Батискаф - що таке? Конструкція

Якщо ви коли-небудь дивилися знамениті фільми команди Кусто про підводний світ, то ви не могли не запам'ятати дивні, схожі на космічні кораблі, підводні апарати - батискафи. Так чим цікавий батискаф, що таке можна за допомогою нього досліджувати? З допомогою цих судів людина може поринути в океанські безодні для наукових спостережень і пізнання загадочнх глибин Світового океану.

Етимологія назви

Своєю назвою батискаф зобов'язаний Огюсту Пиккару - винахіднику, придумавшему цей апарат. Слово утворено від пари грецьких слів, які позначають "судно" і "глибокий". У 2018 році "глибоководне судно" відзначатиме 80-річний ювілей.

Винахід батискафа

Піккар винайшов глибоководний апарат незабаром після закінчення Другої світової війни, в 1948 році. Попередниками батискафів були батисфери - глибоководні апарати у формі кулі. Перше таке судно було винайдено в Америці в 30-х роках ХХ століття і вміло занурюватися на глибину до 1000 метрів. Відмінність батискафа і батисфери полягає в тому, що перші вміють самостійно рухатися в товщі води. Хоча швидкість переміщення невелика і становить 1-3 вузла, але цього досить для виконання покладених на апарат науково-технічних завдань. До війни швейцарець працював над стратостатом, і йому прийшла ідея зробити підводне судно схоже за принципами пристрою з такими літальними апаратами, як дирижабль і аеростат. Тільки у батискафа замість аеростатного балона, який заповнюється газом, балон повинен бути заповнений якоюсь речовиною, що мають щільність меншу, ніж щільність води. Таким чином, принцип роботи батискафа нагадує поплавок.

Пристрій батискафа

Як же влаштований батискаф, що таке гондола і поплавок? Конструкція різних моделей батискафів схожа один з одним і включає в себе дві частини:

легкий корпус, або як його ще називають – поплавок;

міцний корпус, або так звана гондола.

Основне призначення поплавця – утримувати батискаф на необхідній глибині. Для цього в легкому корпусі обладнуються кілька відсіків, які наповнюються речовиною, що має меншу, ніж солоної води, щільність. Перші батискафи наповнювалися бензином, а сучасні використовують вже інші наповнювачі – різні композитні матеріали. Наукове обладнання, різні системи управління і забезпечення, екіпаж батискафа розміщуються всередині міцного корпусу. Сферичні гондоли спочатку виготовлялися із сталі. Сучасні підводні судна мають міцний корпус, виготовлений з титанових, алюмінієвих сплавів або композитних матеріалів. Вони не схильні до корозії і задовольняють вимогам по міцності.

Ніж ризиковано занурення на батискафі?

Основна проблема всіх глибоководних апаратів і субмарин – величезний тиск води, збільшується з глибиною. Корпус здавлює всі сильннее і сильніше, а локатор батискафа рівномірно поринає вниз. Недостатньо міцний корпус підводного судна може бути деформований чи зруйнований, що призведе до затоплення судна і втрату дорогого дослідного обладнання та загибелі людей. Недостатньо якісно спроектовані системи життєзабезпечення, акумуляторні батареї, велика кількість складної електроніки, хімічних речовин і матеріалів від стиснення корпусу на великих глибинах підвищують ймовірність загоряння та виникнення аварійних ситуацій.
Крім того, обмежені можливості в огляді простору навколо апарату несуть в собі загрозу зіткнення батискафа зі скелями або іншими перешкодами. Локатор батискафа, рівномірно занурюється вертикально в товщу води, не завжди може їх виявити у зв'язку з особливостями поширення акустичних хвиль у водному середовищі. Так що занурення цього судна - складна і відповідальна операція, що вимагає ретельної і завчасної підготовки. Далі поговоримо про перший батискаф, що таке це за апарат, його технічні характеристики та цікаві факти.

