"Paso al fondo": desarrollo de vehículos de descenso en aguas profundas en la primera mitad del siglo XX

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Anonim

Como saben, lo que es relevante para "hoy" puede quedar obsoleto "mañana". Hoy sabemos que los batiscafos de aguas profundas modernos pueden hundirse hasta el fondo de la Fosa de las Marianas, y no hay lugar más profundo en la Tierra. Hoy incluso los presidentes se hunden hasta el fondo en vehículos autónomos, y esto se considera normal. Pero … ¿cómo llegó la gente al batiscafo o se hundió hasta el fondo antes de su invención? Por ejemplo, la profundidad del océano más profunda conocida en los años 30 del siglo pasado se determinó en 9790 m (cerca de las Islas Filipinas) y 9950 m (cerca de las Islas Kuriles). El famoso científico soviético, académico V. I. Fue en esos años que Vernadsky sugirió que la vida animal en los océanos, en sus manifestaciones notables, alcanza una profundidad de 7 km. Argumentó que las formas flotantes de aguas profundas pueden ingresar incluso a las mayores profundidades del océano, aunque se desconocían los hallazgos del fondo a más de 5, 6 km. Pero la gente ya entonces intentó descender a las mayores profundidades y lo hizo con la ayuda de los llamados dispositivos de cámara, que en ese momento representaban la etapa más alta en el desarrollo de la tecnología del buceo, ya que permitían descender a una persona hasta tal punto. profundidad a la que ningún buceador puede descender, equipado con el mejor traje espacial resistente.

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Aparato de Danilevsky durante la búsqueda del "Príncipe Negro".

Estructuralmente, estos dispositivos permitían descender a cualquier profundidad, y la profundidad de inmersión del dispositivo dependía solo de la resistencia de los materiales con los que estaban hechos, porque sin esta condición no podrían soportar la enorme presión que aumenta con profundidad.

El primer diseñador de un dispositivo de este tipo, que alcanzó una profundidad de inmersión de 458 m, fue el ingeniero inventor estadounidense Hartman.

El aparato de descenso de aguas profundas construido por Hartmann era un cilindro de acero, y el diámetro interior de este cilindro era tal que cabía una persona sentada. Para las observaciones, las paredes del cilindro estaban equipadas con ojos de buey, que estaban cubiertos con un vidrio de tres capas muy resistente. En el interior del aparato, sobre los ojos de buey, se dispusieron lámparas eléctricas que reflejaban la luz con la ayuda de reflectores parabólicos. La corriente para la lámpara se obtuvo de una batería de 12 voltios colocada en el aparato. El dispositivo estaba equipado con un dispositivo de oxígeno automático portátil, cuya acción proporcionaba oxígeno a los buzos durante dos horas, dispositivos químicos para absorber dióxido de carbono, un pequeño telescopio y un aparato fotográfico. No hubo comunicación telefónica con la base de superficie. En general, todo el dispositivo era bastante primitivo.

A finales del otoño de 1911, en el mar Mediterráneo, cerca de la isla de Aldeboran, al este de Gibraltar, Hartmann realizó su famoso descenso desde la Hansa hasta una profundidad de 458 metros, la duración del descenso fue de solo 70 minutos. “Cuando se alcanzó una gran profundidad”, escribió Hartmann, “la conciencia de alguna manera sugirió de inmediato el peligro y la primitividad del aparato, como lo indica el crujido intermitente dentro de la cámara, como disparos de pistola. La constatación de que no había medios para informar arriba y la imposibilidad de dar una señal de alarma fue aterradora. En este momento, la presión era de 735 psi.aparato de pulgada, o la presión total se calculó en 4 millones de libras. Igualmente terrible era la idea de la posibilidad de que el cable de elevación se rompiera o enredara. En los intervalos entre las paradas, que actuaron de forma tranquilizadora, no había certeza de si la nave se hundía o bajaba. Las paredes de la cámara se cubrieron nuevamente de humedad, como sucedió en los experimentos preliminares. No había forma de saber si solo estaba sudando o si el agua entraba por los poros del aparato a causa de una presión terrible. Pronto el miedo dio paso a la sorpresa al ver a los fantásticos representantes del reino animal. El panorama de la vida más extraña que el ojo humano observó por primera vez llegó en el descenso. En el agua, iluminada por el sol en los primeros treinta pies, se observaron peces en movimiento y otras criaturas.

Este primer descenso en aguas profundas terminó de manera segura. Posteriormente, el gobierno de Estados Unidos utilizó el aparato Hartmann durante la Primera Guerra Mundial para fotografiar barcos alemanes hundidos y marcarlos en mapas.

En 1923, se construyó un aparato de cámara similar al aparato Hartmann, diseñado por el ingeniero soviético Danilenko. El aparato de Danilenko fue utilizado por una expedición submarina de los mares Negro y Azov para inspeccionar el fondo de la bahía de Balaklava, emprendida en relación con la búsqueda del Black Prince, un buque de guerra de vapor inglés que se hundió en 1854. El aparato de Danilenko tenía forma cilíndrica. En su parte superior se ubicaron dos filas de ventanas una encima de la otra, destinadas a la visualización de objetos hundidos. Para expandir el campo de visión, se instaló un espejo especial fuera de él, con la ayuda del cual la imagen del suelo se reflejó en las ventanas. Este aparato constaba de tres "pisos". Se dispuso una sala para dos observadores en la parte superior del aparato, donde se colocaron mangueras para suministrar aire fresco y eliminar el aire estropeado. En el segundo "piso", debajo de la sala de observadores, había mecanismos, dispositivos eléctricos destinados a controlar el tanque de lastre ubicado en el primer "piso". El descenso y ascenso del aparato se realizó mediante un cable de acero y duró (hasta una profundidad de 55 m) no más de 15-20 minutos.

Es imposible no mencionar también el interesante aparato de aguas profundas parecido a un cangrejo de Reed. Este dispositivo fue diseñado para permanecer a grandes profundidades para dos personas durante 4 horas. Estaba instalado en un tractor controlado internamente y podía moverse por la parte inferior. El aparato de Reed fue diseñado de tal manera que las personas sentadas en él pudieran controlar dos palancas, con la ayuda de las cuales fue posible realizar varias operaciones de perforación de agujeros grandes (de hasta 20 cm de diámetro) en un barco hundido, levantando se engancha en estos orificios, etc.

En 1925, los estadounidenses llevaron a cabo un estudio de las profundidades del mar Mediterráneo. El propósito de esta expedición es explorar las ciudades de Cartago y Posilito hundidas en el mar, para inspeccionar la galera del tesoro griego hundida en la costa norte de África, de la cual ya se habían levantado muchas estatuas de bronce y mármol y en un momento se colocaron. en museos de Túnez y Burdeos. Además de estas notables obras de arte antiguo recuperadas, la galera contenía 78 textos más grabados en placas de bronce.

La cámara del aparato de la expedición al mar Mediterráneo, diseñada para inmersión hasta 1000 m, constaba de un cilindro de doble pared fabricado en acero de alta calidad. El diámetro interior de esta cámara es de 75 cm, fue diseñada para dos personas, que se colocaron una encima de la otra. La cámara estaba equipada con instrumentos para medir profundidad y temperatura, un teléfono, una brújula y almohadillas térmicas eléctricas, además, estaba equipada con un perfecto aparato fotográfico con el cual era posible tomar fotografías submarinas desde la misma distancia a la que el humano el ojo ve. Se suspendió una carga pesada debajo de la cámara mediante un electroimán que, en caso de accidente, se podía dejar caer para que la cámara flotara hacia la superficie. Para girar e inclinar la cámara en el agua, estaba equipada con dos hélices especiales. En el exterior, se instalaron dispositivos especiales que permitieron a los investigadores atrapar animales marinos y mantenerlos en el agua bajo tal presión que aseguraría la vida de estos animales.

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Bathisphere Biba. El propio William Beebe está a la izquierda.

Finalmente, el último edificio en esta área es la famosa batisfera esférica del American Beebe, investigador de la Estación Biológica Bermuda. La cámara de Bib estaba conectada a la nave base mediante un cable, en el que estaba sumergida en el agua, y cables para suministrar electricidad a la cámara y para comunicarse con la nave. El suministro de oxígeno a los investigadores en la batisfera y la eliminación del dióxido de carbono de esta última se llevó a cabo mediante máquinas especiales. Con la ayuda de una batisfera, Beebe actuó en 1933-1934. varios descensos, y durante uno de ellos el investigador logró alcanzar una profundidad de 923 m.

Sin embargo, los vehículos de tipo suspendido asociados con la nave base tenían una serie de desventajas: la elevación y descenso de un aparato de este tipo a una gran profundidad requiere mucho tiempo y la presencia de dispositivos de elevación voluminosos en la nave base. La duración de la inmersión del dispositivo a gran profundidad está asociada con la posibilidad de una catástrofe. Además, esta cámara, al estar suspendida del barco por un largo cable flexible, se moverá en el agua todo el tiempo, independientemente de la voluntad de los observadores, lo que empeora mucho las condiciones de observación.

En este sentido, surgió en la URSS la idea de construir un vehículo autopropulsado autónomo para descensos en aguas profundas. Este proyecto preveía la creación de un hidrostato de cuerpo cilíndrico con eje alargado. En la parte superior del dispositivo iba a haber una superestructura, gracias a la cual el hidrostato adquiriría estabilidad y flotabilidad en la posición de superficie. Sin embargo, en ninguna parte de la descripción del proyecto se dijo que esta "superestructura" o "flotador" se llenaría con queroseno. Es decir, ¡solo el volumen interno le impartiría flotabilidad positiva!

La altura del hidrostato con la superestructura es de 9150 mm y la altura del cuarto de servicio solo es de 2100 mm. Se suponía que el peso de todo el aparato era de aproximadamente 10555 kg, el diámetro exterior de la parte cilíndrica es de 1400 mm, la profundidad máxima de inmersión es de 2500 m.

El descenso del hidrostato a una profundidad de 2500 m podría durar unos 20 minutos y el ascenso unos 15 minutos. El proyecto preveía la capacidad de regular la velocidad de inmersión y ascenso y, si es necesario, la velocidad se puede aumentar a 4 m / s, lo que reduce el tiempo de ascenso a 10 minutos.

El hidrostato fue diseñado para permanecer bajo el agua para dos personas durante 10 horas, si es necesario, el número de tripulantes del hidrostato podría aumentarse a 4 personas, y también se incrementó la duración de su permanencia bajo el agua. Cuando el hidrostato flotaba en la superficie del agua, con una pala cerrada, con la ayuda de la cual la superestructura cilíndrica se comunica con el agua de mar, tenía una reserva de flotabilidad de 2000 kg. En este caso, la altura del lado submarino no superaría los 130 cm. El sistema de inmersión del hidrostato funcionaba liberando e inyectando una cierta cantidad de agua en el tanque de compensación.

Se suponía que debía equiparlo con dos pesos (150 kg cada uno), que se dejan caer en los casos en que es necesario acelerar el ascenso del hidrostato. Para aumentar la velocidad de inmersión, se podría suspender un peso adicional de un cable de 100 m de largo al hidrostato. El peso de este peso depende de la tasa de caída deseada. Además, este peso adicional también sirve para evitar que el hidrostato golpee el fondo durante una inmersión rápida. El compartimiento de la batería está ubicado en la parte más baja del hidrostato, debajo de la plataforma inferior. En la misma habitación, debía haber un mecanismo giratorio original, cuyo propósito es impartir rotación al hidrostato alrededor de un eje vertical para que pueda girar bajo el agua para la observación. Ahora los propulsores hacen un gran trabajo con esto. Pero luego a los diseñadores se les ocurrió un mecanismo que consistía en un volante montado en un eje vertical. El extremo superior de este eje está conectado a un motor eléctrico de 0,5 kW.

Se suponía que el peso del volante era de unos 30 kg y el número máximo de revoluciones era de unas 1000 por minuto. Y trabajó así: cuando el volante gira en una dirección, el hidrostato gira en la dirección opuesta. Se creía que el mecanismo permite que el hidrostato gire 45 grados en un minuto.

El hidrostato debía estar equipado con tres ojos de buey, uno de los cuales estaba destinado a observar el espacio de agua circundante, el segundo para observar el fondo marino con la ayuda de espejos y el tercero para producir destellos para fotografía.

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Batisfera en la portada de la revista "Tecnología-Juventud".

Para regular el flujo de agua hacia el tanque de compensación y hacia el mecanismo hidráulico con la ayuda del cual se deja caer la carga, para el suministro de aire comprimido y para otros fines, el autor del proyecto prevé un complejo sistema de tuberías.

Este fue, en el esbozo más general, el proyecto de la batisfera soviética, sobre el cual se escribió en las revistas técnicas de esa época que era un claro ejemplo, “testificando que no está lejano el tiempo en que la gente de nuestra maravillosa país, que conquistó el Polo Norte y la estratosfera, conquistaría para la gloria de nuestra patria y las más profundas entrañas del océano, donde el hombre nunca ha penetrado”. Pero … resultó que la construcción de este aparato fue impedida (y quizás afortunadamente, era de diseño muy complejo) por la guerra, y después de ella aparecieron aparatos de un tipo completamente diferente. Pero esta es una historia completamente diferente …

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