Podvodno vozilo: klasifikacija, opis i namjena

Sadržaj:

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

Ovaj se izraz 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 letjelice, inače poznate kao vozila na daljinsko upravljanje ili ROV. Imaju mnoge primjene diljem svijeta, posebno u područjima kao što su oceanografija, podvodna arheologija, istraživanje oceana, turizam, održavanje i restauracija opreme i podvodna videoografija.

Potopni "Triton"
Potopni "Triton"

Povijest

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

aparat pod vodom
aparat pod vodom

Bushnell kornjača prvi put je puštena u rad 7. rujna 1776. u luci New Yorka za napad na britanski vodeći brod HMS Eagle. U to vrijeme, narednik Ezra Lee upravljao je ovom podmornicom. Lee je uspješno doveo Kornjaču na donju stranu orlovskog trupa, ali nije uspio postaviti naboj zbog jakih vodenih struja. Međutim, povijest ovih načina prijevoza nije tu završila.

Značajke

Osim 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 "pupkovini" dok ostaju povezana s natječajem (podmornica, površinski brod ili platforma). Oni obično imaju kraći domet i rade uglavnom pod vodom jer je većina beskorisna na površini. Podmornice (podmornice) su sposobne zaroniti 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 vijcima ilipumpe.

Tehnologija

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

Podvodno vozilo u kinu
Podvodno vozilo u kinu

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

Treća tehnologija je "mokra podmornica". Pojam se odnosi na vozilo s poplavljenom unutrašnjosti. I u vodenom i u atmosferskom okruženju, nema potrebe za korištenjem opreme za ronjenje, 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 oceana (gotovo 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 3.500 metara ispod razine mora, nakon SAD-a, Francuske, Rusije i Japana. Ujutro 22. lipnja 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 ocean.

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). U vlasništvu je mornarice Sjedinjenih Američkih Država, kojim upravlja WHOI, a od 2011. do danas je izvršio preko 4400 zarona.

James Cameron rekordno je zaronio na dno Challenger Deep-a, najdublje poznate točke Marijanskog rova, 26. ožujka 2012. Cameronova podmornica zvala se Deepsea Challenger i dosegla je dubinu od 10.908 metara (35.787 stopa).

Zadnje vijesti

U posljednje vrijeme, privatne tvrtke s Floride objavile su seriju podmornica Triton. SEAmagine Hydrospace, Sub Aviator Systems (ili SAS) i nizozemska tvrtka Worx razvili su male podmornice za turizam i istraživanje.

Kanadska tvrtka pod nazivom Sportsub gradi osobne rekreacijske podmornice s otvorenim podnim strukturama (djelomično poplavljeni kokpit) od 1986.

Funkcionalni prikazi

Mala podvodna vozila bez posade nazvana "Marine Remotely Operated Vehicles", ili MROV, danas se naširoko koriste za rad u vodi koja je preduboka ili preopasna za ronioce.

Takva vozila pomažu u popravku naftnih platformi na moru i pričvršćuju kablove na potopljene brodove kako bi ih podigli. Ova daljinski upravljana vozila pričvršćena su vezom (debeli kabel koji osigurava napajanje i komunikaciju) na kontrolni centar na brodu. Operateri na brodu gledaju video slike koje šalje robot i mogu kontrolirati propelere i ruku vozila. Potopljeni Titanic proučavao je upravo takvo vozilo.

Japanski podvodni
Japanski podvodni

Bathyscaphes

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

Njegov plovak je napunjen benzinom, lako dostupan, plutajući i vrlo izdržljiv. Nestlačivost goriva znači da se spremnici mogu vrlo jednostavno izraditi jer su pritisci unutar i izvan spremnika uravnoteženi. Također, tenkovi nemaju zadatak u potpunosti izdržati bilo kakve padove tlaka, dok je kokpit dizajniran da odoli ogromnom opterećenju. Uzgon na površini može se lako smanjiti zamjenom benzina vodom, koja je gušća.

Etimologija

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

Auguste Picard, izumitelj prvog batiskafa.

Operacija

Da bi se spustio, batiskaf preplavljuje rezervoare za zrak morskom vodom. Ali za razliku od podmornice, tekućina u njenim poplavljenim spremnicima ne može se istisnuti komprimiranim zrakom kako bi se podigla. To je zbog činjenice da je tlak vode na dubinama za kojebrod je dizajniran da radi, prevelik.

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

Potopni model
Potopni model

Povijest batiskafa

Prvi batiskaf nazvan je FNRS-2 - prema Nacionalnoj zakladi za rekreacijsko istraživanje - a sagradio ga je Auguste Picard u Belgiji od 1946. do 1948. godine. FNRS-1 je bio balon korišten za podizanje Picarda u stratosferu 1938.

Pokret prvog batiskafa osigurali su električni motori na baterije. Plovak je iznosio 37.850 litara zrakoplovnog benzina. Nije imao pristupni tunel. Kugla je morala biti ukrcana i iskrcana 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 lagana kiša." 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 batiskaf Piccard kupila je američka mornarica od Italije 1957. godine. Imao je dva tereta s balastnom vodom i jedanaest tankova za uzgonu,koji sadrži 120.000 litara benzina. Kasnije je izumljena podmornica Poseidon.

Godine 1960. podmornica s Picardovim sinom Jacquesom i poručnikom Donom Walshom stigla je do najdublje poznate lokacije na površini Zemlje, Challenger Deep u Marijanskom brazdu. Ugrađeni sustavi 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 snažnim izvorom energije, koji je, osvjetljavajući malu ribu poput iverka, postavio pitanje postoji li život na takvoj dubini u potpunom odsustvu svjetla. Posada podmornice primijetila je da se dno sastoji od dijatomejskog mulja i izvijestila je da je na morskom dnu vidjela neku vrstu iverka nalik potplatu, dugačak oko 1 stopu i širine 6 inča.

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

njemački podvodni
njemački podvodni

Izum batisfere

Batisfera (od grčkog βαθύς, bana, "duboka" i σφαῖρα, vatra, "sfera") bila je jedinstvena sferna dubokomorska podmornica koja se daljinski kontrolirala i spuštala u ocean pomoću priveznice. 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 prirodoslovac William Beebe koristio za proučavanje podvodnog svijeta. Batisfera je po svojoj strukturi bliska podmornici s torpedom.

Preporučeni: