„Krok ke dnu“: Vývoj vozidel sestupujících z hluboké vody v první polovině 20. století

„Krok ke dnu“: Vývoj vozidel sestupujících z hluboké vody v první polovině 20. století
„Krok ke dnu“: Vývoj vozidel sestupujících z hluboké vody v první polovině 20. století

Video: „Krok ke dnu“: Vývoj vozidel sestupujících z hluboké vody v první polovině 20. století

Video: „Krok ke dnu“: Vývoj vozidel sestupujících z hluboké vody v první polovině 20. století
Video: Mauser K98k BYF 43 2024, Duben
Anonim

Jak víte, to, co je relevantní pro „dnes“, se může stát zastaralým „zítra“. Dnes víme, že moderní hlubinné batyskafy mohou klesnout až na samé dno Mariánského příkopu a hlouběji na Zemi není místo. Dnes dokonce prezidenti klesají na dno v autonomních vozidlech, a to je považováno za normální. Ale … jak se lidé dostali k batyskafu nebo klesli na dno před jeho vynálezem? Například nejhlubší hloubka oceánu známá ve 30. letech minulého století byla stanovena na 9790 m (poblíž filipínských ostrovů) a 9950 m (poblíž Kurilských ostrovů). Slavný sovětský vědec, akademik V. I. V těch letech Vernadsky navrhl, aby život zvířat v oceánech ve svých viditelných projevech dosáhl hloubky 7 km. Tvrdil, že plovoucí hlubinné formy mohou vstoupit i do největších hlubin oceánu, i když nálezy ze dna hlubší než 5, 6 km nebyly známy. Lidé se však již poté pokoušeli sestoupit do největších hloubek a udělali to pomocí takzvaných komorových zařízení, která v té době představovala nejvyšší stupeň ve vývoji potápěčské technologie, protože umožnila člověku sestoupit do takového hloubka, do které žádný potápěč nemůže sestoupit. vybaven nejlepším odolným skafandrem.

„Krok ke dnu“: Vývoj vozidel sestupujících z hluboké vody v první polovině 20. století
„Krok ke dnu“: Vývoj vozidel sestupujících z hluboké vody v první polovině 20. století

Danilevského aparát při hledání „Černého prince“.

Strukturálně tato zařízení umožňovala sestoupit do jakékoli hloubky a hloubka ponoru zařízení závisela pouze na síle materiálů, ze kterých byly vyrobeny, protože bez této podmínky by nebyly schopné odolat obrovskému tlaku rostoucímu s hloubka.

Prvním konstruktérem takového zařízení, které dosáhlo hloubky ponoru 458 m, byl americký vynálezce inženýr Hartman.

Hlubokomořský sestupový aparát postavený Hartmannem byl ocelový válec a vnitřní průměr tohoto válce byl takový, že se do něj vsedě vešla jedna osoba. Pro pozorování byly stěny válce vybaveny okénky, která byla pokryta velmi silným třívrstvým sklem. Uvnitř zařízení, nad okénky, byly uspořádány elektrické lampy, které odrážely světlo pomocí parabolických reflektorů. Proud pro lampu byl získáván z 12voltové baterie umístěné v zařízení. Zařízení bylo vybaveno přenosným automatickým kyslíkovým zařízením, jehož činnost poskytovala potápěčům kyslík na dvě hodiny, chemická zařízení pro absorpci oxidu uhličitého, malý dalekohled a fotografický přístroj. S povrchovou základnou neprobíhala žádná telefonní komunikace. Celkově bylo celé zařízení dosti primitivní.

Na konci podzimu 1911 ve Středozemním moři, poblíž ostrova Aldeboran, východně od Gibraltaru, Hartmann uskutečnil svůj slavný sestup z Hanzy do hloubky 458 metrů, přičemž sestup trval pouhých 70 minut. "Když bylo dosaženo velké hloubky," napsal Hartmann, "vědomí nějak okamžitě naznačovalo nebezpečí a primitivnost aparátu, jak naznačuje přerušované praskání uvnitř komory, jako výstřely z pistole." Uvědomění si toho, že nahoře nelze hlásit a nemožnost vydat poplašný signál, bylo děsivé. V této době byl tlak 735 psi.palce zařízení, nebo celkový tlak byl vypočítán na 4 miliony liber. Stejně hrozná byla myšlenka na možnost přetržení nebo zamotání zvedacího lanka. V intervalech mezi zastávkami, které působily uklidňujícím způsobem, nebylo jisté, zda se plavidlo potápí nebo je spuštěno dolů. Stěny komory byly opět pokryty vlhkostí, jako tomu bylo v předběžných experimentech. Nedalo se zjistit, jestli se jen potí, nebo je voda protlačena póry přístroje strašným tlakem. Strach brzy ustoupil překvapení při pohledu na fantastické představitele zvířecí říše. Panorama nejpodivnějšího života, který lidské oko poprvé pozorovalo, se objevilo při sestupu. Ve vodě, osvětlené sluncem v prvních třiceti stopách, byly pozorovány pohybující se ryby a další stvoření.

Tento první hlubinný sestup bezpečně skončil. Následně americká vláda použila během první světové války Hartmannův aparát k fotografování potopených německých lodí a k jejich označení na mapách.

V roce 1923 byl postaven komorový aparát podobný aparátu Hartmann, který navrhl sovětský inženýr Danilenko. Danilenkovo zařízení bylo použito podvodní expedicí Černého a Azovského moře k prohlídce dna zálivu Balaklava, která byla podniknuta v souvislosti s hledáním Černého prince, anglické parní válečné lodi, která se potopila v roce 1854. Danilenkovo zařízení mělo válcovitý tvar. V jeho horní části byly umístěny dvě řady oken nad sebou, určené pro prohlížení potopených předmětů. Aby se rozšířilo zorné pole, bylo mimo něj nainstalováno speciální zrcadlo, pomocí kterého se obraz země odrážel do oken. Tento aparát se skládal ze tří „pater“. V horní části zařízení byla uspořádána místnost pro dva pozorovatele, kde byly vedeny hadice pro přívod čerstvého vzduchu a odstraňování zkaženého vzduchu. Ve druhém „patře“- pod místností pro pozorovatele - byly mechanismy, elektrická zařízení určená k ovládání zátěžové nádrže umístěné v prvním „patře“. Sestup a výstup zařízení byl proveden pomocí ocelového lana a trval (do hloubky 55 m) ne více než 15-20 minut.

Nelze nezmínit také zajímavý krabový hlubokomořský aparát Reeda. Toto zařízení bylo navrženo tak, aby zůstalo ve velkých hloubkách pro dvě osoby po dobu 4 hodin. Byl instalován na vnitřně ovládaný traktor a mohl se pohybovat po dně. Reedův aparát byl navržen tak, aby lidé, kteří v něm seděli, mohli ovládat dvě páky, pomocí kterých bylo možné provádět různé operace vrtání velkých (až 20 cm v průměru) otvorů v potopené lodi, kladení zvedání háčky do těchto otvorů atd.

V roce 1925 Američané provedli hloubkovou studii Středozemního moře. Účelem této expedice je prozkoumat města Kartága a Posilito zapuštěná v moři, prozkoumat řeckou pokladnici potopenou na severním pobřeží Afriky, ze které již bylo vztyčeno mnoho bronzových a mramorových soch, které byly v jednom okamžiku umístěny v muzeích v Tunisku a Bordeaux. Kromě těchto pozoruhodných děl starověkého umění, která byla obnovena, obsahovala galéra dalších 78 textů vyražených na bronzových deskách.

Komora aparátu expedice po Středozemním moři, navržená pro ponoření do 1000 m, se skládala z dvoustěnného válce z vysoce kvalitní oceli. Vnitřní průměr této komory je 75 cm, byla navržena pro dvě osoby, které byly umístěny jedna nad druhou. Kamera byla vybavena nástroji pro měření hloubky a teploty, telefonem, kompasem a elektrickými vyhřívacími podložkami, navíc byla vybavena dokonalým fotografickým aparátem, pomocí kterého bylo možné pořizovat podvodní fotografie ze stejné vzdálenosti, na jakou je člověk oko vidí. Pod kameru bylo zavěšeno těžké břemeno pomocí elektromagnetu, který v případě nehody mohl upustit, aby se kamera vznášela na povrch. K otáčení a naklánění kamery ve vodě byla kamera vybavena dvěma speciálními vrtulemi. Venku byla uspořádána speciální zařízení, která vědcům umožňovala chytat mořské živočichy a udržovat je ve vodě pod takovým tlakem, který by těmto zvířatům zajistil život.

obraz
obraz

Bathisphere Biba. Sám William Beebe je vlevo.

Nakonec poslední budovou v této oblasti je slavná sférická Bathysphere amerického Beebe, výzkumníka na Bermudské biologické stanici. Bibina komora byla spojena se základní lodí kabelem, na kterém byla ponořena do vody, a kabely pro dodávku elektřiny do komory a pro komunikaci s lodí. Zásobování kyslíku výzkumným pracovníkům v oblasti Bysysféry a odstraňování oxidu uhličitého z nich probíhaly pomocí speciálních strojů. S pomocí Bathysphere vystupoval Beebe v letech 1933-1934. řada sjezdů a během jednoho z nich se výzkumníkovi podařilo dosáhnout hloubky 923 m.

Vozidla zavěšeného typu spojená se základní lodí však měla řadu nevýhod: zvedání a klesání takového zařízení do velké hloubky vyžaduje spoustu času a přítomnost objemných zdvihacích zařízení na základní lodi. Trvání ponoření zařízení do velké hloubky je spojeno s možností katastrofy. Kromě toho se tato kamera, zavěšená na lodi na dlouhém flexibilním kabelu, bude ve vodě pohybovat neustále, bez ohledu na vůli pozorovatelů, což výrazně zhoršuje podmínky pozorování.

V tomto ohledu vznikla v SSSR myšlenka postavit autonomní samohybné vozidlo pro hlubinné sjezdy. Tento projekt počítal s vytvořením hydrostatu s válcovým tělesem s prodlouženou osou. V horní části zařízení měla být nástavba, díky které hydrostat získá stabilitu a vztlak v povrchové poloze. Nikde však v popisu projektu nebylo řečeno, že tato „nadstavba“nebo „plovák“bude naplněna petrolejem. To znamená, že pouze vnitřní objem by mu dodával pozitivní vztlak!

Výška hydrostatu s nástavbou je 9150 mm a výška samotné servisní místnosti je 2100 mm. Hmotnost celého aparátu měla být asi 10555 kg, vnější průměr válcové části je 1400 mm, maximální hloubka ponoru je 2500 m.

Sestup hydrostatu do hloubky 2500 m mohl trvat asi 20 minut a výstup asi 15 minut. Projekt počítal s možností regulace rychlosti potápění a výstupu a v případě potřeby lze rychlost zvýšit až na 4 m / s, což zkrátilo čas výstupu na 10 minut.

Hydrostat byl navržen tak, aby zůstal pod vodou pro dvě osoby po dobu 10 hodin, v případě potřeby bylo možné počet členů hydrostatu zvýšit na 4 osoby a také se prodloužila doba jeho pobytu pod vodou. Když se hydrostat vznášel na hladině vody, s uzavřenou lopatkou, pomocí níž válcová nástavba komunikuje s mořskou vodou, měla rezervu vztlaku 2 000 kg. V tomto případě by výška podvodní strany nepřesáhla 130 cm. Ponorný systém hydrostatu fungoval tak, že vypouštěl a vstřikoval určité množství vody do vyrovnávací nádrže.

Mělo to být vybaveno dvěma závažími (po 150 kg), které jsou vypuštěny v případech, kdy je třeba zrychlit stoupání hydrostatu. Ke zvýšení rychlosti ponoření bylo možné zavěsit přídavné závaží z kabelu o délce 100 m k hydrostatu. Hmotnost této hmotnosti závisí na požadované rychlosti klesání. Tato přídavná hmotnost navíc slouží také k tomu, aby hydrostat nenarazil na dno během rychlého ponoru. Prostor pro baterie je umístěn ve spodní části hydrostatu, pod spodní plošinou. Ve stejné místnosti měl být původní rotační mechanismus, jehož účelem je předat rotaci hydrostatu kolem svislé osy, aby se mohla otáčet pod vodou za účelem pozorování. Nyní s tím rakety skvěle pracují. Pak ale návrháři přišli s mechanismem sestávajícím ze setrvačníku upevněného na svislé hřídeli. Horní konec této hřídele je spojen s elektromotorem o výkonu 0,5 kW.

Hmotnost setrvačníku měla být asi 30 kg a maximální počet otáček byl asi 1000 za minutu. A fungoval takto: když se setrvačník otočí jedním směrem, hydrostat se otočí opačným směrem. Věřilo se, že mechanismus umožňuje hydrostatu otočit se o 45 stupňů během jedné minuty.

Hydrostat měl být vybaven třemi okénky, z nichž jedno bylo určeno pro pozorování okolního vodního prostoru, druhé pro pozorování mořského dna pomocí zrcadel a třetí pro výrobu blesků pro fotografování.

obraz
obraz

Bathysphere na titulní straně časopisu „Technology-Youth“.

Pro regulaci průtoku vody do vyrovnávací nádrže a do hydraulického mechanismu, pomocí kterého se shazuje náklad, pro přívod stlačeného vzduchu a pro jiné účely, autor projektu zajišťuje komplexní potrubní systém.

To byl v nejobecnějším přehledu projekt sovětské batysféry, o kterém se v tehdejších technických časopisech psalo, že to byl jasný příklad, „svědčící o tom, že doba není daleko, když lidé našeho úžasného země, která dobyla severní pól a stratosféru, by dobyla pro slávu naší vlasti a nejhlubších útrob oceánu, kam člověk nikdy nepronikl “. Ale … ukázalo se, že konstrukci tohoto aparátu zabránila (a možná byla naštěstí designově velmi složitá) válka, a po ní se objevily aparáty úplně jiného typu. Ale tohle je úplně jiný příběh …

Doporučuje: