FNRS-3

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
FNRS-3
FRNS III (HDR) 01.jpg
История аппарата
Флаг государства Франция Франция
Спуск на воду 1953
Выведен из состава флота 1970-е ?
Современный статус Корабль-памятник в Тулоне
Основные характеристики
Скорость (подводная) 15 м/мин или 1/2 узла
Рабочая глубина погружения до 4 000 м
Предельная глубина погружения 4 050 м
Экипаж 2 чел.
Автономность аварийная 24 часа
Размеры
Сухой вес 28 600 кг
Длина наибольшая (по КВЛ) 1 600 мм
Ширина корпуса наиб. 3 350 мм
Силовая установка
две группы аккумуляторов и два электродвигателя мощностью по 1 л.с.

FNRS-3 — второй в мире батискаф. Первый в мире батискаф, который совершил десятки глубоководных погружений и с борта которого проведено большое количество научных исследований. Был в составе ВМФ Франции с 1953 года.

Первый в мире батискаф FNRS-2 был экспериментальный и совершил только два погружения. Судно также имело серьёзные конструктивные недостатки. После того как в 1948 году FNRS-2 был повреждён при буксировке в штормовую погоду, Бельгийский Национальный Фонд Научных Исследований (Fonds National de la Recherche Scientifique, FNRS) отказался от финансирования доработки батискафа и в 1950 году было подписано соглашение с ВМС Франции, согласно которому ВМС Франции обязывалось построить новый батискаф с использованием гондолы FNRS-2 и становилось его собственником после трёх успешных погружений. Разработку батискафа FNRS-3 возглавил Инженер Корабельного корпуса Гемп, а Огюст Пикар и Макс Козинс были приглашены в качестве научно-технических консультантов. В 1951 году командиром строящегося судна был назначен Жорж Уо.

В 1952 году Пикар принимает предложение возглавить строительство нового итальянского батискафа «Триест» и дальнейшая разработка FNRS-3 проводится инженерами Корабельного корпуса Тулонского арсенала самостоятельно. Вскоре Гемп переводится в Индокитай и проектирование батискафа возглавляет Пьер Вильм.

3 июня 1953 года батискаф спущен на воду и 18 июня делает первое пробное погружение на глубину 28 метров. Затем последовал ряд погружений, как успешных, так и неудачных (перегорали электрические предохранители, сбрасывались аккумуляторы и балласт, батискаф аварийно всплывал), и 24 сентября преставители Бельгии официально передали аппарат ВМФ Франции.

15 февраля 1954 года FNRS-3 погрузился на глубину 4 050 метров близ Дакара, побив рекорд Пикара 1953 года, установленный при погружении батискафа «Триест» на глубину 900 метров. Этот рекорд продержался до 1959 года, пока «Триест» не совершил рекордное погружение в Марианской впадине на глубину 10 919 метров.

В 1954 году было совершено 10 погружений на глубину до 2 300 м, за период с 1955 по 1957 год батискаф совершил 27 научных погружений в Средиземном море и в Атлантическом океане. В 1958 году батискаф был арендован Японией, японские учёные погружались у северо-восточной части острова Хонсю.

В 1961 году на смену FNRS-3 пришёл батискаф «Архимед».

После выработки ресурса (металл гондолы «устал») FNRS-3 был установлен как корабль-памятник в Тулоне.

Конструкция батискафа FNRS-3[править | править исходный текст]

Схема батискафа ФНРС-3.JPG


1 — нос
2 и 6 — цистерны водяного балласта
3 — открытая рубка
4 — палубный люк
5 — заполняемая водой шахта
7 — корма
8 и 18 — отсеки, заполненные бензином
9 и 14 — аварийный балласт
10 — «вестибюль»
11 — люк в гондолу (с иллюминатором)
12 — «клетка»
13 — гондола
15 — бункеры с «дробью»
16 — иллюминатор
17 — прожектор
19 — компенсирующий отсек
20 — гайдроп


FNRS-3, спуск на воду
Гондола батискафа FNRS-3

Батискаф FNRS-3 в отличие от FNRS-2 имеет выраженные нос и корму.

Корпус поплавка состоит из судового набора и обшит стальными листами толщиной около 5 мм. В корпусе расположены две группы (носовая и кормовая) отсеков с бензином (бензин имеет плотность около 700 кг/м3, морская вода имеет плотность около 1 030 кг/м3). Бензин и морская вода не сообщаются друг с другом, разделены перегородкой типа сильфона, давление океанских глубин передаётся на бензин. Эластичная перегородка позволяет бензину сжиматься на глубине, таким образом, металл поплавка батискафа испытывает только механические нагрузки при движении судна, гидростатическое давление внутри и снаружи поплавка полностью компенсировано. Центральный отсек — компенсирующий, частично (сверху) заполненный бензином и частично (снизу) заполненный морской водой (вода и бензин не смешиваются друг с другом). Часть бензина для уменьшения плавучести может быть выпущена за борт, его место занимает вода. Под верхней палубой находятся цистерны водяного балласта, затапливаемые при погружении, в подводном положении свободно сообщаются с забортной водой.

Для уменьшения бортовой качки при плавании на поверхности по обоим бортам поплавка в нижней его части установлены боковые кили.

Под днищем поплавка находится «клетка», в которой находится гондола (прочный корпус).

Гондола батискафа FNRS-3 имеет сферическую форму, состоит из двух полусфер. Каждая полусфера отлита, прокована и обработана на прецизионном токарном карусельном станке. Особенно тщательно обработан стык, отверстия люка, иллюминаторов и кабельных вводов. Полусферы склеены между собой эпоксидной смолой и стянуты стальными лентами.

Сфера — геометрическое тело, имеющее наибольший объём при наименьшей площади поверхности. Полая сфера при равной толщине стенок (в сравнении, например, с параллелепипедом или цилиндром равного объёма) будет иметь меньшую массу. Также сфера обладает абсолютной симметрией, для сферического прочного корпуса легче всего сделать инженерные расчёты.

Так как на больших глубинах огромное давление воды сжимает гондолу, её наружный и внутренний диаметр несколько уменьшается. Поэтому гондола крепится к «клетке» поплавка стальными лентами, допускающими некоторое смещение. Вся аппаратура внутри гондолы не прикреплена к стенкам, а смонтирована на раме, позволяющей стенкам беспрепятственно сближаться.

В гондолу ведёт запирающийся на болты люк, имеющий форму усечённого конуса, наружный диаметр 550 мм, внутренний диаметр 430 мм, толщина 150 мм. В люк встроен иллюминатор, через него экипаж наблюдал, вытеснена ли вода из шахты перед открыванием входного люка. Второй иллюминатор расположен строго симметрично первому. Иллюминаторы изготовлены из плексигласа, имеют форму усечённого конуса, малым основанием направленным внутрь, наружный диаметр 400 мм, внутренний диаметр 100 мм, толщина 150 мм. Отверстия для кабельных вводов также имеют форму усечённого конуса. Электрические кабели впаяны в пластмассовые конические пробки. Таким образом, чем больше забортное давление воды, тем сильнее люк, иллюминаторы и пробки электрических кабелей прижимаются к полусфере.

В гондоле находятся баллоны с сжатым кислородом, приборы системы жизнеобеспечения и управления, научные приборы, приборы связи, аварийные аккумуляторы, места для двух членов экипажа.

С верхней палубы в гондолу ведёт шахта с трапом, соединённая с гондолой «вестибюлем», обеспечивающим герметичное прилегание гондолы к шахте (компенсирует подвижность гондолы на больших глубинах). Верхний люк шахты окружает открытая рубка. При погружении шахта затапливается, в подводном положении свободно сообщается с забортной водой.

На рубке батискафа FNRS-3 установлена мачта с радиоантенной, навигационными огнями и уголковым отражателем, облегчающим поиск всплывшего судна радиолокаторами кораблей сопровождения. На верхней палубе на отдельной мачте установлен магнитный компас, показания которого воспроизводятся в гондоле электрическим репитером.

Скорость спуска и подъём батискафа на поверхность регулировалась сбрасыванием основного балласта в виде стальной или чугунной дроби, находящейся в двух воронкообразных бункерах. В самом узком месте воронки стояли электромагниты, при протекании электрического тока под действием магнитного поля дробь как бы «затвердевала», при отключении тока она высыпалась. Бункеры находились над гондолой, высыпающаяся дробь «щёлкала» по прочному корпусу, экипаж контролировал процесс опорожнения бункеров «на слух». К нижней части корпуса поплавка подвешены на раскрывающихся замках две группы аварийного балласта. От раскрытия замки удерживались электромагнитами, для сброса достаточно было отключить электрический ток. Если аккумуляторы разряжались — автоматически происходил сброс и батискаф начинал подъём на поверхность.

Электропитание батискаф получал от двух групп аккумуляторов, установленных в боковых нишах поплавка. Изолирующая жидкость окружала аккумуляторные банки и электролит, на неё через мембрану передавалось давление забортной воды. Аккумуляторы не разрушались на огромной глубине. Аккумуляторы можно было сбросить, отключив ток в электромагнитах замков. На фотографиях видны направляющие, по которым батареи сбрасывались за борт. Если аккумуляторы разряжались — автоматически происходил сброс и батискаф начинал подъём на поверхность.

Движение батискафу сообщали два электромотора, движители — гребные винты. Электродвигатели защищались таким же способом, как и аккумуляторные батареи. Руль у батискафа отсутствовал. Поворот производился включением только одного двигателя, разворот почти на месте — работой двигателей в разные стороны. В подводном положении батискаф двигался кормой вперёд.

К «клетке» гондолы прикреплялись приборы освещения и гайдроп — якорная цепь (на FNRS-2 использовался расплетённый стальной канат). Когда батискаф приближался к морскому дну, нижний свободно свисающий конец гайдропа ложился на дно, часть его веса «снималась» с корпуса батискафа, увеличивалась плавучесть. В определённый момент плавучесть становилась «нулевой» и подводный аппарат неподвижно зависал на некотором расстоянии от дна. При необходимости аварийного всплытия гайдроп можно было сбросить (замки с электромагнитами).

Технические характеристики батискафа FNRS-3[править | править исходный текст]

  • Диаметр гондолы:
    • наружный 2 180 мм;
    • внутренний 2 000 мм;
    • толщина стенок 90 мм.
  • Ёмкость поплавка — 78 000 литров бензина.
  • Вес гондолы в воздухе — 10 т.
  • Вес гондолы в воде — 5 т.
  • Экипаж батискафа — 2 человека.
  • Расчётная глубина погружения — до 4 000 м.

Погружение и всплытие[править | править исходный текст]

Если погружение совершалось недалеко от морского порта, FNRS-3 готовился к погружению в гавани, затем буксировался судном обеспечения. Если погружение совершалось далеко от порта, батискаф доставлялся в трюме судна-носителя.

  • Батискаф стоял в трюме судна обеспечения, судовым краном спускался на воду.
  • Отсеки поплавка заполнялись бензином, балластные бункеры заполнялись стальной дробью.
  • Экипаж доставлялся на борт батискафа на надувной лодке, занимал место в гондоле, закрывал люк. Сопровождающие аквалангисты закрывали входной люк в шахту, отсоединяли электрический кабель, открывали клапаны шахты и цистерн водяного балласта. Батискаф начинал спуск, водолазы должны были сопровождать его примерно до глубины 40 метров.
  • Так как на большой глубине бензин сжимается в большей степени, чем вода, уменьшается плавучесть, увеличивается скорость спуска. Для поддержания постоянной скорости спуска экипаж должен дозированно сбрасывать балласт (стальную дробь). Если батискаф входил в слой воды с высокой плотностью, он «зависал», чтобы продолжить спуск, нужно было выпустить часть бензина из компенсирующего отсека.
  • По достижению нужной глубины часть балласта сбрасывалась, батискаф «зависал» в толще воды.
  • Сбрасывался весь балласт, батискаф начинал подъём. Все корабли сопровождения, получив сообщение о подъёме, обязаны были отойти от предполагаемого места всплытия, чтобы избежать случайного столкновения.
  • На поверхности экипаж или встречающие аквалангисты продували сжатым воздухом шахту и цистерны водяного балласта, открывались люки, экипаж эвакуировался на корабль сопровождения.
  • Батискаф или буксировался в порт, или бензин перекачивался в цистерны судна-носителя, судовой кран поднимал батискаф из воды и ставил его в трюм.

См. также[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]

  • Пьер де Латиль. От наутилуса до батискафа. Москва. 1963.
  • М. Н. Диомидов, А. Н. Дмитриев Покорение глубин. — Ленинград: Судостроение, 1964. — С. 233-237. — 379 с.