"Steg till botten": Utveckling av fordonsbaserade nedstigningsfordon under 1900-talets första hälft

"Steg till botten": Utveckling av fordonsbaserade nedstigningsfordon under 1900-talets första hälft
"Steg till botten": Utveckling av fordonsbaserade nedstigningsfordon under 1900-talets första hälft

Video: "Steg till botten": Utveckling av fordonsbaserade nedstigningsfordon under 1900-talets första hälft

Video:
Video: Neck Tension Relief Part 2 2024, November
Anonim

Som du vet kan det som är relevant för "idag" bli inaktuellt "imorgon". Idag vet vi att moderna djuphavsbadkar kan sjunka till botten av Mariana Trench, och det finns ingen plats djupare på jorden. Idag sjunker även presidenter till botten i autonoma fordon, och detta anses normalt. Men … hur kom människor till badet eller sjönk till botten innan det uppfanns? Till exempel bestämdes det djupaste havsdjupet som visades på 30 -talet av förra seklet till 9790 m (nära de filippinska öarna) och 9950 m (nära Kurilöarna). Den berömda sovjetiska forskaren, akademikern V. I. Det var under dessa år som Vernadsky föreslog att djurlivet i haven i sina märkbara manifestationer når ett djup av 7 km. Han hävdade att flytande djuphavsformer kan komma in även i de största havsdjupen, även om fynd från botten djupare än 5, 6 km var okända. Men människor försökte redan då gå ner till de största djupen och gjorde det med hjälp av de så kallade kammaranordningarna, som vid den tiden representerade det högsta steget i utvecklingen av dykteknik, eftersom de tillät en person att gå ner till en sådan djup som ingen dykare kan sjunka till. utrustad med den bästa tuffa rymddräkten.

"Steg till botten": Utveckling av fordonsbaserade nedstigningsfordon under 1900-talets första hälft
"Steg till botten": Utveckling av fordonsbaserade nedstigningsfordon under 1900-talets första hälft

Danilevskijs apparat under sökandet efter "Svarta prinsen".

Strukturellt gjorde dessa enheter det möjligt att sjunka till vilket djup som helst, och enhetens nedsänkningsdjup berodde bara på styrkan hos de material som de gjordes av, för utan detta villkor skulle de inte klara det enorma trycket som ökade med djup.

Den första konstruktören av en sådan enhet, som nådde ett nedsänkningsdjup på 458 m, var den amerikanska uppfinningsingenjören Hartman.

Den djuphavs nedstigningsapparat som Hartmann byggde var en stålcylinder och cylinderns innerdiameter var sådan att den kunde passa en person i sittande ställning. För observationer var cylinderns väggar utrustade med porthål, som var täckta med ett mycket starkt treskiktsglas. Inuti apparaten, ovanför porthålen, anordnades elektriska lampor som reflekterade ljus med hjälp av paraboliska reflektorer. Strömmen för lampan erhölls från ett 12-voltsbatteri placerat i apparaten. Enheten var utrustad med en bärbar automatisk syreanordning, vars verkan gav dykarna syre i två timmar, kemiska anordningar för att absorbera koldioxid, ett litet teleskop och en fotografisk apparat. Det fanns ingen telefonkommunikation med ytbasen. I allmänhet var hela enheten ganska primitiv.

På senhösten 1911, i Medelhavet, nära ön Aldeboran, öster om Gibraltar, gjorde Hartmann sin berömda nedstigning från Hansa till ett djup av 458 meter, nedstigningens varaktighet var bara 70 minuter.”När ett stort djup nåddes”, skrev Hartmann,”föreslog medvetandet på något sätt omedelbart apparatens fara och primitivitet, vilket indikeras av intermittent sprakande inuti kammaren, som pistolskott. Insikten att det inte fanns några sätt att rapportera på övervåningen och omöjligheten att ge en larmsignal var skrämmande. Vid denna tidpunkt var trycket 735 psi.tum apparat eller totaltryck beräknades till 4 miljoner pund. Lika hemskt var tanken på möjligheten att lyftkabeln går sönder eller trasslar in den. I intervallerna mellan hållplatserna, som verkade lugnande, fanns det ingen säkerhet om fartyget sjönk eller sänktes. Kammarens väggar var igen täckta med fukt, vilket var fallet i preliminära experiment. Det fanns inget sätt att säga om det bara svettades eller om vatten tvingades genom apparatens porer av fruktansvärt tryck. Snart gav rädslan plats för överraskning vid synen på djurrikets fantastiska representanter. Panoraman över det mest bisarra liv som det mänskliga ögat först observerade kom på nedstigningen. I vattnet, upplyst av solen under de första trettio foten, observerades rörliga fiskar och andra varelser.

Denna första djuphavsnedgång slutade säkert. Därefter använde den amerikanska regeringen Hartmann -apparaten under första världskriget för att fotografera sjunkna tyska båtar och för att markera dem på kartor.

År 1923 byggdes en kammarapparat som liknar Hartmann -apparaten, designad av den sovjetiska ingenjören Danilenko. Danilenkos apparat användes av en undervattensexpedition vid Black and Azov Seas för att inspektera botten av Balaklava -bukten, som genomfördes i samband med sökandet efter Black Prince, ett engelskt ångkrigsfartyg som sjönk 1854. Danilenkos apparat hade en cylindrisk form. I dess övre del var två fönsterrader placerade ovanför varandra, avsedda för visning av nedsänkta föremål. För att utöka synfältet installerades en speciell spegel utanför den, med hjälp av vilken bilden av marken reflekterades in i fönstren. Denna apparat bestod av tre "våningar". Ett rum för två observatörer anordnades i apparatens övre del, där slangar kördes för att tillföra frisk luft och ta bort bortskämd luft. I det andra "golvet" - under rummet för observatörer - fanns mekanismer, elektriska anordningar avsedda att styra ballasttanken på första "golvet". Nedstigningen och uppstigningen av apparaten utfördes med användning av en stålkabel och varade (till ett djup av 55 m) högst 15-20 minuter.

Det är omöjligt att inte nämna den intressanta krabbliknande djuphavsapparaten i Reed. Denna enhet har utformats för att stanna på stora djup för två personer i 4 timmar. Den installerades på en internt styrd traktor och kunde röra sig längs botten. Reeds apparat var utformad på ett sådant sätt att de som satt i den kunde styra två spakar, med hjälp av vilka det var möjligt att utföra olika operationer för att borra stora (upp till 20 cm i diameter) hål i ett sjunket fartyg och lägga lyft krokar i dessa hål osv.

År 1925 genomförde amerikanerna en djuphavsundersökning av Medelhavet. Syftet med denna expedition är att utforska städerna Kartago och Posilito sjunkna i havet, att undersöka den grekiska skattkök som sjunkit på Afrikas nordkust, från vilken många brons- och marmorstatyer redan hade höjts och på en gång placerats på museer i Tunisien och Bordeaux. Förutom att dessa anmärkningsvärda antika konstverk återhämtade sig, innehöll köket ytterligare 78 texter präglade på bronsplattor.

Kammaren i apparaten vid Medelhavet expedition, avsedd för nedsänkning upp till 1000 m, bestod av en dubbelväggig cylinder tillverkad av högkvalitativt stål. Den inre diametern på denna kammare är 75 cm, den var avsedd för två personer som placerades ovanför varandra. Kameran var utrustad med instrument för mätning av djup och temperatur, en telefon, en kompass och elektriska värmedynor, dessutom var den utrustad med en perfekt fotografisk apparat med vilken det var möjligt att ta undervattensfotografier från samma avstånd som människan ögat ser. En tung last hängdes under kameran med hjälp av en elektromagnet, som vid en olycka kunde tappas för att kameran skulle flyta upp till ytan. För att rotera och luta kameran i vatten var den utrustad med två specialpropeller. Utanför ordnades speciella anordningar som gjorde det möjligt för forskare att fånga havsdjur och hålla dem i vattnet under ett sådant tryck som skulle säkerställa dessa djurs liv.

Bild
Bild

Bathisphere Biba. William Beebe själv är till vänster.

Slutligen är den sista byggnaden i detta område den berömda sfäriska badsfären i American Beebe, en forskare vid Bermuda Biological Station. Bibs kammare var ansluten till basfartyget med en kabel, på vilken hon var nedsänkt i vattnet, och kablar för att leverera elektricitet till kammaren och för kommunikation med fartyget. Tillförsel av syre till forskarna i badkulan och avlägsnande av koldioxid från den senare utfördes med specialmaskiner. Med hjälp av en bathysphere uppträdde Beebe 1933-1934. ett antal nedfarter, och under en av dem lyckades forskaren nå ett djup av 923 m.

Fordon av upphängd typ i samband med basfartyget hade emellertid ett antal nackdelar: lyft och nedstigning av en sådan apparat till ett stort djup kräver mycket tid och närvaro av skrymmande lyftanordningar på basfartyget. Varaktigheten av nedsänkning av enheten till ett stort djup är förknippat med möjligheten till en katastrof. Dessutom kommer denna kamera, som hänger från fartyget på en lång flexibel kabel, att röra sig i vattnet hela tiden, oavsett observatörernas vilja, vilket förvärrar observationsförhållandena avsevärt.

I detta avseende uppstod tanken på att bygga ett autonomt självgående fordon för djuphavsbackar i Sovjetunionen. Detta projekt förutsatte skapandet av en hydrostat med en cylindrisk kropp med en långsträckt axel. I den övre delen av anordningen skulle det finnas en överbyggnad, tack vare vilken hydrostat skulle få stabilitet och flytkraft i ytläget. Ingenstans i beskrivningen av projektet stod det dock att denna "överbyggnad" eller "flottör" skulle fyllas med fotogen. Det vill säga, bara den interna volymen skulle ge den en positiv flytkraft!

Hydrostatens höjd med överbyggnaden är 9150 mm, och höjden på servicerummet är bara 2100 mm. Vikten av hela apparaten skulle vara cirka 10555 kg, ytterdiametern på den cylindriska delen är 1400 mm, det maximala nedsänkningsdjupet är 2500 m.

Hydrostatens nedstigning till 2500 m djup kan ta cirka 20 minuter och uppstigningen cirka 15 minuter. Projektet förutsatte möjligheten att reglera dykning och stigning, och vid behov kan hastigheten ökas till 4 m / s, vilket minskade uppstigningstiden till 10 minuter.

Hydrostat var utformad för att stanna under vatten för två personer i 10 timmar, vid behov kunde antalet hydrostatens besättning ökas till 4 personer, och varaktigheten för vistelsen under vatten ökades också. När hydrostaten flöt på vattenytan, med ett slutet blad, med hjälp av vilken den cylindriska överbyggnaden kommunicerar med havsvattnet, hade den en flytreserv på 2000 kg. I detta fall skulle undervattenssidans höjd inte överstiga 130 cm. Hydrostatens nedsänkningssystem fungerade genom att släppa ut och injicera en viss mängd vatten i utjämningstanken.

Det var tänkt att utrusta den med två vikter (150 kg vardera), som tappas i fall där hydrostatens uppstigning måste accelereras. För att öka nedsänkningshastigheten kan en extra vikt hängas från en 100 m lång kabel till hydrostat. Vikten av denna vikt beror på önskad sjunkhastighet. Dessutom tjänar denna extra vikt också till att hindra hydrostat från att träffa botten under ett snabbt dyk. Batterifacket ligger i den lägsta delen av hydrostat, under den nedre plattformen. I samma rum skulle det finnas en original roterande mekanism, vars syfte är att ge hydrostatan rotation kring en vertikal axel så att den kan svänga under vatten för observation. Nu gör thrusters ett bra jobb med detta. Men sedan kom konstruktörerna på en mekanism bestående av ett svänghjul monterat på en vertikal axel. Den övre änden av denna axel är ansluten till en 0,5 kW elektrisk motor.

Svänghjulets vikt skulle vara cirka 30 kg, och det maximala antalet varv var cirka 1000 per minut. Och han arbetade så här: när svänghjulet svänger i en riktning, svänger hydrostat i motsatt riktning. Man trodde att mekanismen tillåter hydrostat att rotera 45 grader inom en minut.

Hydrostat skulle vara utrustad med tre portar, varav en var avsedd att observera det omgivande vattenrummet, den andra för att observera havsbotten med hjälp av speglar och den tredje för att producera blixtar för fotografering.

Bild
Bild

Bathysphere på omslaget till tidningen "Technology-Youth".

För att reglera vattenflödet till utjämningstanken och in i den hydrauliska mekanismen med hjälp av vilken lasten tappas, för tillförsel av tryckluft och för andra ändamål, tillhandahåller projektförfattaren ett komplext rörledningssystem.

Detta var, i den mest allmänna konturen, projektet för den sovjetiska badsfären, om vilket det skrevs i den tidens tekniska tidskrifter att det var ett tydligt exempel,”vittnar om att tiden inte är långt borta när människorna i vår underbara land, som erövrade nordpolen och stratosfären, skulle erövra för vårt hemlands ära och havets djupaste tarmar, där människan aldrig har trängt in”. Men … det visade sig att konstruktionen av denna apparat förhindrades (och kanske lyckligtvis var den mycket komplex i utformningen) av kriget, och efter det dök apparater av en helt annan typ upp. Men det här är en helt annan historia …

Rekommenderad: