Unterwasserfahrzeug: Klassifizierung, Beschreibung und Zweck

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Unterwasserfahrzeug: Klassifizierung, Beschreibung und Zweck
Unterwasserfahrzeug: Klassifizierung, Beschreibung und Zweck
Anonim

Dieser Begriff wird oft verwendet, um solche Fahrzeuge von U-Booten zu trennen. Im allgemeinen Sprachgebrauch kann der Ausdruck "U-Boot" jedoch verwendet werden, um ein Schiff zu beschreiben, das nach technischer Definition eigentlich ein Tauchboot ist.

Es gibt viele Arten solcher Ausrüstung, darunter sowohl hausgemachte als auch industrialisierte Fahrzeuge, die auch als ferngesteuerte Fahrzeuge oder ROVs bekannt sind. Sie haben weltweit viele Anwendungen, insbesondere in Bereichen wie Ozeanografie, Unterwasserarchäologie, Meeresforschung, Tourismus, Wartung und Restaurierung von Ausrüstung und Unterwasservideografie.

Tauchboot "Triton"
Tauchboot "Triton"

Verlauf

Das erste U-Boot wurde 1775 vom amerikanischen Erfinder David Bushnell entworfen und gebaut, um während des amerikanischen Unabhängigkeitskrieges Sprengladungen an feindliche Schiffe zu liefern. Das Gerät mit dem Namen "Bushnell's Turtle" war ein ovales Gefäß aus Holz und Kupfer. Es enthält mit Wasser gefüllte Tanks (zum Eintauchen), die dann mithilfe einer Anleitung geleert wurdenpumpen, um an die Oberfläche zu schwimmen. Der Bediener verwendete zwei Handpropeller, um sich vertikal oder seitlich unter Wasser zu bewegen. Das Fahrzeug hatte kleine Glasfenster oben und leuchtendes Holz, das am Körper befestigt war, damit es im Dunkeln betrieben werden konnte.

Gerät unter Wasser
Gerät unter Wasser

Die Bushnell Turtle wurde erstmals am 7. September 1776 im Hafen von New York eingesetzt, um das britische Flaggschiff HMS Eagle anzugreifen. Zu dieser Zeit bediente Sergeant Ezra Lee dieses Tauchboot. Lee brachte die Schildkröte erfolgreich an die Unterseite des Rumpfes der Eagle, konnte die Ladung jedoch aufgrund starker Wasserströmungen nicht setzen. Damit endete die Geschichte dieser Transportmittel aber noch nicht.

Funktionen

Neben der Größe besteht der wichtigste technische Unterschied zwischen einem Tauchboot und einem U-Boot darin, dass ersteres nicht vollständig autonom ist und möglicherweise auf eine Hilfseinrichtung oder ein Schiff angewiesen ist, um Treibstoff und Atemgase nachzufüllen. Einige Fahrzeuge arbeiten mit einem "Tether" oder einer "Nabelschnur", während sie mit dem Tender (U-Boot, Überwasserschiff oder Plattform) verbunden bleiben. Sie haben tendenziell eine geringere Reichweite und funktionieren hauptsächlich unter Wasser, da die meisten an der Oberfläche nutzlos sind. U-Boote (U-Boote) können mehr als 10 km (6 Meilen) unter die Wasseroberfläche tauchen.

U-Boote können relativ klein sein, nur eine kleine Besatzung enth alten und keine Wohnräume haben. Sie haben oft ein sehr flinkes Design, das mit Propellerschrauben oder -schrauben ausgestattet istPumpen.

Technologie

Es gibt fünf Haupttechnologien, die beim Design von Tauchbooten verwendet werden. Unipolare Geräte haben einen unter Druck stehenden Körper, während ihre Passagiere unter normalem atmosphärischem Druck stehen. Sie h alten problemlos einem hohen Wasserdruck stand, der um ein Vielfaches höher ist als der interne.

Unterwasserfahrzeug im Kino
Unterwasserfahrzeug im Kino

Eine andere Technologie namens Umgebungsdruck hält die gleiche Last innerhalb und außerhalb des Behälters aufrecht. Dies verringert den Druck, dem der Rumpf standh alten muss.

Die dritte Technologie ist das "nasse U-Boot". Der Begriff bezieht sich auf ein Fahrzeug mit einem überfluteten Innenraum. Sowohl im Wasser als auch in atmosphärischen Umgebungen ist keine Tauchausrüstung erforderlich, die Passagiere können normal atmen, ohne zusätzliche Geräte zu tragen.

Aufzeichnungen

Unterwasserfahrzeuge können aufgrund der Kabelzugkraft in große Tiefen tauchen. Bathyscaphe Trieste erreichte 1960 als erster den tiefsten Teil des Ozeans (fast 11 km (7 Meilen) unter der Oberfläche) am Grund des Marianengrabens.

China war mit seinem Jiaolong-Projekt im Jahr 2002 nach den USA, Frankreich, Russland und Japan das fünfte Land, das einen Mann 3.500 Meter unter den Meeresspiegel schickte. Am Morgen des 22. Juni 2012 stellte die Lade- und Entladeanlage von Jiaolong einen Tieftauchrekord auf, als drei Personen 22.844 Fuß (6.963 Meter) in den Pazifischen Ozean abtauchten.

Autonomes Unterwasserfahrzeug
Autonomes Unterwasserfahrzeug

Zu den bekanntesten und am längsten laufenden Tauchbooten gehört das Tiefsee-Forschungsschiff DSV Alvin, das mit 3 Mann besetzt ist und in Tiefen von bis zu 4.500 Metern (14.800 Fuß) tauchen kann. Es gehört der United States Navy, wird von der WHOI betrieben und hat seit 2011 über 4.400 Tauchgänge absolviert.

James Cameron machte am 26. März 2012 einen Rekordtauchgang auf den Grund des Challenger Deep, dem tiefsten bekannten Punkt des Marianengrabens. Camerons U-Boot hieß Deepsea Challenger und erreichte eine Tiefe von 10.908 Metern (35.787 Fuß).

Neueste Nachrichten

Vor kurzem haben Privatfirmen in Florida eine Reihe von Triton-U-Booten herausgebracht. SEAmagine Hydrospace, Sub Aviator Systems (oder SAS) und die niederländische Firma Worx haben kleine U-Boote für Tourismus und Erkundung entwickelt.

Ein kanadisches Unternehmen namens Sportsub baut seit 1986 private Freizeit-U-Boote mit offenen Bodenstrukturen (teilweise überflutete Cockpits).

Funktionale Ansichten

Kleine unbemannte Unterwasserfahrzeuge, sogenannte "Marine Remotely Operated Vehicles" oder MROVs, werden heutzutage häufig verwendet, um in Wasser zu operieren, das zu tief oder zu gefährlich für Taucher ist.

Solche Fahrzeuge helfen bei der Reparatur von Offshore-Ölplattformen und befestigen Kabel an versunkenen Schiffen, um sie anzuheben. Diese ferngesteuerten Fahrzeuge sind durch ein Kabel (dickes Kabel, das Strom und Kommunikation liefert) mit einem Kontrollzentrum auf dem Schiff verbunden. Bediener auf dem Schiff sehen sich die vom Roboter zurückgesendeten Videobilder an und können die Propeller und den Arm des Fahrzeugs steuern. Mit einem solchen Fahrzeug wurde die untergetauchte Titanic untersucht.

Japanisches Tauchboot
Japanisches Tauchboot

Bathyscaphes

Die Bathyscaphe ist ein Tiefsee-U-Boot mit Eigenantrieb, das aus einer Mannschaftskabine besteht, ähnlich einer Bathysphere, aber unter einem Schwimmer aufgehängt ist und nicht an einem Oberflächenkabel, wie im klassischen Bathysphere-Design. Viele sehen darin eine Art selbstfahrendes Tauchboot.

Sein Schwimmer ist mit Benzin gefüllt, leicht zugänglich, schwimmfähig und sehr langlebig. Durch die Inkompressibilität des Kraftstoffs können Tanks sehr einfach gebaut werden, da die Drücke innerhalb und außerhalb der Tanks ausgeglichen sind. Auch haben die Tanks nicht die Aufgabe, Druckabfällen vollständig standzuh alten, während das Cockpit auf eine enorme Belastung ausgelegt ist. Der Auftrieb an der Oberfläche kann leicht verringert werden, indem Benzin durch Wasser ersetzt wird, das dichter ist.

Etymologie

Auguste Picard, Erfinder der ersten Bathyscaphe, prägte den Namen "Bathyscaphe" mit den altgriechischen Wörtern βαθύς bathys ("tief") und σκάφος skaphos ("Schiff" / "Schiff").

Betrieb

Um abzusteigen, flutet das Bathyscaphe Lufttanks mit Meerwasser. Aber im Gegensatz zu einem U-Boot kann die Flüssigkeit in seinen gefluteten Tanks nicht mit Druckluft zum Aufsteigen verdrängt werden. Dies liegt daran, dass der Wasserdruck in der Tiefe für dieDas Schiff wurde entwickelt, um zu funktionieren, zu groß.

Zum Beispiel ist der Druck am Boden der Challenger Deep – dem Tauchboot, auf dem James Cameron selbst gesegelt ist – mehr als das Siebenfache des Drucks in einer Standard-Druckgasflasche vom Typ H. Dieses Tauchboot verwendete Eisengewichte für das Gleichgewicht. Container mit ihnen bestehen aus einem oder mehreren Zylindern, die während des gesamten Tauchgangs unten offen sind, und die Ladung wird von einem Elektromagneten an Ort und Stelle geh alten. Es ist ein ausfallsicheres Gerät, da es keine Leistungsverstärkung benötigt.

Tauchfähiges Modell
Tauchfähiges Modell

Geschichte der Bathyscaphen

Das erste Bathyscaphe hieß FNRS-2 - nach der National Recreational Research Foundation - und wurde von 1946 bis 1948 von Auguste Picard in Belgien gebaut. FNRS-1 war der Ballon, mit dem Picard 1938 in die Stratosphäre gehoben wurde.

Die Bewegung der ersten Bathyscaphe wurde durch batteriebetriebene Elektromotoren gewährleistet. Der Float betrug 37.850 Liter Flugbenzin. Es hatte keinen Zugangstunnel. Die Kugel musste an Deck geladen und entladen werden. Die ersten Reisen sind ausführlich in Jacques Cousteaus Buch The Quiet World beschrieben. Wie es in der Geschichte heißt: "Das Schiff hielt dem Druck der Tiefe gelassen stand, wurde aber von einer leichten Bö zerstört." Das FNRS-3 war ein neues Tauchboot, das die Besatzungskugel des beschädigten FNRS-2 und einen neuen, größeren 75.700-Liter-Schwimmer verwendete.

Das zweite Piccard Bathyscaphe wurde 1957 von der US Navy aus Italien gekauft. Es hatte zwei Ladungen mit Ballastwasser und elf Auftriebstanks,mit 120.000 Liter Benzin. Später wurde das Tauchboot Poseidon erfunden.

Im Jahr 1960 erreichte ein Tauchboot mit Picards Sohn Jacques und Lieutenant Don Walsh den tiefsten bekannten Ort auf der Erdoberfläche, die Challenger Deep im Marianengraben. Bordsysteme zeigten eine Tiefe von 37.800 Fuß (11.521 m) an, aber diese wurde später auf 35.813 Fuß (10.916 m) korrigiert, um Änderungen durch Salzgeh alt und Temperatur zu berücksichtigen.

Der Apparat war mit einer mächtigen Energiequelle ausgestattet, die, indem sie einen kleinen Fisch wie eine Flunder beleuchtete, die Frage aufwarf, ob Leben in einer solchen Tiefe in völliger Abwesenheit von Licht existierte. Die Besatzung des Tauchboots stellte fest, dass der Boden aus Diatomeenschlamm bestand, und berichtete, dass sie eine Art sohlenähnliche Flunder gesehen habe, die etwa 30 cm lang und 6 Zoll breit sei und auf dem Meeresboden liege.

1995 schickten die Japaner ein autonomes Unterwasserfahrzeug in die gleiche Tiefe, aber es ging später auf See verloren. Im Jahr 2009 schickte ein Team der Woods Hole Oceanographic Institution ein Roboter-U-Boot namens Nereus auf den Grund des Grabens.

Deutsches Tauchboot
Deutsches Tauchboot

Erfindung der Bathysphäre

Die Bathysphere (aus dem Griechischen βαθύς, bana, „tief“und σφαῖρα, sfire, „Sphäre“) war ein einzigartiges kugelförmiges Tiefsee-U-Boot, das ferngesteuert und mit einem H alteseil in den Ozean hinabgelassen wurde. Sie wurde von 1930 bis 1934 bei einer Reihe von Tauchgängen vor der Küste von Bermuda eingesetzt.

Die Bathysphere wurde 1928 entworfenund 1929 vom amerikanischen Ingenieur Otis Barton und wurde dadurch berühmt, dass der Naturforscher William Beebe damit die Unterwasserwelt untersuchte. Von ihrer Struktur her ähnelt die Bathysphäre einem Torpedo-Tauchboot.

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