Перейти до вмісту

Батискаф

Очікує на перевірку
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Батискаф Трієст (США)

Батискаф — це самохідний апарат, призначений для занурень на великі глибини. Батискафи можуть занурюватися глибше, ніж людина з аквалангом, і навіть глибше, ніж підводні човни. Конструктивні особливості свідчать, що батискаф було спроєктовано з єдиною метою — досягати найглибших точок океану.[1] Цей термін правильно застосовується лише до тих апаратів глибоководного занурення, які використовують поплавець, заповнений бензином, для утримання сфери високого тиску, у якій перебувають гідронавти.[2]

Історія створення

[ред. | ред. код]

Професор Піккар утворив слово «батискаф» (від грецьких слів bathos — «глибина» і scaphos — «човен»), що буквально означає «глибоководний човен».[2] Батискафи, що використовувалися з 1948 по 1982 рік, були єдиними апаратами, здатними досягати найбільших глибин (10 916 метрів у Маріанській западині). [3].

Професор Піккар розробив таку систему: певна кількість баласту, що складається із залізних гранул, міститься в бункері, нижній отвір якого складається з магнітного затвора: електричний струм проходить через соленоїд і створює магнітне поле, яке «заморожує» гранули, коли вони не повинні падати. Будь-яке переривання живлення, навмисне чи випадкове, звільняє гранули, полегшує пристрій і автоматично повертає його на поверхню. Будучи науковою спостережною платформою, батискаф повинен, перш за все, дозволяти людському оку спостерігати за підводним світом. Тому він оснащений ілюмінаторами з плексигласу та потужними прожекторами. Дійсно, море перебуває в темряві, навіть на глибині кількох сотень метрів і зовсім недостатньо освітлення для систематичного спостереження. Перші підводні експерименти професора Піккара підтримувала Бельгія, яка також підтримувала його сходження в стратосферу. У 1937 році він отримав фінансування на свої початкові дослідження від Бельгійського національного фонду наукових досліджень, відомої установи, заснованої між війнами королем Альбертом, а згодом скопійованої іншими країнами. У 1939 році було схвалено фінансування остаточного будівництва. Друга світова війна зупинила роботи, які відновилися лише в 1946 році. У 1948 році перший батискаф, FNRS-2 (першим FNRS був стратосферний аеростат), був завантажений на вантажне судно в Антверпені, і експедиція вирушила на острови Зеленого Мису, щоб спробувати велику пригоду — спуститися на кілька кілометрів у глибини, щоб безпосередньо спостерігати на власні очі за внутрішніми шарами моря.

Початкове неглибоке занурення дало хороші результати. Згідно з планом, перед зануренням з екіпажем мало бути здійснене безпілотне занурення на глибину 1 400 метрів з автопілотом для початку спливання. Це занурення було успішним — автопілот спрацював добре, і FNRS-2 повернувся на поверхню, — але в цей момент море розлютилося. Зрештою, єдиним захистом від цього вторгнення були хвилі на його поверхні. Поплавець був пошкоджений хвилею, і паливо довелося вилити за борт, щоб врятувати апарат. Судно мало повернутися до Європи.

Чи це був провал? Чи це був успіх? В принципі, це була велика перемога: придатний для життя (але ще не заселений) апарат опустився на глибину 1 400 метрів (точніше, 1 380) і знову виплив на поверхню. Відтепер достатньо було змінити плавучість, зробити її стійкішою до потенційних штормів, зробити цей лабораторний апарат більш мореплавним. Це було б дорого. Це вже було занадто дорого, коли ідея була лише на папері. Тепер, коли батискаф було випробувано, знайшлося б фінансування. І воно було знайдено одночасно для двох нових конструкцій: французький флот, значною мірою завдяки ініціативі командора Кусто, досяг угоди з Бельгійським національним фондом. Він взяв на себе завдання побудувати нову плавучість для першого батискафа; ця, головна частина пристрою, залишилася незмінною. Бельгійський національний фонд зробив внесок у фінансування цієї нової справи, науковим керівником якої став професор Піккар. FNRS 3, як його називали, було завершено в 1953 році, і французький флот фінансово підтримав велику кількість занурень, спочатку в Середземному морі, потім в Атлантичному та Тихому океанах. Багатство інформації, зібраної батискафом, було величезним, і численні французькі та іноземні вчені змогли взяти участь у визначних дайвінг-кампаніях.[4]

У 1952 році професор Піккар розпочав будівництво наступного батискафа — за фінансової та технічної підтримки багатьох установ, компаній і приватних осіб у Трієсті (Італія). Батискаф був спущений на воду 1 серпня 1953 року і отримав назву «Трієст» (італ. TRIESTE). Його було оснащено міцною сферою, виготовленою компанією «Societie Terni», яку спроєктували для занурень на глибину до 6 100 метрів (20 000 футів). З 1953 по жовтень 1957 року батискаф "Трієст" (італ. Batiscafo Trieste) здійснив 48 занурень на глибини понад 3 658 метрів ( 12 000 футів) і не залишився непоміченим — ні для італійської преси, ні для широкої громадськості, ні для тих, хто прагнув увічнити його існування та досягнення. Ці успіхи також не залишилися поза увагою Військово-морських сил США.[2]

У 1957 році «Трієст» був оцінений Управлінням військово-морських досліджень США, після чого його придбали та передали до Лабораторії військово-морської електроніки в Сан-Дієго (штат Каліфорнія), куди апарат прибув у грудні 1958 року. Основним завданням «Трієста» стала допомога та підтримка океанографічних досліджень, що проводилися Військово-морськими силами США.[2]

У 1958 році Військово-морські сили США, після придбання «Трієста», розробили для нього нову сферу, яка дозволяла досягати дна глибоководних океанічних жолобів. Оснащений цією новою сферою, «Трієст» 23 січня 1960 року досяг найглибшої відомої точки Землі — Западини Челенджера в Маріанському жолобі. Ця точка розташована на глибині 10 916 метрів (35 813 футів) нижче поверхні океану — глибше, ніж висота гори Еверест![1]

У 1961 році на замовлення ВМС Франції за проєктом Ж. Гуо та П. Вільма був побудований батискаф "Архімед" На ньому, на відміну від попередніх апаратів, були встановлені рушії вертикального та лагового переміщення, а також акумуляторна батарея підвищеної до 100 кВт·год ємності. Населена сфера не виступала за обводи легкого корпусу, що дозволило поліпшити гідродинаміку та збільшити швидкість буксирування до 8 вузлів[5].

Батискафи будувалися з кінця 1940-х до початку 1960-х років, і вони відіграли важливу роль у дослідженні океану.[6] До них належали "FNRS-2", "FNRS-3", "Трієст", "Трієст ІІ" та "Архімед".[7] Значно пізніше, у 1979 році, в СРСР на Ленінградському Адміралтейському об’єднанні (ЛАО) було збудовано батискаф «Поіск-6». Його вирізняв легкий корпус зі склопластику, розроблений для зменшення маси. Батискаф пройшов ходові випробування лише у 1985 році, занурившись на робочу глибину 6 000 м[8], однак не був прийнятий до експлуатації.[6]

Батискаф класу «Sea Pole» («Морський Стовп») був розроблений у Китаї на початку 2000-х років. Про цей апарат відомо небагато, окрім того, що він виготовлений із титану та має більш обтічну, краплеподібну форму, ніж попередні моделі батискафів.[1]

Експлуатація

[ред. | ред. код]

Експлуатація батискафів ускладнювалася проблемами їх буксирування за умов хвилювання а також необхідністю мати цілий допоміжний флот: транспортний док (якщо місце роботи знаходилося на значній відстані від берегової бази), буксири, танкер для транспортування бензину, яким заповнювалися цистерни плавучості безпосередньо перед зануренням, пожежне судно, що забезпечувало безпеку процесу заправки, а також судно, яке виконувало завдання навігації та зв’язку під час підводного занурення. Основний недолік батискафів — великі габарити та маса (до 300 т), що не дозволяло використовувати їх з борта судна традиційного типу: транспортування до місця занурення, зазвичай, здійснювалась шляхом буксирування.[6]

Батискаф починає занурення, коли повітряні резервуари поплавця поступово заповнюються водою. Чим більше води в цистернах, тим глибше апарат може спуститися. Повітряні цистерни розташовані поруч із бензиновими, що допомагає зберігати рівність тиску всередині та зовні поплавкової конструкції.

Для досягнення великих глибин батискаф оснащено конічними контейнерами — бункерами, заповненими важкими залізними дробинами. Ці дробини виконують роль баласту, який регулює вагу апарата. Вага баласту може досягати 16 тонн, що дозволяє батискафу занурюватися. Для підйому апарат скидає залізний баласт, який утримується магнітами. Така магнітна система забезпечує можливість підйому навіть у разі відмови енергоживлення.[1]

Конструкція

[ред. | ред. код]

Батискаф складається з двох основних частин: сфери для екіпажу (або міцного корпусу) та поплавця. Важка сталева сфера проєктується для протидії тиску, який зростає зі збільшенням глибини. На дні океану тиск може сягати 1 130 кілограмів на квадратний сантиметр (або 16 000 фунтів на квадратний дюйм). Це достатньо, щоб розчавити підводний апарат, тому здатність міцного корпусу витримувати тиск має життєво важливе значення для екіпажа.

Поплавець батискафа містить цистерни з повітрям і бензином. Вони дають апарату можливість рухатися, керуватися, занурюватися й підніматися.

Бензинові цистерни легші за воду, тому батискаф може плавати на поверхні океану, а не тонути одразу. Бензин також нестискуваний, тобто не зменшується в об’ємі під тиском. Завдяки цьому батискаф зберігає рівновагу тиску між своїм внутрішнім простором і морською водою, навіть на надвеликих глибинах, де тиск надзвичайно високий. Саме ці цистерни допомагають батискафу маневрувати та виконувати основні навігаційні завдання.[1] Маневрування за глибиною здійснюється за рахунок скидання баласту у вигляді сталевого дробу (для спливання) та стравлювання частини бензину (для занурення).[6]

Технічні характеристики батискафів[6][7][9]

[ред. | ред. код]
Найменування "FNRS-2" "FNRS-3" "Трієст" "Архімед"[10] "Трієст ІІ" Поіск-6
Краіна Бельгія Бельгія

Франція

1953-Італія-Швейцарія

1958-США

Франція США СРСР
Рік побудови 1948 1953 1953 1961 1964 1979
Глибина занурення робоча, м 4 000 4 000 1953 - 6 100,

1958 - 11 000

11 000 3 658, 5 029,

5 258, 6 100

6 000
Максимально досягнута

глибина, м

1 380 4 050 10 945 9 545 6 060 6 000
Маса без бензина і дробу, т 28 28,1 87,5 57.5 220 115
Автономність по ЗЖЗ, год 24 12 24 6 - 12 12 72
Екіпаж 2 2 3 3 3 3
Швидкість підводна, вуз 0,5 0,5 0,5 2,0 1,5 2,65

Хронологія досягнення глибин[11]

[ред. | ред. код]
  • Близько 1905 року — молодий швейцарський студент Огюст Піккар уперше замислився над створенням апарата для глибоководних досліджень, який згодом він назвав батискафом.
  • Кінець 1930-х років: Огюст Піккар, ставши професором факультету природничих наук Вільного університету Брюсселя, здійснив стратосферні підйоми, використовуючи аеростат FNRS-1, названий на честь бельгійського Національного фонду наукових досліджень (франц. Fonds national de la recherche scientifique[fr]), який фінансував роботу. Професор розпочав роботу над апаратом для глибоководних досліджень.
  • Після перерви, спричиненої Другою світовою війною, професор Піккар відновив свою роботу за фінансування F.N.R.S.
  • 19 жовтня 1948 року відбулося перше занурення батискафа «FNRS-2» — апарат опустився на глибину 25 метрів під час випробувань біля острова Боа-Вішта (Кабо-Верде) з Огюстом Піккаром і Теодором Моно на борту.
  • 3 листопада 1948 року— батискаф «FNRS-2» у автоматичному, безпілотному режимі занурився на глибину 1 380 метрів біля острова Фогу (Кабо-Верде). Цим зануренням було доведено життєздатність конструкції батискафа. Після спливання поплавець апарата зазнав серйозних пошкоджень під час буксирування.
  • 9 жовтня 1950 року— між FNRS (Бельгія) та ВМС Франції було підписано угоду про будівництво нового батискафа з використанням сфери від «FNRS-2». Згідно з угодою, новий апарат отримав назву «FNRS-3» і після трьох занурень мав перейти у власність Військово-морських сил Франції.
  • Початок 1952 року — Огюст Піккар отримав пропозицію від італійських виробників щодо створення нового батискафа. Співпраця з французьким флотом була остаточно припинена. Новий апарат, «Трієст», став спільним італо-швейцарським проєктом.
  • 2 червня 1953 року — спуск на воду "FNRS-3".
  • 1 серпня 1953 року — спуск на воду «Трієста».
  • 6 серпня 1953 року — перше глибоке занурення "FNRS-3". Жорж Уо (франц. Georges Houot[fr]) та П'єр Вільм (франц. Pierre Willm[fr]) досягли глибини 750 м.
  • 26 серпня 1953 року — перше глибоке занурення «Трієста». Огюст та Жак Піккар досягли глибини 1 080 м на південь від острова Капрі (Італія).
  • 24 вересня 1953 року — Бельгія передає "FNRS-3" Франції.
  • 30 вересня 1953 року — «Трієст» занурюється на глибину 3 150 м біля острова Понца (Італія). Це останнє занурення професора Огюста Піккара на борту його винаходу.
  • 27 січня 1954 року — "FNRS-3" здійснює своє найглибше автоматичне та безпілотне занурення на глибину 4 100 метрів.
  • 15 лютого 1954 року — "FNRS-3" здійснює своє найглибше занурення з екіпажем на глибину 4 050 м (Уо і Вілм).
  • Лютий 1957 року — Огюст Піккар та ONR (Управління військово-морських досліджень[en], США, англ. Office of Naval Research) підписують угоду про співпрацю з експлуатації «Трієста».
  • Початок 1958 року — «Трієст» передається ВМС США, а Жак Піккар залишається на борту.
  • 9 листопада 1959 року — «Трієст» здійснює своє перше занурення, модифікований для досягнення глибини 11 000 м. Сферу виробництва компанії Terni (Італія) замінено на сферу виробництва Krupp (Німеччина). Збільшено місткість плавучої поверхні.
  • 21 січня 1960 року — "FNRS-3" здійснює своє останнє занурення. За сім років служби він здійснив 93 занурення. Його замінить «Архімед».
  • 23 січня 1960 року — «Трієст» занурюється на глибину 10 916 м у Маріанському жолобі (западині Челленджер) Жак Піккар і Дон Волш утримують рекорд найглибшого занурення. Після спливання сфера Круппа деформується і стає непридатною для використання. «Трієст» возз'єднується зі сферою Terni.[12][13]
  • Після рекордного занурення американського батискафа «Трієст» у Маріанській западині між США та Францією розпочалася гонка за глибиною. Протягом року Франція працювала над створенням підводного апарата, здатного досягти таких глибин і дослідити найглибші відомі океанські западини.[10]
  • 28 липня 1961 року — запуск батискафа «Архімед».
  • 24 жовтня 1961 року — перше глибоке занурення «Архімеда». Жорж Уо та П'єр Вільм досягли глибини 600 метрів.
  • 25 липня 1962 року: «Архімед» досяг глибини 9 545 м у Курильській западині. Це його найглибше занурення. Екіпаж складається з О'Бірна (пілот), Анрі Жермена Делоза та професора Сасакі (Японія).
  • 1 вересня 1963 року — останнє занурення «Трієста».
  • 13 лютого 1964 року — перше занурення «Трієста II» (перша версія).
  • 14 серпня 1964 року — найглибше занурення «Трієста II». Батискаф досяг глибини 2 240 м під час пошуку американського атомного підводного човна USS Thresher (SSN-593) у Північній Атлантиці.
  • 31 березня 1967 року — остаточне занурення «Трієста II» (перша версія).
  • 4 квітня 1968 року — перше занурення «Трієста II» (DSV-1) з новою міцною сферою, розрахованою на глибину 6 000 м.
  • 23 червня 1973 року — найглибше занурення «Трієста II» (DSV-1) на глибину 6 060 м у Каймановій западині.
  • 31 серпня 1974 року — останнє занурення «Архімеда» після завершення проєкту FAMOUS[en]. За тринадцять років експлуатації батискаф здійснив 208 занурень на глибину понад 100 метрів.[14]
  • 27 серпня 1979 року — найдовше занурення «Трієста II», яке тривало 24 години 44 хвилини.
  • 7 жовтня 1983 року — остаточне занурення батискафа «Трієст II».
  • 31 травня 2009 року — дистанційно керований апарат Nereus (англ. ROV — Remotely Operated Vehicle) здійснив дослідження Маріанської западини.[15]
  • 26 березня 2012 року — Джеймс Кемерон (англ. James Cameron) досяг дна Маріанської западини на глибині 10 908 м під час самостійного занурення на борту пілотованого підводного апарата (ППА) Deepsea Challenger.[16][17][18]
  • 13 травня 2019 року — Віктор Весково (англ. Victor Vescovo) досяг глибини 10 928 м під час занурення на ППА Limiting Factor.[19]

Також

[ред. | ред. код]
  • Дехто використовує слово «батискаф» для позначення пілотованого підводного апарата (ППА) для глибоководних досліджень, хоча останній більше не використовує технологію, розроблену професором Огюстом Піккаром.
  • СРСР у 1979 році побудував батискаф: «АС-7 проекту 1906» або «Поіск-6», який мав короткий термін служби.[9]
  • Проєкт рідинноповітряного батискафа "Aquarius", у якому бензин замінювався водою, яку газифікація рідкого повітря виштовхувала б з баластових цистерн під час спливання, був ініційований Філіпом Тайє та Гайнцем Зельнером у 1960 році в Тулоні, але брак коштів поклав йому край.[20][21]

Твори чи публікації

[ред. | ред. код]

Див. також

[ред. | ред. код]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ а б в г д Bathyscaphe. National Geographic Education (англ.). Процитовано 29 червня 2023.
  2. ↑ а б в г A History of the Bathyscaph(s) Trieste as told by the men who operated and supported them. History of the Bathyscaph Trieste (англ.). bathyscaphtrieste.org. Процитовано 22 жовтня 2025.
  3. ↑ Coudet, Jean-Luc. Il y a 50 ans, Jacques Piccard au plus profond du monde (фр.) .
  4. ↑ VIAGGI AL FONDO DEGLI OCEANI - 1. DALLA CAMPANA DI ALESSANDRO AL BATISCAFO (іт.) . Nautica Editrice S.r.l.
  5. ↑ Войтов, Дмитрий Витальевич (2002). Подводные обитаемые аппараты (рос.) . Москва: АСТ, Астрель. с. 68.
  6. ↑ а б в г д М.Ю. Григоров, С.Д. Райская, И.А. Ломакин (2024). Мировой опыт развития обитаемых пдводных аппаратов предельных глубин погружения. Труды Крыловского государственного научного центра (рос.) (вид. 1(407)). с. 149—150.
  7. ↑ а б Войтов, Дмитрий Витальевич (2002). Подводные обитаемые аппараты (рос.) . Москва: АСТ, Астрель. с. 294.
  8. ↑ Шанихин, Евгений Николаевич (2003). Глубоководные аппараты. (Вехи глубоководной тематики) (рос.) . Москва: ООО "Восточный горизонт". с. 103.
  9. ↑ а б Шанихин, Евгений Николаевич (2003). "Глубоководные аппараты. (Вехи глубоководной тематики)" (рос) . Москва: ООО "Восточный горизонт". с. 70—118.
  10. ↑ а б ARCHIMEDE (фр.) . La Médiathèque de la Mer, le magazine de La Cité de la Mer.
  11. ↑ Bathyscaphe (фр.) .
  12. ↑ Кравчук П. А. Географический калейдоскоп. — К. : Радянська школа, 1988. — 143 с. — 130 тис. прим. — ISBN 5-330-00384-9. (рос.)
  13. ↑ Жак Пикар (рос.) . Архів оригіналу за 14 травня 2019. Процитовано 28 травня 2022.
  14. ↑ ARCHIMEDE (фр.) . La Médiathèque de la Mer, le magazine de La Cité de la Mer.
  15. ↑ Coudet, Jean-Luc (23 січня 2010). Il y a 50 ans, Jacques Piccard au plus profond du monde (фр.) .
  16. ↑ Than, Ker (25 березня 2012). James Cameron Completes Record-Breaking Mariana Trench Dive. National Geographic Society (англ.) . Архів оригіналу за 26 березня 2012. Процитовано 25 березня 2012.
  17. ↑ Broad, William J. (25 березня 2012). Filmmaker in Submarine Voyages to Bottom of Sea. The New York Times (англ.) . Процитовано 25 березня 2012.
  18. ↑ AP (25 березня 2012). James Cameron has reached deepest spot on Earth (англ.) . NBC News. Процитовано 25 березня 2012.
  19. ↑ Deepest Submarine Dive in History, Five Deeps Expedition Conquers Challenger Deep (PDF). Five Deeps Expedition (англ.) . Caladan Oceanic. 13 травня 2019. Процитовано 27 жовтня 2025.
  20. ↑ Tailliez, Philippe (1961). Aquarius (фр.) . Éd. France-Empire.
  21. ↑ Par Y. R. (7 лютюго 1962). Aquarius un nouveau procédé de plongées sous-marines. Le Monde (фр.) .

Джерела

[ред. | ред. код]
  • Войтов Д. В. "Подводные обитаемые аппараты" — АСТ, Астрель — Москва — 2002 — 303с.
  • Кравчук П. А. Географический калейдоскоп» — "Радянська школа"— Киев — 1988 — 143 с. ISBN 5-330-00384-9
  • Шанихин Е.Н. Глубоководные аппараты. (Вехи глубоководной тематики). — ООО "Восточный горизонт" — Москва — 2003 — 120с

Посилання

[ред. | ред. код]
Технології Це незавершена стаття з технології.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Батискаф&oldid=46572745