Kenderaan bawah air: klasifikasi, penerangan dan tujuan

Isi kandungan:

Kenderaan bawah air: klasifikasi, penerangan dan tujuan
Kenderaan bawah air: klasifikasi, penerangan dan tujuan
Anonim

Istilah ini sering digunakan untuk mengasingkan kenderaan tersebut daripada kapal selam. Walau bagaimanapun, dalam penggunaan biasa, frasa "kapal selam" boleh digunakan untuk menggambarkan kapal yang, mengikut takrif teknikal, sebenarnya adalah kapal selam.

Terdapat banyak jenis peralatan sedemikian, termasuk kraf buatan sendiri dan perindustrian, atau dikenali sebagai kenderaan kawalan jauh atau ROV. Ia mempunyai banyak aplikasi di seluruh dunia, terutamanya dalam bidang seperti oseanografi, arkeologi bawah air, penerokaan lautan, pelancongan, penyelenggaraan dan pemulihan peralatan serta videografi bawah air.

"Triton" tenggelam
"Triton" tenggelam

Sejarah

Kapal selam pertama telah direka dan dibina oleh pencipta Amerika David Bushnell pada tahun 1775 sebagai alat untuk menghantar bahan letupan kepada kapal musuh semasa Perang Revolusi Amerika. Peranti itu, digelar "Bushnell's Turtle", ialah sebuah kapal bujur yang diperbuat daripada kayu dan tembaga. Ia mengandungi tangki yang diisi dengan air (untuk rendaman), dan kemudiannya dikosongkan menggunakan manualpam untuk terapung ke permukaan. Operator menggunakan dua kipas pegang tangan untuk bergerak secara menegak atau sisi bawah air. Kraf itu mempunyai tingkap kaca kecil di bahagian atas dan kayu bercahaya dilekatkan pada badan supaya ia boleh dikendalikan dalam gelap.

radas di bawah air
radas di bawah air

Penyu Bushnell pertama kali ditugaskan pada 7 September 1776 di Pelabuhan New York untuk menyerang kapal perdana British HMS Eagle. Pada masa itu, Sarjan Ezra Lee mengendalikan kapal selam ini. Lee berjaya membawa Penyu ke bahagian bawah badan Helang, tetapi tidak dapat menetapkan caj kerana arus air yang kuat. Walau bagaimanapun, sejarah mod pengangkutan ini tidak berakhir di situ.

Ciri

Selain saiz, perbezaan teknikal utama antara kapal selam dan kapal selam ialah kapal selam itu tidak berautonomi sepenuhnya dan mungkin bergantung pada kemudahan sokongan atau kapal untuk mengisi bahan api dan gas pernafasan. Sesetengah kenderaan beroperasi pada "tali pusat" atau "tali pusat" sambil kekal disambungkan kepada tender (kapal selam, kapal permukaan atau platform). Mereka cenderung mempunyai julat yang lebih pendek dan kebanyakannya berfungsi di bawah air kerana kebanyakannya tidak berguna di permukaan. Kapal selam (kapal selam) mampu menenggelamkan lebih daripada 10 km (6 batu) di bawah permukaan air.

Kapal selam boleh menjadi agak kecil, hanya mengandungi kru kecil dan tidak mempunyai tempat tinggal. Mereka selalunya mempunyai reka bentuk yang sangat lincah dipasang dengan skru kipas ataupam.

Teknologi

Terdapat lima teknologi utama yang digunakan dalam reka bentuk bahan selam. Peranti unipolar mempunyai badan bertekanan, manakala penumpangnya berada di bawah tekanan atmosfera biasa. Ia mudah menahan tekanan air yang tinggi, yang berkali ganda lebih tinggi daripada tekanan dalaman.

Kenderaan bawah air di pawagam
Kenderaan bawah air di pawagam

Teknologi lain yang dipanggil tekanan ambien mengekalkan beban yang sama di dalam dan di luar kapal. Ini mengurangkan tekanan yang mesti ditahan oleh badan kapal.

Teknologi ketiga ialah "kapal selam basah". Istilah ini merujuk kepada kenderaan dengan bahagian dalam yang dibanjiri. Dalam kedua-dua persekitaran air dan atmosfera, tidak perlu menggunakan peralatan SCUBA, penumpang boleh bernafas seperti biasa tanpa memakai sebarang peranti tambahan.

Rekod

Disebabkan tarikan kabel, kenderaan bawah air boleh menyelam ke kedalaman yang tinggi. Bathyscaphe Trieste ialah orang pertama yang mencapai bahagian paling dalam lautan (hampir 11 km (7 batu) di bawah permukaan) di dasar Palung Mariana pada tahun 1960.

China dengan projek Jiaolongnya pada tahun 2002 merupakan negara kelima menghantar seorang lelaki 3,500 meter di bawah paras laut, mengikuti AS, Perancis, Rusia dan Jepun. Pada pagi 22 Jun 2012, kemudahan pemunggahan dan pemunggahan Jiaolong mencatatkan rekod menyelam dalam apabila tiga orang turun 22,844 kaki (6,963 meter) ke Lautan Pasifik.

Kenderaan bawah air berautonomi
Kenderaan bawah air berautonomi

Antara kapal selam yang paling terkenal dan paling lama berjalan ialah kapal penyelidikan laut dalam DSV Alvin, yang dikendalikan oleh 3 orang dan mampu menyelam ke kedalaman sehingga 4,500 meter (14,800 kaki). Ia dimiliki oleh Tentera Laut Amerika Syarikat, dikendalikan oleh WHOI dan telah menyelesaikan lebih 4,400 penyelaman sejak 2011.

James Cameron membuat rekod terjunan ke dasar Challenger Deep, titik paling dalam yang diketahui di Palung Mariana, pada 26 Mac 2012. Kapal selam Cameron dipanggil Deepsea Challenger dan mencapai kedalaman 10,908 meter (35,787 kaki).

Berita terkini

Terbaru, firma swasta Florida telah mengeluarkan satu siri Kapal Selam Triton. SEAmagine Hydrospace, Sub Aviator Systems (atau SAS) dan firma Belanda Worx telah membangunkan kapal selam kecil untuk pelancongan dan penerokaan.

Sebuah syarikat Kanada bernama Sportsub telah membina kapal selam rekreasi peribadi dengan struktur lantai terbuka (kokpit sebahagiannya ditenggelami air) sejak 1986.

Paparan Berfungsi

Kenderaan bawah air tanpa pemandu kecil yang dipanggil "Marine Remotely Operated Vehicles", atau MROV, digunakan secara meluas hari ini untuk beroperasi di dalam air yang terlalu dalam atau terlalu berbahaya untuk penyelam.

Kenderaan sedemikian membantu membaiki platform minyak luar pesisir dan memasang kabel pada kapal yang karam untuk menaikkannya. Kenderaan kawalan jauh ini disambungkan dengan tether (kabel tebal yang membekalkan kuasa dan komunikasi) ke pusat kawalan di kapal. Operator di atas kapal menonton imej video yang dihantar balik dari robot dan boleh mengawal kipas dan lengan kenderaan. Titanic yang tenggelam dikaji oleh kenderaan sedemikian.

kapal selam Jepun
kapal selam Jepun

Bathyscaphes

Bathyscaphe ialah kapal selam laut dalam bergerak sendiri yang terdiri daripada kabin anak kapal, serupa dengan bathysphere, tetapi digantung di bawah apungan dan bukannya oleh kabel permukaan, seperti dalam reka bentuk bathysphere klasik. Ramai yang melihatnya sebagai sejenis kapal selam bergerak sendiri.

Apungannya diisi dengan petrol, mudah diakses, apung dan sangat tahan lama. Ketakmampatan bahan api bermakna tangki boleh dibina dengan mudah kerana tekanan di dalam dan di luar tangki adalah seimbang. Juga, kereta kebal tidak mempunyai tugas untuk menahan sepenuhnya sebarang penurunan tekanan, manakala kokpit direka untuk menahan beban yang besar. Daya apungan pada permukaan boleh dikurangkan dengan mudah dengan menggantikan petrol dengan air, yang lebih tumpat.

Etimologi

Auguste Picard, pencipta bathyscaphe pertama, mencipta nama "batyscaphe" menggunakan perkataan Yunani kuno βαθύς bathys ("deep") dan σκάφος skaphos ("kapal" / "kapal").

Operasi

Untuk turun, bathyscaphe membanjiri tangki udara dengan air laut. Tetapi tidak seperti kapal selam, cecair dalam tangki yang dibanjiri tidak boleh tercabut dengan udara termampat naik. Ini disebabkan oleh fakta bahawa tekanan air pada kedalaman yangkapal itu direka bentuk untuk berfungsi, terlalu besar.

Sebagai contoh, tekanan di bahagian bawah Challenger Deep - kapal selam yang dilayari James Cameron sendiri - adalah lebih daripada tujuh kali ganda tekanan dalam silinder gas mampat jenis H standard. Selam ini menggunakan pemberat besi untuk keseimbangan. Bekas dengannya terdiri daripada satu atau lebih silinder yang terbuka di bahagian bawah sepanjang menyelam, dan kargo dipegang di tempatnya oleh elektromagnet. Ia adalah peranti selamat gagal kerana ia tidak memerlukan peningkatan kuasa.

Model tenggelam
Model tenggelam

Sejarah bathyscaphes

Batiskaf pertama dinamakan FNRS-2 - sempena Yayasan Penyelidikan Rekreasi Kebangsaan - dan dibina di Belgium dari 1946 hingga 1948 oleh Auguste Picard. FNRS-1 ialah belon yang digunakan untuk mengangkat Picard ke stratosfera pada tahun 1938.

Pergerakan bathyscaphe pertama disediakan oleh motor elektrik berkuasa bateri. Terapung itu berjumlah 37,850 liter petrol penerbangan. Ia tidak mempunyai terowong akses. Sfera itu terpaksa dimuatkan dan dipunggah di atas geladak. Pelayaran pertama diterangkan secara terperinci dalam buku The Quiet World karya Jacques Cousteau. Seperti ceritanya, "kapal itu menahan tekanan kedalaman dengan tenang, tetapi musnah oleh sedikit ribut." FNRS-3 ialah kapal selam baharu menggunakan sfera krew dari FNRS-2 yang rosak dan terapung 75.700 liter baharu yang lebih besar.

Bathyscaphe Piccard kedua telah dibeli oleh Tentera Laut AS dari Itali pada tahun 1957. Ia mempunyai dua kargo dengan air balast dan sebelas tangki keapungan,mengandungi 120,000 liter petrol. Kemudian, kapal selam Poseidon telah dicipta.

Pada tahun 1960, sebuah kapal selam yang membawa anak Picard Jacques dan Leftenan Don Walsh sampai ke lokasi paling dalam yang diketahui di permukaan bumi, Challenger Deep in the Mariana Trench. Sistem atas kapal menunjukkan kedalaman 37,800 kaki (11,521 m), tetapi ini kemudiannya diperbetulkan kepada 35,813 kaki (10,916 m) untuk mengambil kira perubahan yang disebabkan oleh kemasinan dan suhu.

Radas itu dilengkapi dengan sumber tenaga yang kuat, yang, dengan menerangi seekor ikan kecil seperti menggelepar, menimbulkan persoalan sama ada kehidupan wujud pada kedalaman sedemikian dalam ketiadaan cahaya sepenuhnya. Krew kapal selam menyatakan bahawa bahagian bawahnya terdiri daripada kelodak diatom dan dilaporkan melihat beberapa jenis menggelepar seperti tunggal, kira-kira 1 kaki panjang dan 6 inci lebar, terletak di dasar laut.

Pada tahun 1995, Jepun menghantar kenderaan bawah air autonomi ke kedalaman yang sama, tetapi kemudiannya hilang di laut. Pada tahun 2009, pasukan dari Institusi Oseanografi Woods Hole menghantar kapal selam robotik bernama Nereus ke bahagian bawah parit.

kapal selam Jerman
kapal selam Jerman

Penciptaan bathysphere

Batisfera (dari bahasa Yunani βαθύς, bana, "deep" dan σφαῖρα, sfire, "sfera") ialah kapal selam laut dalam sfera unik yang dikawal dari jauh dan diturunkan ke lautan dengan tali. Dia digunakan dalam beberapa siri selaman di luar pantai Bermuda dari 1930 hingga 1934.

Batisfera telah direka pada tahun 1928dan 1929 oleh jurutera Amerika Otis Barton dan menjadi terkenal kerana fakta bahawa naturalis William Beebe menggunakannya untuk mengkaji hidupan liar di bawah air. Berdasarkan strukturnya, bathysfera hampir dengan torpedo tenggelam.

Disyorkan: