Terst (batyskaf)

Terst
Terst
Historie zařízení
Státní vlajka Švýcarsko USA
Spouštění 1953
Stažen z námořnictva 1963
Moderní stav Muzejní kousek
Hlavní charakteristiky
Rezerva dodávky energie 24 hodin
Rychlost (pod vodou) 1 uzel
Osádka 2 lidé
Zásoby na podporu života 24 hodin
Rozměry
Maximální délka (podle konstrukční vodorysky) 15,24 m (během stavby, před rekonstrukcí)
Šířka trupu max. 3,5 m
Výška 5,7 m
Power point
Baterie a elektromotory s vrtulemi
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Terst ( italsky  Trieste ) je výzkumný batyskaf , na kterém byl v roce 1960 proveden rekordní ponor do Mariánského příkopu . [1] [2]

Historie vytvoření

Bathyskaf "Trieste" byl navržen švýcarským vědcem Augustem Piccardem s ohledem na jeho předchozí vývoj, první batyskaf na světě FNRS-2 . Velkou pomoc při stavbě batyskafu poskytl jeho syn Jacques Piccard . Zařízení dostalo své jméno na počest italského města Terst , ve kterém byla provedena hlavní práce na jeho vytvoření. Terst byl spuštěn v srpnu 1953 a v letech 1953 až 1957 provedl několik ponorů ve Středozemním moři . Hlavním pilotem se stal Jacques Piccard a prvních ponorů se účastnil i jeho otec Auguste Piccard, kterému bylo v té době již 69 let. Při jednom z ponorů dosáhla aparatura tehdy rekordní hloubky 3150 m [3] [4] .

V roce 1958 Terst koupilo americké námořnictvo , protože v té době začaly Spojené státy projevovat zájem o studium hlubin oceánu , ale takové přístroje ještě neměly. Po koupi byl design batyskafu dokončen - odolnější gondola byla vyrobena v závodě Krupp v německém Essenu . Nová gondola byla poněkud těžší a délka plováku se také musela zvětšit, aby pojal více benzínu. Hlavním pilotem a technikem přístroje v letech 1958-1960 zůstal Jacques Piccard, který měl v té době bohaté potápěčské zkušenosti.

Konstrukce

Bathyskaf "Trieste" neměl žádné zásadní rozdíly od batyskafu FNRS-3 , který se stavěl ve stejné době , protože na jejich vývoji se podílel Auguste Piccard .

Tělo plováku má tvar blízký válcovému , na přídi a zádi jsou instalovány aerodynamické kryty. Vyrobeno z ocelového plechu o tloušťce 5 mm a lodní sady . Aby se zabránilo tomu, že se loď při vlečení „pohybuje“, je v zádi instalován vyvinutý svislý kýl . Pro snížení bočního náklonu při vynořování jsou uvnitř plováku instalovány vnitřní kýly (tlumiče náklonu).

Plovák je rozdělen na 14 oddílů, přední a zadní oddíly jsou vodní balastní nádrže, po ponoření jsou naplněny vodou (vzduch je vypouštěn ventilem), po vynoření jsou balastní nádrže profukovány stlačeným vzduchem , vztlak se zvyšuje , paluba tyčí se nad vodou.

Dvanáct oddílů je naplněno benzínem. Benzín a mořská voda spolu nekomunikují, jsou odděleny pružnou přepážkou , tlak z hlubin oceánu se přenáší na benzín. Elastická přepážka umožňuje benzinu stlačit se v hloubce, takže kov plováku batyskaf je vystaven pouze mechanickému zatížení, když se plavidlo pohybuje, hydrostatický tlak uvnitř i vně plováku je plně kompenzován .

Centrální (sedmý) oddíl má vyrovnávací nádrž, částečně (nahoře) naplněnou benzínem a částečně (spodní) naplněnou mořskou vodou (voda a benzín se navzájem nemísí). Část benzínu pro snížení vztlaku může být vypuštěna přes palubu, její místo zaujímá voda. Vyrovnávací nádrž má podobu svislé trubky, tloušťka stěny je 10 mm, na její spodní základně je zavěšena gondola.

Protože ve velkých hloubkách obrovský tlak vody stlačuje gondolu, její vnější a vnitřní průměry jsou poněkud zmenšeny. Proto je gondola připevněna ke kompenzační nádrži ocelovými pásy napříč, což umožňuje určitý posun.

Z horní paluby vede do gondoly šachta o průměru 0,65 m s žebříkem , propojená s gondolou „lobby“, která zajišťuje těsné usazení gondoly k šachtě (kompenzuje pohyblivost gondoly ve velkých hloubkách). Horní poklop šachty je obklopen otevřenou kabinou . Při ponoření je důl zatopen, v ponořené poloze volně komunikuje s mořskou vodou.

Na horní palubě na stožáru je magnetický kompas , jehož údaje jsou v gondole reprodukovány elektrickým opakovačem , rádiovou anténou , navigačními světly , kládou a rohovým reflektorem , který usnadňuje hledání vynořeného plavidla radary eskortních lodí.

Systém klesání a stoupání tvoří dvě násypky s ocelovými nebo litinovými broky . V nejužším místě („ nálevka “) jsou instalovány elektromagnety , pod vlivem magnetického pole se zdá, že výstřel „ztvrdne“, když se proud vypne, rozlije se, vztlak batyskafu se zvýší, potopení rychlost klesá nebo začíná stoupání na povrch. Samotné bunkry jsou v těle plováku drženy elektromagnetickými západkami, při vypnutí elektrického proudu nebo při vybití baterií dojde k nouzovému resetu bunkrů.

Pro plynulé zastavení v blízkosti mořského dna bylo použito vedení - neopletené  ocelové lano ( na FNRS-3 byl použit kotevní řetěz ). Když se „Trieste“ přiblížil k mořskému dnu, spodní volně visící konec vodítka spadl na dno, část jeho váhy byla „ odejmuta “ z těla batyskafu a vztlak se zvýšil. V určitém okamžiku se vztlak stal „nulovým“ a podvodní vozidlo se nehybně vznášelo v určité vzdálenosti ode dna. Pokud byl nutný nouzový výstup, vodicí kapka mohla být resetována vypnutím proudu v elektromagnetických západkách.

1  - ventilační ventil příďové balastní nádrže 2  - příďová zátěžová nádrž 3  - elektromotor a vrtule 4  - elektromagnetická západka pro vysypání bunkru 5  - zařízení pro přívod vzduchu do gondoly 6  - odvzdušňovací ventil benzínu 7  - vyrovnávací nádrž 8  - otevřená kabina 9  - palubní poklop 10  - elektromagnetická západka pro vysypání bunkru 11  - elektromagnetická západka pro resetování naváděcí kapky 12  - záďová balastní nádrž 13  - ventilační ventil záďové balastní nádrže 14  - reflektor 15  - magnetický zpětný ventil 16  - násypka střel 17  - blesk 18  - průzor 19  - gondola 20  - "lobby" 21  — poklop v gondole (s průzorem) 22  - důl naplněný vodou 23  - magnetický zpětný ventil 24  - násypka střel 25  - vodicí kapka 26  - kýl

První („stará“) gondola v Terstu byla vymodelována podle gondoly batyskafu FNRS-3 (gondola z prvního experimentálního batyskafu FNRS-2 byla instalována na FNRS-3 , který provedl pouze dva ponory, poté bylo podvodní vozidlo demontováno).

Stará gondola má kulovitý tvar, skládá se ze dvou polokoulí. Každá polokoule je odlita , kována a obrobena na přesném karuselovém soustruhu . Klouby, otvory poklopů, okénka a kabelové vstupy jsou obzvláště pečlivě zpracovány. Polokoule jsou slepeny epoxidovou pryskyřicí a staženy ocelovými pásy.

Koule  je geometrické těleso s největším objemem a nejmenším povrchem . Dutá koule se stejnou tloušťkou stěny (ve srovnání například s rovnoběžnostěnem nebo válcem stejného objemu) bude mít menší hmotnost . Koule má také absolutní symetrii , pro kulovité silné tělo je nejjednodušší provádět technické výpočty .

Protože ve velkých hloubkách obrovský tlak vody stlačuje gondolu, její vnější a vnitřní průměry jsou poněkud zmenšeny. Proto je gondola připevněna ke „kleci“ plováku ocelovými pásy, které umožňují určitý posun. Veškeré vybavení uvnitř gondoly není připevněno ke stěnám, ale je namontováno na rámu, který umožňuje nerušený přístup stěn.

Do gondoly vede poklop ve tvaru komolého kužele o vnějším průměru 550 mm, vnitřním průměru 430 mm a tloušťce 150 mm . V poklopu je zabudováno průzor, kterým posádka před otevřením přístupového poklopu pozorovala, zda je voda vytlačena z dolu. Druhé okno je umístěno přísně symetricky k prvnímu. Okénka jsou vyrobena z plexiskla , mají tvar komolého kužele, s malou základnou směřující dovnitř. Otvory pro kabelové průchodky mají rovněž tvar komolého kužele. Elektrické kabely jsou připájeny do plastových kuželových zástrček. Čím větší je tedy vnější tlak vody, tím silněji jsou poklop, okénka a zástrčky elektrických kabelů přitlačeny k polokouli.

Gondola obsahuje tlakové láhve s kyslíkem , systémy podpory života a řízení, vědecké přístroje, komunikační zařízení, baterie a prostor pro dva členy posádky.

V roce 1958 bylo rozhodnuto vyrobit novou gondolu schopnou odolat tlaku více než 1100 atmosfér , což umožní dobýt extrémní hlubiny Světového oceánu ( Marianský příkop ), zejména proto, že kov staré gondoly byl „ unavený “ . . Továrny Krupp objednávku splnily. Koule se neskládala ze dvou, ale ze tří částí: centrálního prstence a dvou klenutých segmentů. Toto rozhodnutí umožnilo snížit hmotnost výkovků a usnadnit tepelné zpracování potřebné ke snížení zbytkového pnutí .

Pro testování v tlakové komoře byl vyroben model gondoly v měřítku 1 až 20. Koule se zhroutila při tlaku ekvivalentním hloubce ponoření 20 kilometrů kvůli skutečnosti, že došlo k posunu podél křižovatky. Další model byl testován tlakem 1600 atmosfér po dobu sedmi dnů. Teoretické výpočty ukázaly, že vnější průměr gondoly by se při tomto tlaku měl zmenšit o 3,7 mm.

Pro ventilaci gondoly (před potápěním a po výstupu, dokud posádka neopustí loď), aby nedošlo k plýtvání zdroji systému podpory života, bylo na Trieste instalováno zařízení pro přívod vzduchu .

Srovnání nové a staré gondoly v Terstu
Srovnatelná hodnota Gondola do hloubky 4000 m Gondola do hloubky 11 000 m
Vnitřní průměr, mm 2000 1940
Vnější průměr, mm 2180 2180
Tloušťka stěny, mm 90 120
Tloušťka stěny u průzoru a poklopu, mm 150 180
Hmotnost poklopu šachty, kg 180 200
Vnější průměr průzoru, mm 400 400
Vnitřní průměr průzoru, mm 100 60
Tloušťka průzoru, mm 150 180
Hmotnost gondoly bez vybavení, tuny 9 12

Terst (až do druhé modernizace v roce 1961) získával energii ze stříbrno-zinkové baterie instalované v gondole. Pohyb batyskafu hlásily dva elektromotory vrtule - vrtule  . Izolační kapalina obklopovala elektromotory a přes membránu se do ní přenášel tlak mořské vody. Kolo chybělo. Zatáčka byla provedena zapnutím pouze jednoho motoru, zatáčka byla téměř na místě - chodem motorů v různých směrech. V ponořené poloze se batyskaf posunul zádí dopředu.

Hlavní technické vlastnosti zařízení (před modernizací): [5] [6]

Protože hmotnost nové gondoly narostla o 3 tuny , bylo nutné do plováku nabrat dalších 10 m 3 benzínu, takže tělo plováku bylo prodlouženo o 2,5 m: 2. a 13. oddíl byl prodloužen každý o 1,25 m. Tím se zvýšil objem benzínu o 24 m 3 , zároveň se zvýšila zásoba balastu (ocelové broky).

Projekt Nekton

V roce 1957 se ve Francii začal vývoj batyskafu s předběžným názvem B11000 (Bathyskaf 11 000 metrů) potápět do maximální hloubky oceánů , později byla loď pojmenována „ Archimedes “. Auguste Piccard však předstihl Francii tím, že navrhl modernizaci Terstu. "Archimedes" neměl šanci dobýt "Propast Challenger".

Nová gondola umožnila Terstu sestoupit do jakékoli známé hloubky, aniž by ohrozila posádku. Jako místo pro další ponory byl proto vybrán Mariánský příkop , ve kterém se nachází nejhlubší bod Světového oceánu . Tato série ponorů byla oficiálně označena jako Project Nekton .

Během realizace projektu se 23. ledna 1960 Jacques Picard a poručík amerického námořnictva Don Walsh ponořili do hloubky 10 919 m [7] , což byl absolutní hloubkový rekord pro pilotovaná i bezpilotní vozidla.

V 8 hodin 23 minut místního času Trieste nabral balastní vodu a ponor začal. Hloubky 100 metrů bylo dosaženo za 10 minut, poté loď „visela“ ve vrstvě studené vody a část benzínu musela být vypuštěna. Zastávky byly i v hloubce 130 a 160 m. Po 200 m začal sestup bez zastavení, ovlivnilo stlačování a chlazení benzínu. Do hloubky 7800 m se Terst potopil průměrnou rychlostí 0,9 m/s, po shození malé části ocelového broku byla rychlost potopení v hloubce 9000 m 0,3 m/s. Ve 13:06 místního času se konec guidedropu dotkl dna. Musel jsem vypustit část benzínu, abych mohl „přistát“ v Terstu.

Na dně Picard a Walsh viděli rybu, která vypadala jako platýs a kreveta .

Výzkumníci kontaktovali eskortní loď ultrazvukovým telefonem a nahlásili jejich příjezd do cíle.

Byly provedeny experimenty: teplota vody přes palubu byla +3,3 °C , bylo změřeno radioaktivní pozadí , vnitřní průměr gondoly byl změřen speciálním pravítkem, ukázalo se, že se zmenšila o 3 mm. Teplota vzduchu v gondole byla +4,5 °C.

Doba strávená na dně byla přibližně 20 minut [8] , poté byl balast na 10 minut shozen a začalo stoupání.

Nejprve batyskaf plul rychlostí 0,5 m/s, v hloubce 6000 m se rychlost zvýšila na 0,9 m/s a v hloubce 3000 m - 1,5 m/s ovlivnila expanze benzinu.

Výstup trval 3 hodiny 27 minut, celková doba ponoru byla 8 hodin 25 minut.

K dalšímu dobytí Challenger Deep došlo 26. března 2012 kanadským režisérem Jamesem Cameronem v ponorce Deepsea Challenger .

Jiné ponory v Terstu

V roce 1961 byl Terst remodernizován, kromě dvou elektromotorů s vrtulí byly instalovány další tři: jeden pro vertikální pohyb , dva pro boční manévrování . Další olověné baterie byly zavěšeny na plováku . Baterie byly v utěsněných nádobách, vnější tlak byl přenášen na elektrolyt přes izolační kapalinu a baterie byly upuštěny během nouzového výstupu. Na Terstu byl také instalován hydrofon a sonar .

V dubnu 1963 byl Terst potřetí modernizován ( vně gondoly byla instalována televizní kamera a „ mechanické rameno “ schopné zvednout předměty o hmotnosti až 22,6 kg ze dna) a použit v Atlantském oceánu k hledání chybějící ponorka amerického námořnictva " Thresher " . Velitel batyskafu, poručík Donald Keach, se 24. srpna zmocnil manipulátorem asi 1,5 m dlouhého kusu trubky, který se ukázal být fragmentem ventilačního potrubí Thresheru.

"Trieste" se účastnil vojenských experimentů jako hlubinný cíl , přičemž byl pořízen pomocí sonaru z povrchových eskortních lodí.

V srpnu 1963 nalezl Terst vrak u pobřeží Nové Anglie v hloubce 2560 m pod povrchem. Poté byl batyskaf rozebrán.

Za celou dobu potápění bylo z batyskafu pořízeno více než 250 000 fotografií.

V současné době je batyskaf "Trieste" vystaven v Naval Historical Center of Washington ( USA ).

Batysféra Terni , která byla postavena pomocí staré gondoly v Terstu, byla později použita ke stavbě nového batyskafu Trieste-2 , který také v roce 1964 provedl několik ponorů při hledání Thresheru. V roce 1966 byla stará gondola batyskafu Terst-2 nahrazena novou, navrženou pro provoz v hloubce 6100 m.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Tento článek byl původně publikován v časopise National Geographic v srpnu 1960 a zachovává původní jazyk a pravopis. Archivováno z původního Man's Deepest Dive od Jacquese Piccarda dne 14. dubna 2012.
  2. ↑ Napsal BJSOnline (leden 2006) The Bathyscaphe Trieste (odkaz není k dispozici) . Získáno 21. listopadu 2012. Archivováno z originálu 24. května 2013. 
  3. ↑ Do hlubin v Terstu (nepřístupný odkaz) . Získáno 21. listopadu 2012. Archivováno z originálu 10. června 2010. 
  4. ↑ Batyskaf navrhl švýcarský oceánograf Auguste Piccard. Jeho nejúspěšnější vozidlo, Terst, bylo vypuštěno v roce 1953 a ponořilo se do 3 150 metrů (10 300 stop). . Získáno 21. listopadu 2012. Archivováno z originálu 8. července 2014.
  5. ↑ Batyskaf je samohybné vozidlo používané pro hlubinné ponory. Bathyskafové se mohou ponořit hlouběji než člověk s potápěčskou výbavou a ještě hlouběji než ponorky. . Získáno 21. listopadu 2012. Archivováno z originálu 8. července 2014.
  6. ↑ Designový batyskaf Trieste . Získáno 21. listopadu 2012. Archivováno z originálu 10. října 2013.
  7. ↑ Bathyskaf - Korabel.ru . Získáno 28. května 2011. Archivováno z originálu 5. října 2011.
  8. ↑ 23. ledna 1960 dosáhl Trieste dna Challenger Deep v Tichém oceánu Marianas Trench a vytvořil rekord hloubkového potápění 35 810 stop, který pravděpodobně nebude nikdy překonán. . Získáno 29. října 2017. Archivováno z originálu 12. května 2015.

Literatura

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích