"خطوة إلى القاع": تطوير مركبات منحدرة في المياه العميقة في النصف الأول من القرن العشرين

"خطوة إلى القاع": تطوير مركبات منحدرة في المياه العميقة في النصف الأول من القرن العشرين
"خطوة إلى القاع": تطوير مركبات منحدرة في المياه العميقة في النصف الأول من القرن العشرين

فيديو: "خطوة إلى القاع": تطوير مركبات منحدرة في المياه العميقة في النصف الأول من القرن العشرين

فيديو:
فيديو: هل تاريخ التكوين؟ - شاهد الفيلم الكامل 2024, أبريل
Anonim

كما تعلم ، فإن ما يتعلق بـ "اليوم" قد يصبح قديمًا "غدًا". نحن نعلم اليوم أنه يمكن لأحواض الاستحمام الحديثة في أعماق البحار أن تغرق في قاع خندق ماريانا ، ولا يوجد مكان أعمق على الأرض. اليوم ، حتى الرؤساء يغوصون في القاع في المركبات ذاتية القيادة ، وهذا يعتبر أمرًا طبيعيًا. لكن … كيف وصل الناس إلى حوض الاستحمام أو غرقوا في القاع قبل اختراعه؟ على سبيل المثال ، تم تحديد أعمق أعماق المحيطات المعروفة في الثلاثينيات من القرن الماضي عند 9790 مترًا (بالقرب من جزر الفلبين) و 9950 مترًا (بالقرب من جزر الكوريل). العالم السوفيتي الشهير ، الأكاديمي ف. في تلك السنوات اقترح Vernadsky أن الحياة الحيوانية في المحيطات ، في مظاهرها الملحوظة ، تصل إلى عمق 7 كم. وجادل بأن أشكال أعماق البحار العائمة يمكن أن تدخل حتى أعظم أعماق المحيطات ، على الرغم من أن الاكتشافات التي عثر عليها من قاع أعمق من 5 ، 6 كيلومترات غير معروفة. لكن الناس حاولوا بالفعل النزول إلى أعماق أعماقهم وقاموا بذلك بمساعدة ما يسمى بأجهزة الغرفة ، والتي كانت تمثل في ذلك الوقت أعلى مرحلة في تطوير تقنية الغوص ، حيث سمحت للشخص بالنزول إلى مثل هذه العمق الذي لا يستطيع الغواص النزول إليه - مجهز بأفضل بدلة فضاء صلبة.

"خطوة إلى القاع": تطوير مركبات منحدرة في المياه العميقة في النصف الأول من القرن العشرين
"خطوة إلى القاع": تطوير مركبات منحدرة في المياه العميقة في النصف الأول من القرن العشرين

جهاز Danilevsky أثناء البحث عن "الأمير الأسود".

من الناحية الهيكلية ، جعلت هذه الأجهزة من الممكن النزول إلى أي عمق ، وكان عمق غمر الجهاز يعتمد فقط على قوة المواد التي صنعت منها ، لأنه بدون هذه الحالة لن يكونوا قادرين على تحمل الضغط الهائل المتزايد مع عمق.

كان المخترع الأمريكي المهندس هارتمان هو المصمم الأول لمثل هذا الجهاز الذي وصل إلى عمق غمر 458 م.

كان جهاز الهبوط في أعماق البحار الذي بناه هارتمان عبارة عن أسطوانة فولاذية ، وكان القطر الداخلي لهذه الأسطوانة بحيث يمكن أن يتسع لشخص واحد في وضع الجلوس. من أجل الملاحظات ، تم تجهيز جدران الأسطوانة بكوات ، كانت مغطاة بزجاج قوي للغاية من ثلاث طبقات. داخل الجهاز ، وفوق الفتحات ، تم ترتيب المصابيح الكهربائية ، مما يعكس الضوء بمساعدة عاكسات مكافئة. تم الحصول على تيار المصباح من بطارية 12 فولت موضوعة في الجهاز. وقد تم تجهيز الجهاز بجهاز أكسجين أوتوماتيكي محمول ، حيث تم تزويد الغواصين بالأكسجين لمدة ساعتين ، وأجهزة كيميائية لامتصاص ثاني أكسيد الكربون ، وتلسكوب صغير وجهاز تصوير. لم يكن هناك اتصال هاتفي مع القاعدة السطحية. بشكل عام ، كان الجهاز بأكمله بدائيًا إلى حد ما.

في أواخر خريف عام 1911 ، في البحر الأبيض المتوسط ، بالقرب من جزيرة الديبوران ، شرق جبل طارق ، قام هارتمان بالنزول الشهير من هانسا إلى عمق 458 مترًا ، وكانت مدة الانحدار 70 دقيقة فقط. كتب هارتمان: عندما تم الوصول إلى عمق كبير ، فإن الوعي يشير على الفور بطريقة أو بأخرى إلى الخطر والبدائية للجهاز ، كما يتضح من الطقطقة المتقطعة داخل الغرفة ، مثل طلقات المسدس. كان الإدراك بأنه لا توجد وسيلة للإبلاغ عن الطابق العلوي واستحالة إعطاء إشارة إنذار أمرًا مرعبًا. في هذا الوقت ، كان الضغط 735 رطل لكل بوصة مربعة.جهاز البوصة ، أو الضغط الكلي تم حسابه عند 4 ملايين جنيه. بنفس القدر من الفظاعة كان التفكير في إمكانية كسر كابل الرفع أو تشابكه. في الفترات الفاصلة بين المحطات ، والتي تصرفت بهدوء ، لم يكن هناك يقين بشأن ما إذا كانت المركبة تغرق أو يتم إنزالها. غُطيت جدران الغرفة مرة أخرى بالرطوبة ، كما كان الحال في التجارب الأولية. لم تكن هناك طريقة لمعرفة ما إذا كان مجرد تعرق أو إذا تم دفع الماء عبر مسام الجهاز بسبب الضغط الرهيب. سرعان ما أفسح الخوف المجال للمفاجأة عند رؤية الممثلين الرائعين لمملكة الحيوانات. ظهرت بانوراما الحياة الأكثر غرابة التي شاهدتها العين البشرية لأول مرة عند الهبوط. في الماء ، الذي أضاءته الشمس في أول ثلاثين قدمًا ، لوحظت أسماك متحركة ومخلوقات أخرى.

انتهى هذا الهبوط الأول في أعماق البحار بأمان. بعد ذلك ، استخدمت حكومة الولايات المتحدة جهاز هارتمان أثناء الحرب العالمية الأولى لتصوير القوارب الألمانية الغارقة ووضع علامة عليها على الخرائط.

في عام 1923 ، تم بناء جهاز غرفة مشابه لجهاز هارتمان ، صممه المهندس السوفيتي Danilenko. تم استخدام جهاز Danilenko بواسطة رحلة استكشافية تحت الماء في البحر الأسود وبحر آزوف لتفقد قاع خليج بالاكلافا ، والتي تم إجراؤها فيما يتعلق بالبحث عن Black Prince ، وهي سفينة حربية بخارية إنجليزية غرقت في عام 1854. كان لجهاز Danilenko شكل أسطواني. في الجزء العلوي ، يوجد صفان من النوافذ أحدهما فوق الآخر ، مخصصين لمشاهدة الأجسام الغارقة. من أجل توسيع مجال الرؤية ، تم تركيب مرآة خاصة خارجها ، والتي تساعد على انعكاس صورة الأرض على النوافذ. يتكون هذا الجهاز من ثلاثة "طوابق". تم ترتيب غرفة لاثنين من المراقبين في الجزء العلوي من الجهاز ، حيث تم تشغيل خراطيم لتزويد الهواء النقي وإزالة الهواء الفاسد. في "الطابق" الثاني - تحت غرفة المراقبين - كانت هناك آليات وأجهزة كهربائية تهدف إلى التحكم في خزان الصابورة الموجود في "الطابق" الأول. تم تنفيذ نزول الجهاز وصعوده باستخدام كابل فولاذي واستمر (حتى عمق 55 مترًا) لمدة لا تزيد عن 15-20 دقيقة.

من المستحيل عدم ذكر جهاز ريد في أعماق البحار الشبيه بالسرطان. تم تصميم هذا الجهاز ليبقى على أعماق كبيرة لشخصين لمدة 4 ساعات. تم تثبيته على جرار يتم التحكم فيه داخليًا ويمكن أن يتحرك على طول الجزء السفلي. تم تصميم جهاز ريد بطريقة تمكن الأشخاص الجالسين فيه من التحكم في رافعتين ، حيث كان من الممكن إجراء عمليات مختلفة لحفر ثقوب كبيرة (يصل قطرها إلى 20 سم) في سفينة غارقة ، ووضع الرفع خطافات في هذه الثقوب ، إلخ.

في عام 1925 ، أجرى الأمريكيون دراسة في أعماق البحر الأبيض المتوسط. الغرض من هذه الرحلة هو استكشاف مدن قرطاج وبوزيليتو الغارقة في البحر ، لمسح سفينة الكنز اليونانية الغارقة على الساحل الشمالي لأفريقيا ، والتي تم بالفعل رفع العديد من التماثيل البرونزية والرخامية منها وتم وضعها في وقت واحد في المتاحف في تونس وبوردو. بالإضافة إلى هذه الأعمال الرائعة من الفن القديم التي تم استردادها ، احتوى المطبخ على 78 نصًا آخر منقوشًا على لوحات برونزية.

تتكون غرفة جهاز الرحلة الاستكشافية للبحر الأبيض المتوسط ، المصممة للغمر حتى 1000 متر ، من أسطوانة مزدوجة الجدران مصنوعة من الفولاذ عالي الجودة. يبلغ القطر الداخلي لهذه الغرفة 75 سم ، وهي مصممة لشخصين ، تم وضع أحدهما فوق الآخر. تم تجهيز الكاميرا بأجهزة قياس العمق ودرجة الحرارة وهاتف وبوصلة ووسادات تدفئة كهربائية ، بالإضافة إلى أنها مزودة بجهاز تصوير مثالي يمكن بواسطته التقاط صور تحت الماء من نفس المسافة التي يستطيع الإنسان التقاطها. يرى العين.تم تعليق حمل ثقيل تحت الكاميرا بواسطة مغناطيس كهربائي ، والذي في حالة وقوع حادث ، يمكن إسقاطه حتى تطفو الكاميرا على السطح. لتدوير وإمالة الكاميرا في الماء ، فقد تم تجهيزها بمروحتين خاصتين. في الخارج ، تم ترتيب أجهزة خاصة تتيح للباحثين اصطياد حيوانات البحر وإبقائها في الماء تحت ضغط من شأنه ضمان حياة هذه الحيوانات.

صورة
صورة

باثيسفير بيبا. وليام بيبي نفسه على اليسار.

أخيرًا ، المبنى الأخير في هذه المنطقة هو المحيط الكروي الشهير لبيبي الأمريكي ، الباحث في محطة برمودا البيولوجية. تم توصيل غرفة بيب بالسفينة الأساسية بواسطة كابل غُمرت فيه المياه وكابلات لتزويد الغرفة بالكهرباء وللتواصل مع السفينة. تم توفير الأكسجين للباحثين في حوض الاستحمام وإزالة ثاني أكسيد الكربون من الأخير بواسطة آلات خاصة. بمساعدة كرة الأعماق ، غنت بيبي في 1933-1934. عدد من الانحدارات ، وخلال إحداها تمكن الباحث من الوصول إلى عمق 923 م.

ومع ذلك ، فإن المركبات المعلقة المرتبطة بالسفينة الأساسية لها عدد من العيوب: يتطلب رفع ونزول مثل هذا الجهاز إلى عمق كبير الكثير من الوقت ووجود أجهزة رفع ضخمة على السفينة الأساسية. ترتبط مدة غمر الجهاز لعمق كبير باحتمال وقوع كارثة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه الكاميرا ، التي يتم تعليقها من السفينة على كابل طويل مرن ، ستتحرك في الماء طوال الوقت ، بغض النظر عن إرادة المراقبين ، مما يؤدي إلى تفاقم ظروف المراقبة بشكل كبير.

في هذا الصدد ، نشأت فكرة بناء مركبة ذاتية الدفع لمنحدرات أعماق البحار في الاتحاد السوفياتي. قدم هذا المشروع لإنشاء هيدروستات له جسم أسطواني بمحور ممدود. في الجزء العلوي من الجهاز ، كان من المفترض أن يكون هناك بنية فوقية ، وبفضلها سيكتسب الهيدروستات الاستقرار والطفو في موضع السطح. ومع ذلك ، لم يُذكر في أي مكان في وصف المشروع أن هذه "البنية الفوقية" أو "العائمة" ستُملأ بالكيروسين. أي أن الحجم الداخلي فقط من شأنه أن يضفي عليها طفوًا إيجابيًا!

ارتفاع الهيدروستات مع البنية الفوقية 9150 مم ، وارتفاع غرفة الخدمة وحدها 2100 مم. كان من المفترض أن يكون وزن الجهاز بأكمله حوالي 10555 كجم ، والقطر الخارجي للجزء الأسطواني 1400 مم ، وأقصى عمق غمر 2500 م.

قد يستغرق نزول الهيدروستات إلى عمق 2500 متر حوالي 20 دقيقة ، والصعود حوالي 15 دقيقة. قدم المشروع القدرة على تنظيم سرعة الغوص والصعود ، وإذا لزم الأمر ، يمكن زيادة السرعة إلى 4 م / ث ، مما قلل من وقت الصعود إلى 10 دقائق.

تم تصميم الهيدروستات للبقاء تحت الماء لشخصين لمدة 10 ساعات ، إذا لزم الأمر ، يمكن زيادة عدد طاقم الهيدروستات إلى 4 أشخاص ، كما تمت زيادة مدة بقائه تحت الماء. عندما طاف الهيدروستات على سطح الماء ، بشفرة مغلقة ، وبمساعدة الهيكل الأسطواني الذي يتصل بمياه البحر ، كان لديه احتياطي طفو يبلغ 2000 كجم. في هذه الحالة ، لن يتجاوز ارتفاع الجانب المغمور تحت الماء 130 سم ، ويعمل نظام الغمر في الهيدروستات عن طريق إطلاق وحقن كمية معينة من الماء في خزان الموازنة.

كان من المفترض أن يتم تجهيزه بوزن (150 كجم لكل منهما) ، يتم إسقاطهما في الحالات التي يحتاج فيها صعود الهيدروستات إلى التعجيل. لزيادة سرعة الغمر ، يمكن تعليق وزن إضافي من كابل بطول 100 متر إلى الهيدروستات. يعتمد وزن هذا الوزن على معدل الحوض المطلوب. بالإضافة إلى ذلك ، يعمل هذا الوزن الإضافي أيضًا على منع الهيدروستات من الوصول إلى القاع أثناء الغوص السريع. تقع حجرة البطارية في الجزء السفلي من الهيدروستات ، أسفل المنصة السفلية.في نفس الغرفة ، كان من المفترض أن تكون هناك آلية دورانية أصلية ، والغرض منها نقل الدوران إلى الهيدروستات حول محور رأسي بحيث يمكن أن تدور تحت الماء للمراقبة. الآن الدوافع تقوم بعمل رائع مع هذا. ولكن بعد ذلك توصل المصممون إلى آلية تتكون من دولاب الموازنة المركب على عمود رأسي. الطرف العلوي من هذا العمود متصل بمحرك كهربائي 0.5 كيلو واط.

كان من المفترض أن يكون وزن دولاب الموازنة حوالي 30 كجم ، وكان الحد الأقصى لعدد الدورات حوالي 1000 في الدقيقة. وعمل على هذا النحو: عندما تدور دولاب الموازنة في اتجاه واحد ، يدور الهيدروستات في الاتجاه المعاكس. كان يعتقد أن الآلية تسمح للهيدروستات بالدوران 45 درجة في غضون دقيقة واحدة.

كان من المقرر أن يتم تجهيز الهيدروستات بثلاث فتحات ، أحدها مخصص لمراقبة الفضاء المائي المحيط ، والثاني لمراقبة قاع البحر بمساعدة المرايا ، والثالث لإنتاج ومضات للتصوير الفوتوغرافي.

صورة
صورة

Bathysphere على غلاف مجلة "Technology-Youth".

لتنظيم تدفق المياه إلى خزان الموازنة وفي الآلية الهيدروليكية التي يتم من خلالها إسقاط الشحنة ، لتزويد الهواء المضغوط ولأغراض أخرى ، يوفر مؤلف المشروع نظامًا معقدًا لخطوط الأنابيب.

كان هذا ، في أكثر الخطوط العريضة عمومًا ، مشروع فضاء الأعماق السوفيتي ، والذي كتب عنه في المجلات التقنية في ذلك الوقت أنه كان مثالًا واضحًا ، "يشهد على أن الوقت ليس بعيدًا عندما البلد ، الذي غزا القطب الشمالي والستراتوسفير ، سينتصر من أجل مجد وطننا وأعمق أحشاء المحيط ، حيث لم يخترق الإنسان أبدًا ". لكن … اتضح أن بناء هذا الجهاز تم منعه (وربما لحسن الحظ ، كان معقدًا جدًا في التصميم) بسبب الحرب ، وبعدها ظهرت أجهزة من نوع مختلف تمامًا. لكن هذه قصة مختلفة تمامًا …

موصى به: