? прибор для измерения глубины моря. Простейший Л., употребляющийся с самых древних времен и по настоящее время для небольших глубин, состоит из свинцовой конической гири и разделенной веревки, называемой лотлинем. Различают ручные Л. и диплоты. Ручные Л. употребляются для глубин до 45-50 саж., а диплоты для глубин до 100 саж. Согласно штатному снабжению судов нашего флота для ручных Л. употребляются свинцовые гири весом от 8 до 12 фн., а для диплотов от 35 до 40 фн., причем веревка, называемая диплотлинем, полагается из крученого троса в 1 дюйм по окружности. В нижнем конце гири делается небольшое углубление, в которое перед бросанием Л. кладется немного сала; к последнему, когда Л. коснется дна, прилипают различные частицы грунта, и таким путем определяют вместе с глубиной свойства грунта морского дна. При подобном простом устройстве ручной Л. удовлетворяет вполне своему назначению во многих случаях корабельной практики, напр. при входах на рейд для выбора места якорной стоянки, при следовании малым ходом в мелких малоисследованных местах, при приближении к берегам, а также при гидрографических работах в мелких морях, заливах и т. п. Что касается диплота, то употребление этого прибора сопряжено с большой затратой времени при плавании вблизи берегов или в местах, где есть отличительные глубины, по которым судно может проверить свое место в море, так как для измерения в этих случаях глубины простым диплотом требуется останавливать ход судна, при чем все-таки Л. иногда проносит или он достигает дна при наклонном положении линя, так что приходится несколько раз бросить диплот, чтобы получить верную глубину. При промерах же глубоких морей, достигающих 1000 саж. и более, обыкновенный диплот оказался вовсе неприменим, так как вес выпущенного диплотлиня и огромное трение его в воде не дают возможности заметить облегчение веса в руке в момент прикосновения Л. ко дну, а следовательно, и вовремя остановить высучивание диплотлиня. Подобные обстоятельства заставляли обращаться к изобретению более совершенных приборов, чем обыкновенный Л., и патентов на эти изобретения выдано более сотни за текущее столетие. Изобретения велись главным образом в двух направлениях: 1) для получения прибора для океанских глубин и 2) прибора для измерения глубин до 100 саж. или немного более, не останавливая хода судна, или же прибора, который мог бы служить постоянным подводным контролем для предупреждения судна о малых глубинах, и, наконец, приборов, регистрирующих профиль дна мелких бассейнов и рек.
При устройстве Л . для океанских промеров пытались неоднократно применить принципы, отличные от обыкновенного диплота: так, Эриксон первый устроил Л., основанный на соотношении между глубиной и изменением давления, Сименс ? на изменении силы тяжести, Бауер и Мори ? на измерении пути, проходимого обыкновенным диплотом, помощью винтообразных крыльев; Шнейдер пытался применить электрический телеграф, но все эти изобретения оказывались более или менее непригодными. Пришлось обратиться к усовершенствованию диплота. Первое удачное видоизменение диплота для океанских промеров было сделано в 1854 г. американцем Бруком и заключалось в том, что груз составлялся из двух частей: 1) легкого стержня, прикрепляемого к лотлиню; нижнее основание стержня оканчивалось трубками для захватывания грунта; 2) просверленного по одному из диаметров ядра (32-48 фн.), которое надевалось на стержень и, будучи поддерживаемо снизу кольцом, обхватывалось прикрепленной к последнему проволокой и помощью ее подвешивалось на выступ в виде зарубки, сделанной у кольца, к которому привязывался лотлинь. Кольцо устроено на шарнире, так что когда Л. касается дна и лотлинь ослабевает, то кольцо поворачивается вниз, проволока соскальзывает с выступа и ядро падает на дно; обратно приходится вынимать один легкий стержень. При таком устройстве явилась возможность употреблять более тонкий лотлинь для того же груза, отчего легче было определять момент падения Л. на дно. Л. Брука был впоследствии улучшен изменениями приспособлений для захватывания грунта и сбрасывания ядра у дна, но измерение океанских глубин все же оставалось еще делом трудным и требовало большой затраты времени; особенно нелегко было при глубине 3 и более тысяч саж. определить момент прикосновения Л. ко дну. Единственным признаком для этого могло служить равномерное сматывание лотлиня с вьюшки после достижения Л. дна, так как сила, производящая в этом случае вращение вьюшки, остается постоянной вследствие неизменяемости веса лотлиня между дном и поверхностью моря и неизменяемости его трения в воде. На практике, однако, равномерность вращения вьюшки нарушается часто от дрейфа судна, качки, изменения трения блоков и т. п. Самое существенное усовершенствование в деле океанских промеров принадлежит Томсону. Он предложил в 1872 г. заменить тросовый лотлинь стальной проволокой в 1 мм, спуская ее с особого станка, к которому приспособлен самодействующий стопор. Подобная проволока легче тросового линя той же крепости, и трение ее в воде меньше, а потому Л. чувствительнее. Станок состоит (фиг. 1) из вьюшки, сделанной из легкого листового железа и имеющей окружность в одну морскую сажень (6 фут); в одной из щек вьюшки сделана выемка, которая обхватывается тросовым концом, представляющим стопор.
Фиг. 1 (черт. 1 и 2).
Один конец стопора прикрепляется к особой стойке, а на другой его конец навешиваются кольцеобразные грузы. Один груз кладется с самого начала промера и рассчитывается так, чтобы преодолеть инерцию вьюшки при вращении ее, остальные же грузы кладутся во время промера, по мере надобности, с целью уравновесить вытравленную проволоку. 1000 саж. проволоки весят около 12 фн. в воде, так что на каждые сбежавшие с вьюшки 250 саж. проволоки кладут на стопор 3 фн. Когда Л. достигнет дна, то вследствие уравновешения проволоки первоначальный груз на стопоре тотчас остановит вращение вьюшки и, таким образом, момент падения Л. на дно определится сам собой. Изобретение Томсона не только увеличивает чувствительность Л., но и ускоряет работу промера почти в 3 раза. В настоящее время для океанских промеров исключительно употребляют проволоку Томсона, стопор же иногда устраивают иначе и при том вводят еще следующие приспособления: 1) динамометр ? для определения натяжения линя; показаниями его руководствуются для регулирования спуска Л., правильность которого нарушается качкой судна, ударами волн и т. п.; 2) аккумулятор, резиновый или пружинный, для устранения вредного влияния на проволоку сотрясений и подергиваний. Проволока с вьюшки спускается не прямо в воду, а предварительно пропускается через шкив блока, приспособленного к аккумулятору. Самый Л., т. е. груз, устраивается всегда согласно принципу аппарата Брука, т. е. он составляется из двух частей ? трубки или цилиндра для добывания грунта и особого сбрасывающегося на дно кольцеобразного груза, одного или нескольких, в зависимости от ожидаемой глубины. Все эти части, так же как и способ сбрасывания грузов, устраиваются в современных океанских Л. различным образом. Как на один из Л. со всеми необходимыми приспособлениями, вполне соответствующего своему назначению, укажем здесь на Л. Сигсби (фиг. 1). На общей платформе А устроена вьюшка В (фиг. 1, черт. 1) для проволоки и аккумулятор С . Последний состоит из двух пружин, из которых каждая находится внутри вертикальной цилиндрической стойки D (фиг. 1, черт. 2); пружины прикреплены нижними своими концами к основаниям стоек, а верхние их концы соединяются между собой помощью проволочного троса, проходящего через роульсы (фиг. 2) Е и роульс F , прикрепленный к особой раме N, движущейся по рельсам свободно между стойками. У нижнего основания рамы имеется блок G , через который пропускается тросовый линь, концы которого проходят затем через особые блоки H у нижнего основания стоек, после чего один конец берется на руки во время спуска Л., а другой прикрепляется к динамометру I , от которого идет уже стопор M на вьюшку и к другому динамометру I' , укрепляемому на платформе. Внутри рамы N вращается колесо О , окружностью в 1 / 2 м саж., со счетчиком для определения числа его оборотов. Проволока с вьюшки пропускается через колесо О и затем через небольшой пустотелый цилиндр P в передней части платформы, с целью предохранить проволоку от трения о платформу и придать ей в начале вертикальное положение. Для отвода проволоки от стенок цилиндра служит поворотное колесо R. На одной из стоек аккумулятора устроена шкала, по которой можно судить о натяжении проволоки. Вьюшка снабжена счетчиком числа оборотов, а под ней устроен запасный стопор в виде двуплечного рычага S. T. U. Для выбирания Л. обратно со дна моря при аппарате имеется паровая машинка X, вал которой соединяется бесконечным ремнем с вьюшкой. Между последним и машинкой Х находится стойка У с роульсом Z и спиральной пружиной; бесконечный ремень подводится снизу под роульс и зажимается втугую пружиной. Все части аппарата делаются из стали. Прибор для добывания грунта и сбрасывания грузов представлен на фиг. 3.
Фиг. 2. Фиг. 3.
Цилиндр А составлен из двух свинчивающихся при В трубок и соединяется со стержнем С посредством кружка D с несколькими маленькими отверстиями; стержень входит внутрь трубки Е, в которой он может свободно скользить вверх и вниз, будучи связан с ней спиральной пружиной F. Трубка оканчивается клапаном Р , запирающим нижнее дно цилиндра. Над цилиндром в верхней части стержня находится конусообразная крышка H с отверстиями, которой нижним основанием служит кольцо I . Когда крышка покоится на цилиндре, кольцо запирает отверстия в кружке D. Вверху стержень оканчивается пластинкой К, у которой два выступа ? один для удержания кольца Р , поддерживающего груз Q , а другой упирается в рычаг L, вращающийся на шарнире. Рычаг соединяется с кольцом М , к которому привязывает лотлинь. Пластинка К прижимается плотно к рычагу L посредством упругой пластинки N до тех пор, пока Л. на весу. Но как только Л. коснется дна, лотлинь ослабнет и действием груза Q пластинка К повернется вниз, упругая пластинка N будет способствовать еще большему поворачиванию К и тогда конец P сбрасывается и груз Q падает на дно. Грунт входит в цилиндр через клапан G, который открывается благодаря упору S. При обратном вынимании цилиндра клапан G запирает его действием пружинки F, а крышка H запирает отверстия в D и тем предохраняет грунт от размывания. Расчет глубины производится по счетчику у вьюшки и счетчику аккумулятора.
Л. навигационные, служащие для измерения глубин 100 или более сажен, не останавливая хода судна и независимо от уклона лотлиня, основаны на изменяемости давления с глубиной. Из такого рода Л. лучшими следует признать Л. Томсона и Л. Рунга. У обоих Л. спусковой аппарата один и тот же (изображен ниже на фигуре 4) и состоит из станка, внутри которого вращается вьюшка, снабженная особым зажимом и счетчиком оборотов. Лотлинем служит Томсоновская цинкованная проволока.
Фиг. 4. Лот Томсона. Пружинный прибор.
Станок привинчивается к палубе, а проволока пропускается через особый роульс, устанавливаемый на борту судна. Расчет глубины производится не по длине вытравленной проволоки, но по специальным глубиноизмерителям. Глубиноизмеритель Томсона основан на законе Мариотта ? объемы газа обратно пропорциональны давлению ? и состоит из двухфутовой стеклянной трубки, закрытой с одного конца и внутри покрытой хромовокислым серебром, придающим трубке красный цвет. При погружении трубки открытым концом вниз увеличивающееся давление заставляет проникать воду в трубку, сжимая находящийся внутри воздух. Пусть а длина трубки, h ? глубина, b ? соответствующая атмосферному давлению высота водяного столба, то высота x, на которую поднимется вода в трубке, получится из уравнения:
х = ( a + b + h )/2 ¦ v[( a + b + h ) 2 /2 ? ah ]
Отсюда можно для каждого x определить h при высоте барометра в 760 мм и удельном весе морской воды 1,0265 b = 10,065 м. Та часть трубки, в которую проникает морская вода, теряет свою внутреннюю красную окраску и становится желтовато-белой; по длине оставшейся красной части определяют, обыкновенно помощью особой масштабной линейки, глубину погружения трубки в морских саженях. При измерении глубин стеклянная трубка вставляется в металлическую гильзу и привязывается к лотлиню на некотором расстоянии от свинцового груза, которым трубка увлекается в глубину. Для каждой промерной точки требуется отдельная трубка, так как раз бывшая в деле трубка более не годится, пока вновь не будет окрашена. Каждый экземпляр Л. Томсона, отпускаемый на суда, обыкновенно снабжается не менее как 100 трубками. Существует также видоизменение описанного глубиноизмерителя, состоящее в том, что одна трубка заменена системой нескольких трубок, и в зависимости от глубины погружения прибора вода переливается из 1-й трубки во 2-ю и т. д.; о глубине погружения судят по высоте остающейся воды в одной из трубок. Наконец, в последнее время стал входить в употребление пружинный глубиноизмеритель. В таком приборе давление воды действует на поршень, преодолевая сопротивление пружины. Минимальный индекс движется вместе с поршнем и указывает на шкале глубину в саженях. Такой прибор вставляется в свинцовую трубу, служащую вместе с тем грузом; в трубе сделаны отверстия для доступа воды к прибору (см. рядом с фиг. 4). Вышеописанными глубиноизмерителями можно определять глубины не более 130-150 саж., так как деления шкалы при таких глубинах становятся уже весьма малыми. Глубиноизмеритель Рунга (фиг. 5), названный им универсальным батометром, дает возможность измерить глубину до 1100 м. саж.
Фиг. 5. Лот Рунга.
Он основан на пропорциональности между плотностью воздуха и давлением и устроен следующим образом. В коническом кране H находится воздушная камера К, которая посредством небольших каналов, видимых на черт., может сообщаться или с металлической воздушной трубкой l, или со стеклянной мерной трубкой m . Нижний конец воздушной трубки открыт, а нижний конец мерной трубки т входит в канал, просверленный в теле Л. и имеющий форму буквы U с открытым выходом. Верхний конец трубки m , когда он разобщен с воздушной камерой, открыт. Рычаг t служит для поворачивания крана Н и соединен со свинцовым цилиндром L , служащим футляром для трубок и в то же время грузом, увлекающим мерительный аппарат на дно моря. Когда прибор на весу, то груз L упирается в выступы p и удерживает рычаг t в таком положении, что камера сообщается с трубкой l; когда же прибор коснется дна, груз L приподнимается настолько, что пружинные кнопки f выходят наружу, а в то же время рычагом t кран H поворачивается и камера К приходит в сообщение с трубкой т и разобщается с трубкой l. Действие аппарата следующее: при погружении его (черт. v) вода входит в трубки, сжимает воздух в l и, следовательно, в камере К, и тем больше, чем больше глубина, тогда как через трубку т вода свободно проходит; при вынимании аппарата (черт. ^) со дна по мере уменьшения на него давления сжатый в камере воздух соответственно давлению водяного столба у дна начинает выдавливать воду из трубки т. По совершенном поднятии прибора деление особой приспособленной к трубке т шкалы, соответствующее оставшемуся водяному столбу в трубке m , покажет измеренную глубину. От объема воздушной камеры зависит предельная величина глубин, которые можно измерять данным прибором; с камерой вдвое меньшей можно измерять глубины вдвое большие. Употребляемые теперь на судах приборы снабжены обыкновенно тремя камерами ? одной для глубин до 135 саж., другой, в 3 раза меньшей, для глубин до 405 саж. и третьей в 8 раз меньшей. Заметим, что Л., основанные на сжатии воздуха, так называемые атмосферные Л., для достижения известной точности при измерении глубин требуют введения некоторых поправок, зависящих от колебаний барометрического давления и температуры воздуха в трубке. Из Л. контрольных для предупреждения судна о малой глубине употребляется в дело так назыв. подводный часовой лот Джемса. Он состоит из опрокинутого деревянного щита (змея), который может быть опущен с кормы и буксируем на любой глубине до 45 саж. При ударе о дно выдвинутый вперед рычаг освобождает стропку щита, который тотчас же всплывает, а в то же время при помощи особого приспособления получается удар в гонг на судне. Л. буксируется на проволоке, которая сматывается с лебедки на корме судна; вертикальное углубление, на каком держится Л. при данной длине буксира, не изменяется с изменением скорости судна в пределах от 5 до 13 узлов и указывается за стрелкой на диске с делениями у лебедки. Деления диска для вертикальных глубин старательно вычисляются и проверяются. Из Л., регистрирующих профиль дна мелких бассейнов, отметим прибор лейт. Азарова, основанный на изменяемости давления с глубиной. Давление воды действует на гидростатический диск с пружиной, которая сжимается и растягивается по мере изменения давления, при чем движение диска передается в увеличенном виде при помощи пропорциональных тяг карандашу, вычерчивающему на бумажной ленте внутри прибора соответствующую кривую. Бумажная лента приводится в движение связанными с электромагнитом зубчатыми колесами, посредством замыкания и прерывания тока батареи, находящейся на шлюпке. Корпус прибора массивен и буксируется на броневом проводнике.
Батометр. У немцев этим словом иногда называют глубиноизмеритель, тогда как у нас батометром принято называть прибор для добывания воды с глубин. Последний немцы именуют Wassersch o pfapparat (у англичан Water-Bottle). Как бы ни был устроен батометр, он должен удовлетворять непременному условию, чтобы вода, зачерпнутая на данной глубине, не могла смешаться с водой других глубин, через которые проходит батометр при его вынимании. Существует много батометров, так или иначе устроенных и более или менее удовлетворяющих вышесказанному условию; в главных чертах большинство из них представляет пустотелый цилиндр и два клапана, которые должны герметически закрывать верхнее и нижнее дно цилиндра. В большей части батометров клапаны подвижные и, будучи связаны известным образом с цилиндром, открываются и закрываются действием сопротивления воды при погружении и при подъеме прибора или непосредственно на клапаны, как в барометрах Ленца и Сигсби, или же на особую параллелограммообразную раму, приспособленную к клапанам, как у батометра Бэканана, или, наконец, на крылья в виде пароходных винтов, соединяющиеся с клапанами, как у батометра Вилля-Тимченко. В батометре же Мейера клапаны насажены неподвижно на стержни, а цилиндр известным образом подвешивается и в данный момент сбрасывается, при чем садится плотно на клапаны, замыкая собой воду на данной глубине, окружающую стержни. В последнее время стали пользоваться тоже всасывающим прибором Рунга. Он представляет собой массивный цилиндр с поршнем, который идет на глубину штоком поршня вниз, затем на желаемой глубине вследствие удара спускаемого по линю груза освобождается от особого крючка на лине и опрокидывается штоком вверх, цилиндр вследствие тяжести скользит по поршню, и этим всасывается в него вода через особое маленькое отверстие в крышке цилиндра. Штоком служит глубоководный термометр Негретти и Замбра (см. Термометры глубоководные), так что одновременно с добыванием воды с данной глубины определяется и температура этой глубины.
И. Ш.