Podvodno vozilo: klasifikacija, opis i namjena

Sadržaj:

Podvodno vozilo: klasifikacija, opis i namjena
Podvodno vozilo: klasifikacija, opis i namjena
Anonim

Ovaj izraz se često koristi za odvajanje takvih vozila od podmornica. Međutim, u uobičajenoj upotrebi, izraz "podmornica" može se koristiti za opisivanje broda koji je, po tehničkoj definiciji, zapravo podmornica.

Postoji mnogo vrsta takve opreme, uključujući i domaće i industrijalizirane zanate, inače poznate kao vozila na daljinsko upravljanje ili ROV. Imaju mnoge primjene širom svijeta, posebno u oblastima kao što su okeanografija, podvodna arheologija, istraživanje okeana, turizam, održavanje i restauracija opreme i podvodna videoografija.

Potopni "Triton"
Potopni "Triton"

Historija

Prvu podmornicu dizajnirao je i izgradio američki izumitelj David Bushnell 1775. godine kao sredstvo za isporuku eksplozivnih punjenja neprijateljskim brodovima tokom Američkog revolucionarnog rata. Naprava, nazvana "Bushnell's Turtle", bila je ovalna posuda napravljena od drveta i bakra. Sadrži rezervoare napunjene vodom (za uranjanje), a zatim su ispražnjeni ručnopumpa da ispliva na površinu. Operater je koristio dva ručna propelera za vertikalno ili bočno kretanje pod vodom. Letjelica je imala male staklene prozore na vrhu i blistavo drvo pričvršćeno za tijelo kako bi se njime moglo upravljati u mraku.

aparata pod vodom
aparata pod vodom

Bushnell kornjača prvi put je puštena u rad 7. septembra 1776. u njujorškoj luci da napadne britanski vodeći brod HMS Eagle. U to vrijeme, narednik Ezra Lee je upravljao ovom podmornicom. Lee je uspješno doveo Kornjaču na donju stranu orlovskog trupa, ali nije mogao postaviti naboj zbog jakih strujanja vode. Međutim, istorija ovih vidova transporta nije tu završila.

Karakteristike

Pored veličine, glavna tehnička razlika između podmornice i podmornice je u tome što prva nije potpuno autonomna i može se oslanjati na pomoćno postrojenje ili plovilo za dopunu goriva i plinova za disanje. Neka vozila rade na "privezu" ili "pupčanoj vrpci" dok ostaju povezana s tenderom (podmornica, površinski brod ili platforma). Obično imaju kraći domet i rade uglavnom pod vodom jer je većina beskorisna na površini. Podmornice (podmornice) su sposobne potopiti više od 10 km (6 milja) ispod površine vode.

Podmornice mogu biti relativno male, sadržavati samo malu posadu i nemaju stambene prostore. Često imaju vrlo okretan dizajn opremljen propeler zavrtnjima ilipumpe.

Tehnologija

Postoji pet glavnih tehnologija koje se koriste u dizajnu podmornica. Unipolarni uređaji imaju tijelo pod pritiskom, dok su njihovi putnici pod normalnim atmosferskim pritiskom. Lako podnose visoki pritisak vode, koji je višestruko veći od unutrašnjeg.

Podvodno vozilo u bioskopu
Podvodno vozilo u bioskopu

Druga tehnologija koja se zove ambijentalni pritisak održava isto opterećenje i unutar i izvan posude. Ovo smanjuje pritisak koji trup mora izdržati.

Treća tehnologija je "mokra podmornica". Izraz se odnosi na vozilo sa poplavljenom unutrašnjosti. I u vodenom i u atmosferskom okruženju, nema potrebe za korištenjem SCUBA opreme, putnici mogu normalno disati bez nošenja dodatnih uređaja.

Rekordi

Zbog vuče sajle, podvodna vozila mogu zaroniti na velike dubine. Bathyscaphe Trieste bio je prvi koji je stigao do najdubljeg dijela okeana (skoro 11 km (7 milja) ispod površine) na dnu Marijanske brazde 1960.

Kina je sa svojim projektom Jiaolong 2002. bila peta zemlja koja je poslala čovjeka na 3.500 metara ispod nivoa mora, nakon SAD-a, Francuske, Rusije i Japana. Ujutro 22. juna 2012., postrojenje za utovar i istovar Jiaolong postavilo je rekord dubokog ronjenja kada su se tri osobe spustile 22.844 stopa (6.963 metra) u Tihi okean.

Autonomno podvodno vozilo
Autonomno podvodno vozilo

Među najpoznatijim i najdugovječnijim podmornicama je dubokomorski istraživački brod DSV Alvin, koji ima 3 posade i koji je sposoban zaroniti do dubine do 4.500 metara (14.800 stopa). Vlasništvo je mornarice Sjedinjenih Američkih Država, kojim upravlja WHOI i završio je preko 4.400 zarona od 2011.

Džejms Kameron je rekordno zaronio na dno Challenger Deep-a, najdublje poznate tačke Marijanske brazde, 26. marta 2012. godine. Cameronova podmornica zvala se Deepsea Challenger i dostigla je dubinu od 10.908 metara (35.787 stopa).

Zadnje vijesti

U posljednje vrijeme, privatne firme sa Floride su objavile seriju podmornica Triton. SEAmagine Hydrospace, Sub Aviator Systems (ili SAS) i holandska firma Worx razvili su male podmornice za turizam i istraživanje.

Kanadska kompanija pod nazivom Sportsub gradi lične rekreativne podmornice sa otvorenim podnim strukturama (djelimično poplavljeni kokpit) od 1986.

Funkcionalni prikazi

Mala podvodna vozila bez posade pod nazivom "Marine Remotely Operated Vehicles", ili MROVs, danas se široko koriste za rad u vodi koja je preduboka ili preopasna za ronioce.

Takva vozila pomažu popravku naftnih platformi na moru i pričvršćuju kablove na potopljene brodove kako bi ih podigli. Ova vozila na daljinsko upravljanje vezana su vezom (debelim kablom koji obezbeđuje napajanje i komunikaciju) za kontrolni centar na brodu. Operateri na brodu gledaju video slike koje šalje robot i mogu kontrolirati propelere i ruku vozila. Upravo takvo vozilo proučavalo je potopljeni Titanik.

Japanski podvodni
Japanski podvodni

Bathyscaphes

Batiskaf je samohodna dubokomorska podmornica koja se sastoji od kabine za posadu, slična batisferi, ali okačena ispod plovka, a ne pomoću površinskog kabla, kao u klasičnom dizajnu batisfere. Mnogi ga vide kao vrstu samohodne podmornice.

Njegov plovak je napunjen benzinom, lako dostupan, plutajući i vrlo izdržljiv. Nestišljivost goriva znači da se rezervoari mogu vrlo lako izraditi jer su pritisci unutar i izvan rezervoara izbalansirani. Takođe, tenkovi nemaju zadatak da u potpunosti izdrže bilo kakve padove pritiska, dok je kokpit dizajniran da izdrži ogromno opterećenje. Uzgon na površini može se lako smanjiti zamjenom benzina vodom, koja je gušća.

Etimologija

Auguste Picard, izumitelj prvog batiskafa, skovao je naziv "bathyscaphe" koristeći starogrčke riječi βαθύς bathys ("dubok") i σκάφος skaphos ("brod" / "brod").

Auguste Picard, izumitelj prvog batiskafa.

Operacija

Da bi se spustio, batiskaf preplavljuje rezervoare za vazduh morskom vodom. Ali za razliku od podmornice, tečnost u njenim poplavljenim rezervoarima ne može se izbaciti komprimovanim vazduhom da bi se podigla. To je zbog činjenice da je pritisak vode na dubinama za kojibrod je dizajniran da radi, prevelik.

Na primjer, pritisak na dnu Challenger Deep-a - podmornice kojom je plovio i sam James Cameron - je više od sedam puta veći od tlaka u standardnom cilindru komprimovanog plina tipa H. Ova podmornica je koristila gvozdene utege za ravnotežu. Kontejneri s njima se sastoje od jednog ili više cilindara koji su otvoreni na dnu tijekom cijelog ronjenja, a teret se drži na mjestu pomoću elektromagneta. To je uređaj bez greške jer ne zahtijeva pojačanje snage.

Potopljeni model
Potopljeni model

Istorija batiskafa

Prvi batiskaf nazvan je FNRS-2 - po Nacionalnoj fondaciji za rekreaciona istraživanja - i sagradio ga je u Belgiji od 1946. do 1948. godine Auguste Picard. FNRS-1 je bio balon korišten za podizanje Picarda u stratosferu 1938.

Pokret prvog batiskafa su omogućili električni motori na baterije. Plovak je iznosio 37.850 litara avio benzina. Nije imao pristupni tunel. Sfera je morala biti utovarena i istovarena na palubu. Prva putovanja detaljno su opisana u knjizi Tihi svijet Jacquesa Cousteaua. Kako priča kaže, "brod je mirno izdržao pritisak dubina, ali ga je uništila mala oluja". FNRS-3 je bila nova podmornica koja je koristila sferu za posadu iz oštećenog FNRS-2 i novi veći plovak od 75.700 litara.

Drugi Piccard batiskaf kupila je američka mornarica od Italije 1957. godine. Imao je dva tereta sa balastnom vodom i jedanaest rezervoara za plovnost,koji sadrži 120.000 litara benzina. Kasnije je izumljena podmornica Poseidon.

Godine 1960. podmornica koja je nosila Picardovog sina Jacquesa i poručnika Don Walsha stigla je do najdublje poznate lokacije na površini Zemlje, Challenger Deep u Marijanskom brazdu. Sistemi na brodu su ukazivali na dubinu od 37.800 stopa (11.521 m), ali je to kasnije ispravljeno na 35.813 stopa (10.916 m) kako bi se uzele u obzir promjene uzrokovane salinitetom i temperaturom.

Aparat je bio opremljen moćnim izvorom energije, koji je, osvjetljavajući malu ribu poput iverka, postavio pitanje da li život postoji na takvoj dubini u potpunom odsustvu svjetlosti. Posada podmornice je primijetila da se dno sastoji od dijatomejskog mulja i izvijestila je da je vidjela neku vrstu iverka nalik na đon, dug oko 1 stopu i 6 inča u prečniku, kako leži na morskom dnu.

1995. Japanci su poslali autonomno podvodno vozilo na istu dubinu, ali je kasnije izgubljeno na moru. Godine 2009. tim iz Okeanografske institucije Woods Hole poslao je robotsku podmornicu po imenu Nereus na dno rova.

Nemački podvodni
Nemački podvodni

Izum batisfere

Batisfera (od grčkog βαθύς, bana, "duboko" i σφαῖρα, vatra, "sfera") bila je jedinstvena sferna dubokomorska podmornica koja se daljinski kontrolisala i spuštala u okean uz pomoć priveza. Korištena je u nizu ronjenja uz obalu Bermuda od 1930. do 1934.

Batisfera je dizajnirana 1928i 1929. od strane američkog inženjera Otisa Bartona i postao poznat po tome što ga je prirodnjak William Beebe koristio za proučavanje podvodnih divljih životinja. Po svojoj strukturi, batisfera je bliska torpednom podmornici.

Preporučuje se: