"A step to the bottom": XNUMX세기 전반의 심해 하강 차량 개발

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아시다시피, "오늘"과 관련된 것이 이미 "내일"이 쓸모 없게 될 수 있습니다. 오늘날 우리는 현대식 심해 잠수정이 마리아나 해구의 바닥까지 가라앉을 수 있으며 지구에는 더 깊은 곳이 없다는 것을 알고 있습니다. 오늘날에는 대통령도 자율주행차를 타면 바닥으로 추락하는 것이 정상으로 여겨진다. 하지만 ... 그리고 발명되기 전에 사람들은 어떻게 심해스카프에 접근하거나 바닥으로 가라앉았습니까? 예를 들어, 지난 세기 30년대에 알려진 바다의 최대 깊이는 9790m(필리핀 제도 근처)와 9950m(쿠릴 제도 근처)로 결정되었습니다. 유명한 소련 과학자이자 학자 V.I. 그해 Vernadsky는 눈에 띄는 징후로 바다의 동물 생명체가 7km 깊이에 도달한다고 제안했습니다. 그는 떠다니는 심해 형태가 가장 깊은 바다 깊이에도 도달할 수 있다고 주장했지만, 5,6km보다 더 깊은 바닥에서 발견된 것은 알려지지 않았습니다. 그러나 그럼에도 불구하고 사람들은 가장 깊은 곳으로 내려 가려고 노력했고 소위 챔버 장치의 도움으로 이것을 수행했습니다. 이는 당시 다이빙 기술 개발의 가장 높은 단계를 대표했습니다. 어떤 다이버도 내려갈 수 없는 깊이, 최고의 하드슈트를 갖추고 있습니다.

"A step to the bottom": XNUMX세기 전반의 심해 하강 차량 개발

Black Prince를 찾는 동안 Danilevsky의 장치.

구조적으로 이러한 장치를 사용하면 어떤 깊이까지 하강할 수 있었고 장치의 침수 깊이는 장치를 만든 재료의 강도에만 의존했습니다. 왜냐하면 이 조건이 없으면 깊이에 따라 증가하는 엄청난 압력을 견딜 수 없었기 때문입니다.

458m의 잠수 깊이에 도달한 이러한 장치의 최초 설계자는 미국 발명가 엔지니어 Hartmann이었습니다.

Hartmann이 만든 심해 하강 장치는 강철 실린더였으며, 이 실린더의 내경은 한 사람이 앉은 자세로 들어갈 수 있을 정도였습니다. 관찰을 위해 실린더 벽에는 매우 강한 12층 유리로 덮인 현창이 장착되어 있습니다. 장치 내부의 현창 위에는 포물선 반사경을 사용하여 빛을 반사하는 전기 램프가 배치되었습니다. 램프의 전류는 장치에 배치된 XNUMX볼트 배터리에서 얻었습니다. 이 장치에는 다이버에게 XNUMX시간 동안 산소를 공급하는 휴대용 자동 산소 장치, 이산화탄소 흡수용 화학 장치, 소형 망원경 및 사진 장치가 장착되었습니다. 지상 기지와의 전화 통신은 없었습니다. 일반적으로 장치의 전체 장치는 다소 원시적이었습니다.

