1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Океан
  3. Батискафи, батисфери і гіростати

Батискафи, батисфери і гіростати

Для дослідження великих глибин дослідники стали використовувати глибоководні підводні апарати – батискафи, батисфери і гидростатом. Вперше проект такого апарату представили американці К. Річардсон і Дж. Уолкотт в 1848 році. Але тоді здійснити свій проект вони не змогли. І їх випередив У. Базен, який в 1865 році зумів опуститися в батисфері власної конструкції на глибину 75 м.

Батисфери – міцні оболонки сферичної форми з герметично закривається люком і міцним ілюмінатором для спостереження. Таку сферу підвішують на тросі і спускають у воду з судна забезпечення.

На початку XX століття дослідженнями глибин вельми зацікавився біолог У. Біб. Він ознайомився з проектом батисфери капітана Дж. Батлера і зумів домогтися, щоб вона була побудована. Сфера діаметром близько 1,5 м була цілком відлита зі сталі і важила 2,5 т. Товщина стінок становила трохи більше 3 см. Апарат мав вузький, 35 – сантиметровий люк, невеликі ілюмінатори з кварцового стекладіаметром 152 мм і рулі для повороту навколо осі.

Атмосфера всередині батисфери очищалася за допомогою вентилятора, який проганяв повітря через касети з порошком хлориду кальцію для видалення вуглекислого газу. А дозовані порції кисню надходили з двох балонів, ємністю по 600 л.

На глибину батисфера опускалася з борту баржі « Реді » на сталевому тросі діаметром 22 мм, намотаному на барабан лебідки. Крім троса, баржу з батисфері пов’язували два телефонних кабелю, за якими з Гідронавтів підтримувалася постійний зв’язок, і два електричних дроти. Усередині батисфери поруч з ілюмінатором був встановлений потужний світильник у 1,5 кВт, що виявилося досить невдалим рішенням, оскільки лампа дуже сильно нагрівалася, світ її бив в очі, заважаючи спостереженню через сусідній ілюмінатор. Та й взагалі комфорт залишав бажати кращого – дослідникам доводилося весь час сидіти навпочіпки або підібгавши ноги під себе.

Проте, починаючи з літа 1930 року, Біб і Бартон провели серію спусків під воду біля острова Нонсач, неподалік від Бермудських островів. Дослідникам вдалося спуститися до глибини 800 м, поставивши світовий рекорд.

Однак, коли після першої серії занурень батисфері опустили на глибину 915м, при підйомі вона виявилася повністю заповненою водою. Не витримало ущільнення ілюмінатора, але, на щастя, цей випробувальний спуск проходив без участі людей. Довелося провести модернізацію. І 11 серпня 1934 Вільям Біб і Отіс Бартон опустилися на глибину, рекордну для того часу, – 923,5 м. Далі, в 1949 році біля берегів Каліфорнії Отіс Бартон вже без Біба опустився на глибину 1006 м, а 16 серпня 1949 – на 1375 м, пробувши під водою 2:00 19 хвилин.

У СРСР почали займатися глибоководними спусками в другій половині 30 -х років XX століття. У 1936 році інженери Михайлов, Нелидов і Кюнстлер створили проект одномісній батисфери, призначеної для досліджень на глибинах до 600 м. Корпус батисфери складався з двох сталевих півсфер з фланцями. Внутрішній діаметр зібраної сфери дорівнював 1,75 м. У сфері були отвір під вхідний люк і кілька отворів під ілюмінатори.

Поряд з батисфері для підводних занурень використовувалися і гидростатом, що мали форму циліндра з сферичними днищами. Такий корпус дозволяв з великими зручностями розмістити екіпаж і апаратуру.

Першим гидростатом, що опустився на глибину понад 400 м, була конструкція американського інженера Ганса Гартмана. Занурення відбувалося в 1911 році в Середземному морі. З гидростата, опущеного на глибину 458 м, Гартман зробив кілька фотознімків. А після спливання розповів про випробуваному їм жаху, оскільки під впливом глибинного тиску всередині камери став лунати тріск « зразок пістолетних пострілів».

Проте роботи з удосконалення гидростатом тривали. Були навіть спроби створити щось на кшталт « підводного танка », здатного повзати по дну. Саме таку конструкцію мав, наприклад, гідростат Ріда з екіпажем з двох чоловік.

У Росії роботи з проектування та будівництва гидростатом почалися в 20 -х роках XX століття за замовленням Епрон – Експедиції підводних робіт особливого призначення. Справа в тому, що флотському інженеру BC Язикову вдалося зібрати відомості про загибель в районі Балаклавської бухти в 1854 році парусно- гвинтового фрегата «Чорний принц » із золотими монетами на борту. Для підйому такого цінного вантажу інженер Є.Г. Даниленко побудував гідростат з глибиною занурення 150 м. Повітря для екіпажу подавався з катера по гумовому шлангу.

Однак золотий вантаж експедиції роздобути так і не вдалося. Правда, занурення в Балаклавській бухті не йшли даром. Експедиція підводних робіт отримала багатий досвід, який дозволив її членам надалі підняти 110 затонулих суден.

А сам гідростат Даниленко потім успішно використовувався на Білому і Балтійському морях. З його допомогою, зокрема, була виявлена канонерская човен « Русалка», затонула в 1893 році у Фінській затоці.

У 1944 році за проектом інженера А.З. Каплановского був побудований гідростат ГКС- 6, призначений для аварійно -рятувальних робіт. Корпус гидростата виконаний із сталевих циліндрів і розрахований для занурень на глибини до 400 м. Вага гидростата разом з вантажем склав одну тонну. При віддачі вантажу, прикріпленого до днища, апарат набував невелику позитивну плавучість і самостійно спливав.

У 1960 році на Балтійському заводі побудували гідростат «Північ – 1 » з міцної легованої сталі. Розрахунки показали, що гідростат може занурюватися на глибину до 750 м. У конічної частини корпуса малося п’ять ілюмінаторів з органічного скла. Над вхідним люком на поворотній голівці закріплені прожектор і фотоспалах, що спрацьовує одновремейно з відкриттям затвора фотокамери. Кінокамера була встановлена на кільцевій направляючої всередині гидростата. У нижній частині гидростата закріплена чавунна баластова плита, яка скидалася в аварійній ситуації.

Спуски гидростата «Північ – 1 » велися з експедиційного судна « Тунець » на початку 60 -х років у районах Норвезького і Баренцового морів. Всього в гидростатом здійснено більше 600 занурень, що дозволили отримати дані про склад косяків риб, провести спостереження за зміною поведінки риби залежно від сезону і часу доби, вивчити розподіл водоростей у Білому морі.

Ще для дослідницьких цілей у всьому світі було побудовано десятка півтора подібних апаратів. Але всі вони володіли одним істотним недоліком – прив’язка до кораблю забезпечення не дозволяла вести автономних досліджень.

Тому в світі стали будувати підводні міні-човни для дослідницьких цілей. Одним з перших таке « пірнали блюдце » побудував вже відомий нам Ж.І. Кусто в 1957 році. Потім його приклад наслідували інші конструктори. Зокрема, співробітники ленінградського інституту Гіпрорибфлота створили в 60 -і роки XX століття для Тихоокеанського НДІ морського рибного господарства та океанографії 305 -тонну субмарину, здатну « пірнати » на 300 м, плавати там в будь-якому напрямку зі швидкістю 9 вузлів, зависати над грунтом і сідати на нього « ТІНРО – 1 ».

Поки первісток ленінградців освоювався в стихії, інженери працювали над другим апаратом для далекосхідників. І ось 12 листопада 1974 капітан Михайло Гірі задраїв кришку вхідного люка на « ТІНРО – 2 ». Ця міні- субмарина була приблизно в шість разів коротше попередниці, в два рази вже і важила всього 10 т. Зате вільно оперувала на 400- метровій глибині!

У серпні наступного року на Балтиці почалася перевірка експериментального підводного апарату « ОСА- 3 – 600 », створеного на сей раз в московському відділенні Гіпрорибфлота. Його сталевий сферичний корпус з чотирма Крильчатий рушіями походив на « пірнали блюдце » Кусто. Зате маневреність у « оси » була відмінною, а робоча глибина доходила до 600 м.

Словом, у кожного нового апарату незмінно поліпшуються ті чи інші характеристики і, звичайно, збільшується глибина занурення. Однак подолати кілометри, що відокремлюють поверхню океану від дна, здатні тільки батискафи (у перекладі з грецької – глибоководні судна).

У 1959 році в ленінградському відділенні Гіпрорибфлота були створені батискафи «Б – 5 » і « Б- 11 ». Цифра в назві вказувала максимальну глибину занурення в кілометрах. За задумом розробників, кожен з них належало оснастити механічною рукою -маніпулятором, пасткою для морських тварин. При цьому команда складалася з трьох осіб і могла вести і наукові дослідження.

Через шість років ленінградці оформили проект « ДСБ – 11» – батискафа, за допомогою якого передбачалося вивчати тектонічні процеси на океанському дні.

Велися подібні розробки і за кордоном. Зокрема, в 70- і роки американські дослідники отримали в своє розпорядження глибоководний апарат « Алвін », відомий, наприклад, тим, що в листопаді 1979 року виявив на дні Каліфорнійського затоки “чорних курців” – підводні гейзери, що викидають перегріту і насичену мінеральними речовинами воду. Причому навколо кожного « курця » були виявлені не ведені раніше форми життя.

А в 1986 році « Алвін » опускався на дно в районі загибелі знаменитого «Титаніка ».

Гордістю же французів, зокрема, є глибоководний апарат « Наута », здатний працювати на глибинах до 6 км. Титановий корпус дозволяє команді з трьох чоловік цілком комфортно почувати себе на багатокілометрової глибині.

Причому працює « Наута » звичайно в парі з підводним роботом «Робін », який при зануренні розташовується в носовій частині апарата. При досягненні робочої глибини робот починає діяти самостійно, віддаляючись від апарату на довжину з’єднувального кабелю (близько 60 м).

Дещо осібно стоять глибоководні підводні апарати Інституту океанології імені П.П. Ширшова, що базуються на кораблі науки « Академік Мстислав Келдиш ».

Апарати «Мир» були побудовані в 1987 році у Фінляндії за спільним проектом Академії наук СРСР і фінського концерну « Раума – Репола ». « Світи » розраховані на максимальну глибину занурення 6000 м. Це робить доступними для них 99 % акваторії і дна Світового океану – за винятком найглибших западин.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Водолазні дзвони