Что такое батискаф

29.08.202229.08.2022 admin 0 Комментариев

Что такое батискаф

Термины :: Батискаф

Батиска́ф – это небольшое подводное судно, предназначенное для погружения на экстремальные глубины. Основное отличие подводного батискафа от подводной лодки заключается в его конструкции: батискаф оснащен более легким корпусом сферичной формы и поплавком, стенки которого заполнены жидкостью, масса которой меньше воды, как правило, это бензин. Ход подводного батискафа осуществляется за счет вращения грибных винтов, приводящихся в движение электромоторами.

История создания батискафа

Впервые идея построить подводный батискаф возникла у швейцарского ученого Огюста Пикару еще до Второй мировой войны. Он первым предложил заменить баллоны со сжатым кислородом на поплавок с жидкостью, масса которой меньше массы воды. Инженерная мысль Пикару имела успех, и уже в 1948 году на воду был спущен первый прототип батискафа.

На создание аппарата подобного класса повлияла потребность в исследовании дна морей и океанов на большой глубине. Классические подводные лодки способны опускаться только на определенную ограниченную глубину. Что примечательно, конструкторы способны построить достаточно прочный корпус, даже для большой субмарины, который смог бы выдержать давление на экстремальной глубине. Однако до сих пор невозможно решить другую проблему, не позволяющую субмаринам опускаться на значительную глубину.

Для всплытия на поверхность воды традиционные подводные лодки используют сжатый кислород, который вытесняет воду из отсеков. Однако во время погружения более, чем на полторы тысячи метров, под воздействием тяжести воды кислород в баллонах теряет свои свойства, иными словами перестает быть «сжатым».

Существуют субмарины, способные опускаться на глубину в 2000 метров. Тем не менее, глубина погружения батискафа намного больше.

Погружение батискафа

Поплавок, заполненный бензином или другой жидкостью, дает возможность подводному батискафу удерживаться на поверхности воды и всплывать. После того, как цистерны наполняются водой, запускается процесс погружения батискафа на глубину.

В тех случаях, когда подводный батискаф зависает из-за чрезмерной плотности воды, чтобы опустить судно на дно, из поплавка выпускают выталкивающую жидкость. После этого процесс погружения батискафа возобновляется.

Опустить на дно батискаф не так сложно, но как его поднять обратно наверх? Для этого в подводных батискафах предусмотрены специальные отсеки, заполненные стальной дробью. Когда судну необходимо всплыть, дробь скидывается, и поплавок тянет батискаф на поверхность. Также на борту имеются баллоны со сжатым кислородом, чтобы ускорить всплывание батискафа на поверхность воды.

Глубина погружения батискафа

Как упоминалось выше, глубина погружения батискафа, намного больше, чем у других подводных аппаратов. Еще в 1960 году модифицированному батискафу «Триест» удалось погрузиться на рекордную глубину в 10919 метров. На удивление экипажа судна, даже на такой глубине они увидели рыбу.

Еще один интересный факт, касающийся погружения батискафа: первым человеком, опустившимся на самое дно мирового океана, является всем известный режиссер Джеймс Кэмерон.

Нашим судостроителям тоже есть, чем похвастаться. Сконструированный российскими инженерами подводный батискаф «Мир» опустился на дно Ледовитого океана. Глубина погружения батискафа составила 4261 м. После этого судно и его экипаж провели около часа на дне самого холодного и опасного океана на земле.

Источник

Батискаф

Полезное

Смотреть что такое «Батискаф» в других словарях:

Батискаф — «Триест» … Википедия

БАТИСКАФ — (от греч. bathys глубокий и skaphos судно) глубоководный самоходный аппарат для океанографических и т. п. исследований. Состоит из стального шара гондолы (экипаж 1 3 человека, приборы) и поплавка корпуса, заполненного более легким, чем вода,… … Большой Энциклопедический словарь

батискаф — оса Словарь русских синонимов. батискаф сущ., кол во синонимов: 3 • аппарат (109) • мезоскаф … Словарь синонимов

БАТИСКАФ — БАТИСКАФ, смотри Подводный аппарат … Современная энциклопедия

Батискаф — (от греч. bathys глубокий и skaphos судно * a. bathyscaph; н. Bathyskaph; ф. bathyscaphe; и. batiscafo) глубоководный автономный самоходный аппарат для океанографии, и др. исследований, см. в ст. Подводный аппарат. Горная э … Геологическая энциклопедия

БАТИСКАФ — БАТИСКАФ, а, муж. Самоходный аппарат для глубоководных исследований. | прил. батискафный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Батискаф — см. Глубоководные подводные аппараты. EdwART. Словарь терминов МЧС, 2010 … Словарь черезвычайных ситуаций

батискаф — БАТИСКАФ, а, м. Унитаз … Словарь русского арго

БАТИСКАФ — (от бати. и греч. skaphos судно), самоходный аппарат, снабженный специальной аппаратурой и предназначенный для глубоководных океанографических (в том числе экологических биоценозов пелагиали, батиали, абиссали) исследований. Экологический… … Экологический словарь

батискаф — Самоходный аппарат для подводных исследований предельных глубин моря. [ГОСТ 18458 84] Тематики средства навигации, наблюдения, управления EN bathyscaphe … Справочник технического переводчика

Источник

Батискаф

Батискаф (от греческих «глубокий» и «судно») — автономный (самоходный) подводный аппарат для океанографических и других исследований на больших глубинах. Сегодня эти глубоководные аппараты используются для отбора проб донного грунта, спуска к затонувшим кораблям, подводной съемки и других наблюдений.

Не путать с подлодкой

Основное отличие батискафа от подводной лодки состоит в том, что батискаф имеет легкий корпус, представляющий собой поплавок, заполненный для создания положительной плавучести бензином или иным малосжимаемым веществом легче воды. Легкий корпус скрывает под собой прочный корпус, как правило, изготовленный в виде полой сферы — гондолы, в которой в условиях нормального атмосферного давления находятся аппаратура, пульты управления и экипаж. Движется батискаф с помощью гребных винтов, приводимых в движение электромоторами.

Устремляясь ввысь

Создателем батискафа является швейцарский физик Огюст Пикар. Профессор одного из университетов Брюсселя, изучавший явления в области геофизики и геохимии, стал грезить небом. Для воплощения своей мечты им был придуман стратостат FNRS-1.

Уникальный для своего времени аппарат представлял собой герметичную алюминиевую гондолу сферической формы, которая крепилась к воздушному шару. Внутри конструкции поддерживалось постоянное давление и хранился запас воздуха, что позволяло ее пассажирам спокойно пребывать в разреженных слоях атмосферы. 27 мая 1931 г. естествоиспытатель опробовал собственную техническую задумку вместе с приятелем Паулем Кипфером. С первой попытки им удалось подняться над землей на высоту почти 16 000 м. Спустя еще несколько лет рекорд был доведен до 23 000 м.

Двойное испытание

Тестовый полет на первом стратостате нельзя назвать гладким. Стартовав из немецкого Аугсбурга, Пикар и Кипфер обнаружили, что отказало управление клапаном баллона и движение летательного аппарата стало неконтролируемым. Однако, вопреки всем неприятностям, испытатели сумели благополучно приземлиться в тирольских Альпах на леднике Гургль. В 1989 г. на этом месте был установлен памятник.

Подводные рекорды

Позднее Пикара заинтересовали морские глубины. И в 1953 г. был построен батискаф «Триест», на котором 23 января I960 г. сын изобретателя Жак Пикар и лейтенант ВМС США Дон Уолт опустились на дно Марианской впадины.

Как работает батискаф?

Легкий корпус удерживает в плавучем состоянии батискаф включая прочный корпус гондолу. Он выполняет роль купола воздушного шара, наполненного воздухом, или баллона дирижабля. Бункеры батискафа содержат дробь, являющуюся балластом, сброс которого позволяет регулировать глубину погружения. Гребной винт служит для перемещения батискафа в горизонтальной плоскости. Приводится он в движение электродвигателем, который питается от аккумуляторных батарей. Киль повышает устойчивость судна во время буксировки и уменьшает бортовую качку при всплытии на поверхность.

Через рубку исследователи попадают в шахту, которая соединяет верхнюю палубу с гондолой. При погружении шахта затапливается и в подводном положении свободно сообщается с забортной водой.

Иллюминатор позволяет зрительно исследовать морское дно и его обитателей. В окне установлены кварцевые стекла очень большой толщины.

Тайны глубин

В ходе погружения в Марианскую впадину было сделано несколько важных открытий. Так, экипажу батискафа удалось заметить небольших плоских рыб. Тем самым было опровергнуто мнение, что на глубинах свыше 6000 м жизни нет. Но главное, выяснилось, что в глубинах происходит восходящее перемещение водных масс. Это удержало человечество от опасной затеи — сбрасывать на дно океана радиоактивные отходы.

Источник

Батискаф – что означает? Определение, значение, примеры употребления

Ищешь, что значит слово батискаф? Пытаешься разобраться, что такое батискаф? Вот ответ на твой вопрос:

Значение слова «батискаф» в словарях русского языка

Батискаф это:

Батиска́ф («Bathyscaphe») (от — глубокий и — судно) — автономный (самоходный) подводный аппарат для океанографических и других исследований на больших глубинах. Основное отличие батискафа от «классических» подводных лодок состоит в том, что батискаф имеет лёгкий корпус, представляющий собой поплавок, заполненный для создания положительной плавучести бензином или иным малосжимаемым веществом легче воды, несущий под собой прочный корпус, как правило изготовленный в виде полой сферы — гондолы (аналог батисферы), в которой в условиях нормального атмосферного давления находятся аппаратура, пульты управления и экипаж.

Батискаф

м.Самоходный аппарат для глубоководных исследований.

Батискаф

( гр. bathys глубокий + skaphos судно) глубоководный самоходный аппарат для океанографических в других исследований дна морей в океанов.

Батискаф

м. Самоходный аппарат для глубоководных исследований.

Батискаф

[гр. bathys глубокий + skaphos судно]глубоководный самоходный аппарат для океанографических в других исследований дна морей в океанов.

Батискаф

самоходный аппарат для глубоководных исследований

Батискаф

(от греч. bathys — глубокий и skaphos — судно), глубоководный самоходный аппарат для океанографических и т. п. исследований. Состоит из стального шара-гондолы (экипаж 1-3 человека, приборы) и поплавка-корпуса, заполненного более легким, чем вода, наполнителем (обычно бензином). Плавучесть регулируется сбрасыванием балласта и выпуском бензина. Движется с помощью гребных винтов, приводимых в действие электродвигателями. Первый батискаф построен швейцарским физиком О. Пиккаром в

1948. В 1960 на батискафе «Триест» достигнуто дно Марианского желоба в Тихом ок. (ок. 11 т. м).

Батискаф

батискаф м. Самоходный аппарат для глубоководных исследований.

Батискаф

1948. В 1953 Пиккар с сыном Жаком опустились в Б. ‘Триест’ на глубину 3160 м. В 1954 французы Ж. Гуо и П. Вильм на Б. ФНРС-З достигли глубины 4050 м. В январе 1960 Ж. Пиккар и Д. Уолш на модернизированном Б. ‘Триест’достигли дна Марианского жёлоба в Тихом океане.Б. пока остаётся единственным средством исследования человеком предельных глубин океана.Лит.: Гуо Ж., Вильм П., На глубине 4000 м., пер. с англ., Л., 1960; Пиккар Ж., Дитц Р., Глубина — семь миль, пер. с англ., М., 1963; Диомидов М. Н., Дмитриев А. Н., Подводные аппараты, Л.,

Батискаф

самоходный подводный аппарат для глубоководных исследований

Где и как употребляется слово «батискаф»?

Кроме значения слова «батискаф» в словарях, рекомендуем также ознакомиться с примерами предложений и цитат из классической литературы, в которых употребляется слово «батискаф».

Так вы сможете гораздо легче понять и запомнить, как правильно употребляется слово «батискаф» в тексте и устной речи.

Примеры употребления слова «батискаф»

А одновременно с этим глубоководные батискафы приступили к обследованиям остатков подводной лодки.

До первого погружения батискафа оставалось чуть больше девяти часов, и академик решил использовать остатки этого времени для отдыха.

Источник

Батискаф

Батиска́ф (Bathyscaphe) (от греч. βαθύς — глубокий и σκάφος — судно) — подводный автономный (самоходный) обитаемый аппарат для океанографических и других исследований на больших глубинах. Батискаф состоит из стального поплавка, заполненного для создания положительной плавучести бензином, и жестко соединенного с ним прочного стального пустотелого шара — гондолы (аналог батисферы), в которой в условиях нормального атмосферного давления находятся аппаратура, пульты управления и экипаж. Движется батискаф с помощью гребных винтов, приводимых в движение электромоторами.

Содержание

История

Конструкция

Корпус

Представители

Собственно батискафы

Глубоководные аппараты

Данные аппараты не являются собственно батискафами, так как у них нет поплавка с бензином.

Первым батискафом был FNRS-2, Огюста Пикара (FNRS-1 был аэростат).

В СССР был батискаф «Поиск-6».

Интересные факты

См. также

Сноски и источники

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Батискаф» в других словарях:

БАТИСКАФ — БАТИСКАФ, смотри Подводный аппарат … Современная энциклопедия

батискаф — БАТИСКАФ, а, м. Унитаз … Словарь русского арго

Источник

батискаф

Смотреть что такое «батискаф» в других словарях:

Батискаф — «Триест» … Википедия

БАТИСКАФ — БАТИСКАФ, смотри Подводный аппарат … Современная энциклопедия

батискаф — БАТИСКАФ, а, м. Унитаз … Словарь русского арго

Источник

Что такое батискаф и чем он отличается от батисферы?

Человек – очень любознательное существо. Ему не дают покоя уголки, где он ещё не побывал, в том числе – глубины океана. На подводные лодки тут надежда слабая.

Большинство их довольствуется погружением на 400–500 метров и уходить глубже не рискуют – раздавит. Рекорд – 1027 метров – держится с 1985 года. Сопоставьте это с рекордной глубиной Мирового океана – около 11 000 метров.

Ныряющий шар

Задачу спуска на по-настоящему большие глубины удалось решить с помощью батисфер. Батисфера – это пустотелый шар с прочными стенками. Форма шара обеспечивает максимальный объём при минимальной поверхности. Первое важно для размещения внутри людей и оборудования, второе позволяет снизить давление воды извне. Кроме того, сфера намного легче, например, куба или цилиндра при одинаковой прочности стенок.

Батисфера «Век прогресса», Уильям Биби и Отис Бартон.

Батисферу крепят на тросах и опускают с корабля в глубины, а потом подымают. Вместе с тросами к батисфере подведены электрический и телефонный кабеля. Внутри шара сидит человек (а то и не один) и через толстенное стекло иллюминатора рассматривает подводный мир, подсвеченный прожектором батисферы. Дыхание обеспечивают баллоны с кислородом и вещества, очищающие воздух от избытка углекислого газа и паров воды.

Батисфера позволила достичь глубины около 1400 метров. Осваивать бóльшие глубины было сложно: нужно было наращивать толщину стенок и длину троса. Это увеличивало общий вес. Повышался риск обрыва троса, а значит, неизбежной гибели акванавтов. Плюс к тому, батисфера в воде или на дне неподвижна и много из неё не увидишь.

Под водой, но с «поплавком»

Швейцарец Огюст Пиккар конструировал воздушные шары для подъёма на высоту свыше 11 километров. Сам же на них и летал. И поскольку был учёным-физиком, сообразил, что между спуском под воду и взлётом в стратосферу есть немало общего. Почему подымается, опускается или держится над землёй воздушный шар? Потому что наполнен газом, который легче окружающей газовой смеси – воздуха. Наверное, того же можно добиться, если пристроить к батисфере ёмкость с жидкостью, которая легче воды. А к этой ёмкости, словно корзину к воздушному шару, подвесить прочную капсулу для людей и приборов. Сказано–сделано.

В 1950 году во Франции успешно испытали первый подводный аппарат нового типа – батискаф. С тех пор в промышленно развитых странах их построена не одна сотня. Конструкции отличаются, но принципиальная схема одна. Баллон-поплавок из листовой стали заполняют бензином. К баллону, обычно снизу, подвижно прикреплена кованая стальная сфера с толстыми (до 15 см) стенками и окном из прочного пластика. Иногда её встраивают непосредственно в баллон. Почему не лопаются от давления воды тонкие стенки «поплавка»? А он устроен так, что при погружении вода входит внутрь резервуара, а если аппарат поднимается – вода выходит. В результате давление на стенки изнутри и снаружи не меняется, так что им стенкам ничего не угрожает. Сбоку на поплавке установлены винты с лопастями. Их приводит в движение электромоторы, запитанные от спрятанных в сферу мощных аккумуляторов. Винты позволяют двигаться вперёд-назад, разворачиваться на месте.

Батискаф «Триест», разработанный Огюстом Пиккаром.

Внутри сферы – рубка. Её экипаж сидит у окна перед пультом. Он управляет спуском и подъёмом, работой винтов, наружных прожекторов, фото- и видеокамер, механических «рук». В поплавке есть пустые отсеки. Открывая их для воды, экипаж погружается глубже. Для всплытия сбрасывает балласт – чугунные или стальные шарики. Высыпая их порциями можно замедлить или остановить погружение и зависнуть в тоще воды. В случае аварийного подъёма на дно сбрасываются даже аккумуляторы.

На глубине с экипажем поддерживается радиосвязь. Современные батискафы позволяют работать под водой свыше двух суток.

Источник

БАТИСКАФ

Смотреть что такое «БАТИСКАФ» в других словарях:

Батискаф — «Триест» … Википедия

БАТИСКАФ — БАТИСКАФ, смотри Подводный аппарат … Современная энциклопедия

батискаф — БАТИСКАФ, а, м. Унитаз … Словарь русского арго

Источник

Значение слова батискаф

Словарь Военных Терминов

обитаемый самоходный аппарат для глубоководных океанографических исследований. В военном деле могут использоваться для разведки, осмотра подводных объектов (например, затонувших кораблей) и других целей.

Военно-морской Словарь

Словарь терминов МЧС

см. Глубоководные подводные аппараты.

Энциклопедический словарь

Словарь Ожегова

БАТИСКАФ, а, м. Самоходный аппарат для глубоководных исследований.

| прил. батискафный, ая, ое.

Словарь Ефремовой

м.
Самоходный аппарат для глубоководных исследований.

Большая Советская Энциклопедия

(от греч. bathýs ≈ глубокий и skáphos ≈ судно), глубоководный автономный (самоходный) аппарат для океанографических и др. исследований. Б. состоит из лёгкого корпуса ≈ поплавка, заполненного более лёгким, чем вода, наполнителем (бензином), и стального шара ≈ гондолы. В поплавке находятся цистерны с балластом и аккумуляторные батареи. В гондоле размещаются экипаж Б., аппаратура управления, система регенерации воздуха, радиостанция для связи в надводном положении, ультразвуковой телефон, телевизионная камера и научно-исследовательские приборы. Снаружи устанавливаются электродвигатели с гребными винтами и светильники. Современные Б. оборудованы устройствами для взятия проб грунта, фотоаппаратурой и дистанционно управляемыми манипуляторами для ведения подводных работ. Плавучесть Б. регулируется сбрасыванием твёрдого балласта (обычно стальная дробь) и выпуском бензина из маневровой цистерны.

Первый Б. (ФНРС-2) был построен и испытан швейцарским учёным О. Пиккаром в 1948. В 1953 Пиккар с сыном Жаком опустились в Б. «Триест» на глубину 3160 м. В 1954 французы Ж. Гуо и П. Вильм на Б. ФНРС-З достигли глубины 4050 м. В январе 1960 Ж. Пиккар и Д. Уолш на модернизированном Б. «Триест»достигли дна Марианского жёлоба в Тихом океане.Б. пока остаётся единственным средством исследования человеком предельных глубин океана.

Лит.: Гуо Ж., Вильм П., На глубине 4000 м., пер. с англ., Л., 1960; Пиккар Ж., Дитц Р., Глубина ≈ семь миль, пер. с англ., М., 1963; Диомидов М. Н., Дмитриев А. Н., Подводные аппараты, Л., 1966.

Источник

БАТИСКАФ

Найдено 4 изображения:

батискаф м. Самоходный аппарат для глубоководных исследований.

батискаф
м. мор.
bathyscaphe

А. А. Дейнека. «Оборона Севастополя»-. 1942. Русский музей. Ленинград. К ст. Батальный жанр.

К ст. батальный жанр. 1. Паоло Уччелло. «Битва при Сан-Романо». Середина 1450-х гг. Национальная галерея. Лондон. 2. В.В. Веращагин. «Нападают врасплох». 1871. Третьяковская галерея. Москва. 3. Э. Делакруа. «Битва при Тайбуре». 1837. Национальный музей Версаль. 4. М. Б. Г р е к о в. «Тачанка». 1925. Третьяковская галерея. Москва.

Первый Б. (ФНРС-2) был построен и испытан швейц. учёным О. Пиккаром в 1948. В 1953 Пиккар с сыном Жаком опустились в Б. «Триест» на глубину 3160 м. В 1954 французы Ж. Гуо и П. Вильм на Б. ФНРС-3 достигли глубины 4050 м. В янв. 1960 Ж. Пиккар и Д. Уолш на модернизированном Б. «Триест» достигли дна Марианского жёлоба в Тихом ок. Б. пока остаётся единственным средством исследования человеком предельных глубин океана.

Источник

БАТИСКАФ

Смотреть что такое «БАТИСКАФ» в других словарях:

Батискаф — «Триест» … Википедия

БАТИСКАФ — БАТИСКАФ, смотри Подводный аппарат … Современная энциклопедия

батискаф — БАТИСКАФ, а, м. Унитаз … Словарь русского арго

Источник

Батискаф

Батискаф (Bathyscaphe) (от греч. βαθύς — глубокий и σκάφος — судно) — самоходный подводный аппарат для океанографических и других исследований на больших глубинах.

В отличие от других глубоководных обитаемых аппаратов и «классических» подводных лодок, батискафы используют поплавок с бензином для создания положительной плавучести. Поплавок является лёгким корпусом аппарата, под ним закреплен сферический прочный корпус — гондола (аналог батисферы), в которой в условиях нормального атмосферного давления находятся аппаратура, пульты управления и экипаж. Движется батискаф с помощью гребных винтов, приводимых в движение электромоторами.

Батискафы использовались до 1980-х годов и раньше были единственным средством для достижения рекордных глубин. Затем в глубоководных аппаратах смогли отказаться от громоздкого бензинового поплавка: положительную плавучесть стали создавать за счёт прочного корпуса (теперь достаточно облегчённого) и синтактической пены.

Иногда батискафами называют любые подводные аппараты.

История

Подводные лодки, построенные по «классической» схеме имеют ограниченную глубину погружения, обусловленную не только прочностью прочного корпуса (само существование батискафов, способных погружаться на многокилометровые глубины свидетельствует о том, что создание прочного корпуса не является технической проблемой), а тем, что на подводных лодках вытеснение воды из балластных цистерн производится сжатым воздухом, хранящимся на борту подводной лодки в газовых баллонах высокого давления. Как правило, давление воздуха в газовых баллонах составляет около 150—200 кгс/см2. При погружении в морские глубины давление воды возрастает на 1 кгс/см2 на каждые 10 метров глубины. Таким образом, на глубине 100 м давление составит 10 кгс/см2, а на глубине 1500 м — 150 кгс/см2. Фактически сжатый воздух, находящийся в типовом газовом баллоне под давлением 150 кгс/см2 на такой глубине уже не является «сжатым», и вытеснить воду из балластной цистерны уже не может. На глубине 11 тысяч метров («Бездна Челленджера») давление воды составляет около 1100 кгс/см2, соответственно, воздух в газовых баллонах должен быть сжат до большего значения.

До начала 2000-х годов считалось, что сконструировать газовые баллоны, трубопроводы, клапаны и иную арматуру, рассчитанную на давление более 1100 кгс/см2, имеющую при этом разумную для судна массу, размеры и 100 % надёжность, технически невозможно. В настоящее время производители трубопроводной газовой арматуры, фитингов и бесшовных труб, предлагают серийные изделия с колоссальным рабочим давлением вплоть до 10 500 кгс/см2 (1050,0 МПа) с классом герметичности «А» по ГОСТ 4594-2005 «Арматура трубопроводная запорная. классы и нормы герметичности затворов», что перевело дискуссию из плоскости «техническая возможность» изготовления аппарата в плоскость «целесообразность изготовления».

Также следует учитывать, что сжатые газы при расширении охлаждаются, а при уменьшении давления от колоссального до нормального охлаждённый газ может вызвать замерзание клапанов, кингстонов и иной арматуры.

Идея построить глубоководный аппарат, способный достичь предельных океанских глубин, пришла швейцарскому учёному Огюсту Пиккару в довоенные годы при работе над первым в мире стратостатом FNRS-1. Огюст Пиккар предложил построить судно, устроенное по принципу аэростата, стратостата или дирижабля. Вместо баллона, заполненного водородом или гелием, подводный аппарат должен иметь поплавок, заполненный каким-нибудь веществом с плотностью, меньшей, чем плотность воды. Вещество при большом давлении не должно изменять свои физические и химические свойства, поплавок должен нести груз и при этом поддерживать положительную плавучесть судна. Погружение аппарата, получившего название батискаф, происходит с помощью тяжёлого груза (балласта), для всплытия на поверхность балласт сбрасывается. Первый батискаф FNRS-2 был построен Огюстом Пиккаром в 1948 году.

Отвечая на вопрос, почему после стратостата он стал конструировать батискаф, Огюст Пиккар отмечал, что

эти аппараты чрезвычайно сходны между собой, хотя их назначение противоположно.

Со свойственным ему чувством юмора он пояснял:

Возможно, судьбе было угодно создать это сходство именно для того, чтобы работать над созданием обоих аппаратов мог один учёный…

Конечно, конструирование батискафа — не забава для детей. Необходимо решить бесконечное множество сложнейших задач. Но ведь не бывает непреодолимых трудностей!

Конструкция

Батискаф состоит из двух основных частей: лёгкого корпуса — поплавка и прочного корпуса — гондолы.

