Bathyscaphe – mi ez? Tervezés

2024 Szerző: Erin Ralphs | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-19 16:48

Ha valaha is nézte a Cousteau-csapat híres filmjeit a víz alatti világról, akkor eszébe jutottak a csodálatos űrhajó-szerű víz alatti járművek - batiszkáfok. Tehát mi az érdekes a batiszkáfban, mit lehet felfedezni vele? Ezeknek a hajóknak a segítségével az ember az óceán mélyére merülhet, hogy tudományos megfigyeléseket végezzen és megismerje az óceánok titokzatos mélységét.

A név etimológiája

A batiszkáf nevét Auguste Piccardnak, a készülék feltalálójának köszönheti. A szó egy olyan görög szópárból származik, amelyek jelentése „edény” és „mély”. A "mélytengeri hajó" 2018-ban ünnepli fennállásának 80. évfordulóját.

A batiszkáf feltalálása

Piccard nem sokkal a második világháború vége után, 1948-ban feltalálta a mélymerülőt. A batiszkáfok elődei batiszférák voltak - labda alakú mélytengeri járművek. Az első ilyen hajót Amerikában találták fel a huszadik század 30-as éveiben, és ügyesen akár 1000 méteres mélységbe is merülhet.

A batiszkáf és a batisztféra között az a különbség, hogy az előbbiek önállóan képesek mozognisűrűbb a víznél. Bár a mozgás sebessége kicsi és 1-3 csomót tesz ki, de ez elegendő a készülékre háruló tudományos és műszaki feladatok ellátásához.

A háború előtt a svájci egy sztratoszférikus léggömbön dolgozott, és neki támadt az ötlete, hogy készítsen egy olyan víz alatti hajót, amely elvileg hasonló olyan repülőgépekhez, mint a léghajó és a léggömb. Csak a batiszkáfnál a gázzal megtöltött ballon ballon helyett a víznél kisebb sűrűségű anyaggal kell feltölteni a ballont. Így a batiszkáf működési elve egy úszóhoz hasonlít.

Bathyscaphe készülék

Hogyan működik a batiszkáf, mi az a gondola és az úszó? A különféle batiszkáf modellek kialakítása hasonló egymáshoz, és két részből áll:

• könnyű test, vagy más néven - úszó;
• tartós hajótest, vagy az úgynevezett gondola.

Az úszó fő célja, hogy a batiszkáfot a kívánt mélységben tartsa. Ehhez több rekesz van felszerelve egy könnyű testben, amelyet olyan anyaggal töltenek meg, amelynek sűrűsége kisebb, mint a sós vízé. Az első batiszkáfokat benzinnel töltötték meg, míg a moderneknél más töltőanyagokat - különféle kompozit anyagokat - használnak.

Tudományos berendezések, különféle vezérlő- és támogató rendszerek, a batiszkáf legénysége egy erős hajótest belsejében van elhelyezve. A gömb alakú gondolák eredetileg acélból készültek.

A modern tengeralattjáróknak robusztus, titánból, alumíniumötvözetből vagy kompozit anyagokból készült hajótestük van. Ezek nemérzékenyek a korrózióra és megfelelnek a szilárdsági követelményeknek.

Mennyire kockázatos fürdővízben merülni?

Az összes mélységi merülőhajó és tengeralattjáró fő problémája a hatalmas víznyomás, amely a mélységgel nő. A hajótest egyre erősebben szorít, és a batiszkáf lokátor egyenletesen süllyed lefelé.

Egy víz alatti hajó nem kellően erős törzse deformálódhat vagy megsemmisülhet, ami a hajó elsüllyedéséhez és a drága kutatóberendezések elvesztéséhez és életek elvesztéséhez vezethet. A nem megfelelően megtervezett életfenntartó rendszerek, akkumulátorok, nagy mennyiségű összetett elektronika, vegyszerek és a hajótest nagy mélységben történő összenyomásából származó anyagok növelik a tűz és a balesetek valószínűségét.

Emellett a berendezés körüli tér áttekintésének korlátozott lehetőségei magában hordozzák annak a veszélyét, hogy a batiszkáf sziklákkal vagy más akadályokkal ütközik. A vízoszlopba függőlegesen egyenletesen bemerülő batiszkáf helymeghatározója az akusztikus hullámok vízi környezetben való terjedésének sajátosságai miatt nem mindig tudja azokat észlelni.

Tehát ennek a hajónak a merülése összetett és felelősségteljes művelet, amely gondos és előzetes felkészülést igényel.

Ezután beszéljünk az első batiszkáfról, hogy milyen készülékről van szó, annak műszaki jellemzőiről és érdekességeiről.

Az első batiszkáfok

Az első batiszkáf, amelyet O. Piccard talált felaz "FNRS-2" név, 5 évig szolgált a francia haditengerészetnél, és 1953-ban kiállították. Ebben a készülékben töltőanyagként benzint használtak, amelynek sűrűsége másfélszer kisebb, mint a vízé.

A batiszkáf kabinja, a repüléshez hasonlóan, gondolának nevezett, gömb alakú volt, falvastagsága 90 mm. Két ember könnyen elférne benne.

Az FNRS-2 fő hátránya a batiszkáfba való belépéshez szükséges nyílás helye volt. A készülék víz alatti részében volt. A batiszkáf gondolába csak akkor lehetett be- és kilépni, ha a készülék a szállítóhajón volt.

A batiszkáf második modellje az FNRS-3 volt. Ezt a készüléket 1953-tól a 20. század 70-es éveiig kezdték használni a mélytengeri kutatásokhoz. Ez a hajó múzeummá vált. Jelenleg az FNRS-3 Franciaországban, Toulonban található.

A mérnöki számítások szerint a készülék elődjéhez hasonlóan akár 4 kilométeres mélységbe is képes merülni. A hajó gondola kialakítása megegyezett az FNTS-2-vel, de a modell többi részét jelentősen továbbfejlesztették.

Műszaki adatok

A különböző generációk fürdőköpeit össze lehet hasonlítani műszaki jellemzőik alapján.

	FNRS-2	FNRS-3	"Trieszt" (modernizált)	"Arkhimédész"	"Jiaolong"	Deepsea Chalanger
Kezdő év	1948	1953	1953	1961	2010	2012
Ország	Franciaország	Franciaország	Franciaország	Olaszország, Németország, majd USA	Kína	ausztrál magáncég
Gondola átmérő (külső/belső), mm.	2180/2000	2180/2000	2180/1940	2100/1940
Gondola falvastagság, mm	90	90	120	150
Száraz tömeg, t	10	10	30	60	22	12
Használt úszófolyadék	benzin	benzin	benzin	benzin		szintaktikai hab
A folyadék mennyisége az úszóban, l	32000	78000	86000	170000
Legénység, emberek	2	2	2	2	3	1
Merítési mélység, m	4000	4000	11000	11000	7000	11000

Bathyscaphe "Trieste"

Miről híres ez a batiszkáf, milyen hajóról van szó, a továbbiakban részletesebben is megérthető? 1960 elején Trieszt először merült a Mariana-árok fenekére a Csendes-óceánon. Ezt a "Project Nekton" kódnéven futó műveletet az amerikai haditengerészet hajtotta végre a batiszkáf feltalálójának fiával, Jacques Picarddal együttműködve.

A január 26-i viharos időjárás ellenére megtörtént az emberiség történetének első 10 900 méteres merülése. A kutatók azon a napon tett fő felfedezése az, hogy a Mariana-árok alján élet van.

Batyscaphe Deepsea Chalanger

Ez a mélytengeri árokról elnevezett merülőhajó arról híres, hogy James Cameron használta 2012 márciusában. A híres filmes március 26-án érte el a Challenger Deep alját, amely a Mariana-árok másik neve.

Ez volt a negyedik leereszkedés az óceán legmélyebb pontjára az emberiség történetében, amely arról nevezetes, hogy a leghosszabb volt, és egyetlen ember végezte. A batiszkáf lokátora, függőlegesen egyenletesen a mélységbe merülve, megvizsgálta az alját, és a rendező ihletet kapott az Avatar című fantasztikus film folytatásának elkészítéséhez.

Bathyscaphe lokátor

A hidroakusztikus állomás egy batiszkáf lokátor, amely egyenletesen méri fel a vízoszlopot, és észleli a sziklákat, a fenéket és egyéb akadályokat. Talán ez az egyetlen eszköz, amely lehetővé teszi a víz alatti "látást", vagy inkább "hallást". Az egyenletesen mélyre süllyedő batiszkáf lokátora valójában a készülék füle.

Bathyscaphe-incidensek

2005 augusztusában Kamcsatka partjainál elsüllyedt az orosz haditengerészet egy batiszkáfja. Egy hétfős legénységgel rendelkező mélytengeri merülőhajó körülbelül 200 méteres mélységben halászhálókba keveredett.

Mentőhajók érkeztek a helyszínre, és megpróbálták a batiszkáfot sekélyebb mélységbe mozgatni, hogy aztán búvárok segítségével mentőakciót hajtsanak végre. Sikertelen próbálkozások után az orosz tengerészek brit kollégáikhoz fordultak.

A közös orosz-brit mentőakció egy mélytengeri robottal sikeres volt, a teljes legénységet kimentették, a batiszkáfot a felszínre emelték.