Bathyskafe – čo to je? Dizajn

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:23

Ak ste niekedy sledovali slávne filmy tímu Cousteau o podmorskom svete, potom ste si nemohli nespomenúť na úžasné podvodné vozidlá, ktoré pripomínajú vesmírnu loď - batyskafy. Čo je teda na batyskafe zaujímavé, čo sa s ním dá skúmať? Pomocou týchto plavidiel sa človek môže ponoriť do hlbín oceánu za vedeckými pozorovaniami a poznaním tajomných hlbín oceánov.

Etymológia mena

Batyskaf vďačí za svoje meno Auguste Piccardovi, vynálezcovi, ktorý vynašiel tento prístroj. Slovo je odvodené z dvojice gréckych slov, ktoré znamenajú „nádoba“a „hlboká“. „Hlbokomorské plavidlo“oslávi v roku 2018 svoje 80. výročie.

Vynález batyskafu

Piccard vynašiel hlbokú ponorku krátko po skončení druhej svetovej vojny, v roku 1948. Predchodcami batyskafov boli batysféry - hlbokomorské dopravné prostriedky vo forme lopty. Prvá takáto loď bola vynájdená v Amerike v 30-tych rokoch dvadsiateho storočia a dovedna sa potápala do hĺbok až 1000 metrov.

Rozdiel medzi batyskafom a batysférou je v tom, že prvé sa môžu pohybovať nezávislehustejšie ako voda. Rýchlosť pohybu je síce malá a dosahuje 1-3 uzly, ale to stačí na splnenie vedeckých a technických úloh pridelených zariadeniu.

Pred vojnou Švajčiar pracoval na stratosférickom balóne a dostal nápad vyrobiť podvodné plavidlo v princípe podobné takým lietadlám ako vzducholoď a balón. Len pri batyskafe namiesto balónového balóna, ktorý je naplnený plynom, musí byť balón naplnený nejakou látkou, ktorá má hustotu menšiu ako voda. Princíp činnosti batyskafu teda pripomína plavák.

Zariadenie Batyskaf

Ako funguje batyskaf, čo je gondola a plavák? Dizajn rôznych modelov batyskafov je podobný a obsahuje dve časti:

• ľahké telo, alebo ako sa to tiež nazýva - float;
• odolný trup alebo takzvaná gondola.

Hlavným účelom plaváka je udržať batyskaf v požadovanej hĺbke. Na tento účel je niekoľko oddelení vybavených ľahkým telom naplneným látkou, ktorá má hustotu nižšiu ako má slaná voda. Prvé batyskafy boli plnené benzínom, zatiaľ čo moderné používajú iné plnivá - rôzne kompozitné materiály.

Vedecké vybavenie, rôzne riadiace a podporné systémy, posádka batyskafu je umiestnená vo vnútri silného trupu. Sférické gondoly boli pôvodne vyrobené z ocele.

Moderné ponorky majú robustný trup vyrobený z titánu, hliníkových zliatin alebo kompozitných materiálov. Nie súsú náchylné na koróziu a spĺňajú požiadavky na pevnosť.

Aké riskantné je potápanie v batyskafe?

Hlavným problémom všetkých hĺbkových ponoriek a ponoriek je obrovský tlak vody, ktorý sa zvyšuje s hĺbkou. Trup sa stláča stále silnejšie a lokátor batyskafu rovnomerne klesá.

Nedostatočne pevný trup podvodného plavidla sa môže zdeformovať alebo zničiť, čo povedie k potopeniu plavidla a strate drahého výskumného zariadenia a stratám na životoch. Nedostatočne navrhnuté systémy na podporu života, batérie, veľké množstvo zložitej elektroniky, chemikálií a materiálov z kompresie trupu vo veľkých hĺbkach zvyšujú pravdepodobnosť požiaru a nehôd.

Okrem toho, obmedzené možnosti pri kontrole priestoru okolo prístroja prinášajú hrozbu zrážky batyskafu so skalami alebo inými prekážkami. Lokátor batyskafu, ktorý sa rovnomerne zvisle ponára do vodného stĺpca, ich nemôže vždy odhaliť kvôli zvláštnostiam šírenia akustických vĺn vo vodnom prostredí.

Ponor tejto lode je teda zložitá a zodpovedná operácia, ktorá si vyžaduje starostlivú a predbežnú prípravu.

Ďalej si povieme niečo o prvom batyskafe, o aký druh prístroja ide, o jeho technických vlastnostiach a zaujímavostiach.

Prvé batyskafy

Prvý batyskaf, ktorý vynašiel O. Piccard, malnázov "FNRS-2", slúžil vo francúzskom námorníctve 5 rokov a bol vyradený z činnosti v roku 1953. Ako náplň v tomto zariadení bol použitý benzín, ktorý má 1,5-krát nižšiu hustotu ako voda.

