„Pas către fund”: dezvoltarea vehiculelor de coborâre în adâncime în prima jumătate a secolului XX

„Pas către fund”: dezvoltarea vehiculelor de coborâre în adâncime în prima jumătate a secolului XX
„Pas către fund”: dezvoltarea vehiculelor de coborâre în adâncime în prima jumătate a secolului XX

Video: „Pas către fund”: dezvoltarea vehiculelor de coborâre în adâncime în prima jumătate a secolului XX

Video: „Pas către fund”: dezvoltarea vehiculelor de coborâre în adâncime în prima jumătate a secolului XX
Video: EP 1 - Chittorgarh history in Hindi | Rani Padmavati Jauhar kind and more | Rajasthan Forts 2024, Aprilie
Anonim

După cum știți, ceea ce este relevant pentru „astăzi” poate deveni depășit „mâine”. Astăzi știm că batiscafele moderne de adâncime se pot scufunda până la fundul șanțului Mariana și nu există niciun loc mai adânc pe Pământ. Astăzi, chiar și președinții se scufundă în vehicule autonome, iar acest lucru este considerat normal. Dar … cum au ajuns oamenii la batiscaf sau au scufundat până la fund înainte de invenția sa? De exemplu, cea mai adâncă adâncime a oceanului cunoscută în anii 30 ai secolului trecut a fost determinată la 9790 m (lângă Insulele Filipine) și 9950 m (lângă Insulele Kuril). Celebrul om de știință sovietic, academicianul V. I. În acei ani, Vernadsky a sugerat că viața animalelor din oceane, prin manifestările sale vizibile, atinge o adâncime de 7 km. El a susținut că formele plutitoare de adâncime pot pătrunde chiar și în cele mai mari adâncimi ale oceanului, deși descoperirile de pe fund mai adânci de 5, 6 km erau necunoscute. Dar oamenii au încercat deja să coboare la cele mai mari adâncimi și au făcut-o cu ajutorul așa-numitelor dispozitive de cameră, care în acel moment reprezentau cea mai înaltă etapă în dezvoltarea tehnologiei de scufundare, deoarece au permis unei persoane să coboare într-un astfel de adâncime la care nici un scafandru nu poate coborî.dotat cu cel mai bun costum spațial dur.

„Pas către fund”: dezvoltarea vehiculelor de coborâre în adâncime în prima jumătate a secolului XX
„Pas către fund”: dezvoltarea vehiculelor de coborâre în adâncime în prima jumătate a secolului XX

Aparatul lui Danilevsky în timpul căutării „Prințului Negru”.

Structural, aceste dispozitive au făcut posibilă coborârea la orice adâncime, iar adâncimea de scufundare a dispozitivului depindea doar de rezistența materialelor din care au fost fabricate, deoarece fără această condiție nu ar putea rezista la presiunea enormă crescând cu adâncime.

Primul proiectant al unui astfel de dispozitiv, care a atins o adâncime de scufundare de 458 m, a fost inginerul inventator american Hartman.

Aparatul de coborâre în adâncime construit de Hartmann era un cilindru de oțel, iar diametrul interior al acestui cilindru era de așa natură încât să poată încadra o persoană în poziție șezândă. Pentru observații, pereții cilindrului au fost echipați cu hublouri, care au fost acoperite cu o sticlă cu trei straturi foarte puternică. În interiorul aparatului, deasupra hublourilor, au fost aranjate lămpi electrice, care reflectă lumina cu ajutorul reflectoarelor parabolice. Curentul pentru lampă a fost obținut de la o baterie de 12 volți plasată în aparat. Dispozitivul a fost echipat cu un dispozitiv portabil de oxigen automat, a cărui acțiune a oferit scafandrilor oxigen timp de două ore, dispozitive chimice pentru absorbția dioxidului de carbon, un mic telescop și un aparat fotografic. Nu a existat nicio comunicare telefonică cu baza de suprafață. În general, întregul dispozitiv era destul de primitiv.

La sfârșitul toamnei anului 1911, în Marea Mediterană, lângă insula Aldeboran, la est de Gibraltar, Hartmann a făcut celebra sa coborâre din Hansa la o adâncime de 458 metri, durata coborârii a fost de doar 70 de minute. „Când s-a ajuns la o adâncime mare”, a scris Hartmann, „conștiința a sugerat cumva imediat pericolul și primitivitatea aparatului, așa cum este indicat de scârțâitul intermitent în interiorul camerei, ca niște focuri de armă. Realizarea faptului că nu există mijloace de raportare la etaj și imposibilitatea de a da un semnal de alarmă a fost îngrozitoare. În acest moment, presiunea era de 735 psi.aparatul de inch sau presiunea totală a fost calculată la 4 milioane de lire sterline. La fel de îngrozitor a fost gândul la posibilitatea ca cablul de ridicare să-l rupă sau să îl încurce. În intervalele dintre opriri, care au acționat liniștitor, nu a existat nicio certitudine cu privire la faptul că ambarcațiunea se scufunda sau este coborâtă. Pereții camerei au fost din nou acoperiți de umezeală, așa cum a fost cazul în experimentele preliminare. Nu exista nicio modalitate de a spune dacă era doar transpirație sau dacă apa era forțată prin porii aparatului de o presiune teribilă. Curând, frica a cedat loc spre surprindere la vederea reprezentanților fantastici ai regnului animal. Panorama celei mai bizare vieți pe care ochiul uman a observat-o prima dată a venit la coborâre. În apă, iluminată de soare în primele treizeci de metri, au fost observați pești în mișcare și alte creaturi.

Această primă coborâre în adâncime s-a încheiat în siguranță. Ulterior, guvernul SUA a folosit aparatul Hartmann în timpul Primului Război Mondial pentru a fotografia bărcile germane scufundate și pentru a le marca pe hărți.

În 1923, a fost construit un aparat de cameră similar aparatului Hartmann, proiectat de inginerul sovietic Danilenko. Aparatul lui Danilenko a fost folosit de o expediție subacvatică a Mării Negre și Azov pentru a inspecta fundul golfului Balaklava, întreprinsă în legătură cu căutarea Prințului Negru, o navă de război engleză cu aburi care s-a scufundat în 1854. Aparatul lui Danilenko avea o formă cilindrică. În partea superioară, două rânduri de ferestre erau amplasate una peste alta, destinate vizualizării obiectelor scufundate. Pentru a extinde câmpul vizual, o oglindă specială a fost instalată în afara acesteia, cu ajutorul căreia imaginea solului a fost reflectată în ferestre. Acest aparat era format din trei „etaje”. O cameră pentru doi observatori a fost amenajată în partea superioară a aparatului, unde erau rulate furtunuri pentru alimentarea cu aer proaspăt și îndepărtarea aerului stricat. În al doilea „etaj” - sub camera pentru observatori - existau mecanisme, dispozitive electrice destinate să controleze rezervorul de balast situat la primul „etaj”. Coborârea și urcarea aparatului a fost efectuată cu ajutorul unui cablu de oțel și a durat (la o adâncime de 55 m) nu mai mult de 15-20 de minute.

Este imposibil să nu menționăm și interesantul aparat de mare adânc asemănător crabului Reed. Acest dispozitiv a fost conceput pentru a sta la adâncimi mari pentru două persoane timp de 4 ore. Acesta a fost instalat pe un tractor controlat intern și se putea deplasa de-a lungul fundului. Aparatul Reed a fost proiectat în așa fel încât oamenii care stăteau în el să poată controla două pârghii, cu ajutorul cărora a fost posibilă efectuarea diferitelor operațiuni de forare a găurilor mari (cu diametrul de până la 20 cm) într-o navă scufundată, punând ridicarea cârlige în aceste găuri etc.

În 1925, americanii au întreprins un studiu în adâncime al Mării Mediterane. Scopul acestei expediții este de a explora orașele Cartagina și Posilito scufundate în mare, de a examina galera tezaurului grecesc scufundată pe coasta de nord a Africii, din care multe statui de bronz și marmură fuseseră deja ridicate și au fost plasate la un moment dat în muzee din Tunisia și Bordeaux. Pe lângă aceste remarcabile lucrări de artă antică recuperate, galera conținea încă 78 de texte în relief pe plăci de bronz.

Camera aparatului expediției din Marea Mediterană, proiectată pentru imersiune de până la 1000 m, consta dintr-un cilindru cu pereți dubli din oțel de înaltă calitate. Diametrul interior al acestei camere este de 75 cm, a fost conceput pentru două persoane, care au fost așezate una peste alta. Camera a fost echipată cu instrumente pentru măsurarea adâncimii și temperaturii, un telefon, o busolă și tampoane electrice de încălzire, în plus, a fost echipată cu un aparat fotografic perfect cu care a fost posibil să se facă fotografii subacvatice de la aceeași distanță la care omul ochi vede. O încărcătură grea a fost suspendată sub cameră cu ajutorul unui electromagnet, care, în cazul unui accident, ar putea fi scăpat pentru ca camera să plutească la suprafață. Pentru a roti și a înclina camera în apă, aceasta a fost echipată cu două elice speciale. Afară au fost amenajate dispozitive speciale care permiteau cercetătorilor să prindă animale marine și să le țină în apă sub o astfel de presiune care să asigure viața acestor animale.

Imagine
Imagine

Bathisphere Biba. Însuși William Beebe este în stânga.

În cele din urmă, ultima clădire din această zonă este celebra batisferă sferică a americanului Beebe, cercetător la Stația Biologică Bermuda. Camera lui Bib era conectată la nava de bază printr-un cablu, pe care era scufundată în apă, și cabluri pentru alimentarea cu energie electrică a camerei și pentru comunicarea cu nava. Aprovizionarea cu oxigen a cercetătorilor din batisferă și îndepărtarea dioxidului de carbon din aceasta a fost efectuată de mașini speciale. Cu ajutorul unei batisfere, Beebe a concertat în 1933-1934. o serie de coborâri, iar în timpul uneia dintre ele cercetătorul a reușit să atingă o adâncime de 923 m.

Cu toate acestea, vehiculele de tip suspendat asociate cu nava de bază prezentau o serie de dezavantaje: ridicarea și coborârea unui astfel de aparat la o adâncime mare necesită mult timp și prezența unor dispozitive de ridicare voluminoase pe nava de bază. Durata scufundării dispozitivului la o adâncime mare este asociată cu posibilitatea unei catastrofe. În plus, această cameră, fiind suspendată de navă pe un cablu flexibil lung, se va mișca tot timpul în apă, indiferent de voința observatorilor, ceea ce înrăutățește mult condițiile de observare.

În acest sens, ideea construirii unui vehicul autopropulsat autonom pentru coborâri în adâncime a apărut în URSS. Acest proiect a prevăzut crearea unui hidrostat având un corp cilindric cu axa alungită. În partea superioară a dispozitivului trebuia să existe o suprastructură, datorită căreia hidrostatul va dobândi stabilitate și flotabilitate în poziția de suprafață. Cu toate acestea, nicăieri în descrierea proiectului nu s-a spus că această „suprastructură” sau „plutitor” ar fi umplută cu kerosen. Adică, doar volumul intern i-ar conferi o flotabilitate pozitivă!

Înălțimea hidrostatului cu suprastructură este de 9150 mm, iar înălțimea camerei de service este de 2100 mm. Greutatea întregului aparat trebuia să fie de aproximativ 10555 kg, diametrul exterior al părții cilindrice este de 1400 mm, adâncimea maximă de imersiune este de 2500 m.

Coborârea hidrostatului la o adâncime de 2500 m ar putea dura aproximativ 20 de minute, iar ascensiunea aproximativ 15 minute. Proiectul prevedea capacitatea de a regla viteza de scufundare și ascensiune și, dacă este necesar, viteza poate fi mărită la 4 m / s, ceea ce a redus timpul de ascensiune la 10 minute.

Hidrostatul a fost conceput pentru a rămâne sub apă timp de două persoane timp de 10 ore, dacă este necesar, numărul echipajului hidrostatului ar putea fi mărit la 4 persoane, iar durata șederii sale sub apă a fost, de asemenea, mărită. Când hidrostatul plutea pe suprafața apei, cu o lamă închisă, cu ajutorul căruia suprastructura cilindrică comunică cu apa de mare, avea o rezervă de flotabilitate de 2000 kg. În acest caz, înălțimea laturii subacvatice nu ar depăși 130 cm. Sistemul de imersie al hidrostatului a funcționat prin eliberarea și injectarea unei anumite cantități de apă în rezervorul de egalizare.

Trebuia să-l echipeze cu două greutăți (150 kg fiecare), care sunt scăzute în cazurile în care ascensiunea hidrostatului trebuie accelerată. Pentru a crește viteza de scufundare, o greutate suplimentară ar putea fi suspendată de la un cablu lung de 100 m la hidrostat. Greutatea acestei greutăți depinde de rata de scufundare dorită. În plus, această greutate suplimentară servește și pentru a împiedica hidrostatul să lovească fundul în timpul unei scufundări rapide. Compartimentul pentru baterii este situat în partea de jos a hidrostatului, sub platforma inferioară. În aceeași încăpere, trebuia să existe un mecanism rotativ original, al cărui scop este de a conferi rotație hidrostatului în jurul unei axe verticale, astfel încât să se poată roti sub apă pentru observare. Acum, propulsorii fac o treabă excelentă cu asta. Dar apoi proiectanții au venit cu un mecanism constând dintr-o volantă montată pe un arbore vertical. Capătul superior al acestui arbore este conectat la un motor electric de 0,5 kW.

Greutatea volantului trebuia să fie de aproximativ 30 kg, iar numărul maxim de rotații a fost de aproximativ 1000 pe minut. Și a funcționat astfel: când volanta se rotește într-o direcție, hidrostatul se rotește în direcția opusă. Se credea că mecanismul permite hidrostatului să se rotească cu 45 de grade în decurs de un minut.

Hidrostatul urma să fie echipat cu trei hublouri, dintre care unul era destinat observării spațiului apei din jur, al doilea pentru observarea fundului mării cu ajutorul oglinzilor și al treilea pentru producerea de blițuri pentru fotografie.

Imagine
Imagine

Batisferă pe coperta revistei „Tehnologie-Tineret”.

Pentru a regla debitul apei în rezervorul de egalizare și în mecanismul hidraulic cu ajutorul căruia se lasă încărcătura, pentru alimentarea cu aer comprimat și în alte scopuri, autorul proiectului prevede un sistem complex de conducte.

Acesta a fost, în cea mai generală schiță, proiectul batisferei sovietice, despre care s-a scris în jurnalele tehnice de atunci că este un exemplu clar, „mărturisind că timpul nu este departe când oamenii minunaților noștri țară, care a cucerit Polul Nord și stratosfera, ar cuceri pentru gloria patriei noastre și cele mai profunde intestinuri ale oceanului, unde omul nu a pătruns niciodată”. Dar … s-a dovedit că construcția acestui aparat a fost împiedicată (și poate, din fericire, era foarte complexă în concepție) de război și, după acesta, au apărut aparate de un tip complet diferit. Dar aceasta este cu totul altă poveste …

Recomandat: