Усан доорх тээврийн хэрэгсэл: ангилал, тодорхойлолт, зорилго

Агуулгын хүснэгт:

Усан доорх тээврийн хэрэгсэл: ангилал, тодорхойлолт, зорилго
Усан доорх тээврийн хэрэгсэл: ангилал, тодорхойлолт, зорилго
Anonim

Иймэрхүү тээврийн хэрэгслийг шумбагч онгоцноос салгахад энэ нэр томъёог ихэвчлэн ашигладаг. Гэсэн хэдий ч нийтлэг хэрэглээнд "шумбагч онгоц" гэсэн хэллэгийг техникийн тодорхойлолтоор бол үнэхээр шумбагч хөлөг онгоцыг тодорхойлоход ашиглаж болно.

Алсын удирдлагатай тээврийн хэрэгсэл эсвэл ROV гэж нэрлэгддэг гар хийцийн болон үйлдвэржсэн гар урлал зэрэг олон төрлийн ийм тоног төхөөрөмж байдаг. Тэдгээр нь дэлхий даяар, ялангуяа далай судлал, усан доорх археологи, далайн хайгуул, аялал жуулчлал, тоног төхөөрөмжийн засвар үйлчилгээ, сэргээн засварлалт, усан доорх видео бичлэг зэрэг салбарт олон хэрэглээтэй.

"Тритон" гүний
"Тритон" гүний

Түүх

Анхны шумбагч онгоцыг 1775 онд Америкийн зохион бүтээгч Дэвид Бушнелл Америкийн хувьсгалын дайны үеэр дайсны хөлөг онгоцуудад тэсрэх бөмбөг дамжуулах хэрэгсэл болгон зохион бүтээж, бүтээжээ. "Бушнелл яст мэлхий" гэж нэрлэсэн уг төхөөрөмж нь мод, зэсээр хийсэн зууван хэлбэртэй сав байв. Энэ нь усаар дүүргэсэн савыг (дүрүүлэх зориулалттай) агуулдаг бөгөөд дараа нь тэдгээрийг гарын авлагын тусламжтайгаар хоосолсонгадаргуу дээр хөвөх насос. Оператор усан доор босоо болон хажуу тийшээ хөдөлгөхдөө хоёр гар сэнс ашигласан. Уг гар урлал дээд талдаа жижиг шилэн цонхтой бөгөөд их биенд гэрэлтдэг модоор бэхлэгдсэн байсан тул харанхуйд ажиллах боломжтой байв.

усан доорх төхөөрөмж
усан доорх төхөөрөмж

Бушнелл яст мэлхийг анх 1776 оны 9-р сарын 7-нд Нью-Йоркийн боомтод Британийн тэргүүлэгч HMS Eagle хөлөг онгоц руу дайрах зорилгоор ашиглалтад оруулжээ. Тухайн үед түрүүч Эзра Ли энэ шумбагч төхөөрөмжийг ажиллуулж байжээ. Ли яст мэлхийг Ийгэлийн их биений доод талд амжилттай авчирсан боловч усны хүчтэй урсгалын улмаас цэнэгээ тохируулж чадаагүй юм. Гэсэн хэдий ч эдгээр тээврийн төрлүүдийн түүх үүгээр дууссангүй.

Онцлогууд

Хэмжээнээс гадна гүний болон шумбагч онгоцны техникийн гол ялгаа нь эхнийх нь бүрэн бие даасан биш бөгөөд түлш болон амьсгалах хийг нөхөхийн тулд туслах байгууламж эсвэл хөлөг онгоцонд найдаж болно. Зарим тээврийн хэрэгсэл тендерт (шумбагч онгоц, гадаргын усан онгоц эсвэл платформ) холбогдсон хэвээр байхад "утас" эсвэл "хүй" дээр ажилладаг. Тэдгээр нь илүү богино зайтай байдаг бөгөөд ихэнх нь гадаргуу дээр ашиггүй байдаг тул ихэвчлэн усан дор ажилладаг. Шумбагч онгоц (шумбагч онгоц) усны гадаргаас 10 км (6 миль) илүү гүнд живэх чадвартай.

Шумбагч онгоцууд харьцангуй жижиг, зөвхөн цөөн тооны багтай, амьдрах байргүй байж болно. Тэд ихэвчлэн сэнсний эрэг эсвэл суурилуулсан маш уян хатан загвартай байдагнасос.

Технологи

Усан доорх усан онгоцны загварт таван үндсэн технологи ашигладаг. Unipolar төхөөрөмжүүд нь даралтат биетэй байдаг бол зорчигчид нь хэвийн атмосферийн даралттай байдаг. Тэд дотоод даралтаас хэд дахин их усны өндөр даралтыг амархан тэсвэрлэдэг.

Кино театрт усан доорх машин
Кино театрт усан доорх машин

Орчны даралт гэж нэрлэгддэг өөр нэг технологи нь савны дотор болон гадна талын ачааллыг ижил түвшинд байлгадаг. Энэ нь их биеийн тэсвэрлэх ёстой даралтыг бууруулдаг.

Гурав дахь технологи нь "нойтон шумбагч" юм. Энэ нэр томьёо нь дотор нь усанд автсан тээврийн хэрэгслийг хэлдэг. Ус болон агаар мандлын аль алинд нь SCUBA төхөөрөмж ашиглах шаардлагагүй, зорчигчид нэмэлт төхөөрөмж зүүлгүйгээр хэвийн амьсгалах боломжтой.

Бичлэг

Кабелийн зүтгүүрийн улмаас усан доорх тээврийн хэрэгсэл маш гүн рүү шумбах боломжтой. Батискаф Триест бол 1960 онд Мариана шуудууны ёроол дахь далайн хамгийн гүн хэсэгт (гадаргуугаас бараг 11 км (7 миль) гүнд) хүрсэн анхны хүн юм.

Хятад 2002 онд Jiaolong төслөөрөө АНУ, Франц, Орос, Японы араас далайн түвшнээс доош 3500 метрийн гүнд хүн илгээсэн тав дахь орон болсон юм. 2012 оны 6-р сарын 22-ны өглөө Жиаолонгийн ачиж буулгах байгууламж гурван хүн Номхон далай руу 6963 метрийн өндөрт бууж гүн шумбах рекорд тогтоосон.

Автономит усан доорх тээврийн хэрэгсэл
Автономит усан доорх тээврийн хэрэгсэл

Хамгийн алдартай бөгөөд хамгийн удаан ажиллаж байгаа шумбагч онгоцнуудын нэг бол 4500 метр (14,800 фут) хүртэлх гүнд шумбах чадвартай, 3 хүнтэй DSV Alvin гүний судалгааны хөлөг онгоц юм. Энэ нь ДЭМБ-ын удирддаг АНУ-ын Тэнгисийн цэргийн хүчнийх бөгөөд 2011 оноос хойш 4400 гаруй шумбалт хийсэн.

Жеймс Камерон 2012 оны 3-р сарын 26-нд Мариана шуудууны хамгийн гүн цэг болох Челленджерийн гүнд шумбаж рекорд тогтоосон байна. Камероны шумбагч онгоцыг Deepsea Challenger гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд 10,908 метр (35,787 фут) гүнд хүрсэн байна.

Сүүлийн мэдээ

Сүүлийн үед Флоридагийн хувийн пүүсүүд Тритон шумбагч онгоцыг цувралаар гаргасан. SEAmagine Hydrospace, Sub Aviator Systems (эсвэл SAS) болон Голландын Worx фирм аялал жуулчлал, хайгуулын зориулалттай жижиг шумбагч онгоц бүтээжээ.

Канадын Sportsub нэртэй компани 1986 оноос хойш нээлттэй шалны бүтэцтэй (хэсэгчилсэн усанд автсан бүхээг) хувийн зугаа цэнгэлийн шумбагч онгоцуудыг бүтээж байна.

Функциональ харагдац

"Тэнгисийн алсын удирдлагатай тээврийн хэрэгсэл" буюу MROV гэж нэрлэгддэг усан доорх жижиг нисгэгчгүй машинуудыг өнөөдөр хэт гүн эсвэл шумбагчдад аюултай усанд ажиллахад өргөнөөр ашиглаж байна.

Иймэрхүү машинууд нь далайн эрэг дээрх газрын тосны тавцанг засах, живсэн хөлөг онгоцонд кабель холбоход тусалдаг. Эдгээр алсын удирдлагатай машинууд нь хөлөг дээрх удирдлагын төвд утас (эрчим хүч, харилцаа холбоог хангадаг зузаан кабель) -аар холбодог. Усан онгоцон дээрх операторууд роботоос буцааж илгээсэн видео дүрсийг үзэж, тээврийн хэрэгслийн сэнс болон гарыг удирдах боломжтой. Усанд живсэн Титаникийг яг ийм машинаар судалжээ.

Японы шумбагч
Японы шумбагч

Bathyscaphes

Банны бөмбөрцгийн сонгодог загварт байдаг шиг ванны бөмбөрцөгтэй төстэй, гэхдээ гадаргын кабелиар биш хөвөгч дор дүүжлэгдсэн, багийн бүхээгээс бүрдсэн өөрөө явагч гүний гүний шумбагч онгоц юм. Олон хүн үүнийг өөрөө явагч шумбагч онгоцны төрөл гэж үздэг.

Түүний хөвөгч нь бензинээр дүүрсэн, амархан хүрдэг, хөвөх чадвартай, маш бат бөх. Түлшний шахагдах чадваргүй байдал нь савны дотор болон гаднах даралтыг тэнцвэржүүлсэн тул савыг маш амархан барьж болно гэсэн үг юм. Түүнчлэн танкууд нь даралтын уналтыг бүрэн тэсвэрлэх үүрэг хүлээдэггүй, харин бүхээг нь асар их ачааллыг тэсвэрлэх зориулалттай. Бензинийг илүү нягттай усаар солих замаар гадаргуу дээрх хөвөх хүчийг амархан бууруулж болно.

Этимологи

Анхны халуун усны савыг зохион бүтээгч Август Пикард эртний Грекийн βαθύς bathys ("гүн") болон σκάφος skaphos ("хөлөг онгоц" / "хөлөг онгоц") гэсэн үгсийг ашиглан "батискаф" гэж нэрлэжээ.

Үйл ажиллагаа

Буугаахын тулд усан ванны савыг далайн усаар дүүргэдэг. Гэхдээ шумбагч онгоцноос ялгаатай нь үерт автсан савны шингэнийг шахсан агаараар гадагшлуулах боломжгүй. Энэ нь гүнд байгаа усны даралттай холбоотой юмхөлөг онгоц ажиллахаар хийгдсэн, хэтэрхий том байна.

Жишээлбэл, Жеймс Камерон өөрөө сууж явсан гүний хөлөг онгоц болох Челленджер гүний ёроол дахь даралт нь стандарт H төрлийн шахсан хийн цилиндрийн даралтаас долоо дахин их байна. Энэхүү шумбагч онгоц тэнцвэржүүлэхийн тулд төмрийн жин ашигласан.. Тэдгээртэй савнууд нь шумбалтын туршид ёроолд нь нээлттэй байдаг нэг буюу хэд хэдэн цилиндрээс бүрдэх бөгөөд ачаа нь цахилгаан соронзонгоор бэхлэгддэг. Энэ нь эрчим хүчийг нэмэгдүүлэх шаардлагагүй тул ажиллахад аюулгүй төхөөрөмж юм.

Усанд живэх загвар
Усанд живэх загвар

Банискафуудын түүх

Анхны ванны тавцанг Үндэсний амралт зугаалгын судалгааны сангийн нэрээр FNRS-2 гэж нэрлэсэн бөгөөд 1946-1948 онд Бельгид Огюст Пикард бүтээжээ. FNRS-1 нь 1938 онд Пикардыг стратос мандалд өргөхөд ашигласан бөмбөлөг байв.

Анхны ванны хөлгийн хөдөлгөөнийг батерейгаар ажилладаг цахилгаан мотороор хангасан. Хөвөгч нь 37,850 литр агаарын тээврийн бензин байв. Энэ нь нэвтрэх хонгилгүй байсан. Бөмбөрцөгийг тавцан дээр ачаалж, буулгах шаардлагатай байв. Анхны аяллын талаар Жак Кустогийн "Чимээгүй ертөнц" номонд дэлгэрэнгүй бичсэн байдаг. Түүхэнд өгүүлснээр "хөлөг онгоц гүний даралтыг тайван даван туулсан боловч бага зэрэг шуурганд сүйрчээ". FNRS-3 нь эвдэрсэн FNRS-2-ийн багийн бөмбөрцөг болон 75.700 литрийн багтаамжтай шинэ усан шумбагч онгоц байсан.

Хоёр дахь Пиккарт ванныг 1957 онд АНУ-ын Тэнгисийн цэргийн хүчин Италиас худалдаж авсан. Түүнд тогтворжуулагч устай хоёр ачаа, арван нэгэн хөвөх сав байсан.120,000 литр бензин агуулсан. Хожим нь Посейдон шумбагч онгоцыг зохион бүтээжээ.

1960 онд Пикардын хүү Жак, дэслэгч Дон Уолш нарыг тээвэрлэж явсан шумбагч онгоц дэлхийн гадаргуу дээрх хамгийн гүн газар болох Марианы шуудуу дахь Челленджерийн гүнд хүрч ирэв. Онгоцны системүүд нь 37,800 фут (11,521 м) гүнийг зааж байсан боловч дараа нь давсжилт, температурын өөрчлөлтийг тооцохын тулд үүнийг 35,813 фут (10,916 м) болгон зассан.

Төхөөрөмж нь эрчим хүчний хүчирхэг эх үүсвэрээр тоноглогдсон бөгөөд энэ нь жижиг загасыг усан бахь мэт гэрэлтүүлснээр ийм гүнд гэрэл байхгүй үед амьдрал оршин байдаг уу гэсэн асуултыг тавьсан юм. Усанд шумбагч онгоцны багийнхан ёроол нь хоёр атомт шавраас тогтсон гэж тэмдэглэсэн бөгөөд далайн ёроолд 1 фут урт, 6 инч өргөнтэй ултай төстэй хөвөөг харсан байна.

1995 онд Япончууд мөн адил гүн рүү бие даасан усан доорх тээврийн хэрэгсэл илгээсэн боловч хожим далайд төөрсөн. 2009 онд Вүүдс Хоул далай судлалын хүрээлэнгийн баг Nereus нэртэй робот шумбагч онгоцыг шуудууны ёроол руу илгээсэн.

Германы шумбагч онгоц
Германы шумбагч онгоц

Халуун усны бөмбөрцгийн шинэ бүтээл

The Bathysphere (Грек хэлнээс βαθύς, bana, "гүн" ба σφαῖρα, sfire, "бөмбөрцөг" гэсэн үг) нь алсаас удирдаж, уяагаар далайд буулгадаг өвөрмөц бөмбөрцөг хэлбэрийн гүн далайн шумбагч онгоц байв. Түүнийг 1930-1934 онд Бермудын эргийн ойролцоох хэд хэдэн шумбалтад ашигласан.

Халуун усны савыг 1928 онд зохион бүтээжээболон 1929 онд Америкийн инженер Отис Бартон бүтээгдсэн бөгөөд байгаль судлаач Уильям Биб үүнийг усан доорх ан амьтдыг судлахад ашигласан тул алдаршсан. Бүтцийн хувьд ванн бөмбөрцөг нь торпедо шумбагчтай ойрхон байдаг.

Зөвлөмж болгож буй: