Шедевры технологий 19-го века. Телеграф. Подводная прокладка кабелей.
Оригинал взят у cat_779 в Шедевры технологий 19-го века. Телеграф. Подводная прокладка кабелей.
Загадочный 19-ый век, о котором мы так мало знаем!
Современным правителям мира очень выгодно держать нас в неведении относительно уровня технологий и промышленного производства того времени, так как они выдают сегодняшнюю техническую и технологическую деградацию за прогресс.
Для того, чтобы убедиться , насколько нагло нас обманывают, рассмотрим историю телеграфа, а именно, прокладку подводных линий
телеграфного кабеля 19-го века. Такую прокладку невозможно было осуществить без применения технологий, приборов и оборудования, сходных с современными, тогда как нам преподносят намного более примитивные технологии.
История телеграфа как на ладони показывает нам, насколько фальшива официальная история науки.
К 1900 году проложено дессятки тысяч километров линий подводного телеграфа-это факт, телеграфная связь-есть.
С другой стороны, технологий, измерительных приборов, компЬютеров, спутников, кабелеукладчиков-официально нет, все эти современные технологии, которыми мы пользуемся сейчас при прокладке глубоководных кабелей, появились только во 2-ой половине 20-го века!
1904 Karte des Weltkabelnetzes (Map of the World Cable Network)
from Oskar Moll: Die Unterseekabel in Wort und Bild.
Данное видео рассказывает, как проводится трансокеаническая укладка кабелей:
Трансокеанические подводные кабели связи
В 1858 году была установлена трансатлантическая телеграфная связь. Затем был проложен кабель в Африку, что позволило в 1870 году установить прямую телеграфную связь Лондон - Бомбей (через релейную станцию в Египте и на Мальте).
Основные телеграфные линии на 1891 год
Первые попытки
Первый подводный кабель, передающий электрический сигнал, был проложен в Мюнхене вдоль реки Изар. Однако из-за отсутствия достаточной гидроизоляции длительная эксплуатация подобного кабеля не представлялась возможной. Лишь изобретение в 1847 году Сименсом технологии изготовления изоляции из гуттаперчи позволило начать работы по прокладке кабеля между Кале и Дувром, который разорвался после пересылки первой же телеграммы, год спустя была попытка заменить его армированным кабелем, однако и последний прослужил недолго.
1856-1858 гг
Развитие подводного телеграфа шло трудным путём ошибок, катастроф, разочарований. Однако успешная прокладка ряда линий привела к мысли о возможности пересечь телеграфным кабелем Атлантический океан.
Трансатлантический кабель
Англия, обладавшая огромными заморскими владениями и имевшая технические возможности, неизбежно должна была стать пионером прокладки подводных кабелей, и не удивительно, что она удерживала первенство в течение почти ста лет. Однако инициатива организации прокладки первого трансатлантического кабеля всё же принадлежит Америке - её подданному Сайрусу Уэсту Филду, который организовал в 1856 году «Трансатлантическую компанию».
Больше всего вопросов в проекте было к электрической проводимости кабеля. Неясно было, сможет ли электрический ток пробежать огромное расстояние в 4 - 5 тысяч километров, отделяющее Европу от Америки. Ветеран телеграфного дела Самюэль Морзе ответил на этот вопрос утвердительно. Для большей уверенности Филд обратился к английскому правительству с просьбой соединить в одну линию все имевшиеся в его распоряжении провода и пропустить через них ток. В ночь на 9 декабря 1856 года все воздушные, подземные и подводные провода Англии и Ирландии были соединены в одну непрерывную цепь длиной в 8 тысяч километров. Ток легко прошел через громадную цепь, и с этой стороны больше сомнений не было.
В 1856 году было основано акционерное общество «Atlantic Telegraph Company», которое в 1857 году приступило к укладке 4500 километров армированного телеграфного кабеля. Корабли «Агамемнон» и «Ниагара» начали прокладку от берегов Ирландии, однако из-за потери кабеля попытку пришлось отложить.
После произошедшей в начале 1857 года второй безуспешной попытки, лишь с третьей (июль 1858 года) удалось проложить кабель от берегов Ирландии до Ньюфаундленда, 5 августа была установлена трансатлантическая телеграфная связь. 16 августа 1858 королева Великобритании Виктория и тогдашний президент США Джеймс Бьюкенен обменялись поздравительными телеграммами. Приветствие английской королевы состояло из 103 слов, передача которых длилась 16 часов. В сентябре 1858 года связь была нарушена, видимо, ввиду недостаточной гидроизоляции кабель был разрушен коррозией.
В 1864 году началась укладка 5100 км кабеля с улучшенной изоляцией, в качестве кабелеукладчика было решено задействовать крупнейшее судно тех времён - британский пароход «Грейт Истерн» водоизмещением 32 тыс. т. 31 июля 1865 года при укладке произошёл обрыв кабеля. Лишь в 1866 году со второй попытки удалось уложить кабель, который обеспечил долговременную телеграфную связь между Европой и Америкой. Любопытно отметить, что оборванный в 1865 году кабель был обнаружен, после чего скреплен с недостающим фрагментом и смог успешно функционировать.
Основные телеграфные линии в 1891 г.
Несколько лет спустя был проложен кабель в Индию, что позволило в 1870 году установить прямую телеграфную связь Лондон - Бомбей (через релейную станцию в Египте и на Мальте).
Океаническое дно в разрезе от Валенсии, Ирландия до Ньюфаундленда.
Vertical section of the bed of the Atlantic Ocean,
from Valencia, Ireland, to Trinity Bay, Newfoundland,
(on line C.D of chart above) showing Soundings
made by Lieut. Dayman in H.M.S. Cyclops, 1857,
for laying the Atlantic Telegraph Cable.
(The Vertical scale, showing depths of soundings,
is about 72 times greater than the longitudinal scale.)
Эхолот
Материал из GeoWiki - открытой энциклопедии по наукам о Земле.
Прибор для измерения глубины океана на основе измерения времени получения отражённого от морского дна сигнала (звукового, радио и т.п.) при его известной скорости.
Метод эхолокации является основным при картировании морского дна.
Каким образом удалось сделать этот "портрет" океанического дна, какими приборами?
И какими навигационные приборы использовались, чтобы проложить кабель точно
по курсу, не сбившись на -/+ 1-2 км? В то время были точнейшие навигационные технологии?
Эхолот - узкоспециализированный гидролокатор, устройство для исследования рельефа дна водного бассейна. Обычно использует ультразвуковой передатчик и приёмник, а также ЭВМ для обработки полученных данных и отрисовки топографической карты дна.
из истории эхолота:
" Особого интереса к исследованию глубин океана до XIX в. моряки не проявляли, так как полагали, что рельеф морского дна как бы отражает рельеф суши, т. е. считалось, что наибольшие значения глубин соответствуют высотам близлежащих вершин. Среднюю глубину океанов принимали равной среднему возвышению материков.
В начале XIX в. интерес к промерным работам, а следовательно, и к средствам измерения глубин резко возрос. Ученые и мореплаватели поняли, что изучение морей и океанов невозможно без изучения характера рельефа дна и его особенностей. Необходимы были систематические специальные промеры в морях и океанах, а для этого нужны были соответствующие инструменты для измерения больших глубин.
За XIX столетие одних патентов на измерители глубины было выдано более ста.
Первый ультразвуковой эхолот был запатентован в 1920 г. русским ученым и изобретателем К. В. Шиловским и французским ученым П. Ланжевеном, который в 1929 г. был избран почетным членом АН СССР.
Испытания эхолота проводились в течение нескольких лет в проливе Ла-Манш и в Средиземном море и полностью подтвердили правильность выбранных технических решений. С этого момента начинается этап развития ультразвуковых эхолотов, позволяющих автоматически и непрерывно, при любой погоде и на разных скоростях измерять любые глубины Мирового океана. "
В истории измерительных приборов глубины морского и океанического дна нет указания на то, что до начала 20-го века существовали надёжные измерительные приборы, которые бы дали заслуживающие доверия промеры глубины мирового океана глубиной до 5-8 км. То есть, официально эхолотов до начала 20-го века не существовало, измеряли более простыми и менее надёжными приборами.
Мало иметь эхолот, чтобы сделать топографическую карту морского дна. Надо ещё уметь обработать данные, которые получаются при его использовании. Сейчас мы эти данные обрабатываем с помощью ЭВМ.
Но первая вычислительная машина Z3, обладающая всеми свойствами современного компьютера, была создана Конрадом Цузе только в 1941 году!
Навигация в открытом море или в открытом океане про прокладке подводного кабеля чрезвычайно важна, нужно учитывать отклонения от курса всввязи с ветром или течением.
В конце XIX - начале XX веков успехи в развитии физики послужили основой создания электронавигационных приборов и радиотехнических средств судовождения. Конкретной информации, какие навигазионные приборы использовали при прокладке трансокеанических кабелей в 1850-1900 гг, в сети нет, надо обращаться в архивы и спецбиблиотеки.
Далее, очень важен прогноз погоды, ведь судно выходит в открытое море или открытый океан на несколько дней, вот что говорит Википедия об истории метеороло́ги:
"После конференции главных морских держав в Брюсселе в 1853 г., на которой обсуждались принципы метеорологических наблюдений на море, в Великобритании была создана должность метеоролога-статистика при Комитете по торговле[en], на которую был назначен Роберт Фицрой. Ему было дано несколько помощников. Так было положено начало первому в истории государственному метеорологическому ведомству - метеослужбе Великобритании[en].
Во время Крымской войны 14 ноября 1854 года буря разбила 60 британских и французских кораблей. После этого в конце ноября директор Парижской обсерватории Урбен Леверье обратился с просьбой к знакомым европейским учёным прислать ему сводки о состоянии погоды в период с 12 по 16 ноября. Когда сводки были получены и данные нанесли на карту, стало ясно, что ураган, потопивший корабли в Чёрном море, можно было предвидеть заранее. В феврале 1855 г. Леверье подготовил доклад Наполеону III о перспективах создания централизованной метеорологической сети наблюдений с передачей сведений по телеграфу. Уже 19 февраля Леверье составил первую карту погодной обстановки, сформированную по данным, полученным в реальном времени."
Коммерческая эксплуатация электрического телеграфа впервые была начата в Лондоне в 1837 году.
В 1858 году была установлена трансатлантическая телеграфная связь.
Вся загвоздка в том, чтобы составить прогноз погоды на несколько дней, надо собрать сведения с большого региона, но каким образом, если только в 1858 году была установлена трансатлантическая телеграфная связь?
Получается замкнутый круг: прогноз погоды составлялся в реальном времени с использованием телеграфа, а сам международный телеграф опутал своей паутиной мир лишь к 1865 году. Как проходил анализ собранного в реальном времени колоссального количества данных, чтобы сделать надёжный прогноз погоды?
Обратите внимание, что подводный кабель проложен на кратчайшем расстоянии между Европой и Северной Америкой. Как без космических технологий удалось вычислить, что именно это расстояние является кратчайшим и провести кабель из точки А в точку Б с его минимальным расходом?
Прокладка подводных линий телеграфа шла во второй половине 19-го века семимильными шагами,
проследите историю, если по этой ссылке можно найти более детальное изображение :
http://atlantic-cable.com/Maps/index.htm
Map of the 1858 Atlantic Cable route from
Frank Leslie's Illustrated Newspaper, August 21, 1858
Another map of the 1858 Atlantic Cable route.
Detail of above map
Australia and China Telegraph, 1859
Existing and proposed lines
1865: Map Shewing the Atlantic Telegraph and other Submarine
Cables in Europe and America from The Atlantic Telegraph.
1865: Chart of the World Showing the Proposed Submarine & Land
Telegraphs Round the World from The Atlantic Telegraph.
1870 British Indian Cable
Bombay-Aden, Aden-Suez
c. 1870 Map showing the telegraph lines in operation, under contract, and contemplated, to complete the circuit of the globe / entered according to Act of Congress in the year 1855 by J.H. Colton & Co. in the Clerks Office of the District Court for the Southern District of New York. 41cm x 63cm. Image courtesy of the Library of Congress, call number G3201.P92 1855 .J51
c. 1880 Anglo-American Telegraph Company North Atlantic map
1893 map of North Atlantic cables (center section omitted),
from Charles Bright's Submarine Telegraphs
Map of the Philippines, showing route of the cable laid by CS Burnside in 1901,
from Florence Kimball Russell's A Woman's Journey through the Philippines
1901 Eastern Telegraph Company System Map
from A.B.C. Telegraphic Code 5th Edition
North Atlantic detail of above map
Carte générale des grandes communications télégraphiques du monde, 1901/03
International Telegraph Bureau (Berne, Switzerland)
North Atlantic detail of above map
Great Britain detail of above map
1902 British All Red Line map, from Johnson's
The All Red Line - The Annals and Aims of the Pacific Cable Project
1924: The Eastern Associated Telegraph Companies' Cable System map
1924 International Cables map from Schreiner: Cables and Wireless
Cable and Wireless “Via Imperial” map. Undated, but post-1935
Courtesy of Anita Fuller, whose father, Colin Hugh Thomas
Интерактивная карта, на которой вы можете посмотреть историю прокладки кабеля:
http://www.cablemap.info/
Карты подводных кабелей:
https://www.telegeography.com/telecom-resources/map-gallery/index.html
Укладка кабеля
Казалось бы, имея такой мощный с виду продукт можно грузить его на корабли и сбрасывать в морскую пучину. Реальность же немного иная. Прокладка маршрута кабеля - это длительный и трудоемкий процесс. Маршрут должен быть, само собой, экономически выгодным и безопасным, так как использование различных способов защиты кабеля приводит к увеличению стоимости проекта и увеличивает срок его окупаемости. Проводится геологическая разведка, оценка сейсмической активности в регионе, вулканизма, вероятность подводных оползней и других природных катаклизмов в регионе, где будут проводится работы и, в последующем, лежать кабель. Так же важную роль играют прогнозы метеорологов, дабы сроки работ не были сорваны. Во время геологической разведки маршрута учитывается широкий спектр параметров: глубина, топология дна, плотность грунта, наличие посторонних объектов, типа валунов, или затонувших кораблей. Так же оценивается возможное отклонение от первоначального маршрута, т.е. возможное удлинение кабеля и увеличение стоимости и продолжительности работ. Только после проведения всех необходимых подготовительных работ кабель можно загружать на корабли и начинать укладку.
Стоит заметить, что в траншеи кабель укладывается на глубинах до 1500-2000 м из-за рыболовецкой деятельности и прочих факторов. В подобных ситуациях приходится использовать ножевой принцип укладки или по-простому опускать на дно морское гигантских размеров плуг, который его вспашет и позволит обезопасить кабель от снастей и прочих неприятностей. На больших глубинах по понятным причинам используются мощные, армированные кабели которые просто укладываются на грунт.
Если в случае малых дистанций используется цельный кусок кабеля, то при прокладке в море расстояния увеличиваются в разы, а погонная длина бухты кабеля ограничена. Плюс ко всему, при передаче сигнала на большие расстояния происходит его искажение и затухание. Для компенсации этих потерь, учитывая конструкцию кабеля описанную в предыдущей статье, в местах сращивания или на других необходимых участках используют усилители сигнала и ретрансляторы. Проблем с питанием не возникает, конструкция оптоволоконного кабеля подразумевает возможность передачи тока от которого и запитывается оборудование размещаемое на дистанции до 150 км друг от друга.
Вот так выглядит усилитель сигнала до установки монтажа, в частичном разборе:
А так он выглядит уже готовый к укладке на дне океана:
Собственно, из гифки процесс укладки становится предельно ясным:
черное устройство, схематически изображенноe на гифке ,называется подводный кабелеукладчик.
Обычный подводный кабелеукладчик прорывает не очень широкую, 0.1 - 0.2 м, и неглубокую, ~0.7 м, траншею, в которую закладывается кабель. Само оборудование буксируется судном со скоростью примерно 3 км/ч и связано с ним отдельным кабелем для контроля состояния самого устройства и проводимых им работ.
Прокладка кабеля под водой - Fugro - kalipso
Прокладка кабеля по морскому/океаническому дну проходит непрерывно из точки А в точку Б. Кабель укладывается в бухты на корабли и транспортируется к месту спуска на дно. Выглядят эти бухты, например, так:
Если Вам кажется, что она маловата, то обратите внимание на это фото:
После выхода корабля в море остается исключительно техническая сторона процесса. Команда укладчиков при помощи специальных машин разматывает кабель с определенной скоростью и, сохраняя необходимое натяжение кабеля за счет движения корабля продвигается по заранее проложенному маршруту.
Выглядит со стороны это так:
При каких-либо проблемах, обрывах, или повреждениях на кабеле предусмотрены специальные якоря, которые позволяют поднять его к поверхности и отремонтировать проблемный участок линии.
Устройство кабеля:
Несомненный интерес представляет непосредственное устройство кабеля, который будет работать на глубине в 5-8 километров включительно.
Стоит понимать, что глубоководный кабель должен иметь следующий ряд базовых характеристик:
Долговечность
Быть водонепроницаемым
Выдерживать огромное давление водных масс над собой
Обладать достаточной прочностью для укладки и эксплуатации
Материалы кабеля должны быть подобраны так, чтобы при механических изменениях (растяжении кабеля в ходе эксплуатации/укладки, например) не изменялись его рабочие характеристики
Вся суть глубоководных кабелей заключена в защите этой самой рабочей части и максимального увеличения срока его эксплуатации.
Производство кабеля
Особенностью производства оптических глубоководных кабелей является то, что чаще всего оно располагается вблизи портов, как можно ближе к берегу моря. Одной из основных причин подобного размещения является то, что погонный километр кабеля может достигать массы в несколько тонн, а для сокращения необходимого кол-ва сращиваний в процессе укладки производитель стремиться сделать кабель как можно более длинным. Обычной нынче длинной для такого кабеля считается 4 км, что может вылиться в, примерно, 15 тонн массы. Как можно понять из вышеуказанного, транспортировка такой бухты глубоководного ОК не самая простая логистическая задача для сухопутного транспорта. Обычные для намотки кабелей деревянные барабаны не выдерживают описанной ранее массы и для транспортировки ОК на суше, к примеру, приходится выкладывать всю строительную длину «восьмеркой» на спаренных железнодорожных платформах, чтобы не повредить оптоволокно внутри конструкции.
Рекомендую посмотреть интересную информацию о прокладке подводных кабелей с видео и анимацией:
SubCom (бывшая Tyco Telecommunications) - лидер отрасли в создании подводных коммуникационных систем. Компанией проложено более 490,000 км подводных кабелей в более чем 100 подводных волоконно-оптических системах, обеспечивающих связь по всему миру.
ПОДВОДНЫЕ ТРАНСОКЕАНИЧЕСКИЕ КАБЕЛЬНЫЕ СЕТИ: КАК ЭТО ДЕЛАЕТСЯ - ВИДЕО И АНИМАЦИИ
http://www.ruscable.ru/articles/doc/statii_2011/Podvodnye_transokeanicheskie_kabelynye_s
Источники:
Как прокладывают глубоководные кабели?
http://nezna.li/categories/istoriya/18219-kak-prokladyvayut-glubokovodnye-kabeli
Submarine Cable Route Maps
http://atlantic-cable.com/Maps/index.htm
СКОЛЬКО ФУТОВ ПОД КИЛЕМ
http://www.randewy.ru/nav/histor6.html
Трансокеанические подводные кабели связиhttps://habrahabr.ru/post/228415/
Подводная укладка кабелей. Как это делается
https://habrahabr.ru/post/242381/
Загадочный 19-ый век, о котором мы так мало знаем!
