Как замерить глубину морского дна (9 фото)

Семь футов под килём замерить легко. А если их тысяча?

Так что издавна было принято, особенно в незнакомых водах, точно знать, что под килём те самые легендарные семь футов. Когда плавсредства были довольно небольшие, а район плавания вплотную прилегал к побережью, достаточно было шеста с отметками, которым глубина и замерялась. Да и сейчас им находится применение

Называется футшток, в память того времени, когда глубина измерялась футами. Входит в штатное оборудование, крепился сбоку штормового коридора, только раскраска была чёрно-белая

Небольшая высота борта и осадка вполне позволяли использовать футшток для промеров. Однако на более крупных кораблях с высоким бортом никаким футштоком до дна не дотянешься, а потому исстари применялись лоты, состоявшие обычно из конического груза, в основном свинцового, привязанного к длинной бечеве, называемой лотлинь (за бечеву прошу прощения у просоленных мореманов, но пост могут читать и сугубо сухопутные люди, с морской терминологией не знакомые)

На лотлине через определённые промежутки закреплены метки (по-морскому марки), а поскольку замеры бывает надо производить и в темноте, то они раньше вырезались из кожи и имели разнообразную форму, чтобы различаться наощупь.

Если судно стоит, то замерить глубину несложно, а если на ходу, то нужно было иметь определённую подготовку. Лот забрасывался вперёд по ходу судна. Когда груз достигал дна, что ощущалось по натяжению лотлиня, лотовый матрос потихоньку подбирал провисающий линь, пока он не вставал вертикально. В этот момент марка на нём показывала глубину в этом месте.

Операция эта была не для слабонервных

Сам лот мог весить до 5 кг, на линейном корабле "Архангел Рафаил" он весил порядка 8 кг, но чем большая предполагалась глубина, тем более тяжёлый применялся лот, чтобы уменьшать изгиб лотлиня под воздействием набегающего потока воды. Такие лоты назывались диплот. Тут уж одному человеку справиться нелегко и в замере принимали участие несколько матросов

Но зачастую надо знать не только глубину в данном месте, но и фактуру дна - если, например, там грунт скалистый, то якорь держать не будет, лучше поискать другое место. Поэтому в нижней части лота делалась выемка, заполняемая густым салом. Лот после выборки приносил прилипшие образцы грунта.

Как узнать, что лот достиг дна? Если глубины небольшие, то лотовый мог почувствовать рукой ослабление натяжения лотлиня или толчок от удара лота о дно. Если глубина была больше, то внимательно следили за скоростью сматывания лотлиня с катушки. При достижении дна эта скорость резко уменьшалась.

Однако со временем возникла необходимость измерять глубины в тысячи футов, например, промеряя трассу подводного кабеля или вообще при создании карт дна на больших пространствах.

Но удар лота о дно при глубине 3000— 4000 м совершенно не передается по линю наверх, а вес большой длины вытравленного лотлиня так значителен,, что и по достижении лотом дна лотлинь продолжает сматываться за борт, на взгляд с такой же скоростью, как и ранее. Недостаточная крепость лотлиней того времени не позволяла поднимать лот, лотлинь обыкновенно при попытках выбирать его обрывался, и потому последний признак достижения лотом дна — образчик грунта — также отсутствовал.

Джемсу Кларку Россу, начальнику английской антарктической экспедиции (1839—1841 гг.), удалось найти первый способ измерения океанских глубин, который позволял замечать момент достижения лотом дна.

Он обратил внимание на то, что сначала лотлинь сматывается с ускорением, потом со всё нарастающим замедлением, а с определённого момента совершенно равномерно. Поразмыслив, он пришёл к выводу, что по мере увеличения длины вытравленного лотлиня, трение его о толщу воду и собственная плавучесть начинают замедлять вращение катушки, а по достижению лотом дна длина лотлиня уже не изменяется, а значит вес висящей части его тоже не меняется, просто он укладывается на дно, потому катушка вращается равномерно. Если заметить момент начала такого равномерного вращения, это и будет означать, что лот достиг дна.

В 1854 г. мичман флота Соединенных Штатов Джон Мерсер Брук придумал, как избавляться от груза при достижении дна, что гарантировало от обрыва лотлиня при выборке и в то же время доставлять наверх образец грунта как доказательство этого достижения.

Ниже схематическое изображение устройства и как оно срабатывало

При достижении дна трубка упирается в него, а шар продолжает опускаться, разворачивая рычажки, на которых он подвешен. Они поворачиваются вниз, крепление шара соскальзывает с них и он остаётся на дне. Лёгкая трубка с образцом донного грунта гарантированно поднималась на верх. Такое устройство позволяло использовать более тонкий лотлинь, который обязательно бы порвался при подъёме всего груза, а значит, с большей уверенностью замечать момент касания грунта по методу Росса.

Уже вскоре лот Брука был применен при промере линии от Ирландии к Ньюфаундленду с целью выяснить рельеф дна для прокладки первого подводного телеграфного кабеля (американец лейтенант Берриман на пароходе Arctic в 1856 г.)

А потом как из рога изобилия посыпались различные варианты этого устройства

Приложил руку к измерению глубин и известный английский физик Вильям Томсоном (впоследствии лорд Кельвин). Нравится мне одна байка о нём:

"Уильям Томсон (лорд Кельвин) однажды отменил свою лекцию и написал на доске:

"Professor Tomson will not meet his classes today". ("Профессор Томсон не сможет сегодня встретиться со своими учениками".)

Студенты решили подшутить над своим профессором и стерли первую букву в слове classes (получилось lasses - девушки).
На следующий день Томсон увидел это исправление, но не растерялся, а стер еще одну букву в этом же слове и молча ушел. (Получилось asses - ослы. Или задницы, кому как)

Придумал же он вот что. Прежде лотлинь свободно травился с вьюшки, чтобы не нарушать правильности изменения промежутков сбегания одинаковых длин лотлиня (что составляло сущность способа Росса), Томсон же стал тормозить вьюшку и притом во всякий момент измерения с таким усилием, которое равнялось весу в воде той части лотлиня, которая уже была вытравлена за борт; т. е. тормозящее усилие по мере увеличения длины лотлиня за бортом тоже все увеличивалось и увеличивалось. Следовательно, вращение вьюшки обуславливалось только весом лота, и когда последний достигал дна, то вьюшка сама собою останавливалась, тем самым указывая момент конца измерения глубины. Таким образом, необходимость замечания промежутков сбегания лотлиня отпадала.

Томсон заменил растительный лотлинь проволочным, применил сперва фортепианные струны, а потом стали нарочно для лотлиня изготовлять оцинкованную проволоку диаметром 0,7—0,9 мм, выдерживавшую на разрыв 105—300 кг. Проволочный лотлинь имеет много преимуществ; он занимает очень мало места, на небольшую вьюшку его можно навить хоть 10 000 м, он не намокает и его не надо просушивать; он быстрее идет ко дну, малый вес его позволяет быстро вытаскивать обратно, тем более, что при этом не приходится поднимать воду, пропитавшую растительный лотлинь. Его меньше выгибает при неизбежном дрейфе корабля во время измерения глубины.

На этом он не остановился, появились различные варианты, с ручным приводом выборки лота (Циферблат сверху показывает длину вытравленного лотлиня)

Им же был применён другой принцип замера. На дно вместе с грузом опускалась стеклянная трубка с запаянным верхом. Изнутри она покрывалась составом, изменявшим цвет при соприкосновении с водой. По мере опускания воздух в трубке сжимался давлением поступающей снизу воды. После достижения дна прибор поднимался, измерялась длина смоченной поверхности трубки и по специальным формулам вычислялось давление воды, а следовательно и глубина, которую прибор достиг.

А вообще запатентовано более сотни различных устройств для измерения глубины, однако сейчас превалирующим стало использование эхолотов - приборов, замеряющих время прохождение звуковой волны до дна и обратно, а зная скорость распространения звука в воде, высчитать глубину несложно.

Впрочем, судоводителям ничего высчитывать не приходится. Прибор сам показывает конечный результат.

Значит ли это, что традиционные лоты, состоящие из груза, привязанного к линю с марками, ушли в прошлое? Отнюдь. И на каждом судне и корабле таковой обязательно имеется :)

Ну вот как-то так.

От себя добавлю. Видел такие только в учебке. Но к сожалению после кмб и трех месяцев учебы по состоянию здоровья остался дослуживать срочку на берегу.