Глубоководный Челленджер
Рисунок DCV1 на основе изображений с сайта Deepsea Challenger (не в масштабе) | |
История | |
---|---|
Австралия | |
Имя | Глубоководный Челленджер |
Строитель | Ахерон Проект Пти Лтд. |
Запущен | 26 января 2012 г. |
В эксплуатации | 2012 |
Статус | Экспонируется на передвижной выставке |
Общие характеристики | |
Тип | Батискаф |
Смещение | 11,8 тонны |
Длина | 7,3 м (24 фута) |
Установленная мощность | Электродвигатель |
Движение | 12 двигателей |
Скорость | 3 узла (5,6 км/ч; 3,5 миль в час) |
Выносливость | 56 часов |
Глубина испытания | 11000 м (36000 футов) |
Дополнить | 1 |
Deepsea Challenger длиной 7,3 метра (24 фута), (DCV 1) — глубоководный аппарат предназначенный для достижения дна Бездны Челленджера , самой глубокой из известных точек на Земле. 26 марта 2012 года канадский кинорежиссер Джеймс Кэмерон пилотировал корабль, чтобы достичь этой цели во втором погружении с экипажем, достигнув Бездны Челленджера. [1] [2] [3] [4] построенный в Сиднее, Австралия , исследовательско-проектной компанией Acheron Project Pty Ltd, Deepsea Challenger, высокого разрешения включает в себя научное оборудование для отбора проб и 3D-камеры ; он достиг самой глубокой точки океана после двух часов и 36 минут спуска с поверхности. [1] [5]
Разработка
[ редактировать ]Deepsea Challenger был построен в Австралии в сотрудничестве с Национальным географическим обществом и при поддержке Rolex в рамках программы Deepsea Challenge. Постройку батискафа возглавил австралийский инженер Рон Аллум . [6] Многие из членов команды разработчиков подводных аппаратов являются выходцами из сиднейского сообщества пещерных дайверов , включая самого Аллума с многолетним опытом пещерных дайвингов. [7] [ нужна ссылка ]
Работая в небольшой инженерной мастерской в Лейххардте , Сидней, Аллум создал новые материалы, в том числе специализированный структурный синтаксический пенопласт под названием Isofloat. [8] способен выдерживать огромные сжимающие силы на глубине 11 километров (6,8 миль). Новая пена уникальна тем, что она более однородна и обладает большей однородной прочностью, чем другая коммерчески доступная синтаксическая пена, но при удельной плотности около 0,7 будет плавать в воде. Пенопласт состоит из очень маленьких полых стеклянных сфер, подвешенных в эпоксидной смоле, и составляет около 70% объема подводного аппарата. [9]
Прочность пенопласта позволила разработчикам Deepsea Challenger включить подруливающие двигатели как часть инфраструктуры, смонтированной внутри пенопласта, но без помощи стального каркаса для установки различных механизмов. Пена заменяет заполненные бензином резервуары для плавучести, которые используются в историческом батискафе «Триест» .
Аллум также разработал множество инноваций, необходимых для преодоления ограничений существующих продуктов (и в настоящее время разрабатываемых для других глубоководных аппаратов). К ним относятся маслонаполненные подруливающие устройства со сбалансированным давлением; [10] светодиодные массивы освещения; новые типы камер; и быстрые и надежные кабели связи, обеспечивающие передачу данных через корпус подводного аппарата. [11] Аллум получил большую часть своего опыта в разработке электронной связи, используемой Кэмероном во время погружений на Титаник , при съемках фильмов «Призраки бездны» , «Бисмарк» и других. [11] [12]
Энергосистемы подводной лодки питались от литиевых батарей, которые были размещены внутри пенопласта и хорошо видны через прозрачные пластиковые панели. [13] [14] Системы зарядки литиевых батарей были разработаны Роном Аллумом. [15]
Подводный аппарат содержит более 180 бортовых систем, включая аккумуляторы, двигатели, системы жизнеобеспечения, 3D-камеры и светодиодное освещение. [16] Эти взаимосвязанные системы контролируются и управляются программируемым логическим контроллером (ПЛК) от расположенного в Темекуле, штат Калифорния производителя средств управления Opto 22, . [17] [18] [19] [20] Во время погружений система управления также записывала глубину, курс, температуру, давление, состояние батареи и другие данные и отправляла их на корабль поддержки с трехминутными интервалами. [21] через подводную акустическую систему связи , разработанную западноавстралийской компанией L-3 Nautronix. [22] [23]
Важнейшие структурные элементы, такие как магистраль и пилотная сфера, на которой находился Кэмерон, были спроектированы тасманской компанией Finite Elements. [24] Проектирование внутренней части сферы, включая противопожарную защиту, борьбу с конденсацией и монтаж устройств управления, было выполнено сиднейской консалтинговой компанией по промышленному дизайну Design + Industry. [25]
Технические характеристики
[ редактировать ]Подводный аппарат оснащен пилотной сферой, достаточно большой для одного пассажира. [26] Сфера со стальными стенками толщиной 64 мм (2,5 дюйма) была протестирована на способность выдерживать необходимое давление в 114 мегапаскалей (16 500 фунтов на квадратный дюйм ) в барокамере в Университете штата Пенсильвания . [27] Сфера находится в основании автомобиля массой 11,8 тонны (13,0 коротких тонн ). Транспортное средство работает в вертикальном положении и несет балластный груз массой 500 кг (1100 фунтов), который позволяет ему как опускаться на дно, так и при отпускании подниматься на поверхность. Если система сброса балласта выйдет из строя и судно окажется на морском дне, резервный гальванический предохранитель предназначен для коррозии в соленой воде в течение заданного периода времени, позволяя субмарине автоматически всплыть. [28] Deepsea Challenger весит менее одной десятой своего предшественника, батискафа Trieste , выпускавшегося пятьдесят лет назад ; современный корабль также несет значительно больше научного оборудования, чем «Триест» , и способен к более быстрому подъему и спуску. [29]
- Маяки и усики, вверху
- Батарейный массив
- Один из двигателей
- Один из двух основных балластных грузов.
- Пилотная сфера перед установкой
- Люк и видовое окно
- Пилотная сфера, интерьер
Погружения
[ редактировать ]Ранние погружения
[ редактировать ]В конце января 2012 года для тестирования систем Кэмерон провел три часа в подводном аппарате, находясь под водой на австралийской военно-морской верфи в Сиднее. [30] 21 февраля 2012 года пробное погружение на глубину более 1000 м (3300 футов) было прервано всего через час из-за проблем с камерами и системами жизнеобеспечения . [31] 23 февраля 2012 года, недалеко от острова Новая Британия , Кэмерон успешно опустил подводный аппарат на дно океана на глубину 991 м (3251 фут), где он встретился с желтым аппаратом с дистанционным управлением, управляемым с корабля наверху. [32] 28 февраля 2012 года во время семичасового погружения Кэмерон провел шесть часов в аппарате на глубине 3700 м (12 100 футов). Колебания в энергосистеме и непредвиденные токи представляли собой неожиданные проблемы. [33] [34]
4 марта 2012 года произошло рекордное погружение. [ указать ] на высоте более 7260 м (23 820 футов) остановился недалеко от дна желоба Новой Британии , когда проблемы с вертикальными двигателями вынудили Кэмерона вернуться на поверхность. [35] Несколько дней спустя, когда техническая проблема была решена, Кэмерон успешно доставил подводный аппарат на дно желоба Новой Британии, достигнув максимальной глубины 8 221 м (26 972 фута). [35] Там он нашел широкую равнину с рыхлыми отложениями , анемонами , медузами и различными местами обитания там, где равнина сходилась со стенами каньона. [35]
Челленджер Глубина
[ редактировать ]18 марта 2012 года, покинув полигон в относительно спокойном Соломоновом море , подводный аппарат находился на борту надводного судна Mermaid Sapphire , пришвартованного в гавани Апра , Гуам, где проходил ремонт и модернизацию и ждал достаточно спокойного океана для проведения испытаний. нырять. [36] [37] К 24 марта 2012 года, покинув порт Гуама несколькими днями ранее, подводный аппарат находился на борту одного из двух надводных кораблей, отправившихся с атолла Улити в сторону бездны Челленджера. [38] [39]
26 марта 2012 года сообщалось, что он достиг дна Бездны Челленджера .
Спуск от начала погружения до прибытия на морское дно занял два часа 37 минут, что почти в два раза быстрее, чем спуск « Триеста». [41] Часы Rolex, «надетые» на роботизированную руку субмарины, продолжали нормально функционировать на протяжении всего погружения. [42] [43] Не все системы во время погружения работали так, как планировалось: посадочные аппараты с приманками не были сброшены перед погружением, потому что гидролокатор, необходимый для их обнаружения на дне океана, не работал, а проблемы с гидравлической системой препятствовали использованию оборудования для отбора проб. [41] Тем не менее, после примерно трех часов на морском дне и успешного всплытия, дальнейшее исследование Бездны Челленджера с помощью уникальной субмарины было запланировано на весну 2012 года. [41]
Рекорды
[ редактировать ]26 марта 2012 года Кэмерон достиг дна Бездны Челленджера, самой глубокой части Марианской впадины . Максимальная глубина, зафиксированная во время этого рекордного погружения, составила 10 908 метров (35 787 футов). [44] По измерениям Кэмерона, в момент приземления глубина составляла 10 898 м (35 756 футов). Это было четвертое в истории погружение в бездну Челленджера и второе погружение с экипажем (с максимальной зарегистрированной глубиной, немного меньшей, чем у погружения Триеста 1960 года ). Это было первое одиночное погружение и первое, в течение которого я потратил значительное количество времени (три часа) на исследование дна. [1]
Последующие события
[ редактировать ]Deepsea Challenger был передан в дар Океанографическому институту Вудс-Хоул для изучения его технологических решений с целью внедрения некоторых из этих решений в другие аппараты для продвижения глубоководных исследований. [45] 23 июля 2015 года он был перевезен из Океанографического института Вудс-Хоул в Балтимор для отправки в Австралию для временной аренды. Находясь на бортовом грузовике на межштатной автомагистрали 95 в Коннектикуте, грузовик загорелся, в результате чего подводный аппарат был поврежден. Вероятная причина возгорания заключалась в отказе тормозов грузовика, в результате чего загорелись его задние колеса. Представители пожарной охраны Коннектикута предположили, что это была полная потеря для Deepsea Challenger ; однако о реальных размерах ущерба не сообщалось. После пожара аппарат был доставлен обратно в Океанографический институт Вудс-Хоул. [46] По состоянию на февраль 2016 г. [update] его перевезли в Калифорнию для ремонта. [47]
Deepsea Challenger выставлялся в Музее естественной истории округа Лос-Анджелес с 12 декабря 2022 года по 20 февраля 2023 года. [48]
В 2023 году Deepsea Challenger выставлялся до 17 ноября в штаб-квартире Королевского канадского географического общества в Оттаве , Онтарио , Канада . [49] Кэмерон является членом Королевского канадского географического общества.
Подобные усилия
[ редактировать ]Несколько других транспортных средств были разработаны для достижения тех же глубин, но не все это сделали.
- Triton Submarines , компания из Флориды, которая проектирует и производит частные подводные лодки, чья машина Triton 36000/3 доставит экипаж из трех человек на морское дно за 120 минут. [50] Triton запустил DSV Limiting Factor на дно Марианской впадины в августе 2019 года. Он совершил более 20 успешных погружений с экипажем на бездну Челленджера. [51]
- Компания Virgin Oceanic , спонсируемая Ричарда Брэнсона , Virgin Group разработанный Грэмом Хоуксом , разработала подводный аппарат DeepFlight Challenger . [52] с помощью которого пилоту-одиночке потребуется 140 минут, чтобы достичь морского дна. [53] Миссия Challenger Deep для DeepFlight Challenger была отменена после того, как Virgin обнаружила, что она достойна только одного погружения, а не запланированных повторных миссий. [54]
- DOER Marine (глубоководные исследования океана) [55] объявила в 2012 году о разработке транспортного средства Deepsearch (и Ocean Explorer HOV Unlimited ), [56] из Google при некоторой поддержке Эрика Шмидта . у него будет экипаж из двух или трех человек, и ему потребуется 90 минут, чтобы достичь морского дна. Как сообщает программа Deep Search , [56]
- Правительство Китая запустило Fendouzhe ( 奋斗者 , Striver ) в Бездну Челленджера 10 ноября 2020 года. На борту находились три человека - самая большая команда, совершившая погружение в Бездну Челленджера. [57]
См. также
[ редактировать ]- Экспедиция Челленджера - Океанографическая исследовательская экспедиция (1872–1876).
- Глубоководные исследования - Исследование условий океана за пределами континентального шельфа.
- Хронология технологий дайвинга - хронологический список примечательных событий в истории оборудования для подводного плавания.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Тан, Кер (25 марта 2012 г.). «Джеймс Кэмерон совершил рекордное погружение в Марианскую впадину» . Национальное географическое общество . Архивировано из оригинала 26 марта 2012 года . Проверено 25 марта 2012 г.
- ^ Броуд, Уильям Дж. (25 марта 2012 г.). «Кинорежиссер о путешествиях на подводных лодках на дно моря» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 25 марта 2012 г.
- ^ «Джеймс Кэмерон достиг самой глубокой точки на Земле» . Новости Эн-Би-Си . АП. 25 марта 2012 года . Проверено 25 марта 2012 г.
- ^ Ингрэм, Натан (9 марта 2012 г.). «Джеймс Кэмерон и его подводная лодка Deepsea Challenger» . theverge.com . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ «Гонка на дно океана: Кэмерон» . Би-би-си . 22 февраля 2012 года . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ Аллум, Рон. «Рон Аллум» . Проверено 23 июля 2012 г.
- ^ «Рон Аллум» . Австралийский музей . 11 июня 2021 г. Проверено 27 июня 2023 г.
- ^ Аллум, Рон. «Изофлот» . Архивировано из оригинала 29 июля 2013 года . Проверено 23 июля 2012 г.
- ^ Бауш, Джеффри (12 марта 2012 г.). «Голливудский режиссер Джеймс Кэмерон проведет подводную лодку на дно Марианской впадины» . Архивировано из оригинала 17 апреля 2012 года . Проверено 9 апреля 2012 г.
- ^ «Подруливающее устройство со встроенным драйвером PBOF» . Архивировано из оригинала 29 июля 2013 года . Проверено 23 июля 2012 г.
- ^ Jump up to: а б «Рон Аллум» . Deepsea Challenge: National Geographic . Архивировано из оригинала 31 июля 2012 года . Проверено 24 июля 2012 г.
- ^ «Фильмография Рона Аллума» . Отдел кино и телевидения The New York Times . Архивировано из оригинала 30 января 2013 года . Проверено 8 мая 2012 г.
- ^ «Литий-полимерные (LIPO) аккумуляторы» . Архивировано из оригинала 29 июля 2013 года . Проверено 8 июля 2012 года .
- ^ Галло, Наталья; Кэмерон, Джеймс; Харди, Кевин; Фрайер, Патрисия (май 2015 г.). «Модели сообществ, наблюдаемые с подводных и спускаемых аппаратов в Марианской и Новой Британии: влияние продуктивности и глубины на эпибентические и падающие сообщества» . Исследовательские ворота .
- ^ «2012/101/2 Литий-ионная батарея, смешанная техника, разработанная и изготовленная Роном Аллумом в Acheron Pty LTD, Лейхардт, Новый Южный Уэльс, Австралия, 2012 — Коллекция музея Powerhouse» . Архивировано из оригинала 10 августа 2016 года . Проверено 12 июня 2016 г.
- ^ «Системные технологии» . Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 3 мая 2012 года . Проверено 8 мая 2012 г.
- ^ Рэй, Тиффани (11 мая 2012 г.). «Фирма Temecula получает роль в проекте Джеймса Кэмерона» . Пресс-предприятие . Архивировано из оригинала 15 мая 2012 года . Проверено 17 мая 2012 г.
- ^ Майо, Пэт (9 апреля 2012 г.). «Кинорежиссер Джеймс Кэмерон пилотирует дно Марианской впадины благодаря Opto 22 компании Temecula» . Таймс Норт Каунти . Архивировано из оригинала 15 апреля 2012 года . Проверено 8 мая 2012 г.
- ^ «Производительность под давлением – готовая система SNAP PAC управляет DEEPSEA CHALLENGER во время исторического погружения Джеймса Кэмерона» . Опто 22. Архивировано из оригинала 29 сентября 2015 года . Проверено 8 мая 2012 г.
- ^ «Историческое возвращение Джеймса Кэмерона в Марианскую впадину основано на последних достижениях в области техники и технологий» (PDF) (пресс-релиз). Опто 22 . 3 апреля 2012 года . Проверено 8 мая 2012 г.
- ^ «У нас есть глубоководная подводная лодка» . Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 12 марта 2012 года . Проверено 8 мая 2012 г.
- ^ Берк, Луиза (16 апреля 2012 г.). «Инженеры WA слышат голос из глубины» . Западная Австралия. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 года . Проверено 25 июня 2014 г.
- ^ Робертс, Пол. «Голоса из глубин – Акустическая связь с подводной лодкой на дне Марианской впадины» (PDF) . Австралийское акустическое общество . Проверено 25 июня 2014 г.
- ^ Давид Бенюк (27 марта 2012 г.). «Инженер Тэсси в восторге от прыжка Кэмерона» . Сидней Морнинг Геральд . Проверено 27 марта 2012 г.
- ^ «Пилотная сфера Deepsea Challenger» . Дизайн и промышленность . Проверено 1 декабря 2012 г.
- ^ «Подфакты» . Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 14 сентября 2012 года . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ «Пилотная сфера» . Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 15 сентября 2012 года . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ «Системы и технологии» . Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 26 июля 2018 года . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ «Тогда и сейчас» . Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 6 мая 2018 года . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ «Джим совершает первое пилотируемое погружение» . Deepsea Challenge (National Geographic) . 31 января 2012 года. Архивировано из оригинала 12 марта 2012 года . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ «Камерный ад» . Deepsea Challenge (National Geographic) . 22 февраля 2012 года. Архивировано из оригинала 12 марта 2012 года . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ «У нас есть глубоководная подводная лодка» . Deepsea Challenge (National Geographic) . 23 февраля 2012 года. Архивировано из оригинала 12 марта 2012 года . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ «Истины после погружения раскрыты» . Deepsea Challenge (National Geographic) . 29 февраля 2012 года. Архивировано из оригинала 12 марта 2012 года . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ «Критический шаг» . Deepsea Challenge (National Geographic) . 28 февраля 2012 года. Архивировано из оригинала 14 марта 2012 года . Проверено 10 марта 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с Кэмерон, Джеймс (8 марта 2012 г.). «Тебе бы понравилось» . Национальное географическое общество . Архивировано из оригинала 23 марта 2012 года . Проверено 26 марта 2012 г.
- ^ «Океанские волны» . Deepsea Challenge (National Geographic) . 10 марта 2012 года. Архивировано из оригинала 15 марта 2012 года . Проверено 13 марта 2012 г.
- ^ «Улей работы» . Deepsea Challenge (National Geographic) . 18 марта 2012 года. Архивировано из оригинала 21 марта 2012 года . Проверено 21 марта 2012 г.
- ^ "Миссия в Марианской впадине на этих выходных?" . Deepsea Challenge (National Geographic) . 24 марта 2012 года. Архивировано из оригинала 26 марта 2012 года . Проверено 24 марта 2012 г.
- ^ «Кэмерон направляется на дно океана» . Гражданин Оттавы . 21 марта 2012 года. Архивировано из оригинала 24 марта 2012 года . Проверено 23 марта 2012 г.
- ^ Аллен, Пол Дж. (27 марта 2012 г.). «Твиты Пола Аллена из Challenger Deep» . Твиттер.com . Проверено 27 марта 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с Уильям Дж. Броуд (27 марта 2012 г.). «Режиссер Джеймс Кэмерон совершает поездку в самую глубокую точку Земли» . Бостон Глобус . Проверено 29 марта 2012 г.
- ^ «Глубоководная история Rolex» . deepseachallenge.com . Архивировано из оригинала 24 марта 2012 года . Проверено 1 апреля 2012 г.
- ^ «О Rolex Deepsea Challenge» . rolex.com . Архивировано из оригинала 3 апреля 2012 года . Проверено 1 апреля 2012 г.
- ^ «DEEPSEA CHALLENGE: краткий обзор фактов» . Deepsea Challenge (National Geographic) . Архивировано из оригинала 25 июня 2014 года . Проверено 29 июня 2014 г.
- ^ «Джеймс Кэмерон сотрудничает с WHOI» . Нэшнл Географик. 26 марта 2013 года . Проверено 27 марта 2013 г.
- ^ «Историческая подводная лодка, использовавшаяся Джеймсом Кэмероном, вероятно, сгорела в огне: официальные лица» . NBC Коннектикут . 23 июля 2015 года . Проверено 19 октября 2015 г.
- ^ Дрисколл, Шон Ф. (16 февраля 2016 г.). «Deepsea Challenger отправляется в Калифорнию на ремонт» . Кейп-Код Таймс . Проверено 31 мая 2017 г.
- ^ «Давление: Джеймс Кэмерон в бездну. Исследуйте DEEPSEA CHALLENGER» . Natural_History_Museum_of_Los_Angeles_County . 12 декабря 2022 года. Архивировано из оригинала 16 декабря 2022 года . Проверено 6 февраля 2023 г.
- ^ «Глубоководная подводная лодка Джеймса Кэмерона выставлена в Оттаве» . 29 августа 2023 г. Проверено 17 сентября 2023 г.
- ^ «Погружной аппарат Triton 36 000 для полной глубины океана» . Подводные лодки «Тритон». Архивировано из оригинала 29 марта 2012 года . Проверено 25 марта 2012 г.
- ^ «Виктор Весково и пассажиры совершают дополнительные погружения на глубину Челленджера» . rovplanet.com . 24 марта 2021 г. Проверено 21 февраля 2022 г.
- ↑ Virgin Oceanic, оперативная группа. Архивировано 27 сентября 2011 г. на Wayback Machine (по состоянию на 25 марта 2012 г.).
- ^ «Вирджин Океаник» . Вирджин Океаник . Проверено 1 марта 2012 г.
- ^ Мендик, Роберт; Николлс, Доминик (13 декабря 2014 г.). «Сэр Ричард Брэнсон спокойно откладывает план подводной лодки Virgin» . Телеграф . Проверено 15 декабря 2014 г.
- ^ «О ДОЭР Марин» . ДОЕР Морской пехотинец . Проверено 27 марта 2012 г.
- ^ Jump up to: а б «Глубокий поиск» . ДОЕР Морской пехотинец . Проверено 25 марта 2012 г.
- ^ «Китайская подводная лодка достигла самого глубокого места на Земле» . Интересный инжиниринг.com . 30 ноября 2020 г. Проверено 26 апреля 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- СМИ, связанные с Deepsea Challenger, на Викискладе?
- Официальный сайт
- Статья об использовании вычислительной гидродинамики в процессе проектирования Deepsea Challenger
- Видео NGS: возвращение Кэмерона из Бездны Челленджера
- Deepsea Challenge 3D на IMDb , документальный фильм канала National Geographic 2014 года .