"Step to the Bottom": Desenvolvimento de veículos de descida em águas profundas na primeira metade do século 20

"Step to the Bottom": Desenvolvimento de veículos de descida em águas profundas na primeira metade do século 20
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Anonim

Como você sabe, o que é relevante para “hoje” pode ficar desatualizado “amanhã”. Hoje sabemos que os modernos batiscafumes de alto mar podem afundar até o fundo da Fossa das Marianas, e não há lugar mais fundo na Terra. Hoje até presidentes afundam em veículos autônomos, e isso é considerado normal. Mas … como as pessoas chegaram ao batiscafo ou afundaram antes de sua invenção? Por exemplo, a profundidade oceânica mais profunda conhecida na década de 30 do século passado foi determinada em 9.790 m (perto das Ilhas Filipinas) e 9.950 m (perto das Ilhas Curilas). O famoso cientista soviético, acadêmico V. I. Foi nesses anos que Vernadsky sugeriu que a vida animal nos oceanos, em suas manifestações perceptíveis, atinge uma profundidade de 7 km. Ele argumentou que as formas flutuantes do fundo do mar podem entrar até mesmo nas maiores profundezas do oceano, embora os achados do fundo mais profundos que 5,6 km sejam desconhecidos. Mas as pessoas já tentavam descer às maiores profundidades e o faziam com a ajuda dos chamados dispositivos de câmara, que na época representavam o mais alto estágio no desenvolvimento da tecnologia do mergulho, pois permitiam a uma pessoa descer a tal profundidade a que nenhum mergulhador pode descer, equipado com o melhor traje espacial resistente.

"Step to the Bottom": Desenvolvimento de veículos de descida em águas profundas na primeira metade do século 20
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Aparelho de Danilevsky durante a busca pelo "Príncipe Negro".

Estruturalmente, esses dispositivos possibilitavam descer a qualquer profundidade, sendo que a profundidade de imersão do dispositivo dependia apenas da resistência dos materiais de que eram feitos, pois sem essa condição não seriam capazes de suportar a enorme pressão crescente com profundidade.

O primeiro projetista de tal dispositivo, que atingiu uma profundidade de submersão de 458 m, foi o engenheiro inventor americano Hartman.

O aparelho de descida em alto mar construído por Hartmann era um cilindro de aço, e o diâmetro interno desse cilindro era tal que cabia uma pessoa sentada. Para as observações, as paredes do cilindro foram equipadas com vigias, que foram cobertas com um vidro de três camadas muito resistente. No interior do aparelho, acima das vigias, foram dispostas lâmpadas elétricas, refletindo a luz com o auxílio de refletores parabólicos. A corrente para a lâmpada foi obtida de uma bateria de 12 volts instalada no aparelho. O aparelho era dotado de aparelho de oxigênio automático portátil, cuja ação fornecia oxigênio aos mergulhadores por duas horas, aparelhos químicos para absorção de dióxido de carbono, um pequeno telescópio e um aparelho fotográfico. Não havia comunicação telefônica com a base de superfície. Em geral, todo o dispositivo era bastante primitivo.

No final do outono de 1911, no mar Mediterrâneo, perto da ilha de Aldeboran, a leste de Gibraltar, Hartmann fez sua famosa descida do Hansa até uma profundidade de 458 metros, a duração da descida foi de apenas 70 minutos. “Quando uma grande profundidade foi alcançada”, escreveu Hartmann, “a consciência de alguma forma sugeriu imediatamente o perigo e a primitividade do aparelho, conforme indicado pelos estalos intermitentes dentro da câmara, como tiros de pistola. A constatação de que não havia meios de se apresentar lá em cima e a impossibilidade de dar um sinal de alarme foi aterrorizante. Neste momento, a pressão era de 735 psi.aparelho de polegada, ou a pressão total foi calculada em 4 milhões de libras. Igualmente horrível era a possibilidade de o cabo de içamento rompê-lo ou enredá-lo. Nos intervalos entre as paradas, que agiam de forma tranqüilizadora, não havia certeza se a embarcação estava afundando ou sendo baixada. As paredes da câmara foram novamente cobertas de umidade, como era o caso em experimentos preliminares. Não havia como saber se era apenas suor ou se a água era expelida pelos poros do aparelho por causa de uma pressão terrível. Logo o medo deu lugar à surpresa ao ver os fantásticos representantes do reino animal. O panorama da vida mais bizarra que o olho humano observou pela primeira vez veio na descida. Na água, iluminada pelo sol nos primeiros dez metros, observavam-se peixes e outras criaturas em movimento.

Esta primeira descida em alto mar terminou com segurança. Posteriormente, o governo dos Estados Unidos usou o aparato Hartmann durante a Primeira Guerra Mundial para fotografar barcos alemães naufragados e marcá-los em mapas.

Em 1923, um aparato de câmara semelhante ao aparato de Hartmann, projetado pelo engenheiro soviético Danilenko, foi construído. O aparelho de Danilenko foi usado por uma expedição subaquática dos mares Negro e Azov para inspecionar o fundo da baía de Balaklava, realizada em conexão com a busca do Príncipe Negro, um navio de guerra a vapor inglês que naufragou em 1854. O aparelho de Danilenko tinha uma forma cilíndrica. Em sua parte superior, localizavam-se duas fileiras de janelas uma sobre a outra, destinadas à visualização de objetos afundados. Para ampliar o campo de visão, foi instalado um espelho especial no exterior, com o qual a imagem do solo foi refletida nas janelas. Este aparelho consistia em três "pisos". Uma sala para dois observadores foi disposta na parte superior do aparelho, onde mangueiras funcionavam para fornecer ar fresco e remover o ar contaminado. No segundo “piso” - por baixo da sala dos observadores - existiam mecanismos, dispositivos elétricos destinados a controlar o tanque de lastro localizado no primeiro “piso”. A descida e a subida do aparelho foram feitas com cabo de aço e duraram (até 55 m de profundidade) não mais que 15-20 minutos.

É impossível não mencionar também o interessante aparato do fundo do mar semelhante a um caranguejo de Reed. Este dispositivo foi projetado para ficar em grandes profundidades por duas pessoas por 4 horas. Ele foi instalado em um trator controlado internamente e pode se mover ao longo do fundo. O aparelho de Reed foi projetado de forma que as pessoas sentadas nele pudessem controlar duas alavancas, com a ajuda das quais era possível realizar várias operações de perfuração de grandes buracos (de até 20 cm de diâmetro) em um navio afundado, fazendo levantamento ganchos nesses orifícios, etc.

Em 1925, os americanos realizaram um estudo de fundo do mar Mediterrâneo. O objetivo desta expedição é explorar as cidades de Cartago e Posilito afundadas no mar, para inspecionar a galera do tesouro grego afundada na costa norte da África, da qual muitas estátuas de bronze e mármore já foram erguidas e ao mesmo tempo colocadas em museus na Tunísia e em Bordéus. Além dessas notáveis obras de arte antiga recuperadas, a galera continha mais 78 textos gravados em placas de bronze.

A câmara do aparelho da expedição ao mar Mediterrâneo, projetada para imersão até 1000 m, consistia em um cilindro de parede dupla feito de aço de alta qualidade. O diâmetro interno desta câmara é de 75 cm, foi projetada para duas pessoas, que foram colocadas uma em cima da outra. A câmera estava equipada com instrumentos de medição de profundidade e temperatura, telefone, bússola e almofadas elétricas, além de um aparato fotográfico perfeito com o qual era possível tirar fotos subaquáticas da mesma distância que o humano. olho vê. Uma carga pesada era suspensa sob a câmera por meio de um eletroímã, que, em caso de acidente, poderia ser largado para que a câmera flutuasse até a superfície. Para girar e inclinar a câmera na água, ela foi equipada com duas hélices especiais. Do lado de fora, dispositivos especiais foram dispostos que permitiam aos pesquisadores capturar animais marinhos e mantê-los na água sob pressão que garantiria a vida desses animais.

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Bathisphere Biba. O próprio William Beebe está à esquerda.

Por fim, a última construção dessa área é a famosa batisfera esférica do americano Beebe, pesquisador da Estação Biológica das Bermudas. A câmara de Bib era conectada à nave-base por um cabo, no qual ela ficava submersa na água, e cabos para fornecer eletricidade à câmara e para se comunicar com a nave. O fornecimento de oxigênio aos pesquisadores da batisfera e a retirada do gás carbônico desta foram realizados por máquinas especiais. Com a ajuda de uma batisfera, Beebe se apresentou em 1933-1934. várias descidas, e durante uma delas o pesquisador conseguiu chegar a 923 m de profundidade.

No entanto, os veículos do tipo suspenso associados ao navio-base tinham uma série de desvantagens: a elevação e a descida de tal aparelho a uma grande profundidade requerem muito tempo e a presença de dispositivos de elevação volumosos no navio-base. A duração da imersão do dispositivo em grande profundidade está associada à possibilidade de uma catástrofe. Além disso, esta câmera, por estar suspensa do navio por um longo cabo flexível, se moverá na água o tempo todo, independente da vontade dos observadores, o que piora muito as condições de observação.

Nesse sentido, surgiu na URSS a ideia de construir um veículo automotor autônomo para descidas em alto mar. Este projeto previa a criação de um hidrostato de corpo cilíndrico com eixo alongado. Na parte superior do dispositivo deveria haver uma superestrutura, graças à qual o hidrostato iria adquirir estabilidade e flutuabilidade na posição superficial. No entanto, em nenhuma parte da descrição do projeto foi dito que essa "superestrutura" ou "bóia" seria preenchida com querosene. Ou seja, apenas o volume interno lhe daria flutuabilidade positiva!

A altura do hidrostato com a superestrutura é de 9150 mm, e a altura da sala de serviço sozinha é de 2100 mm. O peso de todo o aparelho deveria ser de cerca de 10555 kg, o diâmetro externo da parte cilíndrica é de 1400 mm, a profundidade máxima de imersão é de 2500 m.

A descida do hidrostato até uma profundidade de 2500 m pode levar cerca de 20 minutos e a subida cerca de 15 minutos. O projeto previa a possibilidade de regular a velocidade de mergulho e subida, e se necessário, a velocidade pode ser aumentada para 4 m / s, o que reduziu o tempo de subida para 10 minutos.

O hidrostato foi projetado para ficar sob a água por 10 horas por duas pessoas, se necessário, o número de tripulantes do hidrostato poderia ser aumentado para 4 pessoas, e a duração de sua permanência sob a água também foi aumentada. Quando o hidrostato flutuava na superfície da água, com lâmina fechada, com o auxílio da qual a superestrutura cilíndrica se comunica com a água do mar, tinha uma reserva de flutuabilidade de 2.000 kg. Nesse caso, a altura do lado subaquático não ultrapassaria 130 cm. O sistema de imersão do hidrostato funcionava liberando e injetando uma certa quantidade de água no tanque equalizador.

Era para equipá-lo com dois pesos (150 kg cada), que são descartados nos casos em que a subida do hidrostato precisa ser acelerada. Para aumentar a velocidade de imersão, um peso adicional poderia ser suspenso de um cabo de 100 m de comprimento até o hidrostato. O peso desse peso depende da taxa de afundamento desejada. Além disso, este peso adicional também serve para evitar que o hidrostato atinja o fundo durante um mergulho rápido. O compartimento da bateria está localizado na parte mais baixa do hidrostato, sob a plataforma inferior. Na mesma sala, deveria haver um mecanismo rotativo original, cujo objetivo é dar rotação ao hidrostato em torno de um eixo vertical para que ele possa girar sob a água para observação. Agora, os propulsores fazem um ótimo trabalho com isso. Mas então os projetistas criaram um mecanismo que consiste em um volante montado em um eixo vertical. A extremidade superior deste eixo é conectada a um motor elétrico de 0,5 kW.

O peso do volante deveria ser de cerca de 30 kg e o número máximo de rotações era de cerca de 1000 por minuto. E ele trabalhava assim: quando o volante gira em uma direção, o hidrostato gira na direção oposta. Acreditava-se que o mecanismo permite que o hidrostato gire 45 graus em um minuto.

O hidrostato seria equipado com três vigias, uma das quais destinada à observação do espaço aquático circundante, a segunda para observação do fundo do mar com o auxílio de espelhos e a terceira para a produção de flashes para fotografia.

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Bathysphere na capa da revista "Technology-Youth".

Para regular o fluxo de água no tanque equalizador e no mecanismo hidráulico com o qual a carga é lançada, para o fornecimento de ar comprimido e para outras finalidades, o autor do projeto prevê um complexo sistema de dutos.

Este foi, no esboço mais geral, o projeto da batisfera soviética, sobre a qual estava escrito nas revistas técnicas da época que era um exemplo claro, “testemunhando que não está longe o tempo em que as pessoas do nosso maravilhoso. país, que conquistou o Pólo Norte e a estratosfera, conquistaria para a glória da nossa pátria e das entranhas mais profundas do oceano, onde o homem nunca penetrou”. Mas … descobriu-se que a construção desse aparelho foi impedida (e talvez felizmente, seu design era muito complexo) pela guerra e, depois dela, surgiram aparelhos de um tipo completamente diferente. Mas esta é uma história completamente diferente …

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