stringtranslate.com

DSV Элвин

Alvin ( DSV-2 ) — глубоководный исследовательский подводный аппарат с экипажем , принадлежащий ВМС США и эксплуатируемый Океанографическим институтом Вудс-Хоул (WHOI) в Вудс-Хоул, штат Массачусетс . Оригинальный аппарат был построен компанией General Mills ' Electronics Group [1] в Миннеаполисе, штат Миннесота . Названный в честь главного двигателя и творческого вдохновителя аппарата, Эллина Вайна , Alvin был введен в эксплуатацию 5 июня 1964 года.

Подводный аппарат запущен с судна поддержки глубоководных погружений RV  Atlantis  (AGOR-25) , которое также принадлежит ВМС США и эксплуатируется WHOI. Подводный аппарат совершил более 5200 погружений, перевозя двух ученых и пилота, наблюдая за формами жизни, которые должны справляться с сверхдавлением и передвигаться в полной темноте, а также исследуя обломки Титаника . Исследования, проведенные Элвином, были представлены почти в 2000 научных работах.

Дизайн

Аварийное разделение
Генеральный план

Alvin был разработан как замена батискафам и другим менее маневренным океанографическим аппаратам. Его более проворная конструкция стала возможной отчасти благодаря разработке синтактической пены , которая плавучая и в то же время достаточно прочная, чтобы служить структурным материалом на больших глубинах.

Судно весит 17 тонн. Оно позволяет двум ученым и одному пилоту погружаться на срок до девяти часов на глубину 6500 метров (21 300 футов). Подводный аппарат оснащен двумя роботизированными руками и может быть оснащен специальными для миссии пробоотборниками и экспериментальным оборудованием. Диаметр люка судна составляет 0,48 м (1 фут 7 дюймов), и он несколько толще, чем 2-дюймовый (51 мм) титановый сферический корпус; [2] он удерживается на месте давлением воды над ним.

В случае чрезвычайной ситуации, если предыдущие версии Alvin застряли под водой с пассажирами внутри, верхняя часть батискафа, включая титановую сферу, могла быть отсоединена с помощью элементов управления внутри корпуса. Затем она могла бы бесконтрольно подняться на поверхность. [3] Текущая версия транспортного средства использует отсоединяемые грузы и аварийные отсоединения на сбрасываемом оборудовании.

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

История

Ранняя карьера

Alvin , первый в своем классе глубоководный аппарат (DSV), был построен для погружения на глубину 2440 метров (8010 футов). Каждый из DSV класса Alvin имеет разные глубинные возможности. Однако Alvin — единственный, прикомандированный к Национальному управлению океанических и атмосферных исследований (NOAA), остальные остаются в составе ВМС США .

Первые глубоководные испытания Alvin прошли у острова Андрос , Багамские острова, где он совершил успешное 12-часовое беспилотное привязное испытательное погружение на глубину 7500 футов (2300 м). 20 июля 1965 года Alvin совершил свое первое погружение с экипажем на глубину 6000 футов (1800 м) для ВМС, чтобы получить сертификацию. [1] 17 марта 1966 года Alvin использовался для обнаружения затопленной водородной бомбы весом 1,45 мегатонны , потерянной в результате авиакатастрофы ВВС США над Паломаресом , Испания. Бомба, найденная на крутом склоне на глубине около 2500 футов (760 м), была обнаружена Alvin, но подводному аппарату было трудно ее поднять, из-за чего она изначально упала глубже на глубину 2800 футов (850 м). Бомба была в конечном итоге поднята неповрежденной 7 апреля военно-морским CURV-I , и опыт, полученный экипажем Alvin за 34 погружения с более чем 220 часами налета, привел к новым усовершенствованиям навигационных систем аппарата. [5] 6 июля 1967 года во время погружения 202 на Alvin напала рыба-меч . Рыба-меч застряла в обшивке Alvin . Атака произошла на глубине 2000 футов (610 м) под поверхностью. Рыбу подняли на поверхность и приготовили на ужин. [1] Во время погружения 209 24 сентября 1968 года Alvin обнаружил F6F Hellcat , № 42782, в 125 милях к юго-востоку от Нантакета . [6] Самолет совершил вынужденную посадку 30 сентября 1944 года во время квалификационных испытаний авианосца, пилот выжил. [1]

