¿No son veinte mil leguas de viaje submarino una fantasía?
Hace 100 años, el escritor de divulgación científica francés Julio Verne imaginó que la gente podía sentarse en un barco y recorrer 20.000 millas, lo cual era inimaginable en ese momento. Pero su fantasía hoy se ha hecho realidad. Hoy en día, los barcos que pueden infiltrarse en el mar, además de los submarinos que atacan a los barcos enemigos en las guerras, también se han convertido en una gran familia de sumergibles que se utilizan tanto con fines de investigación como de ingeniería.
Liberación de un robot autónomo submarino de 6.000 metros
Aunque las ondas sonoras pueden detectar un abismo de 10.000 metros desde la superficie del mar, la longitud de onda de las ondas sonoras sigue siendo demasiado grande y la fina La estructura del fondo marino no se puede ver claramente. Es imposible recolectar especímenes del fondo marino. La gente necesita sumergirse en el abismo para observar directamente el fondo del mar y sacar cosas del fondo del mar a la superficie. La enorme presión del agua del mar es el principal obstáculo para que los humanos se sumerjan en las profundidades del mar.
Ya en la década de 1960, los científicos inventaron el sumergible. El sumergible tripulado "Trieste", desarrollado por el padre y el hijo belgas Piccard, se sumergió con éxito en 4 horas y 38 minutos hasta el punto más profundo del mundo en el abismo Challenger, en la fosa de las Marianas, en el Océano Pacífico occidental, a una profundidad de 10.916 metros. medida con precisión, la profundidad de la fosa más profunda del mundo debería ser de 11.033 metros). Picard Jr. y American Wash maniobraron el sumergible para que se asentara firmemente sobre el suave barro en el fondo del Challenger Deep, y descubrieron que todavía había medusas, peces y otras criaturas en el abismo de 10.000 metros. Algunos sumergibles desarrollados en los primeros años han logrado repetidamente hazañas extraordinarias. Han inspeccionado las escarpadas crestas del Océano Atlántico y han descubierto que las crestas están cubiertas de valles de rift; han explorado las últimas grietas en las profundidades del Mar Rojo y han visto fuentes termales en el fondo marino; también han utilizado sumergibles tripulados para encontrarlas; y rescatar submarinos nucleares que se hundieron en las profundidades del mar. Una bomba de hidrógeno perdida en el fondo del océano. Estos sumergibles tienen carcasas resistentes a la presión. Por ejemplo, la cámara de presión tripulada del "Trieste" es casi esférica, con un diámetro de 2 metros y un espesor de pared de 127 mm, que soporta una presión de agua de 1.000 atmósferas. Incluso con un caparazón tan grueso, se comprimió 1,5 mm al sumergirse a una profundidad de 10.000 metros. El sumergible funciona con baterías y tiene capacidades autopropulsadas. La cabina tripulada tiene suficiente aire, está equipada con ventanas de observación, sonar, cámaras y manipuladores simples. También hay una cámara de flotación llena de un líquido más liviano que el agua y algo de lastre desechable. Las pesas se utilizan para controlar el levantamiento. Los sumergibles tripulados están controlados por humanos y pueden transportar de 2 a 4 personas.
Robots submarinos japoneses
Los sumergibles tripulados deben considerar cuestiones de seguridad y supervivencia humana, por lo que el costo es muy alto. Pueden usarse como herramientas de exploración y se utilizan ampliamente en proyectos submarinos. Su uso no es económico. Por ello, los científicos desarrollaron un sumergible no tripulado cableado, o vehículo operado remotamente, o ROV en inglés. Este tipo de sumergible no requiere que personas se sienten en su interior y lo manejen, sino que se controla de forma remota desde el barco. La unidad de potencia está en el barco y la señal de control se transmite desde el barco nodriza a través del cable en el cordón umbilical para suministrar energía eléctrica para que el sumergible realice diversas acciones. Lo que el sumergible ve y toca se convierte en señales eléctricas y se transmite. hacia arriba a través del cordón umbilical. Debido a que no existe ningún problema de supervivencia humana, en un sumergible, a excepción de los instrumentos que deben ser impermeables y colocados en una carcasa relativamente pequeña resistente a la presión, la mayoría de las estructuras y componentes están expuestos al agua de mar y el agua interna puede fluir libremente. y las presiones externas se equilibran. Las estructuras y los componentes ya no necesitan diseñarse como equipos voluminosos y resistentes a la presión. Como resultado, el sumergible es mucho más ligero y más barato que un sumergible tripulado, y parece más un trineo que un barco. Este tipo de sumergible se ha utilizado habitualmente en ingeniería submarina.
El cordón umbilical de un sumergible cableado a menudo dificulta su movimiento, por lo que no puede alejarse demasiado del barco nodriza. Cuando se trabaja bajo el agua, hay que tener cuidado de que el cordón umbilical no se enrede en algo. Al sustituir el cordón umbilical por mando a distancia acústico y telemetría, el sumergible se deshace del cable. Este sumergible no tripulado sin cables puede utilizar señales acústicas para controlar su elevación, navegación, observación, muestreo y funcionamiento desde el barco nodriza.
Con el desarrollo de la tecnología informática, los sumergibles se han vuelto inteligentes. El sumergible puede elevarse, navegar y trabajar de acuerdo con procedimientos planificados previamente, puede evitar obstáculos ocasionales y puede tomar decisiones simples basadas en la situación. Este tipo de sumergible se llama sumergible autónomo, también llamado robot inteligente.
Ahora los países desarrollados han industrializado sumergibles no tripulados y han producido varios sumergibles no tripulados con diversos instrumentos de detección acústica, cámaras de televisión, cámaras de video y manipuladores para operaciones en aguas poco profundas.
Submarinos en el fondo del mar
Estados Unidos, Japón, Francia y Rusia han desarrollado sumergibles no tripulados y sumergibles tripulados de 6.000 metros de profundidad basados en la última tecnología. Está equipado con una variedad de instrumentos de detección y equipos operativos para investigar el fondo marino y estudiar el proceso de extracción de nódulos de manganeso y costras de cobalto en aguas profundas.
Nuestro país desarrolló los sumergibles 20 años más tarde que los países desarrollados. El primer sumergible tripulado de mi país es un bote de rescate submarino desarrollado en 1986. Puede transportar a 4 personas, tiene un desplazamiento de 35 toneladas, una profundidad máxima de buceo de 600 metros y puede atracar con submarinos bajo el agua. Nuestro país también ha desarrollado sumergibles de aguas poco profundas como el "Hairen", que pueden equiparse con cámaras de televisión con enfoque controlado a distancia y manipuladores multifuncionales. Con ellos se puede comprobar si hay grietas en las presas y también se pueden utilizar. en el desarrollo de petróleo y gas en alta mar.
La finalización del sumergible no tripulado sin cables de 6.000 metros respaldado por el "Plan de Alta Tecnología 863" de mi país ha llevado la tecnología de desarrollo de sumergibles de mi país a un nuevo nivel. Puede navegar y funcionar según programas preprogramados, evitar obstáculos automáticamente, diagnosticar averías por sí mismo y también puede controlarse remotamente desde el mar. Está equipado con equipos de cámaras, instrumentos de medición oceanográfica, equipos de navegación acústica y manipuladores. Participé en el área Pacífico C-C Investigación de nódulos de manganeso en mi país.
Fotografía de aguas profundas
Para poder estudiar la tierra en la que vivimos, los científicos necesitan comprender la estructura de los estratos. Dado que los estratos bajo el océano son más delgados que los de la tierra, optamos por utilizar barcos de perforación de aguas profundas para perforar agujeros profundos en el océano para tomar núcleos y estudiar la composición, estructura, origen e historia de la corteza oceánica. Financiado por seis países desarrollados, entre ellos Estados Unidos, el buque de perforación de aguas profundas "Gloma Challenger" perforó 1.092 pozos profundos en los océanos del mundo entre 1968 y 1983 y obtuvo 96.000 metros de núcleo. Este barco de perforación de aguas profundas tiene un desplazamiento de 10.000 toneladas. La plataforma de perforación situada en el centro del barco está a 61 metros por encima de la línea de flotación y la tubería de perforación plegada tiene una longitud de 6,5 kilómetros. La posición del barco se fija mediante métodos acústicos. Se deja caer una baliza acústica en el fondo del océano y emite pulsos acústicos. Hay cuatro transductores receptores debajo del barco que forman una matriz para recibir las señales de la baliza acústica, respectivamente. Se utiliza una computadora para calcular estas cuatro señales. Esta señal controla la posición del barco en relación con la baliza acústica submarina y permanece constante. Después de levantar la tubería de perforación para extraer la muestra del núcleo, es difícil garantizar que regrese a la posición original del cabezal del pozo al bajar la tubería de perforación. Además de utilizar balizas acústicas para el posicionamiento, también se coloca un embudo en la boca del pozo. Siempre que la tubería de perforación toque el embudo, puede deslizarse hacia el interior del orificio en la boca del pozo. Este dispositivo se llama dispositivo de retorno de boca de pozo. Los datos obtenidos por el "Glomar Challenger" confirmaron la teoría de las placas y exploraron la estructura de los estratos.