Поплавок (лёгкий корпус) имеет такое же значение, как спасательный круг для тонущего человека или как баллон с водородом или гелием у дирижабля. В отсеках поплавка находится вещество легче воды, сообщающее положительную плавучесть судну. На батискафах середины XX века использовался бензин, имеющий плотность около 700 кг/м3. Один кубический метр бензина способен удерживать на плаву груз весом около 300 кг. Чтобы выровнять гидростатическое давление внутри поплавка с давлением внешней среды — бензин отделён от воды эластичной перегородкой, позволяющей бензину сжиматься. Вероятно, в середине XX века кораблестроители не смогли найти вещество лучше бензина, а в батискафе Deepsea Challenger (2012 г.) применён композитный материал с содержащимися в нём полыми стеклянными сферами.

Весьма перспективно использовать в качестве наполнителя поплавка литий — металл с плотностью почти в два раза меньшей, чем у воды (точнее 534 кг/м3), это значит, что один кубический метр лития может удерживать на плаву почти на 170 кг больше, чем один кубический метр бензина. Однако литий — щелочной металл, активно реагирующий с водой, следует каким-то образом надёжно разделить эти вещества, не допустить их контакта.

Экипаж, системы жизнеобеспечения, приборы управления и научные приборы размещены в гондоле (прочном корпусе). Гондолы всех существующих батискафов представляют собой сферу, так как сфера — геометрическое тело, имеющее наибольший объём при наименьшей площади поверхности. Полая сфера при равной толщине стенок (в сравнении, например, с параллелепипедом или цилиндром равного объёма) будет иметь меньшую массу. Также сфера обладает абсолютной симметрией, для сферического прочного корпуса легче всего сделать инженерные расчёты. Так как на больших глубинах огромное давление воды сжимает гондолу, её наружный и внутренний диаметр несколько уменьшается. Поэтому гондола крепится к поплавку не жёстко, а с возможностью совершать некоторое смещение. Вся аппаратура внутри гондолы не прикреплена к стенкам, а смонтирована на раме, позволяющей стенкам беспрепятственно сближаться.

С целью увеличения обитаемого объёма увеличивать диаметр гондолы нерационально, так как это ведёт к увеличению общей высоты глубоководного аппарата. Перспективным направлением является строительство батискафов с полисферическим (составным из нескольких сфер) прочным корпусом.

Гондолы батискафов середины XX века изготавливались из прочной легированной стали. Перспективно применять более лёгкие материалы для прочных корпусов подводных аппаратов. Пригодность материала для постройки глубоководного аппарата определяется отношением допускаемого механического напряжения к удельному весу (удельная прочность); чем больше эта величина, тем глубже может погружаться аппарат. Поэтому несколько менее прочные, но зато гораздо более лёгкие, чем сталь, материалы, имеют преимущество перед сталью. К таким материалам относятся титановые и алюминиевые сплавы, а также пластмассы. Эти материалы не подвержены коррозии в морской воде.

Механические свойства некоторых конструкционных материалов

Электропитание батискаф получает от аккумуляторов. Изолирующая жидкость окружает аккумуляторные банки и электролит, на неё через мембрану передаётся давление забортной воды. Аккумуляторы не разрушаются на огромной глубине.

Батискаф приводится в движение электрическими двигателями, движители — гребные винты. Электродвигатели защищаются таким же способом, как и аккумуляторные батареи. Если у батискафа отсутствует судовой руль — тогда поворот производился включением только одного двигателя, разворот почти на месте — работой двигателей в разные стороны.

Скорость спуска и подъём батискафа на поверхность регулируется сбрасыванием основного балласта в виде стальной или чугунной дроби, находящейся в воронкообразных бункерах. В самом узком месте воронки стоят электромагниты, при протекании электрического тока под действием магнитного поля дробь как бы «затвердевает», при отключении тока она высыпается.

Батискаф с поплавком, заполненным литием, будет иметь интересную особенность. Так как литий практически несжимаем, то при погружении относительная плавучесть батискафа будет увеличиваться (на глубине плотность морской воды возрастает), и батискаф «зависнет». Батискаф должен иметь компенсирующий отсек с бензином; для того, чтобы продолжить спуск, необходимо выпустить часть бензина, тем самым уменьшив плавучесть.

Система аварийного всплытия представляет собой аварийный балласт, подвешенный на раскрывающихся замках. От раскрытия замки удерживаются электромагнитами, для сброса достаточно отключить электрический ток. Аналогичное крепление имеют аккумуляторные батареи и гайдроп — длинный расплетённый свободно свисающий стальной канат или якорная цепь. Гайдроп предназначен для уменьшения скорости спуска (вплоть до полной остановки) непосредственно у морского дна. Если аккумуляторы разряжаются — автоматически происходил сброс балласта, аккумуляторов и гайдропа, батискаф начинает подъём на поверхность.

Погружение и всплытие батискафов

По наблюдениям Жака Пиккара и Дона Уолша (экипаж батискафа «Триест», погружение 23 января 1960 года на дно Марианской впадины) на глубине 10 км объём бензина в поплавке уменьшился на 30% (то есть на 3% на каждый километр спуска). Также следует принять во внимание уменьшение объёма бензина вследствие его охлаждения.

Батискафы

Глубоководные беспоплавковые аппараты

Обитаемые подводные аппараты, не являющиеся батискафами, называют беспоплавковыми. Такие аппараты не имеют выраженного поплавка и создают плавучесть в том числе за счёт прочного корпуса. Это условное название, так как в глубоководных аппаратах от поплавка полностью не отказываются, но вместо бензина используют более совершенную синтактическую пену. Например, аппараты «Мир» имеют 8 кубических метров синтактической пены, а «Deepsea Challenger» заполнен ей на 70 %.

Интересные факты

Источник

Что такое батискаф

Батискаф ФНРС-2 Огюста Пикара был первой из построенных камер этого типа. Он совершил всего несколько погружений, достигнув в ходе одного из них в 1948 г. глубины 1360 м (хотя и был рассчитан на глубину погружения 4000 м).

Батискаф состоял из прочной сферы, несущего корпуса, устройства для хранения и отдачи твердого балласта, прожекторного, сигнального и некоторых других устройств.

Прочная сфера ФНРС-2 внутренним диаметром 2 м и толщиной 90 мм была рассчитана на пребывание двух человек в течение 24 ч и размещение специального оборудования. В ней имелись отверстия: большие — для входного люка диаметром 550 мм и для иллюминатора со стеклом из плексигласа толщиной 150 мм и несколько мелких — для прохода кабелей, трубки глубиномера и вентиляционного воздухопровода, через который в батискаф поступал свежий воздух в надводном положении.

Для обеспечения батискафу положительной плавучести в шести больших цистернах (диаметром 1500 и высотой 3000 мм) размещался основной запас бензина. В малой цистерне диаметром 850 мм, выполнявшей роль уравнительной, также находился бензин. Все цистерны были заключены в один обтекаемый стальной защитный корпус с толщиной обшивки 1 мм.

Во избежание разрушения цистерн при погружении, когда с резким возрастанием гидростатического давления изменяется температура воды и, естественно, объем бензина, одна из цистерн имела постоянное сообщение с забортной водой, а другие цистерны соединялись с ней системой трубопроводов для свободного перетекания бензина.

Для уменьшения плавучести батискафа в случае необходимости в его уравнительной цистерне имелся вентиль выпуска бензина. Однако при заклинивании этого вентиля в открытом положении существовала угроза утечки бензина из цистерны. На этот случай предусматривалась отдача твердого балласта, благодаря чему восстанавливалась потерянная плавучесть.

Твердый балласт весом 8 т предназначался главным образом для регулирования скорости погружения батискафа в пределах 0,1–1,0 м/сек, которая изменяется в зависимости от температуры забортной воды. Он состоял из железной дроби, помещавшейся снаружи прочной сферы в двух воронкообразных выгородках. Нижнюю часть балластных выгородок окружали витки катушек. При пропускании электрического тока через витки катушек создавалось магнитное поле, удерживавшее балласт от выхода из выгородок и создававшее как бы «пробки» из соединившихся дробинок. При размыкании тока в цепи катушек дробинки высыпались из своих выгородок, а при замыкании отдача балласта прекращалась.

Помимо твердого балласта, могла быть отдана и аккумуляторная батарея весом 360 кг, которая служила для питания двух электродвигателей, приводивших в движение два трехлопастных гребных винта. С помощью винтов батискаф мог развивать ход до 0,2 уз, делать повороты и разворачиваться на месте.

В аварийном случае для всплытия мог быть отдан также уравновешивающий трос (гайдроп) весом 80— 100 кг, основным назначением которого являлось уменьшение скорости погружения батискафа при подходе к грунту (при этом вес батискафа уменьшался на величину выпущенного уравновешивающего троса).

Для автоматического всплытия батискафа с грунта предусматривались специальные устройства с отдачей балласта. К ним относился глубиномер, заранее установленный на глубину, при достижении которой размыкалась цепь электромагнитного устройства отдачи балласта. Если по какой-либо причине батискаф достигал грунта в месте менее глубоком, чем предусмотрено глубиномером, в момент касания дна уравновешивающим тросом размыкались соответствующие контакты, удерживающие твердый балласт. На случай отказа первых двух устройств имелся часовой механизм, установленный на определенное время срабатывания.

