Trieste (bathyscaphe)

Trieste
Trieste
Enhetens historik
Statens flagga Schweiz USA
Sjösättning 1953
Uttagen från marinen 1963
Modern status Museiföremål
Huvuddragen
Energiförsörjningsreserv 24 timmar
Hastighet (under vattnet) 1 knop
Besättning 2 personer
Livsuppehållande lager 24 timmar
Mått
Maximal längd (enligt design vattenlinje) 15,24 m (under konstruktion, före rekonstruktion)
Skrovbredd max. 3,5 m
Höjd 5,7 m
Power point
Batterier och elmotorer med propellrar
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Trieste ( italienska  Trieste ) är ett forskningsbadyskafé , på vilket ett rekorddyk i Mariangraven gjordes 1960 . [1] [2]

Skapande historia

Bathyscaphe "Trieste" designades av den schweiziska vetenskapsmannen Auguste Piccard , med hänsyn till hans tidigare utveckling, världens första bathyscape FNRS-2 . Stor hjälp med byggandet av badet gavs av hans son, Jacques Piccard . Enheten fick sitt namn för att hedra den italienska staden Trieste , där huvudarbetet med dess skapande utfördes. Trieste sjösattes i augusti 1953 och gjorde flera dyk i Medelhavet från 1953 till 1957. Jacques Piccard blev huvudpilot, och hans far, Auguste Piccard, som vid den tiden var redan 69 år gammal, deltog också i de första dyken. I ett av dyken nådde apparaten ett rekorddjup på 3150 m vid den tiden [3] [4] .

1958 köptes Trieste av den amerikanska flottan , eftersom USA vid den tiden började visa intresse för studier av havsdjupen , men hade ännu inte sådana anordningar. Efter köpet slutfördes designen av badyskafen - en mer hållbar gondol tillverkades vid Krupp- fabriken i Essen , Tyskland . Den nya gondolen var något tyngre, och längden på flottören måste också utökas för att få plats med mer bensin. Huvudpiloten och teknikern för apparaten 1958-1960 förblev Jacques Piccard, som vid den tiden hade lång erfarenhet av dykning.

Konstruktion

Bathyscaphe "Trieste" hade inga grundläggande skillnader från bathyscaphe FNRS-3 som byggdes samtidigt , sedan Auguste Piccard deltog i deras utveckling .

Flottörkroppen har en form nära cylindrisk , kåpor är installerade på fören och aktern. Tillverkad av 5 mm tjock stålplåt och skeppssats . För att förhindra att fartyget "roamer" vid bogsering installeras en utvecklad vertikal köl i aktern . För att minska sidorullningen vid beläggning är invändiga kölar (rulldämpare) installerade inuti flottören.

Flottören är uppdelad i 14 avdelningar, de främre och bakre avdelningarna är vattenballasttankar, när de är nedsänkta fylls de med vatten (luft släpps ut genom ventilen), efter att ha kommit upp till ytan blåses ballasttankarna med tryckluft , flytkraften ökar , däcket stiger över vattnet.

Tolv fack är fyllda med bensin. Bensin och havsvatten kommunicerar inte med varandra, åtskilda av en elastisk skiljevägg , trycket från havsdjupen överförs till bensin. Den elastiska skiljeväggen gör att bensinen kan komprimeras på djupet, så metallen i bathyscaphe-flottan utsätts endast för mekanisk belastning när fartyget rör sig, det hydrostatiska trycket inuti och utanför flottören kompenseras helt .

Det centrala (sjunde) facket har en kompensationstank, delvis (överst) fylld med bensin och delvis (botten) fylld med havsvatten (vatten och bensin blandas inte med varandra). En del av bensinen för att minska flytkraften kan släppas överbord, dess plats tas av vatten. Kompensationstanken har formen av ett vertikalt rör, väggtjockleken är 10 mm, en gondol är upphängd från sin nedre bas.

Eftersom på stora djup det enorma vattentrycket komprimerar gondolen, reduceras dess yttre och inre diametrar något. Därför är gondolen fäst vid kompensationstanken med stålband på tvären, vilket tillåter viss förskjutning.

Från det övre däcket leder ett schakt med en diameter på 0,65 m med en stege till gondolen , ansluten till gondolen med en "lobby", som säkerställer att gondolen sitter tätt mot schaktet (kompenserar för gondolens rörlighet på stora djup). Den övre luckan på schaktet är omgiven av en öppen hytt . När den är nedsänkt översvämmas gruvan, i nedsänkt läge kommunicerar den fritt med havsvatten.

På mastens övre däck finns en magnetisk kompass , vars avläsningar återges i gondolen av en elektrisk repeater , en radioantenn , navigationsljus , en stock och en hörnreflektor , vilket underlättar sökandet efter ett fartyg på ytan genom att eskortfartygens radar .

Ned- och uppstigningssystemet består av två trattar med stål- eller gjutjärnskula . På det smalaste stället (" tratt ") installeras elektromagneter , under påverkan av ett magnetiskt fält verkar skottet "härda", när strömmen stängs av rinner den ut, flytkraften i bathyscapen ökar, sjunker hastigheten minskar eller uppstigningen till ytan börjar. Själva bunkrarna hålls i flottörkroppen av elektromagnetiska spärrar; när den elektriska strömmen stängs av eller när batterierna laddas ur sker en nödåterställning av bunkrarna.

För ett jämnt stopp nära havsbotten användes en styrning - ett oflätat stålrep  ( en ankarkedja användes på FNRS-3 ) . När "Triesten" närmade sig havsbottnen föll den nedre fritt hängande änden av guiden till botten, en del av dess vikt " avlägsnades " från bathyscapens kropp och flytkraften ökade. Vid ett visst ögonblick blev flytkraften "noll" och undervattensfarkosten svävade orörlig på ett visst avstånd från botten. Om en nöduppstigning var nödvändig, kunde guide-drop återställas genom att stänga av strömmen i de elektromagnetiska spärrarna.

1  - ventilationsventil för förarballasttanken 2  - bogserad ballasttank 3  - elmotor och propeller 4  - elektromagnetisk spärr för tömning av bunkern 5  - anordning för att tillföra luft till gondolen 6  - bensinavluftningsventil 7  - kompensationstank 8  - öppen stuga 9  - däckslucka 10  - elektromagnetisk spärr för tömning av bunkern 11  - elektromagnetisk spärr för återställning av styrdroppen 12  - akterballasttank _ 13  - ventilationsventil för akterballasttanken 14  - spotlight 15  - magnetisk returventil 16  - skotttratt 17  - blixt 18  - hyttventil 19  - gondol 20  - "lobby" 21  — lucka i gondolen (med hyttventil) 22  - min fylld med vatten 23  - magnetisk returventil 24  - skotttratt 25  - guidedrop 26  - köl

Den första (”gamla”) Trieste gondolen var modellerad efter gondolen av FNRS-3 bathyscaphe (gondolen från den första experimentella bathyscapen FNRS-2 installerades på FNRS-3 , som bara gjorde två dyk, sedan var undervattensfarkosten demonteras).

Den gamla gondolen har en sfärisk form, består av två halvklot. Varje halvklot är gjuten , smidd och bearbetad på en precisionskarusellsvarv . Skarven, lucköppningar, hyttventiler och kabelgenomföringar är särskilt noggrant bearbetade. Hemisfärerna limmas ihop med epoxiharts och dras åt med stålband.

En sfär  är en geometrisk kropp som har den största volymen med den minsta ytan . En ihålig sfär med samma väggtjocklek (i jämförelse till exempel med en parallellepiped eller en cylinder med samma volym) kommer att ha mindre massa . Dessutom har sfären absolut symmetri , för en sfärisk stark kropp är det lättast att göra tekniska beräkningar .

Eftersom på stora djup det enorma vattentrycket komprimerar gondolen, reduceras dess yttre och inre diametrar något. Därför är gondolen fäst vid flottörens "bur" med stålband som tillåter viss förskjutning. All utrustning inuti gondolen är inte fäst på väggarna utan är monterad på en ram som låter väggarna närma sig obehindrat.

En stympad konformad lucka med en ytterdiameter på 550 mm, en innerdiameter på 430 mm och en tjocklek på 150 mm leder till gondolen . En hyttventil är inbyggd i luckan, genom vilken besättningen observerade om vattnet tvingades ut ur gruvan innan tillträdesluckan öppnades. Det andra fönstret är beläget strikt symmetriskt till det första. Hytterna är gjorda av plexiglas , har formen av en stympad kon, med en liten bas riktad inåt. Hål för kabelförskruvningar har också formen av en stympad kon. Elkablar löds in i koniska plastpluggar. Alltså, ju högre vattentrycket på utombordaren är, desto starkare pressas luckan, hyttventilerna och pluggarna på elkablar mot halvklotet.

Gondolen innehåller komprimerade syrgascylindrar , livsuppehållande och kontrollsystem , vetenskapliga instrument, kommunikationsenheter, batterier och plats för två besättningsmedlemmar.

År 1958 beslutades det att göra en ny gondol som klarar ett tryck på mer än 1100 atmosfärer , vilket gör det möjligt att erövra världshavets extrema djup ( Mariana Trench ), särskilt eftersom metallen i den gamla gondolen var " trött " . Kruppfabrikerna uppfyllde ordern. Sfären bestod inte av två, utan av tre delar: en central ring och två kupolformade segment. Detta beslut gjorde det möjligt att minska vikten på smidet och underlätta den värmebehandling som krävs för att lindra kvarvarande spänningar .

För testning i tryckkammaren gjordes en modell av gondolen på en skala från 1 till 20. Sfären kollapsade vid ett tryck motsvarande ett nedsänkningsdjup på 20 kilometer på grund av att det skedde en förskjutning längs korsningen. En annan modell trycktestades vid 1600 atmosfärer under sju dagar. Teoretiska beräkningar visade att gondolens ytterdiameter vid detta tryck borde minska med 3,7 mm.

För ventilation av gondolen (före dykning och efter uppstigning, tills besättningen lämnade fartyget), för att inte slösa på resursen från livsuppehållande systemet, installerades en lufttillförselanordning på Trieste .

Jämförelse av de nya och gamla Trieste-gondolerna
Jämförbart värde Gondol för ett djup av 4000 m Gondol för ett djup av 11 000 m
Innerdiameter, mm 2000 1940
Ytterdiameter, mm 2180 2180
Väggtjocklek, mm 90 120
Väggtjocklek vid hyttventil och luckans tjocklek, mm 150 180
Brunnslockets vikt, kg 180 200
Hyttventils ytterdiameter, mm 400 400
Hyttventil innerdiameter, mm 100 60
Hyttventilstjocklek, mm 150 180
Vikt på gondol utan utrustning, ton 9 12

Trieste (tills den andra moderniseringen 1961) fick ström från ett silver-zinkbatteri installerat i gondolen. Förflyttningen av bathyscaphe rapporterades av två elmotorer , propellrar  - propellrar . Den isolerande vätskan omgav elmotorerna och havsvattentrycket överfördes till den genom membranet. Hjulet saknades. Svängen gjordes genom att bara slå på en motor, svängen var nästan på plats - genom att motorerna kördes i olika riktningar. I nedsänkt läge rörde sig badet aktern framåt.

De viktigaste tekniska egenskaperna hos enheten (före modernisering): [5] [6]

Eftersom massan på den nya gondolen ökade med 3 ton , var det nödvändigt att ta ytterligare 10 m 3 bensin i flottören, så flottörkroppen förlängdes med 2,5 m: 2:a och 13:e avdelningarna förlängdes med 1,25 m vardera. Som ett resultat ökade bensinvolymen med 24 m 3 , samtidigt ökade lagret av ballast (stålkulor).

Project Nekton

År 1957, i Frankrike , började utvecklingen av en bathyscaphe med det preliminära namnet B11000 (Bathyscaphe 11 000 meter) att dyka till havets maximala djup , senare fick skeppet namnet " Arkimedes ". Auguste Piccard var dock före Frankrike genom att föreslå en modernisering av Trieste. "Archimedes" hade inte en chans att erövra "Utmanaravgrunden".

Den nya gondolen tillät Trieste att gå ner till alla kända djup utan att äventyra besättningen. Därför valdes Mariana Trench som platsen för nästa dyk , där världshavets djupaste punkt ligger . Denna serie av dyk fick officiellt kodnamnet Project Nekton .

Under genomförandet av projektet , den 23 januari 1960 , dök Jacques Picard och den amerikanska flottans löjtnant Don Walsh till ett djup av 10 919 m [7] , vilket var ett absolut djuprekord för bemannade och obemannade fordon.

Vid 8 timmar 23 minuter lokal tid tog Trieste ballastvatten och dyket började. Djup på 100 meter nåddes på 10 minuter, sedan "hängde" fartyget i ett lager kallt vatten och en del av bensinen måste släppas. Det gjordes även stopp på djupet 130 och 160 m. Efter 200 m började nedstigningen utan stopp, kompressionen och kylningen av bensinen påverkade. Upp till ett djup av 7800 m sjönk Trieste med en medelhastighet av 0,9 m/s, efter att ha tappat en liten del av stålkulan var sjunkhastigheten på 9000 m djup 0,3 m/s. Klockan 13:06 lokal tid nådde slutet av guidedroppen botten. Jag var tvungen att släppa en del av bensinen för att "landa" Trieste.

Längst ner såg Picard och Walsh en fisk som såg ut som en flundra och en räka .

Forskarna kontaktade eskortfartyget via ultraljudstelefon och rapporterade sin ankomst till destinationen.

Experiment utfördes: temperaturen på vattnet överbord var +3,3 ° C , den radioaktiva bakgrunden mättes, gondolens inre diameter mättes med en speciell linjal, det visade sig att den hade krympt med 3 mm. Lufttemperaturen i gondolen var +4,5 °C.

Tiden som spenderades på botten var ungefär 20 minuter [8] , sedan släpptes ballasten i 10 minuter och uppstigningen började.

Till en början flöt badyskafen med en hastighet av 0,5 m/s, på ett djup av 6000 m ökade hastigheten till 0,9 m/s, och på ett djup av 3000 m - 1,5 m/s påverkade bensinexpansionen.

Uppstigningen varade 3 timmar 27 minuter, den totala tiden för dyket var 8 timmar 25 minuter.

Nästa erövring av Challenger Deep ägde rum den 26 mars 2012 av den kanadensiske regissören James Cameron i Deepsea Challenger-doppbåten .

Andra dyk i Trieste

1961 ommoderniserades Trieste, förutom två elmotorer med propellrar installerades ytterligare tre: en för vertikal rörelse , två för sidomanövrering . Ytterligare blybatterier hängdes upp från flottören . Batterierna låg i förseglade behållare, utombordstrycket överfördes till elektrolyten genom den isolerande vätskan och batterierna tappades under en nöduppstigning. En hydrofon och ekolod installerades också på Trieste .

I april 1963 moderniserades Trieste för tredje gången (en TV-kamera och en " mekanisk arm " installerades utanför gondolen, som kunde lyfta föremål som väger upp till 22,6 kg från botten) och användes i Atlanten för att söka efter den försvunna amerikanska flottans ubåt " Thresher ". Den 24 augusti beslagtog batyskafens befälhavare, kommendörlöjtnant Donald Keach, med en manipulator ett rörstycke på cirka 1,5 m långt, vilket visade sig vara ett fragment av Threshers ventilationskanal.

"Trieste" deltog i militära experiment som ett djuphavsmål , medan det togs med hjälp av ekolod från yteskortfartyg .

I augusti 1963 hittade Trieste vraket utanför New Englands kust på ett djup av 2560 m under ytan. Sedan demonterades bathyscapen.

Mer än 250 000 fotografier togs från badyskafen under hela dykningsperioden.

För närvarande visas badyskapen "Trieste" i Naval Historical Center i Washington ( USA ).

Terni -badysfären , som byggdes med den gamla Trieste-gondolen, användes senare för att bygga den nya Trieste-2- badysfären , som också gjorde flera dyk 1964 på jakt efter Thresher. 1966 ersattes den gamla gondolen i Trieste-2-baddyscapen av en ny, designad för att fungera på ett djup av 6100 m.

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Denna artikel publicerades ursprungligen i augusti 1960-numret av tidskriften National Geographic och behåller originalspråket och stavningarna. Arkiverad från originalet Man's Deepest Dive av Jacques Piccard den 14 april 2012.
  2. ↑ Skrivet av BJSOnline (januari 2006) The Bathyscaphe Trieste (länk ej tillgänglig) . Hämtad 21 november 2012. Arkiverad från originalet 24 maj 2013. 
  3. ↑ Till djupen i Trieste (otillgänglig länk) . Hämtad 21 november 2012. Arkiverad från originalet 10 juni 2010. 
  4. ↑ Den schweiziske oceanografen Auguste Piccard designade bathyscapen. Hans mest framgångsrika fordon, Trieste, lanserades 1953 och dök till 3 150 meter (10 300 fot). . Hämtad 21 november 2012. Arkiverad från originalet 8 juli 2014.
  5. ↑ En bathyscaphe är ett självgående fordon som används för djuphavsdyk. Bathyscaphes kan dyka djupare än en person med dykutrustning, och till och med djupare än ubåtar. . Hämtad 21 november 2012. Arkiverad från originalet 8 juli 2014.
  6. ↑ Designbaddyskapen Trieste . Hämtad 21 november 2012. Arkiverad från originalet 10 oktober 2013.
  7. ↑ Bathyscaphe - Korabel.ru . Hämtad 28 maj 2011. Arkiverad från originalet 5 oktober 2011.
  8. ↑ Den 23 januari 1960 nådde Trieste botten av Challenger Deep i Stilla havets Mariangrav och satte ett djupdykningsrekord på 35 810 fot som sannolikt aldrig kommer att slås. . Hämtad 29 oktober 2017. Arkiverad från originalet 12 maj 2015.

Litteratur

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger