Notice: Undefined index: product_id in /var/www/bizz.monolith.in.ua/catalog/model/catalog/article.php on line 22 Розумний плакат «Глибини океану» - Батискаф Trieste

Батискаф Trieste

Довжина: 15,3 м.

Ширина: 3,5 м.

Висота: 5,7 м.

Екіпаж: 2 особи.

Автономність аварійна: 24 год.

Максимальна швидкість (підводна): 1 вузол (1,85 км/год).

Максимальна глибина занурення: 10 918 м.


Після того як перший у світі батискаф FNRS-2 здійснив успішне безпілотне занурення на глибину 1380 м, підтвердивши свою практичну придатність, розробкою неабияк зацікавилися у ВМФ Франції. Тому другий батискаф створювали, взявши до уваги всі конструктивні недоліки попередника, за безпосереднього фінансування цієї організації, а винахідник батискафа професор Огюст Піккар брав участь у процесі як науковий консультант. 68-річного Піккара така роль не влаштовувала, і після року розбіжностей і непорозумінь він розірвав усі взаємини з ВМФ Франції. Взимку 1952 року професор погодився на пропозицію від італійського міста Трієст, влада якого зібрала гроші на побудову нового батискафа. Гондолу — сферичну сталеву кабіну батискафа — бралася виготовити фірма в Терні, а поплавок — організація «Об'єднання верфей Адріатики». ВМФ Італії надавав буксири й кораблі супроводу, а нафтові компанії Esso і Agip висловили готовність забезпечити бензин для заповнення поплавка.


Батискаф, названий на честь міста, яке підтримало винахідника, побудували всього за п'ятнадцять місяців — принципово він мало чим відрізнявся від створюваного у Франції FNRS-3, тому придумувати щось нове не довелося.



Конструкція батискафа «Трієст»

1 — носові баластні цистерни. 2 — відсіки з бензином. 3 — прожектор. 4 — бункер для баласту (дріб). 5 — магнітний клапан віддачі дробу. 6 — лампа-спалах. 7 — ілюмінатор. 8 — гондола; 9 — вхідний люк. 10  шахта. 11  гайдроп. 12  кормова баластна цистерна.13  клапан вентиляції. 14  магнітний привід віддачі гайдропа. 15  магнітний клапан віддачі бункера. 16  маневровий клапан стравлювання бензину. 17  пристрій для подавання повітря. 18  гребний гвинт.

 

Поплавок, який важив 15 т і вміщував 90 тис. л бензину, був готовий наприкінці 1952 року. Його зварили зі сталі, і він мав форму, близьку до циліндричної. У кормовій частині поплавця було розміщено вертикальний кіль-плавець, який забезпечував курсову стійкість батискафа, що особливо важливо під час буксирування (Піккар узяв до уваги сумний досвід першого батискафа, який пошкодили, буксируючи в порт). Оригінальною особливістю поплавка «Трієста» стали внутрішні кілі, що зменшують бортову хитавицю під час спливання. У носовій частині над поплавком з двох боків були гребні гвинти, а на рівній відстані спереду і ззаду від центру поплавка розташували два бункери для маневрового баласту — 9 т залізного дробу. Щоб дріб висипався дозовано, знизу бункерів встановили електромагнітні клапани. Коли через них пропускали електричний струм, дробинки намагнічувалися і злипалися між собою, перекриваючи отвір бункера. Ніс і корму поплавка займали водяні баластні цистерни об'ємом близько 6 кубометрів.

 

За вхідну шахту слугувала труба діаметром 65 см, яка вертикально проходила через весь поплавок, а потім під кутом повертала до гондоли, утворюючи «передпокій». У центральній частині поплавця була вертикально вварена ще одна труба діаметром понад метр із грубими 10-міліметровими стінками. У внутрішній простір цієї труби об'ємом 4,25 м3 заливали маневровий бензин, який у разі потреби стравлювали через спеціальний клапан, розташований зверху. А знизу до труби на двох перехресних стрічках з м'якої сталі була підвішена сфера для екіпажу — гондола.

 

Гондолу для «Трієста», на відміну від гондоли першого батискафа Піккара, було вирішено зробити не литою, а кованою, але також із двох половинок. Сталеві стінки завтовшки 90 мм у районі вирізів товщали до 150 мм. Згідно з розрахунками, така сфера могла витримати тиск води на глибині до 15 км, проте з урахуванням певного запасу міцності практична глибина занурення не мала перевищувати 4000 м. Основний ілюмінатор було зроблено з плексигласового скла конічної форми завтовшки 150 мм, притім найбільший діаметр становив 400 мм, а мінімальний — 100 мм. Кришка люка гондоли вагою 180 кг і завтовшки 150 мм надійно закупорювала гондолу, однак довелося чимало поморочитися, аби створити простий і надійний пристрій, щоб її відкривати і закривати.

 

Як гайдроп (пристосування, що пом'якшує удар батискафа об дно) використовували розплетений сталевий трос. Він, як і бункери з дробом, був підвішений на магнітних замках, щоб в аварійній ситуації батискаф міг скинути зайвий вантаж і екстрено спливти на поверхню.


Огюст і Жак Піккари


Складанням батискафа керував Жак Піккар — син винахідника. 1 серпня 1953 року апарат урочисто спустили на воду під прапорами Італії та Швейцарії. Весь наступний тиждень заповнювали поплавок бензином і завантажували дріб у бункери. А 11 серпня отець і син Піккари здійснили перше пробне занурення на глибину 8 м, щоб перевірити роботу механізмів і приладів батискафа. Наступного разу вони занурилися вже на 17 м, ще через день – на 40 м. Через негоду довелося відкласти подальші випробування до 26 серпня. Наступне занурення почалося з невдачі: з носового баластного бункера висипався дріб, і апарат піднявся на поверхню, так і не торкнувшись дна. Вирішили заглушити отвір пошкодженого бункера і маневрувати тільки за допомогою кормового. Через те що на борту батискафа не було ехолота і 350-кілограмового гайдропа, посадка на дно вийшла досить жорсткою — апарат важко опустився в пухкі донні осади, здійнявши навколо себе хмари мулу. Щоб спливти, довелося скинути частину баласту. Кілька тижнів тривали дрібний ремонт і перевірки, відтак буксир знову потягнув батискаф до місця занурення. О 8 годині ранку 30 вересня 1953 року Огюст і Жак Піккари задраїли люк гондоли і вже за пів години перебували на глибині 300 м. На глибині 2600 м через охолодження і стиснення бензину в поплавку спускання сповільнилося, а за годину після зникнення з поверхні батискаф сів на дно на глибині 3150 м — новий світовий рекорд занурення!



Наступного року, після зимової стоянки в доці, за підтримки концерну FIAT вдалося здійснити другу серію занурень, у Неаполітанській затоці. Потужні світильники з ртутними лампами, які надала компанія Philips, показали добрі результати на великих глибинах, що стало чудовою рекламою для виробника. Згодом такі лампи використовували на багатьох підводних апаратах.

 

1956 року Жак Піккар отримав субсидії від Швейцарського національного фонду наукових досліджень (того самого FNRS, який раніше профінансував створення стратостата і першого батискафа). Для батискафа придбали нові акумуляторні батареї й ехолот, після чого провели серію занурень на глибини до 3700 м. А наприкінці сезону робіт «Трієст» оглянула група офіцерів американських ВМС, яких дуже зацікавив апарат. За підсумками візиту у відповідь Жака Піккара до США взимку 1957 року було підписано контракт з Управлінням морських досліджень США, згідно з яким «Трієст» мав здійснити літню серію занурень з океанографами з Європи й Америки. Чимало науковців змагалися за честь провести кілька годин у тісній гондолі, стоячи на колінах біля ілюмінатора.

 

Але Огюст Піккар, якому на той час уже минуло 74 роки, не мав наміру спинятися на досягнутому. Дізнавшись, що у Франції, щоб досягнути граничної глибини Світового океану, розпочали роботи над створенням батискафа з межею занурення 11 000 м, винахідник задумався над тим, як удосконалити «Трієст». Восени 1958 року він звернувся до німецького промисловця Круппа з пропозицією замовити йому гондолу, здатну витримати тиск 11-кілометрового стовпа води. Пропозиція була прийнята. Сферу розділили не на дві, а на три частини — центральне кільце і два кульові сегменти, — що дало змогу ретельніше опрацювати всі окремі фрагменти. Стінки нової гондоли були на 30 % товщі, а головне — для ідеальної герметичності всі частини сфери не з'єднували за допомогою болтів, як раніше, а склеювали. Як клей застосовували аральдит-103, який раніше Піккар використав, щоб ущільнити проходи кабелів. А щоб скріпити частини гондоли на час їх склеювання, на стики надягли бандажі, які потім сточили на верстаті. Плексигласове скло ілюмінатора завтовшки 180 мм зберегло зовнішній діаметр 400 мм, а внутрішній зменшився до 60 мм.

 

Модель гондоли, виготовлена в масштабі 1 : 20, поміщена у випробувальну камеру, зруйнувалася за тиску 2200 кгс/см², що у два рази перевищував тиск на проєктній глибині 11 км.



Зовні нова гондола майже нічим не відрізнялася від своєї попередниці, однак її маса збільшилася на 3 тонни (до 12 т). Через це довелося на 10 кубометрів збільшити об'єм бензину в поплавку, а для більшої глибини занурення був потрібен додатковий запас баласту. Після всіх переробок об'єм цистерн для бензину збільшився на 24 м3. Піккарові знову вдалося випередити всіх — «Трієст» був готовий опуститися на будь-яку відому глибину. За підсумками переговорів вирішили продати батискаф американським ВМС за умови, що Жак Піккар залишається командиром екіпажу і зобов'язується підготувати групу американських науковців для керування апаратом. Місцем наступної серії занурень було обрано Маріанську западину, а весь проєкт дістав офіційну кодову назву «Операція Нектон».

 

«Трієст» повантажили на судно «Санта Маріана» і переправили на острів Гуам, на базу ВМС США. Спочатку вирішили виконати занурення на глибину 5500 м у западині Неро біля південно-східного узбережжя Гуаму. Жак Піккар і океанолог Андреас Рехніцер досягли дна на позначці 5530 м. Спливаючи, вони почули два сильні вибухи. Оглянувши батискаф, Піккар виявив ледь помітне зміщення частин гондоли. Спішно було виготовлено металеві обручі, якими стягнули сферу екіпажу, а шви обклеїли гумовими смугами. Щоб перевірити герметичність з'єднань, здійснили пробне занурення на 1600 м. Наступне занурення на 7025 м минуло благополучно, якщо не брати до уваги відмови в роботі бензинового клапана і сплющення від великого тиску двох трубчастих палубних стійок. Загалом усе було готово для рекордного занурення.



Для занурення на дно Маріанської западини обрали 23 січня 1960 року. Цього дня до визначеного заздалегідь району за 220 миль від острова Гуам на буксирі доправили батискаф «Трієст». Есмінець «Льюїс», який супроводжував буксир, позначив ділянку занурення буями, наперед просканувавши дно западини. О 8:10 ранку «Трієст» відчепили від буксира, і Жак Піккар та лейтенант ВМФ США Дон Волш зайняли свої місця в кабіні й задраїли люк. О 8:23 почалося 65-те занурення батискафа, рекорд якого ніхто не побив донині.

 

За перші 10 хвилин «Трієст» подолав лише 100 м, а відтак, зіткнувшись із шаром холодної води, взагалі зупинився. Довелося випустити трохи маневрового бензину, щоб відновити занурення. Ще за 10 хвилин батискаф затримався на наступному шарі холодної води, і знову довелося випустити трохи бензину. Потім були зупинки за 5 хвилин на 130-метровій глибині і ще за 7 — на 160-метровій. За пів години «Трієст» опустився лише на 240 м, але далі, подолавши температурний стрибок на глибині 300 м, став занурюватися набагато швидше — бензин у поплавках почав стискатися, і щоб сповільнити наростання швидкості, довелося час від часу випускати баластний дріб.

 

О 9:20 апарат перебував уже на глибині 735 м, а температура в кабіні знизилася до +10 °С. Гідронавти одягли припасені заздалегідь теплі комбінезони. Зовні стало темніти, з'явилися перші спалахи флюоресценції. «Трієст» без зупинок проходив глибини, що були світовими рекордами занурення в попередні роки. На глибині 3900 м з незрозумілої причини став перериватися зв'язок із поверхнею через ультразвуковий телефон. Піккар і Волш почувалися відрізаними від світу.

 

Об 11:30 батискаф досягнув глибини 8250 м. До цього часу було скинуто 6 т дробу, а швидкість занурення впала до 60 см/с. О 12:00 глибиномір показав 9300 м. Щоб раптово не зіткнутися з дном, увімкнули ехолот з робочою дальністю 200 м і знизили швидкість занурення до 30 см/с. На глибині 9800 м почувся скреготливий звук, від якого струснуло всю гондолу, проте він не міг бути спричинений зіткненням батискафа з дном — ехолот усе ще не показував його. Щоб з'ясувати причину цих звуків, дослідники вимкнули всі прилади. У тиші було чути легкий тріск, проте ніщо не вказувало на несправності.

 

О 12:56 ехолот зафіксував дно за 80 м від батискафа, о 13:00 «Трієст» наблизився до ґрунту, а о 13:06 плавно приземлився на дно, вкрите однорідним шаром жовтувато-сірого мулу. Глибиномір показував 11 520 м (35 800 футів), однак згодом цей показник переглянули з урахуванням різних коригувальних факторів, одержавши в підсумку 10 919 м. Тиск зовні становив 1100 кгс/см² — у 1100 разів більший, ніж на поверхні. І тут повз ілюмінатор пропливла схожа на камбалу риба завдовжки близько 30 см, а слідом за нею показалася креветка.



Вдалося відновити зв'язок із поверхнею. Пробувши на дні 20 хвилин, Піккар і Волш виміряли температуру води (вона становила +2,4 °С) та радіаційний фон, після чого взялися скидати баласт, щоб батискаф міг спливти. У світлі прожектора було видно, як дріб струмочком висипався з бункера на дно.

 

Ще за 10 хвилин «Трієст» почав спливання. Температура в кабіні впала до +9 °С. Щоб зігрітися, гідронавти замінили касети з поглиначем вуглекислого газу, а відпрацьовані, нагріті внаслідок реакції до +50 °С, засунули під одяг. Зі зменшенням глибини бензин розширювався, батискаф ставав легшим, і швидкість підіймання зростала — на глибині 1000 м вона досягла 1,5 м/с. За 30 м від поверхні батискаф захитався під дією хвиль, а о 16:46, за 8 годин 25 хвилин після початку занурення, «Трієст» виплив на поверхню. Волш відкрив кран балонів, випустивши стиснене повітря в шахту, щоб витіснити воду. Дослідники, вибравшись на палубу, грілися в теплих хвилях, що перекочувалися через батискаф.



У наступні місяці «Трієст» виконав ще серію глибоководних занурень біля острова Гуам. Командування ВМС США високо оцінило можливості батискафа і не шкодувало грошей на його вдосконалення. Згодом апарат серйозно модернізували. На додаток до двох електродвигунів із гребними гвинтами встановили ще три: один — для вертикального пересування, два — для бічного маневрування. До поплавка підвісили додаткові свинцеві акумуляторні батареї в герметичних контейнерах, на електроліт яких через ізоляційну рідину передавався забортний тиск. Також на «Трієсті» встановили гідрофон, гідролокатор, телевізійну камеру і «механічну руку», здатну піднімати з дна предмети вагою до 22,6 кг. Крім дослідницької діяльності, батискаф брав участь у пошуках зниклого підводного човна «Трешер», а також у військових експериментах. За весь період занурень з нього було зроблено понад 250 тисяч фотознімків.

 

Останнє занурення «Трієст» здійснив у серпні 1963 року, після чого був виставлений у військово-морському історичному центрі Вашингтона. Творець «Трієста» Огюст Піккар не дожив до цієї події — він помер 1962 року у віці 78 років. Його син Жак пішов із життя 2008 року у 87-річному віці. Продовжувач роду Бертран Піккар прославився як повітроплавець, що здійснив безпосадкову навколосвітню подорож на аеростаті.


Ця стаття з крутого проєкту «Розумний плакат «Глибини океану»! Хочеш дізнатися про нього докладніше? Тоді тисни сюди!


А ще у нас є захоплюючі плакати «Сонячна система» і «Планета Земля».