Тонущий

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

Alvin , находившийся на борту военно-морского тендерного судна Lulu , был потерян во время транспортировки 26 октября 1968 года. Lulu , судно, созданное из пары списанных понтонных лодок ВМС США с добавленной опорной конструкцией, спускало Alvin за борт, когда два стальных троса порвались. В то время на борту Alvin находилось три члена экипажа, и люк был открыт. Расположенный между понтонами без палубы под ним, Alvin вошел в воду и быстро начал тонуть. Трое членов экипажа сумели спастись, но Alvin затонул на глубине 1500 м (4900 футов) в Атлантическом океане примерно в точке с координатами 39°53′30″N 069°15′30″W / 39.89167°N 69.25833°W / 39.89167; -69.25833 («DSV Alvin») , примерно в 88 морских милях (101 миля; 163 км) к югу от острова Нантакет . [7]

Суровые погодные условия помешали подъему Элвина в конце 1968 года, но он был сфотографирован на дне Атлантического океана в июне 1969 года санями, буксируемыми USS Mizar . Элвин был найден в вертикальном положении и выглядел неповрежденным, за исключением повреждения кормы. Было решено попытаться поднять его; хотя ни один объект размером с Элвина никогда не поднимался с глубины 5000 футов (1500 м), подъем был «сочтен соответствующим современному уровню». В августе 1969 года Aluminaut , DSV, построенный Reynolds Metals Company , спустился к Элвину , но у него возникли проблемы с креплением необходимых линий, а побочные эффекты урагана Камилла привели к ухудшению погоды, заставив команду вернуться в Вудс-Хоул для перегруппировки. Вторая попытка началась 27 августа, и Aluminaut удалось закрепить трос и страховочные стропы на Alvin , а также обернуть предварительно изготовленную нейлоновую сеть вокруг его корпуса, что позволило Mizar поднять его . Alvin был отбуксирован, погружен на глубину 40 футов (12 м), со скоростью 2 узла (3,7 км/ч), обратно в Вудс-Хоул. [7]

Ремонт после затопления

Элвин во время переоборудования помещения для персонала, 1974 год.

В 1973 году прочный корпус Alvin был заменен на новый прочный титановый корпус. Новый корпус увеличил глубину погружения подводного аппарата. [8] : стр. 36  [ необходимо разъяснение ]

Срединно-Атлантический хребет

С новым, более прочным корпусом Alvin теперь мог достичь дна рифтовой долины этого центра спрединга морского дна. Летом 1974 года американские и французские ученые объединились в проекте FAMOUS, чтобы исследовать образование нового морского дна в этом центре спрединга. [9] [10] Французы предоставили подводные аппараты Archimède и CYANA . Всего было выполнено сорок четыре погружения, в результате которых удалось определить зону аккреции земной коры [11] на дне рифтовой долины. [12]

Гидротермальные источники

Морские геологи, использующие Alvin в Тихом океане, обнаружили глубоководные гидротермальные источники и связанные с ними биологические сообщества во время двух экспедиций в центры спрединга океана . В 1977 году ученые в Alvin обнаружили низкотемпературные (~20 °C) источники в Галапагосском центре спрединга к востоку от тех же островов. [13] Во время экспедиции RISE в 1979 году ученые, использующие Alvin, обнаружили высокотемпературные источники (380 °C), широко известные как « черные курильщики », на гребне Восточно-Тихоокеанского поднятия на 21° с.ш. [14] Эти открытия выявили глубоководные экосистемы, которые существуют без солнечного света и основаны на хемосинтезе . [13]

Исследование RMSТитаник

В 1986 году «Элвин» принимал участие в исследовании обломков «  Титаника». Спущенный на воду с борта вспомогательного судна RV  Atlantis II , он доставил доктора Роберта Балларда и двух его спутников к обломкам лайнера «Титаник» компании White Star Line , затонувшего в 1912 году после столкновения с айсбергом во время своего первого плавания через северную часть Атлантического океана.

Элвин , сопровождаемый небольшим дистанционно управляемым аппаратом (ROV) по имени Джейсон-младший , смог провести детальные фотографические исследования и осмотры обломков Титаника . Многие из фотографий экспедиции были опубликованы в журнале Национального географического общества , которое было основным спонсором экспедиции.

Команда Океанографического института Вудс-Хоул, участвовавшая в экспедиции «Титаник» , также исследовала обломки USS  Scorpion  (SSN-589) , подводной лодки класса Skipjack , вооруженной ядерными торпедами , которая затонула у берегов Азорских островов в 1968 году при невыясненных обстоятельствах. Элвин получил фотографические и другие данные мониторинга окружающей среды с останков Scorpion .

Недавние капитальные ремонты

Экспедиция «Горы в море», 2004 г.

За эти годы Alvin претерпел множество капитальных ремонтов для улучшения своего оборудования и продления срока службы. В 2001 году, среди прочего оборудования, были добавлены контроллеры двигателей и компьютерные системы. Текущий Alvin совпадает с оригинальным судном только по названию и общему дизайну. Все компоненты судна, включая раму и сферу персонала, были заменены по крайней мере один раз. Alvin полностью разбирается каждые три-пять лет для полной проверки. [15] В 2006 году была добавлена ​​новая роботизированная рука.

Обновление 2008 года

В июне 2008 года началось строительство более прочной, немного большей сферы для персонала, которая использовалась для модернизации Элвина , прежде чем ее использовали в совершенно новом транспортном средстве. [16] Новая сфера была спроектирована, а затем выкована из цельных титановых слитков в двух равных половинах в Ladish Forge, Cudahy, Wisconsin . Затем 15,5 тонн титана были обработаны и собраны с использованием пяти смотровых окон (вместо предыдущих трех) и рассчитаны на глубину более 6000 м (20 000 футов), тогда как первоначальный предел глубины Элвина составлял 4500 м (14 800 футов). [17] Это, наряду с общей модернизацией систем поддержки, инструментов и материалов. Эти модернизации позволяют Элвину достигать 98% дна океана. [18]

Реконструкция 2011-2014 гг.

После последнего погружения для оценки ущерба морскому дну Мексиканского залива после катастрофы Deepwater Horizon , Alvin был дополнительно переоборудован, начиная с января 2011 года. [19] Alvin начал масштабную перестройку, которая включала новые камеры, освещение и увеличенную титановую сферу для персонала. Эти три с половиной года усилий по модернизации судна реализовали основную инфраструктуру, чтобы в конечном итоге увеличить его глубину погружения с 4500 метров (14 800 футов) до 6500 метров (21 300 футов). [20] В 2014 году масштабно переоборудованный Alvin провел проверочные испытания в Мексиканском заливе и был сертифицирован для возвращения в эксплуатацию. [21] [22] В марте и апреле 2014 года Alvin использовался для исследования места разлива нефти Deepwater Horizon в 2010 году. [23]

Обновление с 2020 по 2022 год

Начиная с 2020 года, началась вторая фаза модернизации Alvin для работы на глубине 6500 метров (21 300 футов); перестройка 2014 года с новым, более крупным титановым корпусом для персонала и перестроенной структурной рамой стала первой фазой. На этой фазе Alvin получил новые титановые балластные сферы, вторую руку-манипулятор Schilling, систему визуализации 4K, несколько новых модулей из синтаксической пены, модернизацию гидравлической системы и новые подруливающие устройства. В течение 2022 года Alvin успешно завершил морские испытания и был сертифицирован для работы на глубине до 6500 метров. [20]

Текущий статус

По состоянию на 2024 год Alvin находится на активной службе, эксплуатируется Океанографическим институтом Вудс-Хоул. Исследовательское судно RV Atlantis служит его вспомогательным судном. [24]

Операция

DSV Alvin на корме RV  Atlantis после погружения. Справа на фотографии виден А-образный кран, который опускает Alvin в воду и поднимает его обратно на борт, а слева — ангар Alvin .

Как и большинство глубоководных аппаратов, Alvin обычно перевозится на борту своего судна поддержки. Он спускается на воду незадолго до погружения и поднимается после погружения с помощью подходящей системы спуска и подъема (LARS), установленной на судне поддержки. Судном поддержки обычно является R/V Atlantis , но использовались и другие.

Alvin использует четыре стальных груза по 208 фунтов (94 кг) (~1,7 кубических футов стали) для обеспечения отрицательной плавучести во время путешествия на дно океана. Alvin содержит балласт и систему балансировки , но стальные грузы позволяют быстрее достигать глубоких погружений. Эти грузы сбрасываются при каждом погружении и остаются на дне. [25] [26]

Смотрите также

Элвин-класс DSV

Другие глубоководные аппараты

Ссылки

  1. ^ abcde "История Элвина". Океанографический институт Вудс-Хоул. 1 декабря 2005 г. Получено 11 ноября 2017 г.
  2. ^ ab "Характеристики Элвина". Океанографический институт Вудс-Хоул. 2012. Архивировано из оригинала 9 мая 2012 года . Получено 5 августа 2012 года .
  3. ^ Безопасность
  4. ↑ Пирс, Джереми (26 мая 2007 г.). «Гарольд Фрёлих, 84 года, умер; разработал глубоководную мини-субмарину». The New York Times . Получено 17 марта 2017 г.
  5. ^ «История «Маленького Элвина» и потерянной водородной бомбы». whoi.edu . Получено 14 апреля 2024 г. .
  6. ^ "F6F 42782 - Форум обсуждения Люфтваффе и ВВС союзников". forum.12oclockhigh.net . Получено 4 мая 2019 г. .
  7. ^ ab SALVOPS 69, Вашингтон, округ Колумбия: Департамент военно-морских систем командования кораблей, 1969, стр. 1–18. Архивировано 24 апреля 2016 года на Wayback Machine
  8. ^ Стрикротт, В. Брюс (2017). «Глубоководный аппарат Элвин» (PDF) . Журнал океанических технологий . 12 (1).
  9. ↑ Heirtzler, JR; Van Andel, Tjeerd H. (1 апреля 1977 г.). «Проект FAMOUS: его происхождение, программы и обстановка». GSA Bulletin . 88 (4): 481–487. Bibcode : 1977GSAB...88..481H. doi : 10.1130/0016-7606(1977)88<481:pfiopa>2.0.co;2. ISSN  0016-7606.
  10. ^ Heirtzler, James R.; Le Pichon, Xavier (1 июня 1974 г.). "FAMOUS: A Plate Tectonics Study of the Genesis of the Lithosphere". Geology . 2 (6): 273–274. Bibcode : 1974Geo.....2..273H. doi : 10.1130/0091-7613(1974)2<273:faptso>2.0.co;2. ISSN  0091-7613.
  11. ^ Луендык, Кен С.; Макдональд, Кен С. Брюс П. (1 июня 1976 г.). «Термины и концепции центра распространения». Геология . 4 (6): 369–370. Bibcode :1976Geo.....4..369L. doi :10.1130/0091-7613(1976)4<369:sctac>2.0.co;2. ISSN  0091-7613.
  12. ^ 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′ с.ш.». Geology . 2 (9): 437–440. doi :10.1130/0091-7613(1974)2<437:pmfear>2.0.co;2. ISSN  0091-7613.
  13. ^ ab Corliss, John B.; Dymond, Jack; Gordon, Louis I.; Edmond, John M.; von Herzen, Richard P.; Ballard, Robert D.; Green, Kenneth; Williams, David; Bainbridge, Arnold (16 марта 1979 г.). «Подводные термальные источники на Галапагосском разломе». Science . 203 (4385): 1073–1083. Bibcode :1979Sci...203.1073C. doi :10.1126/science.203.4385.1073. ISSN  0036-8075. PMID  17776033. S2CID  39869961.
  14. ^ Spiess, FN; Macdonald, KC; Atwater, T.; Ballard, R.; Carranza, A.; Cordoba, D.; Cox, C.; Garcia, VMD; Francheteau, J. (28 марта 1980 г.). «Восточно-Тихоокеанское поднятие: горячие источники и геофизические эксперименты». Science . 207 (4438): 1421–1433. Bibcode :1980Sci...207.1421S. doi :10.1126/science.207.4438.1421. ISSN  0036-8075. PMID  17779602. S2CID  28363398.
  15. ^ "Human Occupied Vehicle Alvin". Океанографический институт Вудс-Хоул. 2012. Получено 5 августа 2012 .
  16. ^ Брод, Уильям Дж. (26 августа 2008 г.). «Создание новой сферы». The New York Times . стр. F1.
  17. ^ Борель, Брук, «Элвин Возвращение», Popular Science , март 2013 г.
  18. ^ Хсу, Джереми (16 декабря 2010 г.). «Модернизированная подлодка может достичь 98 процентов глубины океана». OurAmazingPlanet.com. Архивировано из оригинала 23 июля 2012 г. Получено 5 августа 2012 г.
  19. ↑ Амос, Джонатан (16 декабря 2010 г.). «Гигант океанологии Alvin готовится к модернизации». BBC News . Получено 5 августа 2012 г.
  20. ^ ab "Who is Alvin". Woods Hole Oceanographic Institution. 2022. Архивировано из оригинала 25 марта 2023 года . Получено 23 июня 2023 года .
  21. ^ Липпсетт, Лонни (13 марта 2014 г.). «Не Кадиллак твоего дедушки». Океанографический институт Вудс-Хоул . Получено 18 марта 2014 г.
  22. ^ "Alvin разрешён вернуться на службу". Национальный научный фонд. 2014. Архивировано из оригинала 24 июня 2023 года . Получено 24 июня 2023 года .
  23. ^ Юхас, Антония (1 апреля 2014 г.), «Разлив Deepwater Horizon, четыре года спустя», Harper's
  24. ^ Кейси, Сьюзен (2023). Подземный мир: Путешествия в глубины океана . Диверсифицированное издательство. ISBN 978-0593744253.
  25. ^ deGruy, Mike (18 ноября 1999 г.). «Центр передовых морских технологий (MATE) – Журнал экспедиции». marinetech.org. Архивировано из оригинала 20 июля 2012 г. Получено 5 августа 2012 г.
  26. ^ Nevala, Amy E. (3 августа 2005 г.). "Пилоты Элвина". Oceanus . Получено 5 августа 2012 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Элвином (DSV-2) .