1911년 늦가을, 지브롤터 동쪽의 알데보란 섬 근처 지중해에서 하트만은 증기선 Hansa에서 수심 458m까지 하강하는 데 걸리는 시간이 70분에 불과했습니다. Hartmann은 이렇게 썼습니다. “큰 깊이에 도달했을 때 의식은 어떻게든 즉시 장치의 위험과 원시성을 암시했으며, 이는 권총 발사처럼 방 내부에서 간헐적으로 딱딱거리는 소리로 나타납니다. 위쪽으로 보고할 수단이 없고 경보 신호를 보낼 수 없다는 사실을 깨닫는 것은 끔찍했습니다. 이때 압력은 735psi였다. 장치의 인치 또는 전체 압력은 4만 파운드로 계산되었습니다. 리프팅 케이블이 끊어지거나 얽힐 가능성에 대한 생각도 마찬가지로 두려웠습니다. 진정되는 정류장 사이에는 선박이 가라앉고 있는지 아니면 하강하고 있는지 확실하지 않았습니다. 예비 실험에서와 마찬가지로 챔버의 벽은 다시 습기로 덮였습니다. 단지 땀을 흘리고 있는 것인지, 아니면 장치의 구멍을 통해 엄청난 압력에 의해 물이 흘러나오는 것인지 알 수 있는 방법이 없었습니다. 곧 동물계의 환상적인 대표자들을 보고 두려움이 놀라움으로 바뀌었습니다. 하강하는 동안 인간의 눈으로 볼 수 있었던 가장 기괴한 삶의 파노라마가 나타났습니다. 처음 XNUMX피트 동안 태양빛을 받은 물 속에서 움직이는 물고기와 다른 생물들이 관찰되었습니다.
이번 첫 심해 하강은 성공적으로 끝났습니다. 그 후, 미국 정부는 제XNUMX차 세계 대전 중에 Hartmann 장치를 사용하여 침몰한 독일 선박의 사진을 찍고 지도에 표시했습니다.

1923년에 소련 엔지니어 Danilenko가 설계한 Hartmann의 장치와 유사한 챔버 장치가 제작되었습니다. Danilenko 장치는 1854년에 침몰한 영국 증기 군함인 Black Prince 수색과 관련하여 수행된 발라클라바 만의 바닥을 조사하기 위해 흑해와 아조프 해의 수중 탐험에서 사용되었습니다. Danilenko의 장치는 원통형이었습니다. 그것의 윗부분에는 침몰 한 물체를 검사하도록 설계된 두 줄의 현창이 서로 위에 위치했습니다. 시야를 넓히기 위해 외부에 특수 거울을 설치하여 토양 이미지가 창문에 반영되었습니다. 이 장치는 세 개의 "층"으로 구성되었습니다. 두 명의 관찰자를 위한 공간이 장치의 상부에 배치되었으며, 거기에는 신선한 공기를 공급하고 오염된 공기를 제거하기 위한 호스가 통과되었습니다. 두 번째 "층"(관찰자를 위한 공간 아래)에는 첫 번째 "층"에 위치한 밸러스트 탱크를 제어하도록 설계된 메커니즘, 전기 장치가 있었습니다. 장치의 하강 및 상승은 강철 케이블을 사용하여 수행되었으며 55-15분 이상 지속되지 않았습니다(깊이 20m).

Reed의 흥미로운 게와 같은 심해 장치도 언급하지 않는 것은 불가능합니다. 이 장치는 두 사람이 4시간 동안 머물 수 있도록 설계되었습니다. 내부에서 조종되는 트랙터에 장착되어 바닥을 따라 이동할 수 있었습니다. Reed의 장치는 그 안에 앉아 있는 사람들이 두 개의 레버를 제어할 수 있도록 설계되었으며, 이를 사용하여 침몰한 선박에 큰(최대 직경 20cm) 구멍을 뚫고 여기에 리프팅 후크를 배치하는 다양한 작업을 수행할 수 있었습니다. 구멍 등

1925년에 미국인들은 지중해의 심해 탐사에 착수했습니다. 이 탐험의 목적은 바다에 가라앉은 카르타고와 포실리토 도시를 탐험하고, 아프리카 북해안에 가라앉은 그리스 보물 갤리선을 탐험하는 것입니다. 이 갤리선에는 이미 많은 청동과 대리석 조각상이 세워져 있었고 한때 그곳에 놓여 있었습니다. 튀니지와 보르도 박물관. 복원된 이러한 놀라운 고대 예술 작품 외에도 갤리선에는 청동판에 양각으로 새겨진 78개의 텍스트가 더 포함되어 있습니다.