Перші батискафи

Перший апарат, винайдений О. Пиккаром, мав назву "FNRS-2", прослужив на французькому флоті 5 років і був виведений з ладу в 1953 році. В якості наповнювача В даному апараті був використаний бензин, який має в 15 рази меншу, ніж у води, щільність. Кабіна батискафа, як і в повітроплаванні, звана гондола, мала сферичну форму і товщину стінок в 90 мм. В ній досить вільно могли розміститися дві людини. Основний недолік FNRS-2 полягав у розташування люка для входу в батискаф. Він був у підводній частині апарату. Увійти і залишити гондолу батискафа можна було лише в тому випадку, якщо апарат знаходився на судні-носії. Другою моделлю батискафа став FNRS-3. Цей апарат став використовуватися для глибоководних досліджень з 1953 року і аж до 70-х років двадцятого століття. Це судно стало музеєм. В даний час FNRS-3 знаходиться у Франції, в р. Тулоні. По інженерним розрахункам, апарат, як і його попередник, міг занурюватися на глибину до 4 кілометрів. Судно мало однакову з FNTS-2 конструкцію гондоли, але в іншому модель була значно дороблена.

Технічні характеристики

Батискафи різних поколінь можна порівняти з допомогою їх технічних характеристик.





FNRS-2



FNRS-3



"Трієст" (модернізований)



"Архімед"



"Цзяолун"



Deepsea Chalanger



Рік початку експлуатації



1948



1953



1953



1961



2010



2012



Країна



Франція



Франція



Франція



Італія, Німеччина, потім США



Китай



Приватна компанія з Австралії



Діаметр гондоли (наружний/внутрішній), мм.



2180/2000



2180/2000



2180/1940



2100/1940











Товщина стінок гондоли, мм



90



90



120



150











Суха вага, т



10



10



30



60



22



12



Використовувана рідина в поплавці



бензин



бензин



бензин



бензин







синтактична піна



Об'єм рідини в поплавці, л



32000



78000



86000



170000











Екіпаж, чол



2



2



2



2



3



1



Глибина занурення, м



4000



4000



11000



11000



7000



11000

Батискаф "Трієст"

Чим знаменитий цей батискаф, що це за судно можна більш детально зрозуміти далі? На "Трієсті" на початку 1960 року було здійснено перше занурення на дно Маріанської западини в Тихому океані. Цю операцію під кодовою назвою "Проект Нектон" проводило ВМС США у співпраці з сином винахідника батискафа Жаком Пікаром.
Незважаючи на штормову погоду 26 січня відбулося перше в історії людства занурення на 10900 метрів. Головне відкриття, зроблене дослідниками цього дня - на дні Маріанської западини є життя.

Батискаф Deepsea Chalanger

Цей апарат, названий на честь глибоководної западини, знаменитий тим, що на ньому в березні 2012 року скоїв глибоководне занурення Джеймс Кемерон. Знаменитий кінорежисер 26 березня досяг дна Безодні Челленджера - ще одна назва Маріанської западини. Це був четвертий за рахунком спуск в найглибшій точці океану в історії людства примітний тим, що виявився найтривалішим за часом і відбувався однією людиною. Локатор батискафа, рівномірно занурюється вертикально вниз, обстежив дно, а режисер набрався натхнення для створення продовження фантастичного фільму «Аватар».

Локатор батискафа

Гидроакустическая станція – це локатор батискафа, рівномірно обстежує товщу води і виявляє скелі, дно і інші перешкоди. Це, мабуть, єдиний засіб, що дозволяє «бачити», а точніше "чути" під водою. Локатор батискафа, рівномірно занурюється на глибину, по суті, є вухами апарату.

Події з батискафами

У серпні 2005 року біля берегів Камчатки сталося затоплення батискафа ВМФ Російської Федерації. Глибоководний апарат з екіпажем із семи чоловік заплутався в рибальських мережах на глибині близько 200 метрів. На місце події прибули рятувальні кораблі, які намагалися перемістити батискаф в менші глибини, щоб потім здійснити рятувальну операцію з допомогою водолазів. Після безуспішних спроб, російські моряки звернулися до британським колегам. Спільна російсько-британська рятувальна операція з використанням глибоководного робота завершилася успіхом, весь екіпаж виявився спасенний, а батискаф піднято на поверхню.