Kabína batyskafu, podobne ako v aeronautike, nazývaná gondola, mala guľový tvar a hrúbku steny 90 mm. Ľahko sa do nej zmestia dvaja ľudia.

Hlavnou nevýhodou FNRS-2 bolo umiestnenie poklopu na vstup do batyskafu. Bol v podvodnej časti prístroja. Vstúpiť a vystúpiť z gondoly batyskafu bolo možné iba vtedy, ak bolo zariadenie na nosnej lodi.

Druhým modelom batyskafu bol FNRS-3. Tento prístroj sa začal používať na hlbokomorský výskum od roku 1953 až do 70. rokov dvadsiateho storočia. Táto loď sa stala múzeom. V súčasnosti sa FNRS-3 nachádza vo Francúzsku, v Toulone.

Podľa technických výpočtov sa zariadenie, rovnako ako jeho predchodca, mohlo ponoriť do hĺbky až 4 kilometrov. Plavidlo malo rovnaký dizajn gondoly ako FNTS-2, ale zvyšok modelu bol výrazne vylepšený.

Špecifikácie

Batyskafy rôznych generácií možno porovnávať pomocou ich technických vlastností.

	FNRS-2	FNRS-3	"Trieste" (modernizované)	"Archimedes"	"Jiaolong"	Deepsea Chalanger
Počiatočný rok	1948	1953	1953	1961	2010	2012
Krajina	Francúzsko	Francúzsko	Francúzsko	Taliansko, Nemecko, potom USA	Čína	Austrálska súkromná spoločnosť
Priemer gondoly (vonkajší/vnútorný), mm.	2180/2000	2180/2000	2180/1940	2100/1940
Hrúbka steny gondoly, mm	90	90	120	150
Suchá hmotnosť, t	10	10	30	60	22	12
Použitá plaváková kvapalina	benzín	benzín	benzín	benzín		syntaktická pena
Objem kvapaliny v plaváku, l	32000	78000	86000	170000
Posádka, ľudia	2	2	2	2	3	1
Hĺbka ponorenia, m	4000	4000	11000	11000	7000	11000

Bathyscaphe "Trieste"

Čím je tento batyskaf známy, čo je to za loď, možno podrobnejšie pochopiť? Začiatkom roku 1960 uskutočnil Terst prvý ponor na dno priekopy Mariana v Tichom oceáne. Túto operáciu s kódovým označením „Projekt Nekton“vykonalo americké námorníctvo v spolupráci so synom vynálezcu batyskafu Jacquesom Picardom.

Napriek búrlivému počasiu 26. januára sa uskutočnil prvý ponor v histórii ľudstva do výšky 10 900 metrov. Hlavným objavom výskumníkov toho dňa je, že na dne Mariánskej priekopy je život.

Batyscaphe Deepsea Chalanger

Táto ponorka, pomenovaná podľa hlbokomorskej priekopy, je známa tým, že ju v marci 2012 používal James Cameron. Slávny filmár dosiahol dno Challenger Deep, čo je iný názov pre Mariánsku priekopu, 26. marca.

Bol to štvrtý zostup do najhlbšieho bodu oceánu v histórii ľudstva, pozoruhodný tým, že bol najdlhší v čase a vykonal ho jeden človek. Lokátor batyskafu, ktorý sa rovnomerne zvisle ponára do priepasti, preskúmal dno a režisér nabral inšpiráciu na vytvorenie pokračovania fantastického filmu Avatar.

Lokač batyskafov

Hydroakustická stanica je batyskafový lokátor, ktorý rovnomerne sleduje vodný stĺpec a deteguje skaly, dno a iné prekážky. To je snáď jediný prostriedok, ktorý vám pod vodou umožňuje „vidieť“, či skôr „počuť“. Lokátor batyskafu, ktorý sa rovnomerne ponára do hĺbky, sú v skutočnosti uši prístroja.

Incidencie s batyskafom

V auguste 2005 sa pri pobreží Kamčatky potopil batyskaf ruského námorníctva. Hlbokomorská ponorka so sedemčlennou posádkou sa zamotala do rybárskych sietí v hĺbke asi 200 metrov.

Na miesto dorazili záchranné lode a pokúsili sa presunúť batyskaf do menšej hĺbky, aby následne s pomocou potápačov vykonali záchrannú operáciu. Po neúspešných pokusoch sa ruskí námorníci obrátili na svojich britských kolegov.

Spoločná rusko-britská záchranná operácia s použitím hlbokomorského robota bola úspešná, celá posádka bola zachránená a batyskaf bol vynesený na povrch.