του μπαθυσκάφου

Ο Picard εφηύρε το βαθύ υποβρύχιο αμέσως μετά το τέλος του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, το 1948. Οι προκάτοχοι των βαθύσκαφων ήταν βαθύσφαιρες - οχήματα βαθέων υδάτων με τη μορφή μπάλας. Το πρώτο τέτοιο πλοίο εφευρέθηκε στην Αμερική τη δεκαετία του '30 του εικοστού αιώνα και καταδύεται επιδέξια σε βάθη έως και 1000 μέτρα.

Η διαφορά ανάμεσα σε ένα βαθύσκαφο και μια βαθύσφαιρα είναι ότι οι πρώτοι μπορούν να κινούνται ανεξάρτητα μέσαπαχύτερο από το νερό. Αν και η ταχύτητα κίνησης είναι μικρή και ανέρχεται σε 1-3 κόμβους, αλλά αυτό είναι αρκετό για την εκπλήρωση των επιστημονικών και τεχνικών εργασιών που έχουν ανατεθεί στη συσκευή.

Πριν από τον πόλεμο, ο Ελβετός εργάστηκε σε ένα στρατοσφαιρικό μπαλόνι και του ήρθε η ιδέα να φτιάξει ένα υποβρύχιο σκάφος παρόμοιο κατ' αρχήν με αεροσκάφη όπως αερόπλοιο και αερόστατο. Μόνο στο μπαλόνι, αντί για μπαλόνι με μπαλόνι, το οποίο είναι γεμάτο με αέριο, το μπαλόνι πρέπει να γεμίσει με κάποια ουσία με πυκνότητα μικρότερη από αυτή του νερού. Έτσι, η αρχή λειτουργίας του βαθύσκαφου μοιάζει με πλωτήρα.

Συσκευή Bathyscaphe

Πώς λειτουργεί ένα μπαυθισκάφι, τι είναι η γόνδολα και ο πλωτήρας; Ο σχεδιασμός των διαφόρων μοντέλων μπαθισκαφιού είναι παρόμοιος μεταξύ τους και περιλαμβάνει δύο μέρη:

• ελαφρύ σώμα, ή όπως λέγεται επίσης - float;
• ανθεκτικό κύτος, ή η λεγόμενη γόνδολα.

Ο κύριος σκοπός του πλωτήρα είναι να διατηρήσει το βαθύσκαφο στο απαιτούμενο βάθος. Για να γίνει αυτό, πολλά διαμερίσματα είναι εξοπλισμένα σε ένα ελαφρύ σώμα, γεμάτο με μια ουσία που έχει πυκνότητα μικρότερη από αυτή του αλμυρού νερού. Τα πρώτα λουτρά γέμισαν με βενζίνη, ενώ τα σύγχρονα χρησιμοποιούν άλλα υλικά πλήρωσης - διάφορα σύνθετα υλικά.

Επιστημονικός εξοπλισμός, διάφορα συστήματα ελέγχου και υποστήριξης, το πλήρωμα του μπαθισκαφιού τοποθετείται μέσα σε μια ισχυρή γάστρα. Οι σφαιρικές ράβδοι κατασκευάζονταν αρχικά από χάλυβα.

Τα σύγχρονα υποβρύχια έχουν στιβαρό κύτος κατασκευασμένο από τιτάνιο, κράματα αλουμινίου ή σύνθετα υλικά. Δεν είναιείναι ευαίσθητα στη διάβρωση και πληρούν τις απαιτήσεις αντοχής.

Πόσο επικίνδυνη είναι η κατάδυση σε ένα βαθύσκαφο;

Το κύριο πρόβλημα όλων των βαθέων υποβρυχίων και των υποβρυχίων είναι η τεράστια πίεση του νερού που αυξάνεται με το βάθος. Η γάστρα πιέζεται όλο και πιο δυνατά και ο εντοπιστής μπαθισκαφιού βυθίζεται ομοιόμορφα.

Το ανεπαρκώς ισχυρό κύτος ενός υποβρύχιου σκάφους μπορεί να παραμορφωθεί ή να καταστραφεί, γεγονός που θα οδηγήσει σε βύθιση του σκάφους και απώλεια ακριβού ερευνητικού εξοπλισμού και απώλεια ζωών. Τα ανεπαρκώς σχεδιασμένα συστήματα υποστήριξης ζωής, μπαταρίες, μεγάλη ποσότητα σύνθετων ηλεκτρονικών ειδών, χημικών ουσιών και υλικών από τη συμπίεση του κύτους σε μεγάλα βάθη αυξάνουν την πιθανότητα πυρκαγιάς και ατυχημάτων.

Εξάλλου, οι περιορισμένες δυνατότητες αναθεώρησης του χώρου γύρω από τη συσκευή εγκυμονούν τον κίνδυνο σύγκρουσης του λουτρού με βράχους ή άλλα εμπόδια. Ο εντοπιστής ενός λουτρού, που βυθίζεται ομοιόμορφα κατακόρυφα στη στήλη του νερού, δεν μπορεί πάντα να τα εντοπίσει λόγω των ιδιαιτεροτήτων της διάδοσης των ακουστικών κυμάτων στο υδάτινο περιβάλλον.

Έτσι η κατάδυση αυτού του πλοίου είναι μια πολύπλοκη και υπεύθυνη επιχείρηση που απαιτεί προσεκτική και εκ των προτέρων προετοιμασία.

Στη συνέχεια, ας μιλήσουμε για το πρώτο μπαθυσκάφι, τι είδους συσκευή είναι, τα τεχνικά χαρακτηριστικά του και τα ενδιαφέροντα στοιχεία του.

Τα πρώτα λουτρά

Το πρώτο μπαθυσκάφι, που εφευρέθηκε από τον O. Piccard, είχετο όνομα «FNRS-2», υπηρέτησε στο Γαλλικό Ναυτικό για 5 χρόνια και τέθηκε εκτός μάχης το 1953. Ως πληρωτικό σε αυτή τη συσκευή, χρησιμοποιήθηκε βενζίνη, η οποία έχει πυκνότητα 1,5 φορές μικρότερη από αυτή του νερού.

Η καμπίνα του βαθύσκαφου, όπως στην αεροναυπηγική, που ονομάζεται γόνδολα, είχε σφαιρικό σχήμα και πάχος τοιχώματος 90 mm. Δύο άτομα θα μπορούσαν εύκολα να χωρέσουν σε αυτό.

Το κύριο μειονέκτημα του FNRS-2 ήταν η θέση της καταπακτής για να μπει στο βαθύσκαφο. Ήταν στο υποβρύχιο τμήμα της συσκευής. Ήταν δυνατή η είσοδος και η έξοδος από τη γόνδολα του λουτρού μόνο εάν η συσκευή βρισκόταν στο πλοίο μεταφοράς.

Το δεύτερο μοντέλο του μπαθισκαφιού ήταν το FNRS-3. Αυτή η συσκευή άρχισε να χρησιμοποιείται για έρευνα βαθέων υδάτων από το 1953 έως τη δεκαετία του '70 του εικοστού αιώνα. Αυτό το πλοίο έχει γίνει μουσείο. Επί του παρόντος, το FNRS-3 βρίσκεται στη Γαλλία, στην Τουλόν.

Σύμφωνα με υπολογισμούς μηχανικής, η συσκευή, όπως και ο προκάτοχός της, μπορούσε να βουτήξει σε βάθη έως και 4 χιλιομέτρων. Το σκάφος είχε το ίδιο σχέδιο γόνδολας με το FNTS-2, αλλά το υπόλοιπο μοντέλο βελτιώθηκε σημαντικά.

Προδιαγραφές

Μπαθυσκάφα διαφορετικών γενεών μπορούν να συγκριθούν χρησιμοποιώντας τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους.

	FNRS-2	FNRS-3	"Τεργέστη" (εκσυγχρονισμένη)	"Αρχιμήδης"	"Jiaolong"	Deepsea Chalanger
Έτος έναρξης	1948	1953	1953	1961	2010	2012
Χώρα	Γαλλία	Γαλλία	Γαλλία	Ιταλία, Γερμανία και μετά ΗΠΑ	Κίνα	Αυστραλιανή ιδιωτική εταιρεία
Διάμετρος γόνδολας (εξωτερική/εσωτερική), mm.	2180/2000	2180/2000	2180/1940	2100/1940
Πάχος τοιχώματος γόνδολας, mm	90	90	120	150
Ξηρό βάρος, t	10	10	30	60	22	12
Μεταχειρισμένο υγρό επίπλευσης	βενζίνη	βενζίνη	βενζίνη	βενζίνη		συντακτικό αφρό
Όγκος υγρού στον πλωτήρα, l	32000	78000	86000	170000
Πλήρωμα, άνθρωποι	2	2	2	2	3	1
Βάθος βύθισης, m	4000	4000	11000	11000	7000	11000

Bathyscaphe "Trieste"

Για ποιον λόγο είναι διάσημο αυτό το λουτρό, τι είδους πλοίο είναι αυτό μπορεί να γίνει κατανοητό με περισσότερες λεπτομέρειες; Στις αρχές του 1960, η Τεργέστη έκανε την πρώτη κατάδυση στον πυθμένα της τάφρου των Μαριανών στον Ειρηνικό Ωκεανό. Αυτή η επιχείρηση, με την κωδική ονομασία «Project Nekton», πραγματοποιήθηκε από το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ σε συνεργασία με τον γιο του εφευρέτη του βαθύσκαφου, Ζακ Πικάρ.

Παρά τον θυελλώδη καιρό στις 26 Ιανουαρίου, πραγματοποιήθηκε η πρώτη κατάδυση στην ιστορία της ανθρωπότητας στα 10.900 μέτρα. Η κύρια ανακάλυψη που έκαναν οι ερευνητές εκείνη την ημέρα είναι ότι υπάρχει ζωή στον πυθμένα της τάφρου των Μαριανών.

Batyscaphe Deepsea Chalanger

Αυτό το υποβρύχιο, που πήρε το όνομά του από την τάφρο βαθέων υδάτων, είναι διάσημο για τη χρήση του από τον Τζέιμς Κάμερον τον Μάρτιο του 2012. Ο διάσημος σκηνοθέτης έφτασε στον πάτο του Challenger Deep, ένα άλλο όνομα για το Mariana Trench, στις 26 Μαρτίου.

Ήταν η τέταρτη κάθοδος στο βαθύτερο σημείο του ωκεανού στην ιστορία της ανθρωπότητας, αξιοσημείωτη για το ότι ήταν η μεγαλύτερη σε χρόνο και έγινε από ένα άτομο. Ο εντοπιστής του λουτρού, βυθίζοντας ομοιόμορφα κάθετα στην άβυσσο, εξέτασε τον πυθμένα και ο σκηνοθέτης εμπνεύστηκε για να δημιουργήσει μια συνέχεια της φανταστικής ταινίας Avatar.

Εντοπιστής Bathyscaphe

Ο υδροακουστικός σταθμός είναι ένας εντοπιστής μπαθισκαφιού που ελέγχει ομοιόμορφα τη στήλη του νερού και ανιχνεύει βράχους, πυθμένα και άλλα εμπόδια. Αυτό είναι ίσως το μόνο μέσο που σας επιτρέπει να «βλέπετε», ή μάλλον να «ακούτε» κάτω από το νερό. Ο εντοπιστής του λουτρού, ο οποίος βυθίζεται ομοιόμορφα σε βάθος, είναι, στην πραγματικότητα, τα αυτιά της συσκευής.

Περιστατικά μπαθησκαφιού

Τον Αύγουστο του 2005, στα ανοικτά των ακτών της Καμτσάτκα, βυθίστηκε ένα λουτρό του Ρωσικού Ναυτικού. Ένα υποβρύχιο βαθέων υδάτων με επταμελές πλήρωμα μπλέχτηκε σε δίχτυα ψαρέματος σε βάθος περίπου 200 μέτρων.

Σωστικά πλοία έφτασαν στο σημείο και προσπάθησαν να μετακινήσουν το βαθύσκαφο σε μικρότερα βάθη, προκειμένου στη συνέχεια να πραγματοποιήσουν επιχείρηση διάσωσης με τη βοήθεια δυτών. Μετά από ανεπιτυχείς προσπάθειες, οι Ρώσοι ναυτικοί στράφηκαν στους Βρετανούς συναδέλφους τους.

Η κοινή επιχείρηση διάσωσης Ρωσίας-Βρετανίας με τη χρήση ρομπότ βαθέων υδάτων ήταν επιτυχής, ολόκληρο το πλήρωμα διασώθηκε και το λουτρό ανέβηκε στην επιφάνεια.