최대 1000m까지 잠수할 수 있도록 설계된 지중해 해양 탐험 장치의 챔버는 고품질 강철로 만들어진 이중벽 실린더로 구성되었습니다. 이 챔버의 내부 직경은 75cm이며 두 사람이 서로 위에 배치되도록 설계되었습니다. 카메라에는 수심과 온도를 측정하는 장비, 전화기, 나침반, 전기 가열 패드가 장착되었으며, 인간의 눈과 같은 거리에서 수중 사진을 찍을 수 있는 완벽한 사진 장비도 갖추고 있었습니다. 본다. 챔버 아래에는 전자석을 사용해 무거운 하중이 매달려 있었는데, 사고 발생 시 전자석을 떨어뜨려 챔버가 표면으로 떠오를 수 있도록 했습니다. 물 속에서 카메라를 회전하고 기울이기 위해 두 개의 특수 프로펠러가 장착되었습니다. 외부에는 연구원들이 해양 동물을 잡아서 이러한 동물의 생명을 보장할 수 있는 압력을 받는 물 속에 가두어 둘 수 있도록 특수 장치가 배치되었습니다.

Bathysphere 비바. William Beebe 자신이 왼쪽에 있습니다.

마지막으로 이 지역의 마지막 건물은 버뮤다 생물학 기지의 연구원인 미국 비비(American Beebe)의 유명한 구형 수심구입니다. Beebe의 챔버는 물에 담근 케이블과 챔버에 전기를 공급하고 선박과 통신하는 케이블로 기본 선박에 연결되었습니다. 해저권의 연구자에게 산소를 공급하고 후자에서 이산화탄소를 제거하는 작업은 특수 기계에 의해 수행되었습니다. Bathysphere의 도움으로 Beebe는 1933-1934년에 만들어졌습니다. 여러 번의 하강 중 하나에서 연구원은 923m의 깊이에 도달했습니다.

그러나 모선과 관련된 현수식 차량에는 여러 가지 단점이 있었습니다. 이러한 장치를 큰 깊이까지 들어 올리고 낮추려면 많은 시간이 필요하고 모선에 부피가 큰 리프팅 장치가 있어야 합니다. 장치가 깊은 깊이까지 잠기는 기간은 재앙의 가능성과 관련이 있습니다. 게다가, 길고 유연한 케이블로 배에 매달려 있는 이 카메라는 관찰자의 의지와 관계없이 항상 물 속에서 움직이게 되어 관찰 조건을 크게 악화시킵니다.

이와 관련하여 소련에서는 심해 하강을 위한 자율 자체 추진 차량을 만드는 아이디어가 떠올랐습니다. 이 프로젝트에는 긴 축이 있는 원통형 본체를 갖춘 누수 조절 장치를 만드는 작업이 포함되었습니다. 장치의 상부에는 상부 구조가 있어야 했으며, 이로 인해 수압 조절 장치가 표면 위치에서 안정성과 부력을 얻을 수 있었습니다. 그러나 프로젝트 설명 어디에도 이 "상부 구조" 또는 "부유물"이 등유로 채워질 것이라고 언급되어 있지 않습니다. 즉, 내부 용적만이 그에게 긍정적인 부력을 줄 것입니다!

상부 구조를 갖춘 누수 조절 장치의 높이는 9150mm이고 사무실 공간의 높이는 2100mm입니다. 전체 장치의 무게는 약 10555kg, 원통형 부분의 외경은 1400mm, 최대 침수 깊이는 2500m로 가정했다.

수압 조절 장치를 수심 2500m까지 하강하는 데는 약 20분이 소요되고 상승에는 약 15분이 소요됩니다. 이 프로젝트는 잠수 및 상승 속도를 조절할 수 있는 기능을 제공했으며, 필요한 경우 속도를 4m/s로 높여 상승 시간을 10분으로 단축할 수 있었습니다.

수압기는 10명이 4시간 동안 물 속에 머물 수 있도록 설계되었으며, 필요한 경우 수압기 승무원 수를 2000명으로 늘릴 수 있었고, 수중에 머무는 시간도 늘어났다. 원통형 상부 구조가 외부 물과 연결되는 도움으로 클링킷이 닫힌 상태에서 수압 조절 장치가 물 표면에 떠 있을 때 부력 마진이 130kg이었습니다. 이 경우 수중 측의 높이는 XNUMXcm를 넘지 않아야 하며, 정수압 침수 시스템은 서지 탱크에 일정량의 물을 방출하고 유입시키는 방식으로 작동했습니다.

