Dotrzeç jak najg"´biej
Ma"e, dajÄ…ce si´ "atwo kierowaç, autonomiczne
 byç moÅ»e takie pojazdy podwodne zabiorÄ… kiedyĘ cz"owieka na dno oceanu
Graham S. Hawkes
ceany zajmujÄ… dwie trzecie po- szym punkcie zawrotnÄ… wartoĘç 1200 tely operated vehicles  ROV), i ma-
wierzchni Ziemi i sÄ… domem atmosfer. Trieste, opuszczajÄ…c si´ na dno "ymi, sterowanymi komputerowo, za-
Owi´kszoĘci organizmów Å»y- Rowu MariaÅ‚
skiego, musia" mieç wi´c silanymi z akumulatorów, autono-
wych naszej planety. Jednak ludzkie ci´Å»ki, kulisty, stalowy, odporny na ci- micznymi pojazdami podwodnymi
moŻliwoĘci poznawania tego Ęrodowi- Ęnienie kad"ub, w którym dla zapew- (autonomous underwater vehicles 
ska sÄ… bardzo ograniczone. P"etwonur- nienia p"ywalnoĘci musia"y si´ znajdo- AUV) moÅ»na kierowaç z dowolnego
kowie, schodzÄ…c najwyÅ»ej na 50 m, za- waç duÅ»e zbiorniki wype"nione lekkÄ… statku bez naraÅ»ania si´ na niebezpie-
ledwie muskajÄ… jego powierzchni´. Dro- cieczÄ…. Gdy statek przemieszcza si´ pod czeÅ‚
stwo. Ponadto sÄ… one stosunkowo
ga do najwi´kszych g"´bin jest 225 razy wodÄ… z pr´dkoĘciÄ… umoÅ»liwiajÄ…cÄ… po- tanie. Na platformach wiertniczych
d"uÅ»sza. Oko"o pó" tuzina nie najm"od- konywanie w rozsÄ…dnym czasie duÅ»ych ROV sta"y si´ juÅ» narz´dziem tak po-
szych juÅ» podwodnych pojazdów za"o- dystansów, jego ruch hamujÄ… ponadto wszechnie uÅ»ywanym, Å»e wzgl´dy eko-
gowych potrafi pokonaç niewiele po- opory hydrodynamiczne. Dzisiejsze jed- nomiczne prawdopodobnie przesÄ…dzÄ…
nad jej po"ow´; tylko kilka sond i zdalnie nostki podwodne sÄ… tak powolne, Å»e o ca"kowitym wyparciu tradycyjnych
sterowanych kamer moÅ»e zanurzyç si´ przep"yni´cie paru kilometrów w gór´ statków za"ogowych.
g"´biej. W 1960 roku pilotowany baty- czy w dó" zajmuje im kilka godzin; po- Jednak utrata szansy samodzielnej
skaf Trieste osiągną" w Rowie Mariał
- za tym muszÄ… byç transportowane i ob- eksploracji g"´bin by"aby niepowetowa-
skim 11 275 m, dziĘ jednak tylko nowy s"ugiwane ze specjalnie zaprojektowa- nÄ… stratÄ…. PomijajÄ…c kwesti´, czy robot
japoł
ski robot podwodny Kaiko moÅ»e nych statków baz. moÅ»e wykonaç niektóre prace równie
mu dorównaç. Aby pokonaç te ograniczenia, wi´k- dobrze jak cz"owiek, to jak zaspokoimy
Tym, co utrudnia eksploracj´ g"´bin szoĘç naukowców zajmujÄ…cych si´ eks- swojÄ… Żądz´ przygód? Wydaje si´ wi´c,
i czyni podwodne królestwo tak obcym, ploracjÄ… g"´bin odchodzi od idei stat- Å»e dalszy post´p w doskonaleniu pod-
jest podstawowa w"asnoĘç wody: jej du- ków za"ogowych na rzecz podwodnych wodnych pojazdów za"ogowych jest jak
Å»a g´stoĘç. CiĘnienie roĘnie liniowo robotów. Sondami na uwi´zi, zwanymi najbardziej celowy  nie po to, aby zastÄ…-
wraz z g"´bokoĘciÄ…, osiÄ…gajÄ…c w najniÅ»- zdalnie sterowanymi pojazdami (remo- piç ROV czy AUV, lecz aby stworzyç
konstrukcje pozwalajÄ…ce dotrzeç w g"´-
biny ludziom.
G"´binowe  loty
Program Deep Flight jest próbą prze-
zwyci´Å»enia ograniczeÅ‚
i stworzenia no-
wej generacji lekkich i ekonomicznych
za"ogowych pojazdów podwodnych
operujących ze statków badawczych lub
transportowych. Deep Flight I zbudowa-
"em z kolegami jako model czysto eks-
perymentalny. ChcieliĘmy sprawdziç
nowe rozwiÄ…zania, które mia"y podnieĘç
wydajnoĘç hydrodynamicznÄ… statków,
oraz przetestowaç systemy pozwalajÄ…ce
STATECZNIK
PIONOWY
na miniaturyzacj´ ogromnych jednostek
podwodnych. KorzystajÄ…c ze zdobytych
SONAR ÂWIAT¸A
BOCZNY
P¸ETWY doĘwiadczeÅ‚
, pracujemy teraz nad Deep
OS¸ONOWE
Flight II  bardziej praktycznym mo-
OBCIŃÚENIE G¸Ã³BOKOÂCIOMIERZ LAMPA
AWARYJNE B¸YSKOWA delem, który mamy nadziej´, móg"by
zabraç cz"owieka w najg"´bsze rejony
oceanu.
To, co przede wszystkim odróŻnia
W EKSPERYMENTALNEJ ¸ODZI PODWODNEJ (powyÅ»ej i na sÄ…siedniej stronie) zastoso-
Deep Flight od tradycyjnego okr´tu
wano rozwiÄ…zania zarówno oryginalne, jak i przej´te z innych projektów, których celem
podwodnego, nie jest Żadną ekstrawa-
jest zmniejszenie rozmiarów statku i polepszenie jego w"asnoĘci manewrowych. Zaprojek-
gancjÄ…, lecz rozwiÄ…zaniem technicznym
towany przez autora tego artyku"u 3.5-metrowy eksperymentalny model Deep Flight I mo-
Å»e zabraç swojego pilota na g"´bokoĘç nawet 1000 m. majÄ…cym na celu zwi´kszenie pr´dkoĘci
104 ÂWIAT NAUKI GrudzieÅ‚
1997
DANIELS & DANIELS
AKRYLOWA KOPU¸A MONITOR
ZAPASOWY
WYÂWIETLACZ KONTROLNY
SONAR PRZEDNI
KLIMATYZACJA
PILOT
ZBIORNIKI Z TLENEM
SKRZYD¸A
ÂWIAT¸A
USTAWIANE
KLAPY
AKUMULATORY
SI¸OWNIKI
P¸ATÓW
STERUJŃCYCH
KAD¸UB CIÂNIENIOWY
WYKONANY Z ÚYWICY
EPOKSYDOWEJ
P¸ATY
STERUJŃCE
PóDNIK
ÂWIAT NAUKI GrudzieÅ‚
1997 105
DANIELS & DANIELS
1
statku. PoniewaÅ» si"y hydrodyna- To, czym nasza konstrukcja szcze-
miczne rosnÄ… z kwadratem, nato- gólnie si´ wyróŻnia, jest chyba pozy-
miast wymagana moc z szeĘcianem cja pilota  jedynego cz"onka za"ogi;
pr´dkoĘci, zwi´kszenie pr´dkoĘci nie siedzi on wyprostowany w fotelu,
z jednego do pi´ciu w´z"ów wymaga lecz leÅ»y na brzuchu z g"owÄ… skiero-
mniej wi´cej stukrotnie wi´kszej mo- wanÄ… do przodu, przypi´ty do dopa-
cy. Na razie jednak jej uzyskanie z sowanej do cia"a niecki. Na poczÄ…tku
uÅ»yciem zasilania akumulatorowe- takie ustawienie wydawa"o si´ nie-
go nie wydaje si´ moÅ»liwe; wzrost dobre, choç do zaakceptowania w
pr´dkoĘci trzeba osiÄ…gnÄ…ç przez zre- modelu eksperymentalnym. Nie wpa-
dukowanie oporu. dliĘmy na to, Że skoro w"aĘnie taką
Deep Flight I, który moÅ»e zejĘç na pozycj´ przyjmujÄ… ludzie i morskie
2
g"´bokoĘç 1000 m, pod wieloma ssaki podczas nurkowania, powinna
wzgl´dami bardziej przypomina ona byç naturalna i wygodna. Po
skafander do g"´bokich nurkowaÅ‚
pierwszym pobycie w Deep Flight I
niŻ ma"ą "ódę podwodną. Ma on nie- natychmiast zmieni"em wszystkie
wielkÄ… powierzchni´ czo"owÄ…, oczy- moje projekty statków podwodnych,
wiĘcie op"ywowy kszta"t oraz skrzy- w których usi"owa"em zachowaç sie-
d"a (lub jak kto woli, p"etwy) po- dzÄ…cÄ…,  prawid"owÄ… pozycj´ pilota.
dobnie jak samoloty, ptaki, delfiny i Aby jednak poprawiç komfort pilota
wieloryby. KonstruujÄ…c Deep Flight I, podczas zanurzania i wynurzania,
odrzuci"em tradycyjny element w Deep Flight II podnieĘliĘmy pozy-
batyskafów i "odzi podwodnych: cj´ cia"a o 30 stopni.
zmienny system p"ywalnoĘci, który
umoÅ»liwia zmian´ ci´Å»aru pozorne- Jeszcze g"´biej
go i tym samym zanurzanie si´ lub
wynurzanie. Czy konstrukcja hydrodynamicz-
3
Deep Flight I utrzymuje niewielką na, która Ęwietnie zda"a egzamin na
dodatniÄ… p"ywalnoĘç przez ca"y czas. stosunkowo niewielkich g"´boko-
P"ynÄ…c, do zanurzania uÅ»ywa skrzy- Ęciach, na jakie zapuszcza" si´ Deep
de" (które sÄ… ustawione  do góry no- Flight I, nie zawiedzie na wi´kszych,
gami w porównaniu z samoloto- do których jest przeznaczony Deep
wymi). Funkcj´ sterów pe"niÄ… ru- Flight II? Na szcz´Ä˜cie nie. Dodatkowa
chome skrzyd"a na rufie. Pilot kieru- g"´bokoĘç i ciĘnienie nie zwi´kszajÄ…
je statkiem za pomocą delikatnych oporu  woda jest praktycznie nieĘci-
ruchów niewielkich dÅ»ojstików ste- Ęliwa, statek powinien wi´c si´ zacho-
rujÄ…cych elektronicznym systemem wywaç tak samo, jak gdyby by" bli-
manewrowym. Dzi´ki wyd"uÅ»one- sko powierzchni.
mu przezroczystemu akrylowemu Jednak kad"ub b´dzie musia" wy-
dziobowi nie widzi si´ w czasie p"y- trzymywaç wzrastajÄ…ce z g"´bokoĘciÄ…
wania konstrukcji statku  robi to nie- ciĘnienie. Zastosowanie tradycyjnej
samowite wraŻenie. stalowej konstrukcji oznacza"oby re-
4
Najwi´kszym problemem by"o zygnacj´ z korzyĘci, jakÄ… daje ma"a
zmniejszenie rozmiarów niezb´dnej masa. Wszystko wskazuje na to, Å»e
aparatury, tak aby zmieĘci"a si´ w nie- do budowy wysokociĘnieniowych ka-
wielkiej przestrzeni Deep Flighta. Z po- d"ubów b´dzie moÅ»na uÅ»yç innych
mocą przysz"y mikroprocesory: kilka materia"ów. U.S. Navy przetestowa-
prze"ączników daje w zasadzie nie- "a kad"uby z materia"ów ceramicz-
ograniczonÄ… kontrol´, a ogromnÄ… licz- nych nowej generacji  rezultat by"
b´ wyĘwietlaczy zast´puje monitor. pozytywny. Ich wytrzyma"oĘç jest
Stare technologie umierajÄ… jednak d"u- wystarczajÄ…ca, aby nadawa"y si´ do
go, na pok"adzie wi´c znajdujÄ… si´ statków za"ogowych. Ostatnio dane
jeszcze dwa cyfrowe wyĘwietlacze po- dotyczące projektu odtajniono, co
kazujÄ…ce podstawowe parametry  pozwoli prawdopodobnie na po-
pomost mi´dzy wczoraj i dziĘ. wszechniejsze wprowadzenie tych
materia"ów. Z powodu duŻego ciĘnie-
5
nia trzeba b´dzie zastÄ…piç akrylowÄ…
DEEP FLIGHT I na ramie transportowej
kopu"´ bardziej tradycyjnymi otwo-
(1) jest "adowany na ci´Å»arówk´, majÄ…cÄ…
rami obserwacyjnymi.
go przewieÄ™ç na miejsce wodowania. Au-
tor wchodzi do pojazdu (2) zawieszone- Deep Flight II, zbudowany z najno-
go na dęwigu (3), który spuszcza pojazd
woczeĘniejszych materia"ów cera-
do wody (4) w celu przeprowadzenia te-
micznych i zawierajÄ…cy rozwiÄ…zania
stów. Pod wodÄ… (5) dzi´ki akrylowej ko-
sprawdzone w Deep Flight I, powi-
pule przed oczami pilota roztaczajÄ… si´ za-
nien byç bardzo nowoczesnym i uÅ»y-
pierajÄ…ce dech w piersiach widoki (6).
tecznym statkiem. By"by, jak ja to na-
UnoszÄ…c si´ na powierzchni (7), pilot cze-
ka na wyciÄ…gni´cie statku przez dÄ™wig (8). zywam, zarówno  inteligentny , jak
HAWKES OCEAN TECHNOLOGIES
AMOS NACHOUM PHOTGRAPHY
AMOS NACHOUM PHOTGRAPHY
AMOS NACHOUM PHOTGRAPHY
CHUCK DAVIS
6
i  autonomiczny . AUV-y nie sÄ…  in- po"Ä…czone ze sobÄ… modu"y jednooso-
teligentne , poniewaÅ» to tylko robo- bowe, przeznaczone do wypraw w
ty, ROV-y natomiast nie sÄ… autono- dwie osoby  jedna pilotowa"aby,
miczne, poniewaÅ» pracujÄ… na uwi´zi. druga natomiast zajmowa"a si´ ob-
Za cel jednak postawiliĘmy sobie nie serwacją. W trzeciej wreszcie wersji
budow´ statku majÄ…cego zastÄ…piç Deep Flight II wykonywa"by ci´Å»sze
AUV czy ROV, lecz takiego, który prace i sk"ada"by si´ z dwóch cz´Ä˜ci
zwi´kszy ich moÅ»liwoĘci, pozwa- z umieszczonym pomi´dzy nimi
lajÄ…c na podróŻ w g"´biny takÅ»e zestawem roboczym. Zestaw taki
ludziom. mia"by pionowo skierowane p´dni-
Z powodu ograniczonych fundu- ki, dzi´ki którym statek móg"by po-
szy na tworzenie nowych statków ruszaç si´ nad wybranym miejscem
7
podwodnych Deep Flight musi byç podobnie do kolibra.
statkiem wielozadaniowym, spe"nia- Tak jak wszystkie statki te rownieÅ»
jÄ…cym róŻnorodne wymagania. Po- b´dÄ… mia"y swoje ograniczenia. W
winien byç na przyk"ad zwinny i ci- dajÄ…cej si´ przewidzieç przysz"oĘci
chy, aby nadawa" si´ do badaÅ‚
bio- przeznaczone by by"y wy"Ä…cznie na
logicznych, a takÅ»e móg" s"uÅ»yç geo- potrzeby wypraw, na przyk"ad na-
logom jednoczeĘnie jako buldoÅ»er ukowych. Wydaje si´, Å»e jedynym ich
i podwodna ci´Å»arówka. zastosowaniem do przewozu osób
Aby sprostaç róŻnym, cz´sto móg"by byç transport personelu mi´-
sprzecznym wymaganiom, podsta- dzy podwodnymi instalacjami a po-
wowa jednostka ma byç "atwym do wierzchniÄ… lub krótkie podwodne
adaptacji zestawem modu"owym. Po- wycieczki na niewielkich g"´bokoĘ-
szczególne cz´Ä˜ci powinny dawaç si´ ciach. Statki te pozwolÄ… jednak na
szybko "Ä…czyç na pok"adzie statku ba- takie poznanie Å»ycia oceanów, jakie-
8
zy w trzy róŻne w zaleŻnoĘci od go nie umoŻliwi Żaden robot. Są szan-
potrzeb konstrukcje. Pierwsza by"aby są dla tych, którzy chcieliby sami,
jednoosobowÄ… "odziÄ… o jak najmniej- osobiĘcie i niezaleÅ»nie, badaç  wiel-
szej masie i jak najbardziej op"ywo- ki b"´kit .
wym kszta"cie, przeznaczonÄ… do ba-
T"umaczy"
dał
i eksploracji. Druga  to dwa Grzegorz Kowalski
NASTóPNA GENERACJA statków
Deep Flight pozwoli podróŻowaç
znacznie g"´biej, prawdopodobnie
nawet na 11 000 m. Mi´dzy dwiema
jednostkami b´dzie moÅ»na umiesz-
czaç modu"y robocze, jak pokazano
na rysunku.
Informacje o autorze
GRAHAM S. HAWKES jest za"oŻycielem Hawkes Ocean Techno-
logies w San Anselmo (Kalifornia), zajmujÄ…cego si´ projektowa-
niem konstrukcji do specjalnych zastosował
. Jest takŻe wicepreze-
sem za"oÅ»onego przez siebie i Sylvi´ Earle w 1982 roku Deep Ocean
Engineering, firmy produkującej stosowane na ca"ym Ęwiecie stat-
ki roboty.
ÂWIAT NAUKI GrudzieÅ‚
1997 107
CHUCK DAVIS
AMOS NACHOUM PHOTGRAPHY
AMOS NACHOUM PHOTGRAPHY
HAWKES OCEAN TECHNOLOGIES