| Svět | |
|---|---|
| Ponorky "Mir" | |
| Historie zařízení | |
| Státní vlajka | SSSR → Rusko |
| Hlavní charakteristiky | |
| Rezerva dodávky energie | 100 kWh |
| Rezerva vztlaku | 290 kg |
| Rychlost (pod vodou) | 5 uzlů |
| Provozní hloubka | 6000 m |
| Maximální hloubka ponoru | 6500 m |
| Osádka | 2+1 lidi |
| Zásoby na podporu života | 246 lidí⋅hodina |
| Cena | v roce 1987 100 milionů finských marek (17 milionů eur každá) [1] |
| Rozměry | |
| Suchá hmotnost | 18,6 t |
| Maximální délka (podle konstrukční vodorysky) | 7,8 m |
| Šířka trupu max. | 3,8 m |
| Výška |
3 m, Vnitřní průměr koule vozíku = 2,1 m |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
"Mir" - dvě sovětská a ruská výzkumná hlubokomořská pilotovaná vozidla (GOA) pro oceánologický výzkum a záchranné práce. Zařízení mají hloubku ponoření až 6 kilometrů.
V současné době je aparatura Mir-1 umístěna jako exponát v Kaliningradském muzeu světového oceánu a Mir-2 sídlí v Institutu oceánologie v Kaliningradu , odkud po výstavbě nové budovy Institutu oceánologie na Nakhimovsky prospekt v Moskvě se plánuje jeho přesun do tamního Institutu muzea.
Zadávací podmínky pro tvorbu vozidel připravil vedoucí oddělení hlubinných obyvatelných vozidel Ústavu oceánologie Akademie věd SSSR , projektový manažer I. E. Mikhaltsev [2] [3] . Hlavní myšlenky pro konstrukci aparátu, uspořádání jeho jednotlivých systémů, komponent, prvků, pro pořízení vědeckého a navigačního vybavení patří I. E. Mikhalcevovi, jeho zástupci A. M. Sagalevičovi a hlavnímu inženýrovi projektu z finské loďařské společnosti Sauli Ruohonen, který vedl skupinu finských inženýrů a techniků, kteří se podíleli na konstrukci aparátu [4] .
Mateřská loď, výzkumná loď Akademik Mstislav Keldysh , byla postavena v roce 1981 ve finské loděnici Hollming ve městě Rauma . Od roku 1982 se používá jako podpůrné plavidlo pro ponorky Pisis-VII a Pisis-XI . V srpnu-říjnu 1987 byla přeměněna na podpůrné plavidlo pro dvě ponorky „Mir“ s posádkou [4] . Hlubinné ponorky byly vyrobeny v roce 1987 finskou společností Rauma-Repola Oceanics a smlouva na vytvoření ponorek byla podepsána 16. května 1985 a potvrzení o převzetí bylo podepsáno 17. prosince 1987 [ 4] , po úspěšných zkušebních ponorech v Botnickém zálivu a v Atlantském oceánu do maximální hloubky 6170 metrů (Mir-1) a do hloubky 6120 metrů (Mir-2) [2] [4] . Vznikl tak unikátní hlubokomořský výzkumný komplex, kombinující loď a dvě ponorky Mir, vybavený navigačním zařízením a vědeckými přístroji pro provádění široké škály oceánologických výzkumů.
Jak R/V Akademik Mstislav Keldysh, tak ponorky byly pod kontrolou Institutu oceánologie P. P. Shirshova Ruské akademie věd . V současné době ve vlastnictví Ministerstva školství a vědy .
Velký význam pro vědecký výzkum má pracovní hloubka Mirů - 6000 metrů, díky které mohou tato zařízení dosáhnout hloubek, ve kterých se nachází 98,5 % oceánského dna.
Historie „Světů“ sahá až do roku 1970 , kdy doktor technických věd I. E. Mikhaltsev formuloval koncept nepostradatelnosti v novém neznámém prostředí lidského výzkumníka, ve srovnání s operátorem jakýchkoli programovatelných robotických zařízení [2] . Během působení jako vedoucí oddělení hlubinných obyvatelných dopravních prostředků Ústavu oceánologie Akademie věd SSSR byl autorem technických specifikací a vedoucím práce na tvorbě a testování pilotovaných výzkumných vozidel Pisis s hloubka ponoru až 2000 m (1970-1976) a pilotovaná vozidla Mir - až 6000 m (1979-1987) [3] , přesvědčující vedení Akademie věd o nutnosti vyčlenit prostředky na stavbu jedné hlubiny -námořní vozidlo [2] .
První pokusy o objednání podvodních vozidel byly neúspěšné: společná práce s kanadskou společností v roce 1980 narazila na řadu technických problémů - nebylo možné vytvořit komoru pro posádku, která by odolala tlaku 600 barů titanu , a především politické překážky: Spojené státy v takovém příkazu spatřovaly porušení dohody KOCOM o zákazu vývozu vyspělých technologií do SSSR. V roce 1982 nabídla Akademie věd SSSR objednávku třem dalším možným výrobcům. Když švédské a francouzské podniky nabídku odmítly, Rauma-Repola zůstala se svou dceřinou společností Rauma-Repola Oceanics - Finsko nepodepsalo dohodu o zákazu exportu vyspělých technologií do SSSR. Mírová smlouva zakazovala vlastnictví a stavbu ponorek, ale tento paragraf se týkal pouze vojenské techniky a objednaná vozidla byla výzkumná a vývojová. Podle Pekky Laksella, tehdejšího šéfa finské společnosti, bylo povolení k vývozu do SSSR získáno jen proto, že představitelé KOCOM nevěřili, že by z takového podniku něco vzešlo. Když se ukázalo, že inženýrské problémy byly vyřešeny, nastal povyk o tom, jak by se takové technologie mohly v SSSR prodávat, a Laxella musela několikrát navštívit Pentagon [5] .
Velvyslanectví USA v Helsinkách vědělo o vývoji hlubokomořských komor Rauma Repola od samého počátku. „Pořád měli technicky negramotnou skupinu, která nedokázala projekt správně vyhodnotit. Projekt mohl pokračovat – Američané si byli naprosto jisti, že odlití koule z oceli se nezdaří. Všechny předchozí koule byly svařeny z titanu ,“ řekl v roce 2003 bývalý generální ředitel Rauma-Repola Tauno Matomäki. "Vytvořili jsme podnik Rauma-Repola Oceanics ," řekl tehdy Tauno Matomaki, "jen proto, abychom obětovali tuto dceřinou společnost a neohrozili celou společnost, pokud se věci pokazí." A tak se také stalo. Dceřiná společnost byla založena v roce 1983 a rozpadla se krátce po Mirsově vytvoření v roce 1987. Společnost Rauma-Repola získala širokou popularitu a neobdržela očekávané objednávky. Vstupenka do nové oblasti se ukázala být příliš drahá - CIA a Pentagon trvaly na tom, že všechny podniky, které se neřídí americkými doporučeními, podléhají bez výjimky bankrotu [1] .
USA se snažily tajně zabránit exportu hotových zařízení do SSSR. CIA tušila, že zařízení by mohla být použita v teritoriálních vodách USA pro průzkum [1] .
Finský prezident Mauno Koivisto ve svých pamětech vypráví, že americká ambasáda výhružně prohlásila, že finským firmám možná nebudou povoleny desítky licencí, pokud Sovětský svaz stroje získá. Tehdejší viceprezident George W. Bush napsal Koivistovi dopis, ve kterém vyjádřil své podezření, že aktivity Rauma-Repol představují hrozbu pro světovou bezpečnost. Koivisto ve své odpovědi uvedl, že podle zákonů země nemá možnost zasahovat do záležitostí soukromé společnosti, pokud zákony neporušuje. Kromě toho zdůraznil, že obchod se SSSR je sledován zvlášť pečlivě.
Pod tlakem CIA a Pentagonu byla Rauma-Repola , která byla tehdy šestým největším koncernem ve Finsku s 18 000 zaměstnanci, nucena opustit vytváření hlubinných vozidel a slibný rozvoj námořních technologií. Jedním z opuštěných projektů byl například vývoj palivových článků. Firma Rauma-Repola také opustila výrobu ropných plošin a nyní dělá v podstatě totéž, co dělala při svém založení na počátku 50. let – zpracování dřeva. Nyní v jejím podnikání v oboru kovoobrábění pokračuje koncern Metso [1] [6] .
Hlavním a problematickým místem v batyskafu je gondola upevněná na plováku. Na rozdíl od balónu může být lehčí než voda, ale v praxi musí mít hlubinné dopravní prostředky velmi silné stěny a bez plováku se neobejde ani jeden batyskaf. Terst má obrovský plovák naplněný benzínem, který může unikat. Plovák Worlds má pouhých 8 kubíků, je pevný a tvoří aerodynamický trup, který nelze „ztratit“.
Výroba koulí vysokotlakých přístrojů byla zásluhou inženýrů Repola a použití nové technologie. To se podařilo díky tvrdé práci celého konstrukčního týmu a vysoké úrovni metalurgie. Firma podepsala smlouvu ještě předtím, než byla známa finální technologie, a vzala na sebe riziko z technického i obchodního hlediska. Technologie zpracování byla nárokována, ale dosud nebyla schválena německým patentem [1] [7] .
Dvoumetrové koule posádky pro hlubinné dopravní prostředky by měly být co nejlehčí, aby se hustota celého aparátu blížila jednotě – hustotě vody. Poté lze zařízení ovládat autonomně v libovolné hloubce. V praxi to znamená, že koule musí být vyrobena z obzvlášť pevného a lehkého kovu. Titan je dobrý pro svou nízkou hustotu, ale jeho lomová pevnost je stále menší než u oceli. Titanové stěny by proto měly být dvakrát silnější než ocel. Titan také nelze odlévat v tak velkých kusech pro sestavení koule bez použití svařování [1] .
Rauma-Repola se okamžitě vydala cestou vytvoření ocelové koule - společnost měla vhodné slévárenské vybavení v podniku Lokomo. Zvoleným materiálem byla maragenová ocel (maragen), vyvinutá v 60. letech 20. století americkým námořnictvem, jejíž poměr pevnost/hustota je o 10 % lepší než u titanu. Slitina obsahuje téměř třetinu přísad kobaltu , niklu , chrómu a titanu . Pro rázovou houževnatost je rozhodující podíl titanu . Taková ocel se běžně používá k vytváření hřídelí vozidel [1] .
Vysoce legovaná ocel se pro odlévání špatně hodí, ale volbou poměru komponentů a použitím vakuového konvertoru se Lokomo podařilo odlévat polokoule.
Profesor Mikhaltsev, vedoucí práce na vytvoření světů, připomněl:
„Finové, které jsem našel kvůli oceli, splnili všechny mé body. Faktem je, že všechna zařízení jsou vyrobena z titanu a „Worlds“ jsou vyrobeny z martenzitické, silně legované oceli s 18% niklu. Měl jsem štěstí, že jsem našel finskou firmu Lokomo. Jaká je hodnota této oceli. Titan, nejlepší slitina, má mez kluzu asi 70 kg na čtvereční milimetr, zatímco tato ocel má 150. Byl to dar z nebes.“
— Rozhovor s I. E. Mikhaltsevem pro Novaja Gazeta [2]Při odlévání ingotů-polokoulí mají uvnitř ještě bubliny, které snižují pevnost. Vnitřní povrch je nejslabším místem koule vystavené vnějšímu stlačení – zde začíná trhlina. Pro plánované hloubky (6000 m) je kritická velikost bublin, ze kterých se může vyvinout trhlina v oceli, pouze několik milimetrů. Konstrukční tým v Rauma-Repola Oceanic vyřešil tento problém následujícím způsobem: polokoule byla odlita mnohem silnější a přebytečný materiál zevnitř byl mechanicky odstraněn. Odlitek měl tloušťku stěny 200 mm, která byla zmenšena na 40 mm, polotovar ztratil 70 % své hmoty. Přitom povrch zbývající po zpracování tvořila nejpevnější a nejhustší část odlitku [1] .
Stejný princip odstraňování „navíc“ byl použit při výrobě batyskafu Deepsea Challenger v roce 2012 .
Spojením obou polokoulí pomocí šroubů bylo zcela zabráněno svařování a souvisejícím problémům vlivu tepla na pevnost.
Americký zákaz vývozu nemohl zabránit výrobě zařízení, ale způsobil projektu různé překážky a dodatečné náklady. Například elektronika zařízení byla navržena a vyrobena společností Hollming, i když ji bylo možné běžně zakoupit v zahraničí [1] . Syntetická pěna pro kompenzaci hmotnosti baterií byla vyrobena ve Finsku společností Exel Oyj, as 3M , přední výrobce, odmítl dodávat své produkty s odkazem přímo na embargo . Na rozdíl od plováků batyskafů , jako je plovák s benzínem v Terstu , se pěna stlačuje méně a nehrozí nebezpečí úniku. Syntaktická pěna odolná tlaku v hloubce 6 kilometrů se skládá z dutých skleněných kuliček o průměru 0,3 mm, spojených epoxidovou pryskyřicí. Přístroj "Mir" odebral 8 metrů krychlových pěny [1] .
V roce 2004 prošla obě vozidla kompletní repasí a testováním v Krylovově státním výzkumném středisku Deep Sphere Research Center (hlavní část Worlds) [8] .
Projekt „Worlds“ za 200 milionů finských marek byl lukrativní obchod pro výrobce i zákazníka a byl úspěšnější, než si kdokoli dokázal představit. Projekt nevzbudil pozornost médií a byl prakticky utajován až do dodání hotových zařízení zákazníkovi. Teprve poté Rauma-Repola zveřejnila technické údaje. Pověst společnosti jako výrobce „Worlds“ je stále na vrcholu. Podle Tauna Matomyakiho mají mezinárodní koncerny zájem o hlubokomořské ponorky schopné potápět se do 12 000 metrů. Technicky je možné takový aparát postavit, ale ne politicky. Dá se koupit, ale je problematické ho prodat: Spojené státy po proražení Mirem tuto oblast pečlivě monitorují a všechna americká hlubinná vozidla patří vojenskému oddělení [1] .
Tato předpověď byla částečně zničena Jamesem Cameronem , který v roce 2012 postavil první soukromý batyskaf Deepsea Challenger – avšak poté, co tajně pracoval v Austrálii .
Kulová gondola zařízení o průměru 2,1 metru je vyrobena z martenzitické, vysoce legované oceli s 18 % niklu [2] . Slitina má mez kluzu 150 kg/mm2 [2] ( titan má asi 79 kg/mm2). Výrobce: finská společnost Lokomo, která je součástí koncernu Rauma Repola.
Nikl-kadmiové baterie 100 kWh.
Posádku ponorky Mir tvoří tři lidé: pilot, inženýr a vědec-pozorovatel. Pozorovatel a strojník leží na bočních lavicích, pilot sedí nebo klečí ve výklenku před palubní deskou.
Unikátní nouzový záchranný systém zařízení tvoří syntaktická bójka uvolněná posádkou, k níž je připevněno 7000 m dlouhé kevlarové lano, po kterém je spuštěna polovina spřáhla (asi jako železniční automatická spřáhla ). Dojede k zařízení, poté dojde k automatickému závěsu a zařízení se zvedne na dlouhém napájecím kabelu [2] o délce 6500 m s vypínací silou asi deset tun.
Navíc je zajištěn nouzový výstup po odhození baterie s výstupem na povrch a nouzové otevření přístupového poklopu pro přístup kyslíku.
Systém podpory života umožňuje posádce dýchat uvnitř koule v nouzovém režimu po dobu tří dnů.
Od roku 2008 byly kromě ruských Mir-1 a Mir-2 na světě ještě dvě podobná zařízení (byly vyrobeny tři). Americká aparatura "Sea Cliff" ( angl. DSV Sea Cliff ), která se nyní převádí, francouzská "Notille" ( fr. Nautile (sous-marin de poche) ), obě s hloubkou potápění 6000 metrů a japonská " Shinkai 6500 " (Shinkai 6500), který vytvořil rekord ponoru pro stávající zařízení na 6527 metrů. Ve zprávě ( Eng. Research Submersibles And Undersea Technologies ) ("Research Submersible Vehicles and Undersea Technologies") Amerického centra pro světové technologické hodnocení ( anglicky World Technology Evaluation Center ) za rok 1994, "podmořská vozidla" Mir "a jejich podpůrné plavidlo , NIS "Keldysh", představují nejlépe vybavený a nejúčinnější výzkumný nástroj pro hlubokomořský výzkum "( eng. Někteří vědci se domnívají, že ponorky Mir a jejich podpůrná loď, R/V Keldysh, představují nejlépe vybavené a nejschopnější výzkumný nástroj pro hlubokomořský výzkum) [9] .
Zařízení Mir bylo poprvé použito k natočení filmu o Titaniku dokumentaristou Stephenem Lowem ve formátu IMAX v roce 1991 . [10] [11]
Zařízení byla použita při natáčení filmů Jamese Camerona „ Titanic “ v roce 1995 , dokumentárního filmu „ Ghosts of the Abyss: Titanic “ v roce 2001, Bismarck Expeditionv roce 2002 a "Last Mysteries of the Titanic" / Last Mysteries of the Titanic v roce 2005, populární věda "Mimozemšťané z Abyss"/ Aliens of the Deep v roce 2003 .
Účast na natáčení filmu režiséra Jamese Camerona "Titanic", který měl premiéru v roce 1997, přinesl "Worlds" širokou popularitu. Následně s pomocí hlubinných ponorek Mir vzniklo několik dalších dokumentů a populárně-vědeckých filmů, díky nimž lidé viděli život v hlubinách oceánu, například „Vulkány v hlubinách moře“/ Volcanoes of the Deep Sea 2005 v režii Stephena Lowa.
První operací na potopené ponorce s využitím hlubinných ponorek Ústavu oceánologie bylo studium místa potopení jaderné ponorky K-8 v Atlantském oceánu za pomoci Pisis , k ponorce se však pro velkou hloubku jejího výskytu nepodařilo dostat. Této operace se zúčastnil téměř celý budoucí tým velitelů a pilotů ponorného útočného plavidla Mir.
"Mirami" zkoumal potopenou ponorku " Komsomolets ". V oblasti potopení jaderné ponorky "Komsomolets" v Norském moři bylo v období 1989-1998 uskutečněno sedm expedic [12] , během kterých Miry provedly 70 ponorů do hloubky 1700 m. dílů z lodi Komsomolets využívající nejnovější hlubokomořské technologie, které nebyly nikdy předtím použity. Později, aby ovládly stát "Komsomolec", "Světy" provedly další dvě expedice v různých letech. Ten poslední byl v roce 2007.
V letech 1994-1995 se Mirs zúčastnil expedice nazvané Project Orca k japonské ponorce I-52, potopen 23. června 1944 v Biskajském zálivu prvním protiponorkovým samonaváděcím akustickým torpédem Mark 24 FIDO , vypáleným z torpédového bombardéru Grumman TBF/TBM Avenger .
Koncem září 2000 byly přístroje použity k průzkumu jaderné ponorky " Kursk " [12] [13] . V důsledku potápění Mirov byla zjištěna příčina smrti jaderné ponorky, byl vyvinut soubor opatření k odstranění následků havárie a bylo rozhodnuto o zvednutí lodi.
Podle konstruktérů a velitelů ponorek Mir-1 a Mir-2 I. E. Mikhalceva [2] , A. M. Sagaleviče [4] a E. S. Chernyaeva pokrývají vozidla Mir s provozní hloubkou ponoření 6000 m 98,5 % oceánů. S jejich pomocí můžete na dně oceánu prozkoumat hydrotermy (neboli „ černé kuřáky “ – horké prameny na dně oceánu, které se nacházejí především v oblastech středooceánských hřbetů , v hloubce 2-4 km ), hledejte minerály a prvky vzácných zemin [14] .
Od roku 1987 do roku 1991 bylo uskutečněno 35 expedic do Atlantského , Tichého a Indického oceánu s použitím ponorek Mir-1 a Mir-2 . S pomocí ponorek Mir byly prozkoumány hydrotermální prameny v oblastech Středoatlantického hřbetu .
2. srpna 2007, 2. srpna 2007, ponorka Mir dosáhla dna Severního ledového oceánu na severním pólu , kde byla umístěna ruská vlajka a kapsle se vzkazem budoucím generacím .
Od července 2008 obě zařízení pracují na jezeře Bajkal dva roky . Na tomto jezeře provedli své první hlubokomořské ponory ve sladké vodě [15] . Dne 30. července 2008 se sonda Mir-2 srazila s plovoucí plošinou a poškodila levou vrtuli [16] . V roce 2008 bylo ve střední a jižní pánvi jezera provedeno 53 ponorů, kterých se zúčastnilo 72 hydronautů [17] . Byl zkoumán charakter výskytu ropných skvrn na hladině jezera a také fauna Bajkalu [17] . Byly objeveny čtyři úrovně starověkých „pláží“, což znamená, že se Bajkal zaplňoval postupně [17] . V hloubce 800 metrů byly nalezeny tři krabice s nábojnicemi z občanské války, vyzdviženo 7 nábojnic [17] . Ruský premiér Vladimir Putin se 1. srpna 2009 ponořil na dno jezera Bajkal na ponorce Mir [18] .
Po změně vedení Institutu oceánologie v roce 2006 bylo pronajato plavidlo pro poskytování přístrojů Mir Akademik Mstislav Keldysh, od kterého byly přístroje odděleny. To byl jeden z důvodů nemožnosti účasti komplexu Mir na pracích u příležitosti 100. výročí potopení Titaniku.
V létě 2011 pracovala sonda Mir ve Švýcarsku a zkoumala podmořský svět Ženevského jezera . Krátce po tomto zadání byla hlubinná vozidla, vytvořená speciálně pro Ústav oceánologie Ruské akademie věd , převedena pod kontrolu Výboru státního majetku , jejich právní status byl nejistý.
V roce 2015 byl přístroj Mir-1 umístěn jako exponát v Muzeu světového oceánu . Je v provozuschopném stavu a v případě potřeby jej lze vrátit na palubu Keldyshe [19] . Vedle něj muzeum vystavuje kopii Mir-2 v měřítku 1:10 a maketu Deepsea Challenger , kterou daroval James Cameron [20] . Kosmická loď Mir-2 je umístěna v hangáru Oceánologického ústavu Ruské akademie věd v Kaliningradu, vnější zařízení je z ní částečně demontováno. Po dokončení stavby nové budovy Oceánologického institutu na Nachimovském prospektu v Moskvě se plánuje přeprava ponorky Mir-2 do tamního muzea institutu.
Podle A. M. Sagaleviče byl výzkum světového oceánu pomocí obyvatelných hlubinných vozidel ruskými úřady navzdory mezinárodním zkušenostem uznán jako nerentabilní, místo toho se navrhuje používat dálkově ovládaná vozidla a roboty. Samotné „světy“ zase vyžadují zásadní opravu, kterou potřebují každých 10 let (poslední byla provedena v roce 2011). V roce 2017 se zvažuje otázka použití přístrojů Číňany z jejich lodi, kteří také nabízejí, že opravy zaplatí [21] . Velitel GOA Evgeny Chernyaev však nesouhlasí s tímto názorem , podle kterého jsou „světy“ v téměř dokonalém stavu a jak ukázalo jejich úplné vyšetření, vlastní bezpečnostní rezerva neumožňovala hlavní prvek zařízení - koule - degradovat i přes mnoho let práce. Po provedení údržbářských prací a aktualizaci zařízení, které v posledních letech zastaralo, bude Mirs připraven k další práci. Problém spočívá v nedostatku řádného financování, chybějící nosné lodi a nedostatečné návaznosti pilotních zkušeností, protože všichni piloti Mirů jsou již v pokročilém věku a je nutné přenést znalosti na novou generaci.