두 개의 하중(각각 150kg)을 공급해야 했으며, 이는 수압기의 상승을 가속화해야 하는 경우에 떨어집니다. 침수 속도를 높이기 위해 수압 조절 장치까지 100m 길이의 케이블에 추가 하중을 매달 수 있습니다. 이 무게의 무게는 원하는 침하율에 따라 달라집니다. 또한, 이러한 추가 중량은 급격한 하강 중에 하이드로스타트가 바닥에 부딪히는 것을 방지하는 역할도 합니다. 누수 조절기 맨 아래, 하단 플랫폼 아래에는 배터리 수납공간이 있습니다. 같은 방에는 원래의 회전 메커니즘이 있어야 했는데, 그 목적은 관찰을 위해 물 속에서 회전할 수 있도록 수직 축에 대한 수압기 회전을 알려주는 것이었습니다. 이제 추진기는 이 작업을 훌륭하게 수행합니다. 그러나 설계자들은 수직 샤프트에 플라이휠을 장착한 메커니즘을 생각해 냈습니다. 이 샤프트의 상단은 0,5kW 출력의 전기 모터에 연결됩니다.

플라이휠의 무게는 약 30kg으로 예상되었으며 최대 회전 수는 분당 약 1000 회였습니다. 그리고 그것은 다음과 같이 작동했습니다. 플라이휠이 한 방향으로 회전하면 누수 조절 장치가 반대 방향으로 회전합니다. 이 메커니즘을 통해 수압 조절 장치가 45분 내에 XNUMX도 회전할 수 있다고 믿어졌습니다.

수압조절 장치에는 세 개의 현창이 있어야 했는데, 그 중 하나는 주변 수역을 관찰하도록 설계되었고, 두 번째는 거울을 사용하여 해저를 관찰하도록 설계되었으며, 세 번째는 사진 촬영을 위한 플래시를 생성하도록 설계되었습니다.


잡지 "Technology-youth" 표지의 Bathysphere.

압축 공기 공급 및 기타 목적을 위해 균압 탱크와 화물을 떨어뜨리는 유압 메커니즘으로의 물 흐름을 조절하기 위해 프로젝트 작성자는 복잡한 파이프라인 시스템을 제공합니다.

이것은 가장 일반적인 용어로 소련 해수면의 프로젝트였으며 당시 기술 저널에 기록된 분명한 예입니다. “우리 멋진 나라의 사람들이 북극과 성층권을 정복하고 우리 조국의 영광과 인간이 한 번도 침투한 적이 없는 바다의 가장 깊은 창자를 정복할 것입니다. 그러나 ... 전쟁으로 인해이 장치의 구성이 방해를 받았으며 (다행히도 설계가 매우 복잡했을 수도 있음) 그 후 완전히 다른 유형의 장치가 나타났습니다. 하지만 전혀 다르다 역사...
3 의견
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  1. +3
    4월 8 2016 09 : 26
    좋은 기사. 심해 차량 주제는 VO 페이지에 공개되지 않았습니다.
    1. +3
      4월 8 2016 22 : 12
      예, 그리고 제가 착각하지 않았다면 마리아나 해구에서 11km 다이빙의 절대 기록은 제가 착각하지 않는다면 이미 50년이 되었습니다. 바다의 평균 깊이가 약 3km이기 때문에 인류는 지금까지 해저의 3%만을 탐험했습니다. 우리는 바다보다 우주에 대해 더 많이 알고 있습니다.
  2. -1
    13 11 월 2016 20 : 37
    또 다른 흥미로운 점은 지난 세기 60-70년대의 심해에 대한 폭풍우가 치는 과학적 연구 이후(아르키메데스의 다이빙은 무엇인지, 두 트리에스테(오! 오귀스트 피카르 - "두 바다의 개척자!")), Alvina, 골프 스트림 드리프트 " Aluminaut"등) 당시 언론과 특별 출판물에서 널리 다루어졌지만 우리 시대에는 이에 대한 "비밀"연구 만 수행되고 있으며 어떤 식 으로든 광고되지 않습니다. 상세히. 21세기 내내 모든 심해 연구는 "비밀"의 후원으로 수행되었으며 공개 및 특별 언론 어딘가에서 그들의 무화과 결과를 찾을 수 있습니다 .... 군사 및 상업 비밀 ... 예, 세상은 변했고 더 나은 방향으로 멀리 변했습니다 ...