stringtranslate.com

ДСВ Элвин

«Элвин» ( DSV-2 ) — глубоководный исследовательский подводный аппарат с экипажем , принадлежащий ВМС США и эксплуатируемый Океанографическим институтом Вудс-Хоул (WHOI) в Вудс-Хоул, штат Массачусетс . Оригинальный автомобиль был построен компанией General Mills Electronics Group [1] в Миннеаполисе, штат Миннесота . Названный в честь перводвигателя и творческого вдохновителя аппарата, Аллина Вайна , «Элвин» был введен в эксплуатацию 5 июня 1964 года. Субмарина запускается с судна обеспечения глубокого погружения RV  Atlantis  (AGOR-25) , которое также принадлежит США. Военно-морской флот и управляется WHOI. Подводный аппарат совершил более 5200 погружений, взяв с собой двух ученых и пилота, наблюдая за формами жизни, которым приходится справляться с сверхдавлением и передвигаться в полной темноте, а также исследуя место крушения « Титаника » . Исследования, проведенные Элвином , были описаны почти в 2000 научных статьях.

Дизайн

Аварийное разделение
Генеральный план

«Элвин» создавался как замена батискафам и другим менее маневренным океанографическим аппаратам. Его более маневренная конструкция стала возможной отчасти благодаря разработке синтаксической пены , которая является плавучей и в то же время достаточно прочной, чтобы служить конструкционным материалом на больших глубинах.

Судно весит 17 тонн. Он позволяет двум ученым и одному пилоту погружаться на глубину до девяти часов на высоте 6500 метров (21300 футов). Подводный аппарат оснащен двумя роботизированными манипуляторами и может быть оснащен специальным оборудованием для отбора проб и экспериментальным оборудованием. Пробковый люк судна имеет диаметр 0,48 м (1 фут 7 дюймов) и несколько толще прочного корпуса титановой сферы толщиной 2 дюйма (51 мм); [2] он удерживается на месте давлением воды над ним.

В случае чрезвычайной ситуации, если предыдущие версии « Элвина» застряли под водой с пассажирами внутри, верхнюю часть подводного аппарата, включая титановую сферу, можно было освободить с помощью органов управления внутри корпуса. Затем это бесконтрольно поднимется на поверхность. [3] В текущей версии транспортного средства используются съемные грузы и аварийные выпуски на сбрасываемом оборудовании.

Гарольд Э. Фрелих был одним из главных дизайнеров Элвина . [4]

История

Ранняя карьера

Alvin , первый представитель своего класса глубоководных аппаратов (DSV), был построен для погружения на глубину 2440 метров (8010 футов). Каждый из DSV класса Alvin имеет разные возможности глубины. Однако Элвин — единственный, кто прикомандирован к Национальному управлению океанических и атмосферных исследований (НОАА), а остальные остаются в ВМС США .

Первые глубоководные испытания Элвина прошли у острова Андрос на Багамах, где он совершил успешное 12-часовое пробное погружение без экипажа и привязи на глубину 7500 футов (2300 м). 20 июля 1965 года Элвин совершил свое первое погружение с экипажем на глубину 6000 футов (1800 м) для ВМФ, чтобы получить сертификат. [1] 17 марта 1966 года «Элвин» использовался для обнаружения затопленной водородной бомбы мощностью 1,45 мегатонны , потерянной в результате крушения ВВС США в воздухе над Паломаресом , Испания. Бомба, обнаруженная на глубине почти 910 м (2990 футов), была поднята неповрежденной 7 апреля. 6 июля 1967 года во время погружения 202 на «Элвин » напала рыба-меч . Рыба-меч застряла в коже « Элвина ». Атака произошла на глубине 2000 футов (610 м) от поверхности. Рыбу подняли на поверхность и приготовили на ужин. [1] Во время погружения 209 24 сентября 1968 года Элвин обнаружил F6F Hellcat , № 42782, в 125 милях к юго-востоку от Нантакета . [5] Самолет упал 30 сентября 1944 года во время квалификации на авианосец, пилот выжил. [1]

Тонущий

Затонувший «Элвин» на дне океана в июне 1969 года, фотография USNS  Mizar  (T-AGOR-11) .

Элвин , находившийся на борту тендерного корабля ВМС США «Лулу» , погиб во время транспортировки 26 октября 1968 года. « Лулу» , судно, созданное из пары списанных понтонных лодок ВМС США с добавленной опорной конструкцией, спускало Элвина за борт, когда два стальных троса оборвались. На борту «Элвина» в тот момент находились три члена экипажа , и люк был открыт. Расположенный между понтонами без палубы под ним, Элвин вошел в воду и начал быстро тонуть. Трем членам экипажа удалось спастись, но Элвин затонул и затонул на глубине 1500 м (4900 футов) в Атлантическом океане примерно на 39 ° 53'30 "N 069 ° 15'30" W  /  39,89167 ° N 69,25833 ° W / 39,89167; -69,25833 («DSV Элвин») , примерно в 88 морских милях (101 миль; 163 км) к югу от острова Нантакет . [6]

Суровые погодные условия препятствовали восстановлению Элвина в конце 1968 года, но в июне 1969 года он был сфотографирован на дне Атлантического океана с помощью саней, буксируемых военным кораблем USS Mizar . Элвин оказался в вертикальном положении и выглядел целым, за исключением повреждений кормы. Было решено попытаться восстановиться; хотя ни один объект такого размера, как Элвин , никогда не был обнаружен на глубине 5000 футов (1500 м), обнаружение «считалось, что оно находится в пределах современного уровня техники». В августе 1969 года Aluminaut , DSV, построенный Reynolds Metals Company , спустился к Элвину , но у него возникли проблемы с прикреплением необходимых тросов, а побочные эффекты урагана «Камилла» привели к ухудшению погоды, из-за чего команда вернулась в Вудс-Хоул для перегруппировки. Вторая попытка началась 27 августа, и Aluminaut смог закрепить трос и страховочные стропы на Элвине , а также обернул сборную нейлоновую сеть вокруг его корпуса, что позволило Мицару поднять его наверх . Элвина отбуксировали и погрузили на глубину 40 футов (12 м) со скоростью 2 узла (3,7 км/ч) обратно в Вудс-Хоул. [6]

Ремонт после затопления

В 1973 году прочный корпус Элвина был заменен на более новый прочный титановый корпус. Новый корпус увеличил глубину погружения аппарата. [7] : стр.36  [ нужны разъяснения ]

Срединно-Атлантический хребет

С новым, более прочным прочным корпусом Элвин теперь мог достичь дна рифтовой долины этого центра распространения морского дна. Летом 1974 года американские и французские ученые присоединились к проекту FAMOUS , чтобы изучить образование нового морского дна в этом центре распространения. [8] [9] Французы предоставили подводные аппараты Archimède и CYANA . Всего было совершено 44 погружения, в ходе которых удалось определить зону аккреции коры [10] на дне рифтовой долины. [11]

Гидротермальные источники

Морские геологи, использующие Элвин в Тихом океане, обнаружили глубоководные гидротермальные источники и связанные с ними биологические сообщества во время двух экспедиций к центрам распространения океана . В 1977 году ученые из Элвина обнаружили источники с низкой температурой (~ 20 ° C) в центре распространения Галапагосских островов к востоку от тех же островов. [12] Во время экспедиции RISE в 1979 году ученые с помощью Элвина обнаружили источники с высокой температурой (380 °C), известные в народе как « черные курильщики », на гребне Восточно-Тихоокеанского поднятия на 21° северной широты. [13] Эти открытия выявили глубоководные экосистемы, существующие без солнечного света и основанные на хемосинтезе . [12]

Исследование Титаника

Элвин участвовал в исследовании обломков RMS  Titanic в 1986 году. Спущенный на воду со своего корабля поддержки RV  Atlantis II , он доставил доктора Роберта Балларда и двух его спутников к обломкам лайнера White Star Liner Titanic, который затонул в 1912 году после удара о айсберг во время своего первого плавания через Северную Атлантику.

Элвин в сопровождении небольшого дистанционно управляемого аппарата (ROV) по имени Джейсон-младший смог провести подробные фотографические исследования и осмотры обломков Титаника . Многие фотографии экспедиции были опубликованы в журнале Национального географического общества , которое выступило крупным спонсором экспедиции.

Команда Океанографического института Вудс-Хоул, участвовавшая в экспедиции «Титаника» , также исследовала место крушения военного корабля США  «Скорпион  » (SSN-589) , подводной лодки класса «Скипджек », вооруженной ядерными торпедами , которая затонула у берегов Азорских островов в 1968 году при неопределенных обстоятельствах. Элвин получил фотографические и другие данные экологического мониторинга останков Скорпиона .

Недавние капитальные ремонты

Элвин во время ремонта кадровой сферы

За прошедшие годы компания Alvin претерпела множество капитальных ремонтов, направленных на улучшение оборудования и продление срока его службы. В 2001 году, помимо прочего оборудования, были добавлены контроллеры двигателей и компьютерные системы. Нынешний «Элвин» идентичен оригинальному судну только по названию и общему дизайну. Все компоненты судна, включая каркас и кадровую сферу, менялись как минимум один раз. Элвин полностью разбирают каждые три-пять лет для полной проверки. [14] В 2006 году был добавлен новый роботизированный манипулятор.

Недавняя работа

В июне 2008 года началось строительство более мощной и немного большей сферы персонала, которую можно использовать для модернизации Элвина (для использования с 2011 года), прежде чем использовать ее в совершенно новой машине. [15] Новая сфера была спроектирована, а затем выкована из твердых титановых слитков, разделенных на две равные половины, в Ладиш-Фордж, Кудахи, Висконсин , а затем 15,5 тонн титана были обработаны и собраны с использованием пяти смотровых окон (вместо предыдущие три) и рассчитан на глубины более 6000 м (20 000 футов), тогда как первоначальный предел глубины Элвина составлял 4500 м (14 800 футов). [16] Это, наряду с общей модернизацией вспомогательных систем, инструментов и материалов, позволит Элвину достичь 98% дна океана. [17] После последнего погружения для оценки ущерба морскому дну Мексиканского залива после катастрофы Deepwater Horizon , «Элвин» был переоборудован в январе 2011 года, с ожидаемым возвращением в океан в 2012 году и достижением полной глубины в 2014 году. [18] ]

2014 реконструкция

Начиная с 2011 года, Элвин начал масштабную реконструкцию, в ходе которой были установлены новые камеры, освещение и увеличена титановая сфера персонала. В ходе этих трех с половиной лет усилий по модернизации судна была реализована основная инфраструктура, которая в конечном итоге увеличила его глубину с 4500 метров (14 800 футов) до 6500 метров (21 300 футов). [19] В 2014 году капитально переоборудованный самолет Alvin провел проверочные испытания в Мексиканском заливе и был сертифицирован для возвращения в строй. [20] [21] В марте и апреле 2014 года «Элвин» использовался для исследования места разлива нефти Deepwater Horizon в 2010 году. [22]

обновление 2022 года

Начиная с 2020 года начался второй этап модернизации Элвина для работы на высоте 6500 метров (21300 футов); Первым этапом реконструкции 2014 года стал новый, более крупный титановый корпус для персонала и перестроенный структурный каркас. На этом этапе Элвин получил новые сферы из титанового балласта, второй манипулятор Шиллинга, систему визуализации 4K, несколько новых модулей из синтаксического пенопласта, модернизацию гидравлической системы и новые подруливающие устройства. В 2022 году «Элвин» успешно завершил ходовые испытания и получил сертификат для работы на глубине до 6500 метров. [19]

Текущее состояние

По состоянию на 2024 год «Элвин» находится на действительной службе под управлением Океанографического института Вудс-Хоул. Исследовательский корабль « Атлантис» выполняет функции корабля поддержки. [ нужна цитата ]

Операция

DSV Элвин на хвостовой части (корме) НИС  «Атлантис» после погружения. Справа на фотографии виден кран А-образной формы, который опускает Элвина в воду и поднимает обратно на борт, а слева — ангар Элвина .

Как и большинство аппаратов глубокого погружения, «Элвин» обычно перевозится на борту судна поддержки. Он запускается незадолго до погружения и восстанавливается после погружения с помощью подходящей системы запуска и восстановления (LARS), установленной на судне поддержки. Судном поддержки обычно является НИС « Атлантис» , но использовались и другие.

Элвин использует четыре стальных гири по 208 фунтов (94 кг) (около 1,7 кубических футов стали), чтобы обеспечить отрицательную плавучесть во время путешествия на дно океана. Alvin оснащен системой балласта и дифферента , но стальные грузы позволяют быстрее совершать глубокие погружения. Эти грузы сбрасываются при каждом погружении и оставляются на дне. [23] [24]

Смотрите также

Элвин -класс DSV

Другие глубоководные аппараты

Примечания

  1. ^ abcde «История Элвина». Океанографический институт Вудс-Хоул. 1 декабря 2005 года . Проверено 11 ноября 2017 г.
  2. ^ ab «Спецификации Элвина». Океанографический институт Вудс-Хоул. 2012. Архивировано из оригинала 9 мая 2012 года . Проверено 5 августа 2012 г.
  3. ^ Безопасность
  4. ↑ Пирс, Джереми (26 мая 2007 г.). «Гарольд Фрелих, 84 года, умер; спроектировал глубоководную мини-субмарину» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 17 марта 2017 г.
  5. ^ "F6F 42782 - Дискуссионный форум Люфтваффе и ВВС союзников" . forum.12oclockhigh.net . Проверено 4 мая 2019 г.
  6. ^ ab SALVOPS 69, Вашингтон, округ Колумбия: Департамент командования корабельных систем ВМФ, 1969, стр. 1–18. Архивировано 24 апреля 2016 г. в Wayback Machine.
  7. ^ Стрикротт, В. Брюс (2017). «Глубоководный аппарат Элвин» (PDF) . Журнал океанских технологий . 12 (1).
  8. ^ Хайрцлер, младший; Ван Андел, Тьерд Х. (1 апреля 1977 г.). «Проект FAMOUS: его происхождение, программы и сеттинг». Бюллетень ГСА . 88 (4): 481–487. Бибкод : 1977GSAB...88..481H. doi :10.1130/0016-7606(1977)88<481:pfiopa>2.0.co;2. ISSN  0016-7606.
  9. ^ Хайрцлер, Джеймс Р.; Ле Пишон, Ксавье (1 июня 1974 г.). «ЗНАМЕНИТЫЙ: Исследование тектоники плит генезиса литосферы». Геология . 2 (6): 273–274. Бибкод : 1974Geo.....2..273H. doi :10.1130/0091-7613(1974)2<273:faptso>2.0.co;2. ISSN  0091-7613.
  10. ^ Луендык, Кен С.; Макдональд, Кен К. Брюс П. (1 июня 1976 г.). «Термины и понятия центра распространения». Геология . 4 (6): 369–370. Бибкод : 1976Geo.....4..369L. doi :10.1130/0091-7613(1976)4<369:sctac>2.0.co;2. ISSN  0091-7613.
  11. ^ Мур, Джеймс Г.; Флеминг, Генри С.; Филлипс, Джозеф Д. (1 сентября 1974 г.). «Предварительная модель экструзии и рифтинга на оси Срединно-Атлантического хребта, 36 ° 48 'северной широты». Геология . 2 (9): 437–440. doi :10.1130/0091-7613(1974)2<437:pmfear>2.0.co;2. ISSN  0091-7613.
  12. ^ аб Корлисс, Джон Б.; Даймонд, Джек; Гордон, Луи И.; Эдмонд, Джон М.; фон Герцен, Ричард П.; Баллард, Роберт Д.; Грин, Кеннет; Уильямс, Дэвид; Бейнбридж, Арнольд (16 марта 1979 г.). «Подводные термальные источники на Галапагосском разломе». Наука . 203 (4385): 1073–1083. Бибкод : 1979Sci...203.1073C. дои : 10.1126/science.203.4385.1073. ISSN  0036-8075. PMID  17776033. S2CID  39869961.
  13. ^ Шписс, ФН; Макдональд, КК; Этуотер, Т.; Баллард, Р.; Карранса, А.; Кордова, Д.; Кокс, К.; Гарсия, ВМД; Франшето, Дж. (28 марта 1980 г.). «Восточно-Тихоокеанское поднятие: горячие источники и геофизические эксперименты». Наука . 207 (4438): 1421–1433. Бибкод : 1980Sci...207.1421S. дои : 10.1126/science.207.4438.1421. ISSN  0036-8075. PMID  17779602. S2CID  28363398.
  14. ^ "Автомобиль с людьми Элвин" . Океанографический институт Вудс-Хоул. 2012 . Проверено 5 августа 2012 г.
  15. ↑ Броуд, Уильям Дж. (26 августа 2008 г.). «Создание новой сферы». Нью-Йорк Таймс . п. Ф1.
  16. ↑ Борель, Брук, «Элвин Редукс», Popular Science , март 2013 г.
  17. ↑ Сюй, Джереми (16 декабря 2010 г.). «Модернизированная подводная лодка может достичь 98 процентов глубины океана» . OurAmazingPlanet.com. Архивировано из оригинала 23 июля 2012 года . Проверено 5 августа 2012 г.
  18. ↑ Амос, Джонатан (16 декабря 2010 г.). «Гигант наук об океане Элвин готовится к модернизации» . Новости BBC . Проверено 5 августа 2012 г.
  19. ^ ab «Кто такой Элвин». Океанографический институт Вудс-Хоул. 2022. Архивировано из оригинала 25 марта 2023 года . Проверено 23 июня 2023 г.
  20. ↑ Липпсетт, Лонни (13 марта 2014 г.). «Не Кадиллак твоего дедушки». Океанографический институт Вудс-Хоул . Проверено 18 марта 2014 г.
  21. ^ «Элвину разрешено вернуться в строй» . Национальный научный фонд. 2014. Архивировано из оригинала 24 июня 2023 года . Проверено 24 июня 2023 г.
  22. ↑ Юхас, Антония (1 апреля 2014 г.), «Разлив Deepwater Horizon, четыре года спустя», Harper's
  23. ^ деГрюи, Майк (18 ноября 1999 г.). «Центр образования в области морских передовых технологий (MATE) - Журнал экспедиции». www.marinetech.org. Архивировано из оригинала 20 июля 2012 года . Проверено 5 августа 2012 г.
  24. ↑ Невала, Эми Э. (3 августа 2005 г.). «Пилоты Элвина». Океан . Проверено 5 августа 2012 г.

Рекомендации

Внешние ссылки