Ez itt FLIP, a 60 éves kutatási platform, amely képes a tengeren fejreállni

Első látásra úgy néz ki, mint egy hajó. Egy hatalmas, furcsa alakú hajó, amely az óceán közepén emelkedik fel, vagy kicsit olyan, mint a fel...

Első látásra úgy néz ki, mint egy hajó. Egy hatalmas, furcsa alakú hajó, amely az óceán közepén emelkedik fel, vagy kicsit olyan, mint a felborult Titanic, amikor éppen süllyed.

A Titanic-kal ellentétben azonban a legénység nem lóg a hajó farának korlátján, és biztosan nem esnek a vízbe, még akkor sem, ha a vízijármű (nevezhetjük így?) teljesen függőleges.

Hogyan lehetséges ez?

A FLIP sajátos kutatási igényekből született

Az egész Fred Fisherrel és Fred Spiess-el kezdődött. Mindketten kutatók voltak a Scripps Oceanográfiai Intézet Tengeri Fizikai Laboratóriumában (MPL) a San Diegói-i Kaliforniai Egyetemen, amely az óceánok vizsgálatára összpontosít.

1960-ban az intézmény a USS Baya (SS-318) tengeralattjárót használta kutatási bázisként a hanghullámok fázisának és amplitúdójának finom léptékű ingadozásainak mérésére az amerikai haditengerészet SUBROC (SUBmarine ROCket) programjában. Fred Fisher, az MPL kutatója azonban nem volt teljesen megelégedve vele. Ennek oka az, hogy a hullámok Baya-ra gyakorolt hatásai miatt a tengeralattjáró elfordult, ami korlátozta a kutatók azon képességét, hogy a szükséges mélységben optikai vagy elektromágneses hordozó referenciát kapjanak.

Fred Fisher jelentette ezeket a stabilitási problémákat Fred Spiess-nek, aki akkor az MPL igazgatója volt. Spiess akkor megemlítette, hogy Allyn Vine a Woods Hole Oceanográfiai Intézetből egykor azt javasolta, hogy emeljenek fel egy tengeralattjárót, hogy stabil platformot hozzanak létre. Vine akkor állt elő az ötlettel, miután megfigyelte a hullámzó vízben úszó haditengerészeti felmosó stabilitását. Úgy érvelt, hogy egy hosszú, keskeny, lebegő tárgy még akkor is stabil marad, ha erősen hullámzó vízben lebeg, és azt javasolta, hogy a hajó felborítása stabilabbá teheti azt. De ez mennyire volt kivitelezhető?

Spiess azt javasolta, hogy Fisher vizsgálja meg ezt a lehetőséget, és Fisher kiterjedt tanulmányokat végzett modellek segítségével a megfordítási művelet kidolgozására. Végül finanszírozást kaptak a Haditengerészeti Kutatási Hivataltól és segítséget a kereskedelmi haditengerészeti építészeti cégtől, az L. R. Glosten and Associates-től, hogy megépítsenek egy hajót, amely a kutatók szükségletei szerint képes függőleges helyzetbe fordulni. Az építés körülbelül 600 ezer dollárba került.

Így jött létre a Floating Instrument Platform, vagy FLIP. Két év fejlesztés és mindössze hat hónapos építés után végül 1962 júniusában indították útjára a Gunderson Brothers Engineering Corporation telephelyén, Portlandben, Oregon államban. Hamarosan segítséget nyújtott a szakértőknek a tengeralattjáró-hadviselés nagy hatótávolságú hangterjedésének tanulmányozásában, amely az amerikai haditengerészet SUBROC programjában szerepelt.

A FLIP azonban nem csak akusztikai kutatásokhoz készült. Hasznos volt a hullámmagasság, a vízsűrűség és a hőmérséklet, valamint a meteorológiai adatgyűjtés területén is. A haditengerészet programjának befejezése után a FLIP számos tudományos terület kutatását támogatta, például a geofizikát, a fizikai óceanográfiát, az óceáni akusztikát, a légkörtanulmányokat, a tengeri emlősök vizsgálatát, a lézeres terjedési kísérleteket stb.

A FLIP Doppler szonárokkal, hidrofonokkal, érzékelőkkel és két teljesen felszerelt tudományos laboratóriummal van felszerelve az adatok elemzésére. A laboratóriumokat három dízelgenerátor táplálja, amelyek körülbelül 340 KW villamos energiát biztosítanak. Általában 11 tudós és 5 fős legénység van a fedélzeten.

Bár a világon bárhol működhet (és a Csendes-óceánon és az Atlanti -óceánon is működött), a FLIP rendszerint a Scripps Oceanográfiai Intézet flottájával van kikötve a San Diegó-i öbölben, és teljes mértékben működőképes a Scripps és az amerikai haditengerészet irányításával.

A FLIP létrehozása egyedülálló mérnöki munka

Hivatalosan a FLIP nem hajó, hanem egy óceánográfiai kutatási platform, amely képes helyzetét vízszintesről függőlegesre változtatni, és fordítva. Kényelmesen képes derékszögben (90 fokban) elfordulni, melynek során 108 méter hosszú testének több mint a fele víz alá süllyed. Valójában, amikor függőleges helyzetben van, csak 16 méter marad a víz felett.

A FLIP hosszú és vékony kialakítását gyakran egy baseball ütőhöz hasonlítják. Valójában azt mondják, hogy eredeti modelljét egy Louisville Slugger ütőből készítették. Más források megerősítik, hogy a FLIP tervezését olyan úszó eszközök ihlették, mint például a bóják.

Összességében helytelen a FLIP-et hajónak nevezni, mert nem hajózásra való. Valójában annak érdekében, hogy elkerüljék az akusztikus műszerekkel való interferenciát, a FLIP tervezésébe egyetlen meghajtási módszert sem építettek be, kivéve egy kis hidraulikus tájolású propellert, amely el tudja forgatni a platformot függőleges tengelye körül.

Meghajtás hiányában a FLIP-et vízszintesen kell vontatni a nyílt vizek kutatási helyszíneire. Amikor megérkezik, ott lehet hagyni sodródni vagy le lehet horgonyozni akár 5000 méter mélység felett is (bár körülbelül 24 órát vesz igénybe, hogy ilyen mély vizekben kiköthessék). Akárhogy is, kivételesen stabil és ellenáll a hullámmozgásnak és a csavarodásnak.

Tekintettel arra, hogy 700 tonna Tri-Ten acélból készült, azt gondolhatnánk, hogy nehéz lehet megfordítani a platformot. Valójában a folyamat nagyon egyszerű. A FLIP üzemeltetőinek csak több ballaszttartály elárasztását kell engedélyezniük. A víz súlya lassan felemeli az orrát, ami körülbelül fél órát vesz igénybe. Ennyi idő elegendő ahhoz, hogy mindenki fel tudjon menni a fedélzetre, és elférjen azokban a részekben, amelyek mindig a víz felett maradnak: a parancsnoki terület, a konyha, a priccsek, a mellékhelyiségek, az elektromos generátor szoba és a laborok.

A platform számos belső berendezését úgy módosították, hogy illeszkedjenek a FLIP sajátos belső kialakításához. Ez kissé bizarr, de stratégiailag megtervezett, hogy a személyzet könnyebben tudjon alkalmazkodni a platform átfordulásához. A FLIP-ben szinte minden úgy van konfigurálva, hogy vízszintesen és függőlegesen is működjön. Számos elforgatható cső található tárgyak rögzítéséhez. A WC-ülőkék és mosdók derékszögben elfordulnak, és a zuhanyfejek is 90 fokban íveltek. Az ajtók a padlón, az ablakok a mennyezeten találhatók, de csak addig, amíg a FLIP függőleges helyzetbe nem fordul.

A FLIP jövője

A FLIP már majdnem 60 éves, de továbbra is sokoldalú kutatási platformként szolgál, és számos vizsgálatban használták, beleértve a nyomás hatását a hangcsillapításra, a belső hullámok amplitúdójára és irányára, a turbulencia és a hő hatását az óceán szerkezetére, a földkéreg tulajdonságainak változásának kutatására stb.

A FLIP-en keresztül végzett hullámvizsgálatok javították a szörfözéshez készített előrejelzéseket.

A FLIP katonai támogatást is nyújt, együttműködve az Amerikai Haditengerészet Kutatólaboratóriumával és nemzetbiztonsági kutatási műveletekkel. Ezenkívül gyakorlati képzést nyújt az egyetemi hallgatóknak, és egy nemrégiben készült projektben még virtuális kirándulásra is használták 65000 iskolás számára.

A platform 50. évfordulóján, 2013-ban William Gaines, aki 1993 óta volt a FLIP adminisztrátora, azt mondta: "a FLIP hosszú élettartama alkotói képességének, készségének és elhivatottságának bizonyítéka. Az FLIP első fél évszázados óceanográfiai kutatásai során elért eredményei jelentősek. A FLIP továbbra is szolgálni fogja az óceanográfiai közösséget a főbb kutatási programok támogatásával." (1)

(1) - https://interestingengineering.com/flip