Onderwatervoertuig: klassifikasie, beskrywing en doel

INHOUDSOPGAWE:

Onderwatervoertuig: klassifikasie, beskrywing en doel
Onderwatervoertuig: klassifikasie, beskrywing en doel
Anonim

Hierdie term word dikwels gebruik om sulke voertuie van duikbote te skei. In algemene gebruik kan die frase "duikboot" egter gebruik word om 'n skip te beskryf wat, volgens tegniese definisie, eintlik 'n duikboot is.

Daar is baie soorte sulke toerusting, insluitend beide tuisgemaakte en geïndustrialiseerde vaartuie, andersins bekend as afstandbeheerde voertuie of ROV's. Hulle het baie toepassings wêreldwyd, veral in gebiede soos oseanografie, onderwater-argeologie, seeverkenning, toerisme, instandhouding en restourasie van toerusting, en onderwater-videografie.

Dompelbare "Triton"
Dompelbare "Triton"

Geskiedenis

Die eerste duikboot is in 1775 deur die Amerikaanse uitvinder David Bushnell ontwerp en gebou as 'n manier om plofstofladings aan vyandelike skepe te lewer tydens die Amerikaanse Revolusionêre Oorlog. Die toestel, gedoop "Bushnell's Turtle", was 'n ovaal vaartuig wat van hout en koper gemaak is. Dit bevat tenks gevul met water (vir onderdompeling), en dan is dit met behulp van 'n handleiding leeggemaakpomp om na die oppervlak te dryf. Die operateur het twee handskroewe gebruik om vertikaal of sywaarts onder water te beweeg. Die tuig het klein glasvensters bo-op gehad en ligte hout aan die bak vasgemaak sodat dit in die donker bedryf kon word.

apparaat onder water
apparaat onder water

Die Bushnell-skilpad is die eerste keer op 7 September 1776 in New York-hawe in gebruik geneem om die Britse vlagskip HMS Eagle aan te val. Sersant Ezra Lee het destyds hierdie duikboot bedryf. Lee het die Skilpad suksesvol na die onderkant van die Arend se romp gebring, maar kon nie die lading stel nie weens sterk waterstrome. Die geskiedenis van hierdie vervoermiddels het egter nie daar geëindig nie.

Kenmerke

Behalwe grootte, is die belangrikste tegniese verskil tussen 'n duikboot en 'n duikboot dat eersgenoemde nie ten volle outonoom is nie en kan staatmaak op 'n ondersteuningsfasiliteit of vaartuig om brandstof en asemhalingsgasse aan te vul. Sommige voertuie werk op 'n "tether" of "naelstring" terwyl hulle aan die tender (duikboot, oppervlakskip of platform) gekoppel bly. Hulle is geneig om 'n korter reeks te hê en werk meestal onder water, aangesien die meeste op die oppervlak nutteloos is. Duikbote (duikbote) is in staat om meer as 10 km (6 myl) onder die oppervlak van die water te dompel.

Duikbote kan relatief klein wees, slegs 'n klein bemanning bevat en geen woonkwartiere hê nie. Hulle het dikwels 'n baie ratse ontwerp toegerus met skroefskroewe ofpompe.

Tegnologie

Daar is vyf hooftegnologieë wat gebruik word in die ontwerp van duikbote. Unipolêre toestelle het 'n liggaam onder druk, terwyl hul passasiers onder normale atmosferiese druk verkeer. Hulle weerstaan maklik hoë waterdruk, wat baie keer hoër is as die interne een.

Onderwatervoertuig in die bioskoop
Onderwatervoertuig in die bioskoop

Nog 'n tegnologie genaamd omgewingsdruk handhaaf dieselfde las binne en buite die vaartuig. Dit verminder die druk wat die romp moet weerstaan.

Die derde tegnologie is die "nat duikboot". Die term verwys na 'n voertuig met 'n oorstroomde binneruim. In beide water- en atmosferiese omgewings is dit nie nodig om SCUBA-toerusting te gebruik nie, passasiers kan normaal asemhaal sonder om enige bykomende toestelle te dra.

Rekords

Weens kabeltrekkrag kan onderwatervoertuie tot groot dieptes duik. Bathyscaphe Trieste was die eerste wat die diepste deel van die see (byna 11 km (7 myl) onder die oppervlak) aan die onderkant van die Mariana-sloot in 1960 bereik het.

China met sy Jiaolong-projek in 2002 was die vyfde land wat 'n man 3 500 meter onder seevlak gestuur het, na die VSA, Frankryk, Rusland en Japan. Op die oggend van 22 Junie 2012 het die Jiaolong laai- en aflaaifasiliteit 'n diepduikrekord opgestel toe drie mense 22 844 voet (6 963 meter) in die Stille Oseaan afgesak het.

Outonome onderwatervoertuig
Outonome onderwatervoertuig

Onder die bekendste en langste duikbote is die diepsee-navorsingsvaartuig DSV Alvin, wat deur 3 beman word en tot dieptes van tot 4 500 meter (14 800 voet) kan duik. Dit word besit deur die Verenigde State se vloot, bestuur deur WHOI en het sedert 2011 meer as 4 400 duike voltooi.

James Cameron het op 26 Maart 2012 'n rekordduik na die bodem van die Challenger Deep, die diepste bekende punt van die Mariana Trench, gemaak. Cameron se duikboot is die Deepsea Challenger genoem en het 'n diepte van 10 908 meter (35 787 voet) bereik.

Jongste nuus

Mees onlangs het Florida private firmas 'n reeks Triton-duikbote vrygestel. SEAmagine Hydrospace, Sub Aviator Systems (of SAS) en die Nederlandse firma Worx het klein duikbote vir toerisme en eksplorasie ontwikkel.

'n Kanadese maatskappy genaamd Sportsub bou sedert 1986 persoonlike ontspanningsduikbote met oop vloerstrukture (gedeeltelik oorstroomde kajuite).

Funksionele aansigte

Klein onbemande onderwatervoertuie genaamd "Marine Remotely Operated Vehicles", of MROV's, word vandag wyd gebruik om in water te werk wat te diep of te gevaarlik vir duikers is.

Sulke voertuie help om aflandige olieplatforms te herstel en heg kabels aan gesinkte skepe om hulle op te lig. Hierdie afstandbeheerde voertuie word met 'n ketting (dik kabel wat krag en kommunikasie verskaf) aan 'n beheersentrum op die skip vasgemaak. Operateurs op die skip kyk na die videobeelde wat van die robot af teruggestuur word en kan die voertuig se skroewe en arm beheer. Die onderwater Titanic is deur net so 'n voertuig bestudeer.

Japannese duikboot
Japannese duikboot

Bathyscaphes

Die bathyscaphe is 'n selfaangedrewe diepsee-dompelduikboot wat bestaan uit 'n bemanningskajuit, soortgelyk aan 'n bathysfeer, maar onder 'n vlotter opgehang eerder as deur 'n oppervlakkabel, soos in die klassieke badysfeer-ontwerp. Baie sien dit as 'n tipe selfaangedrewe duikboot.

Die vlotter is gevul met petrol, maklik toeganklik, dryfkrag en baie duursaam. Die onsaamdrukbaarheid van die brandstof beteken dat tenks baie maklik gebou kan word aangesien die druk binne en buite die tenks gebalanseer is. Die tenks het ook nie die taak om enige drukval ten volle te weerstaan nie, terwyl die kajuit ontwerp is om 'n groot vrag te weerstaan. Drywing op die oppervlak kan maklik verminder word deur petrol te vervang met water, wat digter is.

Etimologie

Auguste Picard, uitvinder van die eerste bathyscaphe, het die naam "bathyscaphe" geskep deur die antieke Griekse woorde βαθύς bathys ("diep") en σκάφος skaphos ("skip" / "skip") te gebruik.

Operasie

Om af te daal, oorstroom die badjas lugtenks met seewater. Maar anders as 'n duikboot, kan die vloeistof in sy oorstroomde tenks nie met saamgeperste lug verdryf word om op te styg nie. Dit is te wyte aan die feit dat die waterdruk op dieptes waarvoordie skip is ontwerp om te werk, te groot.

Byvoorbeeld, die druk aan die onderkant van die Challenger Deep - die duikboot waarop James Cameron self gevaar het - is meer as sewe keer die druk in 'n standaard tipe H saamgeperste gassilinder. Hierdie dompelboot het ystergewigte vir balans gebruik. Houers saam met hulle bestaan uit een of meer silinders wat regdeur die duik aan die onderkant oop is, en die vrag word deur 'n elektromagneet in plek gehou. Dit is 'n faalveilige toestel aangesien dit nie kragversterking benodig nie.

Onderdompelbare model
Onderdompelbare model

Geskiedenis van bathyscafes

Die eerste badjas is vernoem FNRS-2 - na die Nasionale Ontspanningsnavorsingstigting - en is van 1946 tot 1948 deur Auguste Picard in België gebou. FNRS-1 was die ballon wat gebruik is om Picard in die stratosfeer in 1938 op te lig.

Die beweging van die eerste badjas is deur battery-aangedrewe elektriese motors verskaf. Die vlot het 37 850 liter lugvaartpetrol beloop. Dit het nie 'n toegangstonnel gehad nie. Die sfeer moes op dek gelaai en afgelaai word. Die eerste reise word in detail beskryf in Jacques Cousteau se boek The Quiet World. Soos die storie lui, "het die skip die druk van die dieptes rustig weerstaan, maar is deur 'n effense bui vernietig." Die FNRS-3 was 'n nuwe duikboot wat die bemanningsfeer van die beskadigde FNRS-2 en 'n nuwe groter 75 700 liter vlotter gebruik het.

Die tweede Piccard-badjas is in 1957 deur die Amerikaanse vloot van Italië gekoop. Dit het twee vragte met ballaswater en elf dryfkragtenks gehad,wat 120 000 liter petrol bevat. Later is die Poseidon-duikboot uitgevind.

In 1960 het 'n duikboot met Picard se seun Jacques en luitenant Don Walsh die diepste bekende plek op die aarde se oppervlak bereik, die Challenger Deep in the Mariana Trench. Aan boord stelsels het 'n diepte van 37 800 voet (11 521 m) aangedui, maar dit is later reggestel na 35 813 voet (10 916 m) om rekening te hou met veranderinge wat deur soutgeh alte en temperatuur veroorsaak word.

Die apparaat was toegerus met 'n kragtige bron van energie, wat, deur 'n klein vissie soos 'n bot te verlig, die vraag laat ontstaan het of daar lewe op so 'n diepte bestaan in die algehele afwesigheid van lig. Die bemanning van die duikboot het opgemerk dat die bodem uit diatomeeënslik bestaan en het berig dat hulle 'n soort tongagtige bot gesien het, ongeveer 1 voet lank en 6 duim in deursnee, wat op die seebodem lê.

In 1995 het die Japannese 'n outonome onderwatervoertuig na dieselfde diepte gestuur, maar dit is later op see verlore. In 2009 het 'n span van die Woods Hole Oceanographic Institution 'n robotduikboot genaamd Nereus na die bodem van die loopgraaf gestuur.

Duitse dompelboot
Duitse dompelboot

Uitvinding van die badisfeer

Die Batysfeer (van die Griekse βαθύς, bana, "diep" en σφαῖρα, vuur, "sfeer") was 'n unieke sferiese diepsee-duikboot wat op afstand beheer en in die see laat sak is deur 'n ketting. Sy is van 1930 tot 1934 op 'n reeks duike langs die kus van Bermuda gebruik.

Die badsfeer is in 1928 ontwerpen 1929 deur die Amerikaanse ingenieur Otis Barton en het beroemd geword vanweë die feit dat die natuurkenner William Beebe dit gebruik het om onderwater-natuurlewe te bestudeer. Deur sy struktuur is die bathysfeer naby 'n torpedo-dompelboot.

Aanbeveel: