Thuật ngữ này thường được sử dụng để tách các phương tiện như vậy khỏi tàu ngầm. Tuy nhiên, trong cách sử dụng phổ biến, cụm từ "tàu ngầm" có thể được sử dụng để mô tả một con tàu, theo định nghĩa kỹ thuật, thực sự là một chiếc tàu lặn.
Có rất nhiều loại thiết bị như vậy, bao gồm cả thủ công tự chế và công nghiệp hóa, hay còn được gọi là phương tiện điều khiển từ xa hoặc ROV. Chúng có nhiều ứng dụng trên toàn thế giới, đặc biệt là trong các lĩnh vực như hải dương học, khảo cổ học dưới nước, khám phá đại dương, du lịch, bảo trì và phục hồi thiết bị và quay phim dưới nước.
Lịch sử
Chiếc tàu ngầm đầu tiên được thiết kế và chế tạo bởi nhà phát minh người Mỹ David Bushnell vào năm 1775 như một phương tiện cung cấp chất nổ cho tàu địch trong Chiến tranh Cách mạng Mỹ. Thiết bị được đặt tên là "Bushnell's Turtle", là một chiếc bình hình bầu dục được làm bằng gỗ và đồng. Nó chứa các bể chứa đầy nước (để ngâm), và sau đó chúng được làm trống bằng hướng dẫn sử dụngbơm để nổi lên mặt nước. Người điều khiển đã sử dụng hai chân vịt cầm tay để di chuyển theo phương thẳng đứng hoặc sang bên dưới nước. Thiết bị có các cửa sổ kính nhỏ ở phía trên và gỗ phát sáng được gắn vào thân để nó có thể hoạt động trong bóng tối.
Rùa Bushnell được đưa vào hoạt động lần đầu tiên vào ngày 7 tháng 9 năm 1776 tại Cảng New York để tấn công hạm HMS Eagle của Anh. Vào thời điểm đó, Trung sĩ Ezra Lee đang vận hành chiếc tàu lặn này. Lee đã thành công đưa Rùa vào bên dưới thân tàu Đại bàng, nhưng không thể đặt điện do dòng nước chảy mạnh. Tuy nhiên, lịch sử của các phương thức vận tải này không kết thúc ở đó.
Tính năng
Bên cạnh kích thước, sự khác biệt kỹ thuật chính giữa tàu lặn và tàu ngầm là tàu lặn không hoàn toàn tự chủ và có thể dựa vào cơ sở hỗ trợ hoặc tàu để bổ sung nhiên liệu và khí thở. Một số phương tiện hoạt động trên "dây buộc" hoặc "dây rốn" trong khi vẫn kết nối với thầu (tàu ngầm, tàu nổi hoặc sân ga). Chúng có tầm hoạt động ngắn hơn và hoạt động chủ yếu dưới nước vì hầu hết chúng vô dụng trên bề mặt. Tàu ngầm (tàu ngầm) có khả năng chìm sâu hơn 10 km (6 dặm) dưới mặt nước.
Tàu ngầm có thể tương đối nhỏ, chỉ chứa một thủy thủ đoàn nhỏ và không có nơi ở. Chúng thường có thiết kế rất nhanh nhẹn được lắp bằng vít cánh quạt hoặcmáy bơm.
Công nghệ
Có năm công nghệ chính được sử dụng trong thiết kế tàu lặn. Các thiết bị đơn cực có cơ thể được điều áp, trong khi hành khách của chúng ở áp suất khí quyển bình thường. Chúng dễ dàng chịu được áp lực nước cao, gấp nhiều lần so với áp suất nước bên trong.
Một công nghệ khác được gọi là áp suất môi trường duy trì cùng một tải trọng cả bên trong và bên ngoài tàu. Điều này làm giảm áp lực mà thân tàu phải chịu.
Công nghệ thứ ba là "tàu ngầm ướt". Thuật ngữ này dùng để chỉ một chiếc xe có nội thất ngập nước. Trong cả môi trường nước và khí quyển, không cần sử dụng thiết bị SCUBA, hành khách có thể thở bình thường mà không cần đeo thêm bất kỳ thiết bị nào.
Hồ sơ
Do lực kéo của cáp, các phương tiện dưới nước có thể lặn xuống độ sâu lớn. Bathyscaphe Trieste là người đầu tiên đến được phần sâu nhất của đại dương (gần 11 km (7 dặm) dưới bề mặt) ở đáy Rãnh Mariana vào năm 1960.
Trung Quốc với dự án Jiaolong vào năm 2002 là quốc gia thứ năm đưa người xuống dưới mực nước biển 3.500 mét, sau Mỹ, Pháp, Nga và Nhật Bản. Vào sáng ngày 22 tháng 6 năm 2012, cơ sở bốc xếp Jiaolong đã lập kỷ lục lặn sâu khi ba người xuống sâu 22.844 feet (6.963 mét) xuống Thái Bình Dương.
Trong số các tàu lặn nổi tiếng và hoạt động lâu nhất là tàu nghiên cứu biển sâu DSV Alvin, được điều khiển bởi 3 người lái và có khả năng lặn ở độ sâu tới 4.500 mét (14.800 feet). Nó thuộc sở hữu của Hải quân Hoa Kỳ, do WHOI vận hành và đã hoàn thành hơn 4.400 lần lặn kể từ năm 2011.
James Cameron đã lập kỷ lục lặn xuống đáy vực sâu Challenger, điểm sâu nhất được biết đến của Rãnh Mariana, vào ngày 26 tháng 3 năm 2012. Tàu ngầm của Cameron được gọi là Deepsea Challenger và đạt độ sâu 10.908 mét (35.787 feet).
Tin tức mới nhất
Gần đây nhất, các công ty tư nhân ở Florida đã phát hành một loạt các Tàu ngầm Triton. SEAmagine Hydrospace, Sub Aviator Systems (hoặc SAS) và công ty Worx của Hà Lan đã phát triển các tàu ngầm nhỏ phục vụ du lịch và thám hiểm.
Một công ty Canada có tên là Sportsub đã chế tạo tàu ngầm giải trí cá nhân với cấu trúc sàn hở (buồng lái ngập một phần) từ năm 1986.
Chế độ xem chức năng
Phương tiện nhỏ không người lái dưới nước được gọi là "Phương tiện điều khiển từ xa trên biển", hoặc MROV, được sử dụng rộng rãi ngày nay để hoạt động ở vùng nước quá sâu hoặc quá nguy hiểm đối với thợ lặn.
Những phương tiện như vậy giúp sửa chữa các giàn khoan dầu ngoài khơi và gắn dây cáp vào các tàu bị chìm để nâng chúng lên. Những phương tiện được điều khiển từ xa này được gắn bằng dây buộc (cáp dày cung cấp nguồn điện và liên lạc) với một trung tâm điều khiển trên tàu. Người điều khiển trên tàu xem video hình ảnh được gửi về từ robot và có thể điều khiển các chân vịt và cánh tay của phương tiện. Con tàu Titanic bị chìm chỉ được nghiên cứu bởi một phương tiện như vậy.
Mũ tắm
bathyscaphe là một tàu ngầm tự hành dưới đáy biển sâu bao gồm một cabin thủy thủ đoàn, tương tự như một bể tắm, nhưng được treo bên dưới một phao chứ không phải bằng cáp trên bề mặt, như trong thiết kế bể tắm cổ điển. Nhiều người coi nó như một loại tàu lặn tự hành.
Phao của nó chứa đầy xăng, dễ lấy, nổi và rất bền. Tính không thể nén của nhiên liệu có nghĩa là bể chứa có thể được xây dựng rất dễ dàng khi áp suất bên trong và bên ngoài bể được cân bằng. Ngoài ra, các xe tăng không có nhiệm vụ hoàn toàn chịu được bất kỳ sự sụt giảm áp suất nào, trong khi buồng lái được thiết kế để chống lại một tải trọng lớn. Có thể dễ dàng giảm độ nổi trên bề mặt bằng cách thay thế xăng bằng nước, đặc hơn.
Từ nguyên
Auguste Picard, nhà phát minh ra chiếc bathyscaphe đầu tiên, đã đặt ra cái tên "bathyscaphe" bằng cách sử dụng các từ Hy Lạp cổ đại βαθύς bathys ("sâu") và σκάφος skaphos ("tàu" / "tàu").
Hoạt động
Để hạ xuống, các bồn tắm làm ngập các bể chứa không khí bằng nước biển. Nhưng không giống như tàu ngầm, chất lỏng trong bể chứa ngập nước của nó không thể bị đánh tan bằng khí nén để bốc lên. Điều này là do thực tế là áp lực nước ở độ sâu màcon tàu được thiết kế để hoạt động, quá lớn.
Ví dụ, áp suất ở đáy vực sâu Challenger - chiếc tàu lặn mà James Cameron tự chèo thuyền - gấp hơn bảy lần áp suất trong một xi lanh khí nén loại H. Tiêu chuẩn. Chiếc tàu lặn này sử dụng trọng lượng sắt để cân bằng. Các thùng chứa chúng bao gồm một hoặc nhiều hình trụ được mở ở đáy trong suốt quá trình lặn và hàng hóa được giữ cố định bằng một nam châm điện. Đây là một thiết bị an toàn không hoạt động vì nó không yêu cầu tăng cường năng lượng.
Lịch sử của khăn tắm
Chiếc bồn tắm đầu tiên được đặt tên là FNRS-2 - theo tên của Quỹ Nghiên cứu Giải trí Quốc gia - và được xây dựng ở Bỉ từ năm 1946 đến năm 1948 bởi Auguste Picard. FNRS-1 là khinh khí cầu được sử dụng để nâng Picard lên tầng bình lưu vào năm 1938.
Sự chuyển động của chiếc bathyscaphe đầu tiên được cung cấp bởi động cơ điện chạy bằng pin. Chiếc phao chứa được 37.850 lít xăng hàng không. Nó không có đường hầm tiếp cận. Quả cầu phải được chất và dỡ xuống boong. Những chuyến đi đầu tiên được mô tả chi tiết trong cuốn sách Thế giới yên tĩnh của Jacques Cousteau. Theo câu chuyện, "con tàu chịu được áp lực của độ sâu một cách thanh thản, nhưng đã bị phá hủy bởi một tiếng kêu nhẹ." FNRS-3 là một chiếc tàu lặn mới sử dụng quả cầu thủy thủ đoàn từ chiếc FNRS-2 bị hư hỏng và một chiếc phao 75.700 lít mới lớn hơn.
Chiếc khăn tắm Piccard thứ hai được Hải quân Hoa Kỳ mua từ Ý vào năm 1957. Nó có hai hàng với nước dằn và mười một bể chứa nổi,chứa 120.000 lít xăng. Sau đó, tàu lặn Poseidon đã được phát minh.
Năm 1960, một chiếc tàu lặn chở con trai của Picard là Jacques và Trung úy Don Walsh đã đến vị trí sâu nhất được biết đến trên bề mặt Trái đất, Challenger Deep trong rãnh Mariana. Các hệ thống trên tàu cho biết độ sâu là 37.800 feet (11.521 m), nhưng sau đó điều này đã được sửa thành 35.813 feet (10.916 m) để giải thích cho những thay đổi do độ mặn và nhiệt độ gây ra.
Bộ máy được trang bị một nguồn năng lượng mạnh mẽ, bằng cách chiếu sáng một con cá nhỏ như cá bơn, đặt ra câu hỏi liệu sự sống có tồn tại ở độ sâu như vậy trong điều kiện hoàn toàn không có ánh sáng hay không. Phi hành đoàn của tàu lặn ghi nhận rằng đáy bao gồm phù sa tảo cát và cho biết họ đã nhìn thấy một số loại cá bơn giống duy nhất, dài khoảng 1 foot và ngang 6 inch, nằm dưới đáy biển.
Năm 1995, người Nhật đã gửi một phương tiện tự hành dưới nước đến độ sâu tương tự, nhưng sau đó nó đã bị mất tích trên biển. Năm 2009, một nhóm nghiên cứu từ Viện Hải dương học Woods Hole đã gửi một tàu ngầm robot tên là Nereus xuống đáy rãnh.
Phát minh ra bầu khí quyển
Bathysphere (từ tiếng Hy Lạp βαθύς, Bana, "sâu" và σφαῖρα, sfire, "quả cầu") là một tàu ngầm biển sâu hình cầu độc đáo được điều khiển từ xa và hạ xuống đại dương bằng dây buộc. Nó đã được sử dụng trong một loạt các lần lặn ngoài khơi bờ biển Bermuda từ năm 1930 đến năm 1934.
Phòng tắm được thiết kế vào năm 1928và năm 1929 bởi kỹ sư người Mỹ Otis Barton và trở nên nổi tiếng do nhà tự nhiên học William Beebe đã sử dụng nó để nghiên cứu động vật hoang dã dưới nước. Theo cấu trúc của nó, tầng sinh quyển gần giống với một quả ngư lôi lặn.
