רכב תת ימי: סיווג, תיאור ומטרה

תוכן עניינים:

רכב תת ימי: סיווג, תיאור ומטרה
רכב תת ימי: סיווג, תיאור ומטרה
Anonim

המונח הזה משמש לעתים קרובות כדי להפריד כלי רכב כאלה מצוללות. עם זאת, בשימוש נפוץ, ניתן להשתמש בביטוי "צוללת" כדי לתאר ספינה שלפי הגדרה טכנית היא למעשה צוללת.

ישנם סוגים רבים של ציוד כזה, כולל כלי יצירה תוצרת בית ומתועשים כאחד, הידועים גם בשם כלי רכב נשלט מרחוק או ROV. יש להם יישומים רבים ברחבי העולם, במיוחד בתחומים כמו אוקיאנוגרפיה, ארכיאולוגיה תת-ימית, חקר אוקיינוסים, תיירות, תחזוקה ושיקום ציוד, ווידוגרפיה תת-ימית.

"טריטון" צולל
"טריטון" צולל

היסטוריה

הצוללת הראשונה תוכננה ונבנתה על ידי הממציא האמריקאי דיוויד בושנל בשנת 1775 כאמצעי להעברת מטעני חבלה לספינות אויב במהלך מלחמת העצמאות האמריקאית. המכשיר, שזכה לכינוי "צב בושנל", היה כלי סגלגל עשוי עץ ונחושת. הוא מכיל מכלים מלאים במים (לטבילה), ולאחר מכן הם רוקנו באמצעות מדריךמשאבה כדי לצוף אל פני השטח. המפעיל השתמש בשני מדחפים ידניים כדי לנוע אנכית או לרוחב מתחת למים. למלאכה היו חלונות זכוכית קטנים מלמעלה ועץ זוהר מחובר לגוף כך שניתן היה להפעיל אותה בחושך.

מכשיר מתחת למים
מכשיר מתחת למים

צב בושנל הוזמן לראשונה ב-7 בספטמבר 1776 בנמל ניו יורק כדי לתקוף את ספינת הדגל הבריטית HMS Eagle. באותו זמן, סמל עזרא לי הפעיל את הצוללת הזו. לי הביא בהצלחה את הצב לחלק התחתון של גוף הנשר, אך לא הצליח להגדיר את המטען בגלל זרמי מים חזקים. עם זאת, ההיסטוריה של אמצעי התחבורה הללו לא הסתיימה בכך.

תכונות

מלבד הגודל, ההבדל הטכני העיקרי בין צוללת לצוללת הוא שהראשונה אינה אוטונומית לחלוטין ועשויה להסתמך על מתקן תמיכה או כלי שיט כדי לחדש דלק וגזי נשימה. חלק מכלי הרכב פועלים על "קשירה" או "חבל טבור" בעודם מחוברים למכרז (צוללת, ספינת שטח או רציף). הם נוטים להיות בעלי טווח קצר יותר והם עובדים בעיקר מתחת למים מכיוון שרובם חסרי תועלת על פני השטח. צוללות (צוללות) מסוגלות לצלול יותר מ-10 ק"מ (6 מייל) מתחת לפני המים.

צוללות יכולות להיות קטנות יחסית, להכיל צוות קטן בלבד, ואין להן מגורים. לעתים קרובות יש להם עיצוב זריז מאוד מצויד עם ברגי מדחף אומשאבות.

Technology

ישנן חמש טכנולוגיות עיקריות בשימוש בתכנון של צוללות. למכשירים חד-קוטביים יש גוף בלחץ, בעוד הנוסעים שלהם נמצאים בלחץ אטמוספרי רגיל. הם עומדים בקלות בלחץ מים גבוה, הגבוה פי כמה מזה הפנימי.

רכב תת ימי בקולנוע
רכב תת ימי בקולנוע

טכנולוגיה נוספת הנקראת לחץ סביבתי שומרת על אותו עומס גם בתוך הכלי וגם מחוצה לו. זה מפחית את הלחץ שעל גוף הספינה לעמוד בו.

הטכנולוגיה השלישית היא "הצוללת הרטובה". המונח מתייחס לרכב עם פנים מוצף. הן בסביבות מים והן בסביבות אטמוספריות, אין צורך להשתמש בציוד SCUBA, הנוסעים יכולים לנשום כרגיל מבלי ללבוש מכשירים נוספים.

Records

בשל מתיחה בכבלים, כלי רכב מתחת למים יכולים לצלול לעומקים גדולים. Bathyscaphe Trieste היה הראשון שהגיע לחלק העמוק ביותר של האוקיינוס (כמעט 11 ק מ (7 מייל) מתחת לפני השטח) בתחתית תעלת מריאנה בשנת 1960.

סין עם פרויקט Jiaolong שלה בשנת 2002 הייתה המדינה החמישית ששלחה אדם 3,500 מטר מתחת לפני הים, בעקבות ארה ב, צרפת, רוסיה ויפן. בבוקר ה-22 ביוני 2012, מתקן ההעמסה והפריקה של Jiaolong קבע שיא צלילה עמוק כאשר שלושה אנשים ירדו 22,844 רגל (6,963 מטר) לתוך האוקיינוס השקט.

רכב תת ימי אוטונומי
רכב תת ימי אוטונומי

בין הצוללות המוכרות והארוכות ביותר היא ספינת המחקר בים עמוק DSV Alvin, המאוישת ב-3 ומסוגלת לצלול לעומקים של עד 4,500 מטר (14,800 רגל). הוא בבעלות הצי של ארצות הברית, המופעל על ידי WHOI והשלים למעלה מ-4,400 צלילות מאז 2011.

ג'יימס קמרון עשה צלילת שיא לתחתית צ'לנג'ר דיפ, הנקודה העמוקה ביותר הידועה של תעלת מריאנה, ב-26 במרץ 2012. הצוללת של קמרון נקראה Deepsea Challenger והגיעה לעומק של 10,908 מטר (35,787 רגל).

חדשות אחרונות

לאחרונה, חברות פרטיות בפלורידה פרסמו סדרה של צוללות טריטון. SEAmagine Hydrospace, Sub Aviator Systems (או SAS) וחברת Worx ההולנדית פיתחו צוללות קטנות לתיירות וחיפושים.

חברה קנדית בשם Sportsub בונה צוללות פנאי אישיות עם מבני רצפה פתוחים (תא טייס מוצפים חלקית) מאז 1986.

צפיות פונקציונליות

כלי רכב תת-מימיים קטנים בלתי מאוישים המכונים "כלי רכב ימיים מרחוק", או MROV, נמצאים בשימוש נרחב כיום כדי לפעול במים עמוקים מדי או מסוכנים מדי לצוללנים.

רכבים כאלה עוזרים לתקן פלטפורמות נפט בים ולחבר כבלים לאוניות טבועות כדי להעלות אותן. כלי רכב הנשלטים מרחוק אלו מחוברים באמצעות קשירה (כבל עבה המספק חשמל ותקשורת) למרכז בקרה בספינה.מפעילי הספינה צופים בתמונות הווידאו הנשלחות בחזרה מהרובוט ויכולים לשלוט על המדחפים והזרוע של הרכב. הטיטאניק השקועה נחקרה על ידי רכב כזה.

צולל יפני
צולל יפני

Bathyscaphes

הבאטיסקפה היא צוללת צוללת הנעה עצמית בים עמוק המורכבת מתא צוות, בדומה לבאטיספירה, אך תלויה מתחת לצוף ולא בכבל עילי, כמו בעיצוב האמבטיה הקלאסי. רבים רואים בו סוג של צוללת הנעה עצמית.

הציף שלו מלא בבנזין, נגיש בקלות, צף ועמיד מאוד. חוסר הדחיסה של הדלק גורם לכך שניתן לבנות מיכלים בקלות רבה שכן הלחצים בתוך ומחוץ למיכלים מאוזנים. כמו כן, על הטנקים אין את המשימה לעמוד באופן מלא בכל ירידת לחץ, בעוד שתא הטייס נועד לעמוד בעומס עצום. ניתן להפחית בקלות את הציפה על פני השטח על ידי החלפת בנזין במים, שהם צפופים יותר.

אטימולוגיה

אוגוסט פיקארד, ממציא ה-bathyscape הראשון, טבע את השם "באטיסקפה" באמצעות המילים היווניות העתיקות βαθύς bathys ("עמוק") ו-σκάφος skaphos ("ספינה" / "ספינה").

מבצע

כדי לרדת, האמבטיה מציפה מיכלי אוויר במי ים. אבל בניגוד לצוללת, את הנוזל במיכליה המוצפים לא ניתן לעקור באוויר דחוס כדי לעלות. זאת בשל העובדה כי לחץ המים במעמקים עבור אשרהספינה תוכננה לעבוד, גדולה מדי.

לדוגמה, הלחץ בתחתית הצ'לנג'ר דיפ - הצוללת שעליה הפליג ג'יימס קמרון עצמו - הוא יותר משבעה מהלחץ בבלון גז דחוס סטנדרטי מסוג H. צוללת זו השתמשה במשקולות ברזל לאיזון. מיכלים איתם מורכבים מצילינדר אחד או יותר הפתוחים בתחתית לאורך כל הצלילה, והמטען מוחזק במקומו באמצעות אלקטרומגנט. זהו מכשיר בטוח כי הוא אינו דורש הגברת כוח.

דגם צולל
דגם צולל

היסטוריה של המרחצאות

האמבטיה הראשונה נקראה FNRS-2 - על שם הקרן הלאומית למחקר פנאי - ונבנתה בבלגיה מ-1946 עד 1948 על ידי אוגוסט פיקארד. FNRS-1 היה הבלון ששימש להעלאת פיקארד לסטרטוספירה ב-1938.

התנועה של האמבטיה הראשונה סופקה על ידי מנועים חשמליים המונעים על ידי סוללות. הציפה הסתכמה ב-37,850 ליטר בנזין תעופתי. לא הייתה לו מנהרת גישה. היה צריך להעמיס ולפרוק את הכדור על הסיפון. המסעות הראשונים מתוארים בפירוט בספרו של ז'אק קוסטו "העולם השקט". כפי שמספר הסיפור, "הספינה עמדה בשלווה בלחץ המעמקים, אך נהרסה בסערה קלה". ה-FNRS-3 היה צולל חדש באמצעות כדור הצוות מה-FNRS-2 הפגוע וציף חדש גדול יותר בנפח 75.700 ליטר.

האמבטיה השנייה של פיקארד נקנתה על ידי הצי האמריקאי מאיטליה ב-1957. היו לו שני מטענים עם מי נטל ואחד עשר מיכלי ציפה,מכיל 120,000 ליטר בנזין. מאוחר יותר, הומצא הצוללת פוסידון.

בשנת 1960, צוללת עם בנו של פיקארד, ז'אק וסגן דון וולש, הגיעה למיקום העמוק ביותר הידוע על פני כדור הארץ, הצ'לנג'ר בעומק תעלת מריאנה. המערכות המשולבות ציינו עומק של 37,800 רגל (11,521 מ'), אבל זה תוקן מאוחר יותר ל-35,813 רגל (10,916 מ') כדי לקחת בחשבון שינויים שנגרמו על ידי מליחות וטמפרטורה.

המכשיר היה מצויד במקור אנרגיה רב עוצמה, שבאמצעות הארה של דג קטן כמו פלנדר, העלה את השאלה האם חיים קיימים בעומק כזה בהיעדר מוחלט של אור. צוות הצוללת ציין כי הקרקעית מורכבת מסחף דיאטומי ודיווח כי ראו סוג כלשהו של פלנדר דמוי סולייה, באורך של כמטר אחד ו-6 אינץ' רוחב, שוכב על קרקעית הים.

ב-1995, היפנים שלחו רכב תת-ימי אוטונומי לאותו עומק, אך הוא אבד מאוחר יותר בים. ב-2009, צוות מהמכון האוקיאנוגרפי של Woods Hole שלח צוללת רובוטית בשם Nereus לתחתית התעלה.

צוללת גרמנית
צוללת גרמנית

המצאת האמבטיה

The Bathysphere (מהיוונית βαθύς, bana, "עמוק" ו-σφαῖρα, שריפה, "כדור") הייתה צוללת כדורית ייחודית במעמקי הים שנשלטה מרחוק והורדה אל האוקיינוס באמצעות קשירה. היא שימשה בסדרת צלילות מול חופי ברמודה מ-1930 עד 1934.

האמבטיה תוכננה ב-1928ו-1929 על ידי המהנדס האמריקאי אוטיס בארטון והתפרסם בשל העובדה שחוקר הטבע וויליאם ביבי השתמש בו כדי לחקור חיות בר מתחת למים. לפי המבנה שלה, הביאטיספירה קרובה לצוללת טורפדו.

מוּמלָץ: