Tätä termiä käytetään usein erottamaan tällaiset ajoneuvot sukellusveneistä. Yleisessä käytössä ilmaisua "sukellusvene" voidaan kuitenkin käyttää kuvaamaan alusta, joka teknisen määritelmän mukaan on itse asiassa sukellusvene.
Tällaisia laitteita on monenlaisia, mukaan lukien sekä kotitekoiset että teolliset veneet, jotka tunnetaan myös kauko-ohjatuina ajoneuvoina tai ROV-autoina. Niillä on monia sovelluksia maailmanlaajuisesti, erityisesti sellaisilla aloilla kuin v altameritutkimus, vedenalainen arkeologia, v altamerten tutkimus, matkailu, laitteiden huolto ja restaurointi sekä vedenalainen videokuvaus.
Historia
Ensimmäisen sukellusveneen suunnitteli ja rakensi amerikkalainen keksijä David Bushnell vuonna 1775 räjähteiden toimittamiseksi vihollisen aluksiin Yhdysv altain vapaussodan aikana. Laite, nimeltään "Bushnellin kilpikonna", oli soikea astia, joka oli valmistettu puusta ja kuparista. Se sisältää vedellä täytettyjä säiliöitä (upotusta varten), ja sitten ne tyhjennettiin manuaalin avullapumppu kellumaan pintaan. Käyttäjä käytti kahta kädessä pidettävää potkuria liikkuakseen pysty- tai sivusuunnassa veden alla. Aluksen päällä oli pienet lasi-ikkunat ja runkoon kiinnitetty valoisa puu, jotta sitä voitiin käyttää pimeässä.
Bushnell Turtle otettiin ensimmäisen kerran käyttöön 7. syyskuuta 1776 New Yorkin satamassa hyökkäämään brittiläistä lippulaivaa HMS Eaglea vastaan. Tuolloin kersantti Ezra Lee ohjasi tätä sukellusta. Lee toi kilpikonnan onnistuneesti Eaglen rungon alapuolelle, mutta ei pystynyt asettamaan panosta voimakkaiden vesivirtojen vuoksi. Näiden liikennemuotojen historia ei kuitenkaan päättynyt tähän.
Ominaisuudet
Koon lisäksi tärkein tekninen ero sukellusveneen ja sukellusveneen välillä on se, että edellinen ei ole täysin itsenäinen ja voi luottaa tukilaitokseen tai alukseen polttoaineen ja hengityskaasujen täydentämiseksi. Jotkut ajoneuvot toimivat "kiinnitysnauhalla" tai "napanuoralla" samalla kun ne ovat yhteydessä tarjoukseen (sukellusvene, pinta-alus tai alusta). Niillä on yleensä lyhyempi kantama ja ne toimivat enimmäkseen veden alla, koska useimmat ovat hyödyttömiä pinnalla. Sukellusveneet (sukellusveneet) pystyvät uppoamaan yli 10 km (6 mailia) vedenpinnan alle.
Sukellusveneet voivat olla suhteellisen pieniä, niissä voi olla vain pieni miehistö, eikä niissä ole asuintiloja. Niissä on usein erittäin ketterä muotoilu varustettuna potkurin ruuveilla taipumput.
Teknologia
Upolaisten suunnittelussa käytetään viittä päätekniikkaa. Unipolaarisissa laitteissa on paineistettu runko, kun taas niiden matkustajat ovat normaalin ilmanpaineen alaisia. Ne kestävät helposti korkeaa vedenpainetta, joka on monta kertaa suurempi kuin sisäinen.
Toinen tekniikka, jota kutsutaan ympäristön paineeksi, ylläpitää saman kuorman sekä aluksen sisällä että sen ulkopuolella. Tämä vähentää painetta, jonka rungon on kestettävä.
Kolmas tekniikka on "märkä sukellusvene". Termi viittaa ajoneuvoon, jonka sisätilat ovat täynnä. Sekä vedessä että ilmakehässä ei tarvitse käyttää SCUBA-laitteita, matkustajat voivat hengittää normaalisti ilman lisälaitteita.
Ennätykset
Vaijerin vedon ansiosta vedenalaiset ajoneuvot voivat sukeltaa suuriin syvyyksiin. Bathyscaphe Trieste saavutti ensimmäisenä v altameren syvimmän osan (lähes 11 km (7 mailia) pinnan alapuolella) Mariana-haudon pohjalla vuonna 1960.
Kiina Jiaolong-projektillaan vuonna 2002 oli viides maa, joka lähetti miehen 3 500 metriä merenpinnan alapuolelle Yhdysv altojen, Ranskan, Venäjän ja Japanin jälkeen. Aamulla 22. kesäkuuta 2012 Jiaolongin lastaus- ja purkulaitos teki syvän sukellusennätyksen, kun kolme ihmistä laskeutui 22 844 jalkaa (6 963 metriä) Tyynellemerelle.
Tunnetuimpiin ja pisimpään ajettaviin sukellusveneisiin kuuluu syvänmeren tutkimusalus DSV Alvin, jolla on 3 miehitystä ja joka pystyy sukeltamaan jopa 4 500 metrin (14 800 jalan) syvyyteen. Sen omistaa Yhdysv altain laivasto, sitä operoi WHOI ja se on suorittanut yli 4 400 sukellusta vuodesta 2011 lähtien.
James Cameron teki ennätyssukelluksen Challenger Deepin pohjalle, Mariana-haudan syvimmän tunnetun kohdan pohjalle, 26. maaliskuuta 2012. Cameronin sukellusvene kutsuttiin Deepsea Challengeriksi, ja se saavutti 10 908 metrin (35 787 jalkaa) syvyydet.
Viimeisimmät uutiset
Viimeksi Floridan yksityiset yritykset ovat julkaisseet sarjan Triton-sukellusveneitä. SEAmagine Hydrospace, Sub Aviator Systems (tai SAS) ja hollantilainen Worx ovat kehittäneet pieniä sukellusveneitä matkailua ja tutkimusta varten.
Kanadalainen yritys nimeltä Sportsub on rakentanut henkilökohtaisia vapaa-ajan sukellusveneitä avolattiarakenteilla (osittain tulvineet ohjaamot) vuodesta 1986 lähtien.
Toiminnalliset näkymät
Pieniä miehittämättömiä vedenalaisia ajoneuvoja, joita kutsutaan "Marine Remotely Operated Vehicles" tai MROV:iksi, käytetään nykyään laaj alti toimimaan vedessä, joka on liian syvä tai liian vaarallinen sukeltajille.
Tällaisten ajoneuvojen avulla voidaan korjata offshore-öljynporauslautat ja kiinnittää kaapeleita upotettuihin aluksiin niiden nostamiseksi. Nämä kauko-ohjattavat ajoneuvot on kiinnitetty nauhalla (paksu kaapeli, joka tarjoaa virtaa ja tiedonsiirtoa) aluksen ohjauskeskukseen. Laivan kuljettajat katsovat robotista takaisin lähetettyjä videokuvia ja voivat ohjata ajoneuvon potkureita ja käsivartta. Uponnutta Titanicia tutki juuri tällainen ajoneuvo.
Bathyscaphes
Batyskafi on itseliikkuva syvänmeren sukellusvene, joka koostuu miehistön hytistä, joka on samanlainen kuin batysfääri, mutta joka on ripustettu kellukkeen alle pintakaapelin sijaan, kuten klassisessa batysfäärisuunnittelussa. Monet näkevät sen eräänlaisena itseliikkuvana sukellusveneenä.
Sen kellunta on täytetty bensiinillä, helposti saatavilla, kelluva ja erittäin kestävä. Polttoaineen kokoonpuristumattomuus tarkoittaa, että säiliöt voidaan rakentaa erittäin helposti, koska paineet säiliön sisällä ja ulkopuolella ovat tasapainossa. Säiliöiden tehtävänä ei myöskään ole täysin kestää painehäviöitä, kun taas ohjaamo on suunniteltu kestämään v altavaa kuormaa. Pinnan kelluvuutta voidaan helposti vähentää korvaamalla bensiini vedellä, joka on tiheämpi.
Etymologia
Auguste Picard, ensimmäisen batyskafin keksijä, loi nimen "bathyscaphe" käyttämällä antiikin kreikkalaisia sanoja βαθύς batys ("syvä") ja σκάφος skaphos ("laiva" / "laiva").
Operaatio
Laskeutuakseen batyskafi täyttää ilmasäiliöt merivedellä. Mutta toisin kuin sukellusveneessä, sen tulvineiden säiliöiden nestettä ei voida irrottaa paineilmalla noustamaan. Tämä johtuu siitä, että vedenpaine syvyyksissä, joillelaiva oli suunniteltu toimimaan, liian suuri.
Esimerkiksi Challenger Deep -sukellusveneen, jolla James Cameron itse purjehti, pohjassa oleva paine on yli seitsemän kertaa tavallisen H-tyypin paineistetun kaasusylinterin paine. Tässä sukellusveneessä käytettiin rautapainoja tasapainottamiseen.. Niitä sisältävät kontit koostuvat yhdestä tai useammasta sylinteristä, jotka ovat avoimia pohjassa koko sukelluksen ajan, ja lastia pitää paikallaan sähkömagneetti. Se on vikasietoinen laite, koska se ei vaadi tehonlisäystä.
Batyskafien historia
Ensimmäinen batyskafi sai nimen FNRS-2 – National Recreational Research Foundationin mukaan – ja Auguste Picard rakensi sen Belgiassa vuosina 1946–1948. FNRS-1 oli ilmapallo, jota käytettiin nostamaan Picardin stratosfääriin vuonna 1938.
Ensimmäisen batyskaafin liikkeen varmistivat akkukäyttöiset sähkömoottorit. Kellukkeen määrä oli 37 850 litraa lentobensiiniä. Sillä ei ollut kulkutunnelia. Pallo piti lastata ja purkaa kannelle. Ensimmäiset matkat on kuvattu yksityiskohtaisesti Jacques Cousteaun kirjassa The Quiet World. Tarinan mukaan "alus kesti syvyyden paineen rauhallisesti, mutta pieni myrsky tuhosi sen." FNRS-3 oli uusi sukellusvene, jossa käytettiin vaurioituneen FNRS-2:n miehistöpalloa ja uutta suurempaa 75 700 litran uimuria.
Yhdysv altain laivasto osti toisen Piccard-babyskafin Italiasta vuonna 1957. Siinä oli kaksi painolastivettä sisältävää lastia ja yksitoista kelluvuussäiliötä,sisältää 120 000 litraa bensiiniä. Myöhemmin keksittiin Poseidon-sukellusvene.
Vuonna 1960 Picardin poikaa Jacquesia ja luutnantti Don Walshia kuljettava sukellusvene saavutti maan pinnan syvimmän tunnetun kohdan, Challenger-syvyyden Marianan kaivannossa. Laivan järjestelmät osoittivat syvyyden 37 800 jalkaa (11 521 m), mutta tämä korjattiin myöhemmin 35 813 jalkaan (10 916 metriin) suolaisuuden ja lämpötilan aiheuttamien muutosten huomioon ottamiseksi.
Laite oli varustettu tehokkaalla energialähteellä, joka valaisemalla pienen kalan kuin kampela herätti kysymyksen, onko elämää olemassa niin syvällä ilman valoa. Sukellusaluksen miehistö totesi, että pohja koostui piimaalietteestä, ja kertoi nähneensä merenpohjassa jonkinlaisen pohjan k altaisen kampelan, jonka pituus oli noin 1 jalka ja halkaisija 6 tuumaa.
Vuonna 1995 japanilaiset lähettivät autonomisen vedenalaisen ajoneuvon samalle syvyydelle, mutta se katosi myöhemmin mereen. Vuonna 2009 Woods Holen v altamerentutkimuslaitoksen tiimi lähetti Nereus-nimisen robottisukellusveneen kaivannon pohjalle.
Babysfäärin keksintö
The Bathysphere (kreikan sanasta βαθύς, bana, "syvä" ja σφαῖρα, sfire, "pallo") oli ainutlaatuinen pallomainen syvänmeren sukellusvene, jota kauko-ohjattiin ja joka laskettiin v altamereen. Häntä käytettiin useissa sukelluksissa Bermudan rannikolla vuosina 1930–1934.
Babysfääri suunniteltiin vuonna 1928ja 1929 amerikkalainen insinööri Otis Barton ja tuli tunnetuksi, koska luonnontieteilijä William Beebe käytti sitä tutkiessaan vedenalaista luontoa. Rakenteeltaan kylpypallo on lähellä torpedo-sukellusta.