При попадании воды внутрь прочной сферы происходило замыкание цепи устройства из-за электропроводимости соленой морской воды, что приводило к отдаче балласта.

Три последних типа устройства автоматической отдачи твердого балласта были проверены во время испытания батискафа.

Для освещения морского дна и фотографирования снаружи батискафа было смонтировано специальное прожекторное устройство. Прожектор, лампы внутреннего освещения и приборы батискафа питались от аккумуляторной батареи, установленной в несущем корпусе.

Для обнаружения всплывшего на поверхность батискафа средствами радиолокации на нем устанавливались уголковые отражатели и имелось устройство для запуска сигнальных ракет, приводившееся в действие изнутри сферы с помощью электрических замыкателей.

На батискафе были установлены механические манипуляторы («клешни») для захвата различных предметов и взятия проб с грунта и гарпунная пушка на случай встречи с крупными морскими животными. Однако из-за малого числа погружения ФНРС-2 действие манипуляторов и глубинных пушек проверить не удалось.

В процессе испытаний батискафа ФНРС-2 были выявлены существенные недостатки этой камеры. Во-первых, конструкция несущего корпуса исключала буксировку батискафа морем, что требовало наличия мощного спуско-подъемного оборудования на судне-носителе и штилевой погоды при спусках, так как даже небольшое волнение моря приводило к серьезным разрушениям несущего корпуса. Во-вторых, отсутствовала возможность входа экипажа в батискаф и выхода из него непосредственно перед погружением и после всплытия, так как крышка входного люка сферы закрывалась снаружи. В связи с последним недостатком исследователи (Пикар и Моно) были вынуждены находиться внутри сферы по нескольку часов до спуска и после всплытия в ожидании, пока задраят люк, спустят батискаф на воду, перекачают бензин с обеспечивающего судна, загрузят твердый балласт и т. д.

Батискаф ФНРС-3, построенный в 1953 г. во Франции под руководством профессора О. Пикара и корабельного инженера П. Вильма, по сути дела, является модернизированным вариантом батискафа ФНРС-2 (рис. 14).

Рис. 14. Батискаф ФНРС-3.

Он предназначен для проведения океанографических исследований и рассчитан на глубину погружения до 6500 м с экипажем, состоящим из двух человек.

Водоизмещение батискафа 100 т, вес в воздухе без бензина 28 т, запас бензина 90 000 л, скорость хода под двумя электромоторами мощностью по 1 л. с. каждый до 0,5 уз при дальности плавания 4 мили, автономность 24 ч.

Для батискафа ФНРС-3 был создан новый обтекаемый несущий корпус (напоминавший по форме обводы подводной лодки периода второй мировой войны), к которому с помощью специальных стальных связей присоединялась прочная сфера батискафа ФНРС-2 (рис. 15).

Рис. 15. Устройство батискафа ФНРС-3: 1 — вертушка лага; 2 — компас; 3 — наружные батареи аккумуляторов; 4 — компенсационные цистерны; 5 — шахта шлюза; 6 — гребные электродвигатели и винты; 7 — носовая воздушная цистерна; 8—носовая переборка поплавка; 9 — отсеки с бензином; 10 — трубопровод для выравнивания давления в отсеке; 11— аварийный балласт; 12 — трап; 13 — маневровая цистерна; 14 — гайдроп; 15 —бункера с балластом для маневрирования; 16 — прожекторы; 17 — боковой киль-стабилизатор; 18 — направляющие для сбрасывания батарей.

Следует отметить, что подобное крепление несущего корпуса и прочной сферы не исключало опасности задевания последней за острые выступы скалистого дна или лежащие на грунте затонувшие суда.

Несущий корпус, разделенный плоскими водонепроницаемыми переборками на 13 отсеков, заполненных бензином, имеет длину 16 м и диаметр 3,45 м. Повышенная прочность его конструкции и мореходные обводы допускают буксировку батискафа в надводном положении даже при свежей погоде.

Сквозь несущий корпус проходит шахта со скоб-трапом, позволяющая экипажу спускаться в прочную сферу при нахождении батискафа на поверхности воды в крейсерском положении.

Крышка входного люка, весящая 140 кг, задраивается изнутри.

Под бензиновыми цистернами несущего корпуса размещены балластные цистерны, улучшающие мореходные качества батискафа. При заполнении водой балластные цистерны придают батискафу небольшую отрицательную плавучесть, что позволяет ему в отличие от ФНРС-2 начинать погружение без дополнительного приема твердого балласта.

Твердый балласт в виде дроби диаметром 3 мм предназначен для уравновешивания камеры при погружении с целью компенсации веса батискафа, возрастающего на величину веса объема воды, вливающейся в уравнительную цистерну из-за сжатия бензина. Весь твердый балласт расположен в четырех бункерах-цилиндрах, которые заканчиваются воронками с электромагнитными затворами.

Кроме того, имеется еще и аварийный балласт, состоящий из 2 т дроби и размещенный в специальных бункерах. Его отдают при поступлении воды в бензиновые отсеки или при закупорке дроби. В случае необходимости могут быть отданы две аккумуляторные батареи весом по 600 кг каждая, размещенные снаружи корпуса на специальных спусковых полозьях и удерживаемые четырьмя электромагнитами, а также цепь-гайдроп весом 150 кг и длиной 10 м.

На батискафе установлены два прожектора мощностью по 2000 вт, лампа для фотографирования, радиотелефон, работающий только на поверхности, ультразвуковые приборы для определения расстояния до грунта или до поверхности моря и ультразвуковой телеграф для подводной связи. Остальные специальные устройства аналогичны установленным на батискафе ФНРС-2.

Батискаф «Триест» (рис. 16, 17) был построен О. Пикаром в 1953 г. в Италии, а в 1957 г. его купили ВМС США.

Рис. 16. Батискаф «Триест».

Рис. 17. Схематический продольный разрез батискафа «Триест»: 1— носовая балластная цистерна; 2 — цистерна с бензином; 3 — лампа для освещения дна; 4 — бункер для дроби; 5 — магнитный клапан отдачи дроби; 6 — электронная Вспышка; 7 — иллюминатор; 8 — прочная сфера; 9 — входной люк; 10—шахта; 11 — гайдроп; 12 — кормовая балластная цистерна; 13 — клапан вентиляции; 14 — магнитный клапан отдачи гайдропа; 15 — магнитный клапан отдачи бункера; 16—клапан стравливания бензина; 17 — устройство для подачи воздуха; 18 — винт.

Этот батискаф получил широкую известность после того, как исследователи Пикар и Д. Уолт в 1960 г. достигли на нем рекордной глубины 10 919 м в районе Марианской впадины.

Батискаф «Триест» конструктивно похож на ФНРС-3. Он обладает удовлетворительной мореходностью, позволяющей буксировать его даже в небольшой шторм, что достигнуто благодаря форме поплавка (несущего корпуса), выполненного в виде цилиндра с заостренными оконечностями. Длина поплавка 15,24 м, диаметр 3,5 м, толщина стальных листов обшивки 5 мм, вес без бензина 15 т. Внутри поплавок разделен на отсеки двенадцатью поперечными жесткими гофрированными переборками толщиной 3 мм. Его оригинальной особенностью являются внутренние кили, погруженные в бензин. Их эффективность, как показали испытания, оказалась выше, чем у наружных скуловых килей, так как бензин оказывает сопротивление бортовой качке, в то время как сами внутренние кили (в отличие от обычных наружных килей) никакой качки не вызывают, ибо они не подвержены непосредственному воздействию волн.

В средней части корпуса поплавка расположена вертикальная цилиндрическая уравнительная цистерна.

Концевые цистерны (каждая объемом по 6 м 3 ) являются балластными, а остальные двенадцать цистерн бензиновыми.

Шесть средних цистерн, соединенных одна с другой системой отверстий и трубопроводов, связаны с цистернами концевых групп, сообщающимися также между собой. Сечения отверстий и трубопроводов обеспечивают быстрое перетекание бензина в любых эксплуатационных случаях.

Наибольшая из бензиновых цистерн — уравнительная (объем бензина 4,35 м 3 ); посредством специального трубопровода она сообщается через вентиль с забортной водой. Связанная с остальными цистернами, она служит для автоматического выравнивания давления во всех бензиновых цистернах с забортным.

В нижней части уравнительной цистерны имеется отверстие для сообщения с забортной водой, а в верхней части — вентиль для выпуска бензина за борт при необходимости увеличения отрицательной плавучести поплавка.

Уравнительная цистерна представляет собой стальную трубу диаметром 1,25 м с толщиной стенок 10 мм и является стержневой конструкцией батискафа. Снизу к ней крепится прочная сфера, а сверху поперечная балка с рымом для подъема батискафа без бензина (вес 30 т).

