Šis termins bieži tiek lietots, lai atdalītu šādus transportlīdzekļus no zemūdenēm. Tomēr parasti frāzi "zemūdene" var izmantot, lai aprakstītu kuģi, kas pēc tehniskās definīcijas faktiski ir zemūdens kuģis.
Ir daudz šādu iekārtu veidu, tostarp gan paštaisītas, gan rūpnieciski ražotas amatniecības, ko citādi dēvē par tālvadības transportlīdzekļiem vai ROV. Tiem ir daudz pielietojumu visā pasaulē, jo īpaši tādās jomās kā okeanogrāfija, zemūdens arheoloģija, okeāna izpēte, tūrisms, aprīkojuma apkope un atjaunošana, kā arī zemūdens video.
Vēsture
Pirmo zemūdeni 1775. gadā projektēja un uzbūvēja amerikāņu izgudrotājs Deivids Bušnels, lai Amerikas Neatkarības kara laikā piegādātu sprādzienbīstamus lādiņus ienaidnieka kuģiem. Ierīce, kas nodēvēta par "Bušneļa bruņurupuci", bija ovāls trauks, kas izgatavots no koka un vara. Tajā ir tvertnes, kas piepildītas ar ūdeni (iegremdēšanai), un pēc tam tās tika iztukšotas, izmantojot rokasgrāmatusūknis, lai uzpeldētu uz virsmas. Operators izmantoja divus rokas dzenskrūves, lai pārvietotos vertikāli vai sāniski zem ūdens. Kuģa augšpusē bija nelieli stikla logi, un korpusam bija piestiprināts gaismas koks, lai to varētu darbināt tumsā.
Bushnell Turtle pirmo reizi tika nodots ekspluatācijā 1776. gada 7. septembrī Ņujorkas ostā, lai uzbruktu Lielbritānijas vadošajam kuģim HMS Eagle. Tajā laikā seržants Ezra Lī vadīja šo zemūdens kuģi. Lī veiksmīgi nogādāja Bruņurupuci līdz Ērgļa korpusa apakšai, taču spēcīgo ūdens straumju dēļ nevarēja iestatīt lādiņu. Tomēr šo transporta veidu vēsture ar to nebeidzās.
Funkcijas
Papildus izmēram galvenā tehniskā atšķirība starp zemūdeni un zemūdeni ir tāda, ka pirmā nav pilnībā autonoma un var paļauties uz atbalsta iekārtu vai kuģi, lai papildinātu degvielu un elpceļus. Daži transportlīdzekļi darbojas ar "siksnu" vai "nabassaiti", vienlaikus paliekot savienoti ar konkursu (zemūdene, virszemes kuģis vai platforma). Viņiem parasti ir mazāks darbības rādiuss, un tie galvenokārt darbojas zem ūdens, jo lielākā daļa no tiem ir bezjēdzīgi uz virsmas. Zemūdenes (zemūdenes) spēj iegremdēties vairāk nekā 10 km (6 jūdzes) zem ūdens virsmas.
Zemūdenes var būt salīdzinoši mazas, tajās var būt tikai neliela apkalpe, un tām nav dzīvojamo telpu. Tiem bieži ir ļoti veikls dizains, kas aprīkots ar dzenskrūves vaisūkņi.
Tehnoloģijas
Ir piecas galvenās tehnoloģijas, ko izmanto zemūdens kuģu projektēšanā. Unipolārajām ierīcēm ir zem spiediena korpuss, savukārt to pasažieriem ir normāls atmosfēras spiediens. Tie viegli iztur augstu ūdens spiedienu, kas daudzkārt pārsniedz iekšējo spiedienu.
Cita tehnoloģija, ko sauc par apkārtējās vides spiedienu, uztur tādu pašu slodzi gan trauka iekšpusē, gan ārpusē. Tas samazina spiedienu, kas korpusam jāiztur.
Trešā tehnoloģija ir "slapjā zemūdene". Šis termins attiecas uz transportlīdzekli ar appludinātu salonu. Gan ūdenī, gan atmosfērā nav nepieciešams izmantot AKVAIRA aprīkojumu, pasažieri var normāli elpot, nevalkājot nekādas papildu ierīces.
Ieraksti
Kabeļu vilces dēļ zemūdens transportlīdzekļi var ienirt lielā dziļumā. Bathyscaphe Trieste bija pirmais, kas sasniedza okeāna dziļāko daļu (gandrīz 11 km (7 jūdzes) zem virsmas) Marianas tranšejas dibenā 1960. gadā.
Ķīna ar savu Jiaolong projektu 2002. gadā bija piektā valsts, kas nosūtīja vīrieti 3500 metrus zem jūras līmeņa, aiz ASV, Francijas, Krievijas un Japānas. 2012. gada 22. jūnija rītā Jiaolong iekraušanas un izkraušanas iekārta uzstādīja dziļas niršanas rekordu, kad trīs cilvēki nolaidās 22 844 pēdas (6963 metri) Klusajā okeānā.
Vispazīstamāko un visilgāk darbojošos zemūdens kuģu vidū ir dziļūdens pētniecības kuģis DSV Alvin, kurā ir 3 cilvēku apkalpe un kas spēj ienirt līdz pat 4500 metru (14 800 pēdu) dziļumā. Tas pieder Amerikas Savienoto Valstu Jūras spēkiem, to pārvalda WHOI, un kopš 2011. gada tas ir pabeidzis vairāk nekā 4400 niršanas.
Džeimss Kamerons 2012. gada 26. martā veica rekordlielu ieniršanu Challenger Deep, dziļākajā zināmajā Marianas tranšejas punktā. Kamerona zemūdene tika saukta par Deepsea Challenger, un tā sasniedza 10 908 metrus (35 787 pēdas).
Jaunākās ziņas
Pavisam nesen Floridas privātie uzņēmumi ir izlaiduši Triton zemūdeņu sēriju. SEAmagine Hydrospace, Sub Aviator Systems (vai SAS) un Nīderlandes uzņēmums Worx ir izstrādājuši nelielas zemūdenes tūrismam un izpētei.
Kanādas uzņēmums Sportsub kopš 1986. gada būvē personīgās atpūtas zemūdenes ar atvērtām grīdas konstrukcijām (daļēji applūdušas kabīnes).
Funkcionālie skati
Mazie bezpilota zemūdens transportlīdzekļi, ko sauc par "Jūras tālvadības transportlīdzekļiem" jeb MROV, mūsdienās tiek plaši izmantoti, lai darbotos ūdenī, kas ir pārāk dziļš vai pārāk bīstams nirējiem.
Šādi transportlīdzekļi palīdz salabot jūrā esošās naftas platformas un piestiprina kabeļus nogrimušajiem kuģiem, lai tos paceltu. Šie tālvadības transportlīdzekļi ir pievienoti kuģa vadības centram ar saiti (biezu kabeli, kas nodrošina barošanu un sakarus). Operatori uz kuģa skatās no robota nosūtītos video attēlus un var vadīt transportlīdzekļa dzenskrūves un roku. Iegremdēto Titāniku pētīja tieši šāds transportlīdzeklis.
Batiskafi
Batiskafs ir pašpiedziņas dziļjūras zemūdene, kas sastāv no apkalpes kabīnes, kas ir līdzīga batisfērai, bet ir piekārta zem pludiņa, nevis ar virsmas kabeli, kā tas ir klasiskajā batisfēras dizainā. Daudzi to uzskata par pašpiedziņas zemūdens transportlīdzekļa veidu.
Tā pludiņš ir piepildīts ar benzīnu, viegli pieejams, peldošs un ļoti izturīgs. Degvielas nesaspiežamība nozīmē, ka tvertnes var ļoti viegli uzbūvēt, jo spiediens tvertnēs un ārpus tām ir līdzsvarots. Tāpat tvertnēm nav uzdevums pilnībā izturēt jebkādus spiediena kritumus, savukārt kabīne ir veidota tā, lai izturētu milzīgu slodzi. Peldspēju uz virsmas var viegli samazināt, aizstājot benzīnu ar ūdeni, kas ir blīvāks.
Etimoloģija
Auguste Picard, pirmā batiskafa izgudrotājs, izdomāja nosaukumu "batiskafs", izmantojot sengrieķu vārdus βαθύς batys ("dziļi") un σκάφος skaphos ("kuģis" / "kuģis").
Operācija
Lai nokāptu, batiskafs pārpludina gaisa tvertnes ar jūras ūdeni. Bet atšķirībā no zemūdenes, šķidrumu tās applūdušajās tvertnēs nevar izspiest ar saspiestu gaisu, lai tas paceltos. Tas ir saistīts ar to, ka ūdens spiediens dziļumā, par kurukuģis bija paredzēts darbam, pārāk liels.
Piemēram, spiediens Challenger Deep - zemūdens kuģa, ar kuru brauca pats Džeimss Kamerons - apakšā vairāk nekā septiņas reizes pārsniedz spiedienu standarta H tipa saspiestās gāzes balonā. Šajā zemūdens kuģī tika izmantoti dzelzs atsvari līdzsvara nodrošināšanai.. Konteineri ar tiem sastāv no viena vai vairākiem cilindriem, kas ir atvērti apakšā visu niršanas laiku, un kravu notur elektromagnēts. Tā ir droša ierīce, jo tai nav nepieciešama jaudas palielināšana.
Batiskafu vēsture
Pirmais batiskafs tika nosaukts FNRS-2 - Nacionālā atpūtas pētniecības fonda vārdā, un to Beļģijā no 1946. gada līdz 1948. gadam uzbūvēja Ogists Pikars. FNRS-1 bija balons, ko izmantoja, lai 1938. gadā paceltu Pikardu stratosfērā.
Pirmā batiskafa kustību nodrošināja ar akumulatoru darbināmi elektromotori. Pludiņā bija 37 850 litri aviācijas benzīna. Tam nebija piekļuves tuneļa. Sfēra bija jāiekrauj un jāizkrauj uz klāja. Pirmie braucieni ir sīki aprakstīti Žaka Kusto grāmatā Klusā pasaule. Kā vēsta stāsts, "kuģis mierīgi izturēja dziļuma spiedienu, taču to iznīcināja neliela smaile". FNRS-3 bija jauns zemūdens kuģis, kas izmantoja bojātā FNRS-2 apkalpes sfēru un jaunu lielāku 75 700 litru pludiņu.
Otro Piccard batiskafu ASV flote iegādājās no Itālijas 1957. gadā. Tajā bija divas kravas ar balasta ūdeni un vienpadsmit peldspējas tvertnes,kas satur 120 000 litru benzīna. Vēlāk tika izgudrots zemūdens kuģis Poseidon.
1960. gadā zemūdens kuģis, kurā atradās Pikara dēls Žaks un leitnants Dons Volšs, sasniedza dziļāko zināmo vietu uz Zemes virsmas - Challenger dziļumu Marianas tranšejā. Borta sistēmas norādīja uz 37 800 pēdu (11 521 m) dziļumu, taču vēlāk tas tika labots uz 35 813 pēdām (10 916 m), lai ņemtu vērā sāļuma un temperatūras izraisītās izmaiņas.
Aparāts bija aprīkots ar jaudīgu enerģijas avotu, kas, izgaismojot mazu zivtiņu kā plekstu, radīja jautājumu par to, vai dzīvība pastāv tādā dziļumā, pilnībā trūkstot gaismas. Iegremdējamā kuģa apkalpe atzīmēja, ka diatomīta grunts sastāvēja no diatomīta dūņām, un ziņoja, ka ir redzējuši jūras dibenā mēlei līdzīgu pleksti, kura garums ir aptuveni 1 pēda un diametrs 6 collas.
1995. gadā japāņi nosūtīja autonomu zemūdens transportlīdzekli tādā pašā dziļumā, taču vēlāk tas tika pazaudēts jūrā. 2009. gadā komanda no Woods Hole Okeanogrāfijas iestādes nosūtīja robotizētu zemūdeni ar nosaukumu Nereus uz tranšejas dibenu.
Batisfēras izgudrojums
The Bathysphere (no grieķu valodas βαθύς, bana, "dziļi" un σφαῖρα, sfire, "sfēra") bija unikāla sfēriska dziļjūras zemūdene, kas tika attālināti kontrolēta un nolaista okeānā ar piesietu. Viņa tika izmantota vairākās niršanas sērijās pie Bermudu salu krastiem no 1930. līdz 1934. gadam.
Batisfēra tika izstrādāta 1928. gadāun 1929. gadā amerikāņu inženieris Otiss Bārtons un kļuva slavens, pateicoties tam, ka dabaszinātnieks Viljams Bībe to izmantoja zemūdens savvaļas dzīvnieku pētīšanai. Pēc savas struktūras batisfēra ir tuvu iegremdējamam torpēdas tipam.