Для повышения устойчивости батискафа в движении снизу в носовой части поплавка имеется вертикальный киль (стабилизатор).

Входная шахта батискафа «Триест» диаметром 650 мм позволяет входить в прочную сферу, погруженную на 4 м. В нижней части шахты имеется иллюминатор из плексигласа высотой 850 мм, шириной 600 мм и толщиной 30 мм; верхняя часть шахты с крышкой закрыта специальным ограждением рубки.

Погружение и всплытие батискафа происходит всегда с заполненной шахтой. После всплытия вода из шахты может быть продута как средствами самого батискафа, так и сжатым воздухом обеспечивающего судна.

Твердый балласт состоит из 9 т железной дроби, заключенной в два специальных бункера весом 2 т, которые также являются балластом. Отдача балласта регулируется магнитными клапанами, расположенными в нижней части бункеров. Последние могут быть отданы в аварийном случае размыканием цепи тока в удерживающих электромагнитах. Кроме того, в случае выхода из строя магнитных клапанов или для экстренного всплытия батискафа можно сбросить сразу весь балласт с бункерами.

Прочная сфера батискафа «Триест», как и батискафа ФНРС-2, выполнена из двух полусфер и имеет те же размеры. Ее вес 10,5 т. Она изготовлена не из литой, а из кованой легированной стали (с временным сопротивлением на разрыв 9000 кг/см 2 ), что повысило физико-механические свойства материала корпуса. Для уменьшения концентрации напряжений у вырезов иллюминатора и входного люка при сжатии сферы толщина стенки корпуса увеличена до 150 мм. Полная герметичность уплотнения между полусферами достигнута точной пригонкой стыка фланцев, прижатых специальными кольцами.

Вырезы для иллюминатора и входного люка расположены в диаметрально противоположных сторонах сферы. Коническая форма иллюминатора и крышки люка обеспечивает их плотное прижатие к стенкам сферы давлением воды и создает необходимую водонепроницаемость. Диаметр внутренней кромки выреза входного люка 430 мм, внешней кромки 550 мм; диаметр внутренней кромки иллюминатора 100 мм, внешней кромки 400 мм. Большая конусность иллюминатора создает угол обзора изнутри сферы до 150°.

Для прохода кабелей и труб различного назначения вокруг иллюминатора просверлено 12 отверстий наружным диаметром 50 и внутренним 20 мм каждое. Отверстия уплотнены специальной синтетической смолой.

Крышка входного люка весит 160 кг. Для облегчения ее отдраивания и задраивания применено шарнирное крепление со специальной пружиной. В центре крышки имеется второй иллюминатор.

Прочная сфера подвешена к несущему корпусу на двух стальных полотенцах шириной 100 мм и толщиной 10 мм, охватывающих прочную сферу крест-накрест. В верхней части полотенца крепятся к петлям, приваренным на уравнительной цистерне. Специальные замки соединяют прочную сферу с несущим корпусом. Кроме того, полотенца подкреплены стальным тросом. Для придания эластичности соединению сферы с полотенцами между ними проложена листовая резина.

Для освещения батискафа используются наружные прожекторы мощностью по 1000 вт каждый; два из них установлены в носу и один в корме. Лампы прожекторов заключены в прочные оболочки с иллюминатором из плексигласа. Для охлаждения ламп используются вода и экран из специального стекла, поглощающего инфракрасные лучи.

Внутри сфера освещается шестью лампами накаливания 1х30 и 5х5 вт, расположенными в верхней части сферы. Кроме того, имеются две переносные аккумуляторные лампы.

В качестве источника электроэнергии использованы две серебряно-цинковые аккумуляторные батареи емкостью 900 а•ч и весом около 300 кг, размещенные внутри сферы. Одна из них напряжением 6—12–25 в служит для внутреннего освещения и питания приборов, другая напряжением 250–500 в питает прожекторы и два гребных реверсивных электродвигателя мощностью по 2 л. с. каждый.

В качестве движителей применены два трехлопастных гребных винта, которые позволяют батискафу развивать скорость хода 0,25 уз в течение 16 ч. Гребные винты, установленные на палубе несущего корпуса, работают только под водой; в надводном положении батискаф надо буксировать.

Электродвигатели гребных винтов сообщаются с забортной водой посредством специальной изолирующей среды — триолина, представляющего собой жидкость тяжелее воды. Это позволило обойтись без обычного уплотнения места выхода вала электродвигателя.

На батискафе «Триест» имеется уравновешивающая цепь весом 250 кг, которая крепится к прочной сфере и отдается с помощью электромагнитного устройства. Остальное оборудование батискафа «Триест» в основном сходно с оборудованием батискафа ФНРС-2.

В 1958 и в 1961 г. батискаф «Триест» прошел модернизации в США, в результате которых глубина его погружения была увеличена до максимальных глубин Мирового океана, а автономность стала равна 24 ч.

Наряду с улучшением ходовых качеств «Триеста» была создана также специальная система, обеспечивающая нулевую плавучесть батискафа при движении возле грунта. Эта система представляет собой трос из нержавеющей стали, опущенный на 2,2 м ниже прочной сферы, к нижнему концу которого прикреплен шар весом около 70 кг. Во время движения батискафа вблизи грунта шар перемещается непосредственно по морскому дну, что значительно уменьшает вероятность повреждения прочной сферы.

Батискаф «Архимед», построенный в 1961 г. во Франции инженером П. Вильмом, предназначен для проведения комплексных океанографических исследований на предельных глубинах Мирового океана (рис. 18).

Рис. 18. Батискаф «Архимед».

Батискаф имеет следующие основные тактико-технические элементы:

— длина наибольшая 21,3 м;

— ширина наибольшая 4,0 м;

— высота наибольшая 7,8 м;

— осадка в надводном положении 5,2 м;

— вес без бензина 60,5 т;

— полное подводное водоизмещение 198,8 м 3;

— максимальная скорость хода 3 уз;

— мощность гребного электродвигателя 30 л. с.

Кроме основного электродвигателя и гребного винта, обеспечивающих движение в горизонтальном направлении, установлены два электродвигателя мощностью по 5 л. с. каждый и соответственно два гребных винта для обеспечения движения батискафа в вертикальном и поперечном направлениях.

Для поворотов батискафа применен винт, поскольку на малых скоростях хода обычные рули обладают низкой эффективностью.

Питание гребных электродвигателей и остальных потребителей электроэнергии обеспечивает установленная вне прочного корпуса аккумуляторная батарея, состоящая из двух групп: напряжением 110 в для питания гребных электродвигателей и напряжением 24 в для питания бортовой аппаратуры.

Для обеспечения погружений и всплытий на батискафе имеется 19 т балласта в виде дроби, удерживаемой, как и на «Триесте», с помощью электромагнитов.

В несущем корпусе батискафа, помимо бензиновых цистерн, размещены балластные цистерны, все три электродвигателя (каждый в своей выгородке) и прочее оборудование.

В целях улучшения мореходности батискафа в надводном положении над его несущим корпусом установлена надстройка для прохода экипажа и имеется легкое ограждение рубки высотой в 1900 мм.

Батискаф оборудован специальной аппаратурой для производства замеров и регистрации изменений температуры, солености, радиоактивности и содержания кислорода в воде, распространения ультразвуковых волн, изучения характера придонных течений. На батискафе смонтированы две фотосъемочные лампы мощностью по 1000 вт каждая. Кроме того, имеются специальные насосы и фильтры для отбора планктона и 22 размещенных снаружи металлических сосуда для взятия проб воды.

В остальном оборудование, системы и устройства батискафа «Архимед» ничем не отличаются от тех, что были установлены на батискафах ФНРС-3 и «Триест».

К настоящему времени батискаф «Архимед» совершил десятки погружений. В 1962 г. на нем была достигнута глубина 9400 м в районе Японской впадины.

Батискаф «Сетасе» был спроектирован в 1959 г. в США и рассчитан на глубину погружения 6000 м. Его водоизмещение 53 т, длина 13 м, высота борта 5 м.

Для надводного плавания на батискафе установлены два дизеля, позволяющие развивать скорость хода до 10 уз. Запас топлива для дизелей рассчитан на дальность плавания более 3000 км. Для движения под водой используются два гребных электродвигателя с питанием от аккумуляторной батареи. Подводная скорость хода батискафа 7 уз, дальность плавания 40 миль. Экипаж батискафа состоит из пяти человек, в том числе из двух кинооператоров.

Батискаф фирмы «Дуглас» (рис. 19), проект которого разработан в США в 1961 г., рассчитан на погружения на максимальные глубины Мирового океана.

Рис. 19. Батискаф фирмы «Дуглас»: 1 — прочная сфера; 2 — аккумуляторная батарея; 3 — устройство для покладки на грунт; 4 — электродвигатель; 5 — бункер с дробью; 6 — телевизионная камера; 7 — устройство для взятия проб грунта; 8 — подводный телеграф; 9 — гидроакустическая станция.

— диаметр поплавка 3,05 м;

— высота батискафа 5,0 м;

— скорость хода 5 уз;

— дальность плавания 100 миль;

— автономность плавания 36 ч;

— экипаж 2 человека.

Прочную сферу батискафа предполагается выполнить сварной, что, по мнению проектировщиков, позволит значительно увеличить надежность конструкции и снизить ее вес за счет отказа от больших утолщений в районе входного люка и иллюминаторов. Относительный вес сферы (отношение веса сферы к объему вытесняемой ею воды) должен снизиться с 4 до 2 при незначительном уменьшении запаса прочности, равного 2 вместо 2,2 для батискафов прежних конструкций. Изготовление поплавка из сваривающегося алюминиевого сплава заметно уменьшит его вес при сохранении большого объема легкой жидкости (150 м 3 ).

Для увеличения свободного объема прочной сферы батискафа и уменьшения ее отрицательной плавучести аккумуляторная батарея и электродвигатели батискафа фирмы «Дуглас» выносятся в поплавок, причем они будут размещены в специальных контейнерах, заполненных трансформаторным маслом. В контейнерах на всех глубинах должно поддерживаться постоянное избыточное давление, создаваемое специальным многоступенчатым насосом.

Приборы управления и контроля должны монтироваться в прочной сфере с таким расчетом, чтобы каждый член экипажа в любой момент мог взять на себя управление батискафом.

Впервые предусматривается установка на батискаф системы кондиционирования воздуха весом 14,5 кг и потребляемой мощностью 1 квт, которая позволит вместе с системой регенерации поддерживать нормальные условия обитаемости экипажа в течение 36 ч.

Для уменьшения сопротивления воды при плавании в подводном положении и улучшения пропульсивных качеств поплавку батискафа придается обтекаемая форма, напоминающая обводы корпуса современной подводной лодки. Большая часть прочной сферы должна находиться внутри поплавка, и лишь ее незначительная часть будет выступать за килевую линию.

Предусматривается прикрытие шахты входного люка легким ограждением обтекаемой формы.

Для увеличения маневренности и надежности эксплуатации батискафа на нем проектируют установить двухвальную энергетическую установку. Каждая линия вала состоит из свинцово-кислотной батареи, электродвигателя постоянного тока мощностью 10 л. с., редуктора и винта в насадке.

Применение телевизионной аппаратуры позволит расширить район наблюдения и проводить выборочные наблюдения в отдельных узких секторах. Для автоматической регистрации замеров будет использована разнообразная современная аппаратура.

В нижней части конструкции батискафа предполагается установить специальные полозья для безопасной покладки камеры на морское дно. Среди аварийно-спасательных средств предусмотрен радиобуй, который отделяется от камеры и всплывает на поверхность воды при аварии.

Использование батискафа предполагается со специального судна-дока (рис. 20), которое сможет одновременно перевозить в трюме до десяти батискафов и обеспечивать проведение всех необходимых работ по их обслуживанию.

Рис. 20. Судно — носитель батискафов фирмы «Дуглас».

Фирма «Дуглас Эйркрафт» выдвинула идею создания флотилии из десяти батискафов. Полагают, что такая флотилия батискафов, базирующихся на судно-док, будет способна не только выполнять обычные океанографические исследования, но и обслуживать глубоководные установки и устройства, используемые в системах противолодочной обороны ВМС США.

Батискаф ДРВ, проект которого разработан на испытательной станции Чайна-Лейк в штате Калифорния (США), предполагается использовать для проведения океанографических работ на глубине 6500 м.

По форме он напоминает торпеду диаметром 2,8 м. Его водоизмещение 80 т, экипаж 3 человека, скорость хода 6 уз, дальность плавания 200 миль. Двигатель мощностью 40 л. с., размещенный вне прочного корпуса, питается от химической серебряно-кадмиевой батареи, рассчитанной на работу в течение 48 ч. Для смягчения возможных ударов батисферы о грунт предусматривается тормозная цепь.

Батискаф ДРВ должен обладать рядом преимуществ по сравнению с батискафом «Триест»; он будет иметь в два раза большую полезную площадь прочной сферы, легко передвигаться как самостоятельно, так и при буксировке, иметь более эффективную систему балласта.

В отличие от существующих батискафов в батискафе ДРВ вместо дроби в качестве основного твердого балласта проектируется использовать обыкновенную соль, а вместо бензина, играющего роль жидкого балласта, — водный раствор аммония (70 %), который на глубине сжимается в меньшей степени, чем бензин. Для компенсации положительной плавучести аммония, потерянной при сжатии, будет применена растворяющаяся в морской воде соль.

Батискаф конструктора В. Потапова (рис. 21), созданный в лаборатории Клайпедского института Гипрорыбфлота, предназначен для наблюдения за новыми конструкциями тралов, за поведением промысловых рыб в зоне траления и выполнения океанографических исследований.

Рис. 21. Батискаф лаборатории Клайпедского института Гипрорыбфлота перед спуском на воду.

Вес подводной камеры около 2 т, глубина погружения до 200 м. Она обладает положительной плавучестью и в случае аварии самостоятельно всплывает на поверхность. В небольшой кабине прочного корпуса батискафа размещается один человек, который управляет камерой, ведет наблюдение через иллюминаторы и производит фотокиносъемку.

Батискаф успешно прошел серию производственных испытаний в Балтийском море и в Атлантическом океане.

Источник

БАТИСКАФ

батискаф м. Самоходный аппарат для глубоководных исследований.

Смотреть что такое БАТИСКАФ в других словарях:

БАТИСКАФ

(от греч. bathýs — глубокий и skáphos — судно) глубоководный автономный (самоходный) аппарат для океанографических и др. исследований. Б. состои. смотреть

БАТИСКАФ

батискаф м. мор.bathyscaphe

БАТИСКАФ

батиска́ф (гр. bathys глубокий + skaphos судно) глубоководный самоходный аппарат для океанографических в других исследований дна морей в океанов. Новы. смотреть

БАТИСКАФ

самоходный автономный обитаемый подводный аппарат, рассчитанный на большие глубины погружения, вплоть до предельных глубин океана. Конструктивной особенностью Батискафа является наличие «поплавка» с легковесным заполнителем, служащего для создания требуемой плавучести. Необходимость «поплавка» вызвана большой относительной массой прочности корпуса (отношением массы корпуса к его водоизмещающему объему), которая при современных прочностных характеристиках конструкционных материалов близка к плотности воды или превышает ее; поэтому плавучесть прочного корпуса либо недостаточна, либо отрицательна. Из-за больших объемов «поплавка» водоизмещение Батискафа достигает 200 — 300 т, хотя объем прочного корпуса составляет 5 — 8 куб. м. К точке погружения Батискаф буксируется судном обеспечения подводно-технических работ. Погружение и всплытие Батискафа, а также регулирование скорости погружения осуществляются изменением плавучести Батискафа: выпуском части жидкого легковесного заполнителя из маневровой цистерны или порционным сбрасыванием расходного твердрго балласта (стальная дробь) из специальных бункеров, снабженных электромагнитными клапанами. Идея создания Б. и его практическая реализация принадлежат О. Пикару (Батискаф «FNRS-2», 1948). Впоследствии были созданы и неоднократно модернизировались Батискафы «FNRS-З» (1953), «Триест» (1953), «Архимед» (1961). При погружении в Марианской впадине 23 января 1960 г. на Батискафе «Триест» была достигнута рекордная глубина 10919 м. смотреть

БАТИСКАФ

батиска́ф самоходный глубоководный аппарат для океанографических исследований с экипажем. Состоит из корпуса-поплавка, заполненного более лёгким, че. смотреть

БАТИСКАФ

БАТИСКА́Ф, а, ч.Металева глибоководна камера, устаткована апаратурою для дослідження морів і океанів та механізмами для переміщення під водою.Для збира. смотреть

БАТИСКАФ

БАТИСФЕРА (БАТИСКАФ), плавательные средства с экипажами на борту для разведки морских глубин. Батисфера была изобретена в США Отисом Бартоном и Уильямо. смотреть

БАТИСКАФ

БАТИСКАФ (от бати. и греч. skaphos — судно), самоходный аппарат, снабженный специальной аппаратурой и предназначенный для глубоководных океанографи. смотреть

БАТИСКАФ

bathyscaphe* * *батиска́ф м.bathyscaphбатиска́ф всплыва́ет — the bathyscaph surfaces, the bathyscaph returns to the surfaceбатиска́ф погружа́ется на г. смотреть

БАТИСКАФ

Глибоководне судно для досліджень на дуже вел. глибинах, з власним приводом; 1960 Ж. Піккар і Д. Волш досягли гл. бл. 10,9 км.

БАТИСКАФ

обитаемый самоходный аппарат для глубоководных океанографических исследований. В военном деле могут использоваться для разведки, осмотра подводных объе. смотреть

БАТИСКАФ

батискафצוֹלֶלֶת קטַנָה, בָּתִיסקָף ז’Синонимы: аппарат, мезоскаф, оса

БАТИСКАФ

см. Глубоководные подводные аппараты.EdwART.Словарь терминов МЧС,2010Синонимы: аппарат, мезоскаф, оса

БАТИСКАФ

(2 м); мн. батиска/фы, Р. батиска/фовСинонимы: аппарат, мезоскаф, оса

БАТИСКАФ

Rzeczownik батискаф m batyskaf m

БАТИСКАФ

-а, ч. Металева глибоководна камера, оснащена апаратурою для дослідження морів і океанів та механізмами для переміщення під водою.

БАТИСКАФ

1) <geogr.> bathyscaph2) bathyscaphe– батискаф всплываетСинонимы: аппарат, мезоскаф, оса

БАТИСКАФ

-а, м. Самоходная специально оборудованная камера для глубоководных исследований.Синонимы: аппарат, мезоскаф, оса

БАТИСКАФ

імен. чол. родумор., розм.батискаф

БАТИСКАФ

Ударение в слове: батиск`афУдарение падает на букву: аБезударные гласные в слове: батиск`аф

Источник

БАТИСКАФ

Смотреть что такое «БАТИСКАФ» в других словарях:

Батискаф — «Триест» … Википедия

БАТИСКАФ — БАТИСКАФ, смотри Подводный аппарат … Современная энциклопедия

батискаф — БАТИСКАФ, а, м. Унитаз … Словарь русского арго

Источник

Батискаф

Смотреть что такое «Батискаф» в других словарях:

Батискаф — «Триест» … Википедия

БАТИСКАФ — БАТИСКАФ, смотри Подводный аппарат … Современная энциклопедия

батискаф — БАТИСКАФ, а, м. Унитаз … Словарь русского арго

Источник

батискаф

Смотреть что такое «батискаф» в других словарях:

Батискаф — «Триест» … Википедия

БАТИСКАФ — БАТИСКАФ, смотри Подводный аппарат … Современная энциклопедия

батискаф — БАТИСКАФ, а, м. Унитаз … Словарь русского арго

Источник

Батискаф

Самоходный аппарат для подводных исследований предельных глубин моря

Смотреть что такое «Батискаф» в других словарях:

Батискаф — «Триест» … Википедия

БАТИСКАФ — БАТИСКАФ, смотри Подводный аппарат … Современная энциклопедия

батискаф — БАТИСКАФ, а, м. Унитаз … Словарь русского арго

Источник

Батискаф

Иногда батискафами называют любые подводные аппараты.

История

Отвечая на вопрос, почему после стратостата он стал конструировать батискаф, Огюст Пиккар отмечал, что

эти аппараты чрезвычайно сходны между собой, хотя их назначение противоположно.

Со свойственным ему чувством юмора он пояснял:

Конечно, конструирование батискафа — не забава для детей. Необходимо решить бесконечное множество сложнейших задач. Но ведь не бывает непреодолимых трудностей!

Конструкция

Батискаф состоит из двух основных частей: лёгкого корпуса — поплавка и прочного корпуса — гондолы.

Механические свойства некоторых конструкционных материалов

Погружение и всплытие батискафов

Батискафы

Глубоководные беспоплавковые аппараты

Представители

Интересные факты

Источник

Батискаф

Батиска́ф (Bathyscaphe) (от греч. βαθύς — глубокий и σκάφος — судно) — автономный (самоходный) подводный аппарат для океанографических и других исследований на больших глубинах. Основное отличие батискафа от «классических» подводных лодок состоит в том, что батискаф имеет лёгкий корпус, представляющий собой поплавок, заполненный для создания положительной плавучести бензином или иным малосжимаемым веществом легче воды, несущий под собой прочный корпус, как правило изготовленный в виде полой сферы — гондолы (аналог батисферы), в которой в условиях нормального атмосферного давления находятся аппаратура, пульты управления и экипаж. Движется батискаф с помощью гребных винтов, приводимых в движение электромоторами.

Содержание

История [ править ]

Идея построить глубоководный аппарат, способный достичь предельных океанских глубин, пришла швейцарскому учёному Огюсту Пикару в довоенные годы при работе над первым в мире стратостатом FNRS-1. Огюст Пикар предложил построить судно, устроенное по принципу аэростата, стратостата или дирижабля. Вместо баллона, заполненного водородом или гелием, подводный аппарат должен иметь поплавок, заполненный каким-нибудь веществом с плотностью, меньшей, чем плотность воды. Вещество при большом давлении не должно изменять свои физические и химические свойства, поплавок должен нести груз и при этом поддерживать положительную плавучесть судна. Погружение аппарата, получившего название батискаф, происходит с помощью тяжёлого груза (балласта), для всплытия на поверхность балласт сбрасывается. Первый батискаф FNRS-2 был построен Огюстом Пикаром в 1948 году.

Отвечая на вопрос, почему после стратостата он стал конструировать батискаф, Огюст Пикар отмечал, что

эти аппараты чрезвычайно сходны между собой, хотя их назначение противоположно.

Со свойственным ему чувством юмора он пояснял:

Конечно, конструирование батискафа — не забава для детей. Необходимо решить бесконечное множество сложнейших задач. Но ведь не бывает непреодолимых трудностей!

Конструкция [ править ]

1 — нос 2 и 6 — цистерны водяного балласта 3 — открытая рубка 4 — палубный люк 5 — заполняемая водой шахта 7 — корма 8 и 18 — отсеки, заполненные бензином 9 и 14 — аварийный балласт

10 — «вестибюль» 11 — люк в гондолу (с иллюминатором) 12 — «клетка» 13 — гондола 15 — бункеры с «дробью» 16 — иллюминатор 17 — прожектор 19 — компенсирующий отсек 20 — гайдроп

Батискаф состоит из двух основных частей: лёгкого корпуса — поплавка и прочного корпуса — гондолы.

Весьма перспективно использовать в качестве наполнителя поплавка литий — металл с плотностью почти в два раза меньшей, чем у воды (точнее 534 кг/м 3 ), это значит, что один кубический метр лития может удерживать на плаву почти на 170 кг больше, чем один кубический метр бензина. Однако литий — щелочной металл, активно реагирующий с водой, следует каким-то образом надёжно разделить эти вещества, не допустить их контакта.

Механические свойства некоторых конструкционных материалов

Материал	Удельный вес, г/см 3	Допускаемое напряжение при растяжении, кг/см 2	Удельная прочность при растяжении, кг/см 2
Прочная сталь	7,85	10 000	1 290
Титановый сплав	4,53	6 000	1 310
Алюминиевый сплав	2,8	4 300	1 520
Пластмасса	1,7	3 000	1 770

Погружение и всплытие батискафов [ править ]

По наблюдениям Жака Пикара и Дона Уолша (экипаж батискафа «Триест», погружение 23 января 1960 года на дно Марианской впадины) на глубине 10 км объём бензина в поплавке уменьшился на 30 % (то есть на 3 % на каждый километр спуска). Также следует принять во внимание уменьшение объёма бензина вследствие его охлаждения.

Батискафы [ править ]

Глубоководные беспоплавковые аппараты [ править ]

Существуют глубоководные аппараты, не имеющие поплавка с бензином или иным малосжимаемым веществом легче воды. Положительная плавучесть при всплытии поддерживается только прочным корпусом. Погружение происходит благодаря балласту, по достижении нужной глубины часть балласта сбрасывается, для всплытия сбрасывается весь балласт.

Теория глубоководного беспоплавкового аппарата [ править ]

Предположим, что глубоководный аппарат представляет собой полый шар (батисферу), полностью погруженный в воду. Его дальнейшее положение определяется в соответствии с законом Архимеда:

Определим массу полого шара:

Определим массу вытесненной шаром воды (при полном его погружении): , где

— наружный диаметр батисферы;

— внутренний диаметр батисферы;

— удельный вес материала, из которого сделан корпус батисферы;

— удельный вес морской воды;

— число «Пи».

Нас интересует толщина стенки батисферы, при которой возможно плавание в толще воды:

Поэтому приравняем оба уравнения (так как ) :

Теперь разделим обе его части на произведение , после чего получим:

Теперь определим отношение по формуле

Примем: удельный вес морской воды , удельный вес стали , тогда , отсюда

Таким образом, для того, чтобы стальная полая сфера плавала в толще воды, толщина её стенки должна составлять наружного диаметра. Если стенка будет толще — батисфера утонет (ляжет на дно), если тоньше — всплывёт на поверхность.

Теперь рассчитаем, при каком давлении будет раздавлена батисфера. Предположим, кораблестроители использовали довольно прочную сталь с допускаемым напряжением 5 000 кг/см 2 (обозначается ):

— элементарная формула прочности шара, испытывающего сжатие под давлением воды,

отсюда . Данное давление соответствует глубине погружения 4 500 метров.

Источник