Современным правителям мира очень выгодно держать нас в неведении относительно уровня технологий и промышленного производства того времени, так как они выдают сегодняшнюю техническую и технологическую деградацию за прогресс.
Для того, чтобы убедиться , насколько нагло нас обманывают, рассмотрим историю телеграфа, а именно, прокладку подводных линий
телеграфного кабеля 19-го века. Такую прокладку невозможно было осуществить без применения технологий, приборов и оборудования, сходных с современными, тогда как нам преподносят намного более примитивные технологии.
История телеграфа как на ладони показывает нам, насколько фальшива официальная история науки.
К 1900 году проложено дессятки тысяч километров линий подводного телеграфа-это факт, телеграфная связь-есть.
С другой стороны, технологий, измерительных приборов, компЬютеров, спутников, кабелеукладчиков-официально нет, все эти современные технологии, которыми мы пользуемся сейчас при прокладке глубоководных кабелей, появились только во 2-ой половине 20-го века!
1904 Karte des Weltkabelnetzes (Map of the World Cable Network)
from Oskar Moll: Die Unterseekabel in Wort und Bild.
Данное видео рассказывает, как проводится трансокеаническая укладка кабелей:
Click to viewТрансокеанические подводные кабели связи
В 1858 году была установлена трансатлантическая телеграфная связь. Затем был проложен кабель в Африку, что позволило в 1870 году установить прямую телеграфную связь Лондон - Бомбей (через релейную станцию в Египте и на Мальте).
Основные телеграфные линии на 1891 год
Первые попытки
Первый подводный кабель, передающий электрический сигнал, был проложен в Мюнхене вдоль реки Изар. Однако из-за отсутствия достаточной гидроизоляции длительная эксплуатация подобного кабеля не представлялась возможной. Лишь изобретение в 1847 году Сименсом технологии изготовления изоляции из гуттаперчи позволило начать работы по прокладке кабеля между Кале и Дувром, который разорвался после пересылки первой же телеграммы, год спустя была попытка заменить его армированным кабелем, однако и последний прослужил недолго.
1856-1858 гг
Развитие подводного телеграфа шло трудным путём ошибок, катастроф, разочарований. Однако успешная прокладка ряда линий привела к мысли о возможности пересечь телеграфным кабелем Атлантический океан.
Трансатлантический кабель
Англия, обладавшая огромными заморскими владениями и имевшая технические возможности, неизбежно должна была стать пионером прокладки подводных кабелей, и не удивительно, что она удерживала первенство в течение почти ста лет. Однако инициатива организации прокладки первого трансатлантического кабеля всё же принадлежит Америке - её подданному Сайрусу Уэсту Филду, который организовал в 1856 году «Трансатлантическую компанию».
Больше всего вопросов в проекте было к электрической проводимости кабеля. Неясно было, сможет ли электрический ток пробежать огромное расстояние в 4 - 5 тысяч километров, отделяющее Европу от Америки. Ветеран телеграфного дела Самюэль Морзе ответил на этот вопрос утвердительно. Для большей уверенности Филд обратился к английскому правительству с просьбой соединить в одну линию все имевшиеся в его распоряжении провода и пропустить через них ток. В ночь на 9 декабря 1856 года все воздушные, подземные и подводные провода Англии и Ирландии были соединены в одну непрерывную цепь длиной в 8 тысяч километров. Ток легко прошел через громадную цепь, и с этой стороны больше сомнений не было.
В 1856 году было основано акционерное общество «Atlantic Telegraph Company», которое в 1857 году приступило к укладке 4500 километров армированного телеграфного кабеля. Корабли «Агамемнон» и «Ниагара» начали прокладку от берегов Ирландии, однако из-за потери кабеля попытку пришлось отложить.
После произошедшей в начале 1857 года второй безуспешной попытки, лишь с третьей (июль 1858 года) удалось проложить кабель от берегов Ирландии до Ньюфаундленда, 5 августа была установлена трансатлантическая телеграфная связь. 16 августа 1858 королева Великобритании Виктория и тогдашний президент США Джеймс Бьюкенен обменялись поздравительными телеграммами. Приветствие английской королевы состояло из 103 слов, передача которых длилась 16 часов. В сентябре 1858 года связь была нарушена, видимо, ввиду недостаточной гидроизоляции кабель был разрушен коррозией.
В 1864 году началась укладка 5100 км кабеля с улучшенной изоляцией, в качестве кабелеукладчика было решено задействовать крупнейшее судно тех времён - британский пароход «Грейт Истерн» водоизмещением 32 тыс. т. 31 июля 1865 года при укладке произошёл обрыв кабеля. Лишь в 1866 году со второй попытки удалось уложить кабель, который обеспечил долговременную телеграфную связь между Европой и Америкой. Любопытно отметить, что оборванный в 1865 году кабель был обнаружен, после чего скреплен с недостающим фрагментом и смог успешно функционировать.
Основные телеграфные линии в 1891 г.
Несколько лет спустя был проложен кабель в Индию, что позволило в 1870 году установить прямую телеграфную связь Лондон - Бомбей (через релейную станцию в Египте и на Мальте).
Океаническое дно в разрезе от Валенсии, Ирландия до Ньюфаундленда.
Vertical section of the bed of the Atlantic Ocean,
from Valencia, Ireland, to Trinity Bay, Newfoundland,
(on line C.D of chart above) showing Soundings
made by Lieut. Dayman in H.M.S. Cyclops, 1857,
for laying the Atlantic Telegraph Cable.
(The Vertical scale, showing depths of soundings,
is about 72 times greater than the longitudinal scale.)
Эхолот
Материал из GeoWiki - открытой энциклопедии по наукам о Земле.
Прибор для измерения глубины океана на основе измерения времени получения отражённого от морского дна сигнала (звукового, радио и т.п.) при его известной скорости.
Метод эхолокации является основным при картировании морского дна.
Каким образом удалось сделать этот "портрет" океанического дна, какими приборами?
И какими навигационные приборы использовались, чтобы проложить кабель точно
по курсу, не сбившись на -/+ 1-2 км? В то время были точнейшие навигационные технологии?
Эхолот - узкоспециализированный гидролокатор, устройство для исследования рельефа дна водного бассейна. Обычно использует ультразвуковой передатчик и приёмник, а также ЭВМ для обработки полученных данных и отрисовки топографической карты дна.
из истории эхолота:
" Особого интереса к исследованию глубин океана до XIX в. моряки не проявляли, так как полагали, что рельеф морского дна как бы отражает рельеф суши, т. е. считалось, что наибольшие значения глубин соответствуют высотам близлежащих вершин. Среднюю глубину океанов принимали равной среднему возвышению материков.
В начале XIX в. интерес к промерным работам, а следовательно, и к средствам измерения глубин резко возрос. Ученые и мореплаватели поняли, что изучение морей и океанов невозможно без изучения характера рельефа дна и его особенностей. Необходимы были систематические специальные промеры в морях и океанах, а для этого нужны были соответствующие инструменты для измерения больших глубин.
За XIX столетие одних патентов на измерители глубины было выдано более ста.
Первый ультразвуковой эхолот был запатентован в 1920 г. русским ученым и изобретателем К. В. Шиловским и французским ученым П. Ланжевеном, который в 1929 г. был избран почетным членом АН СССР.
Испытания эхолота проводились в течение нескольких лет в проливе Ла-Манш и в Средиземном море и полностью подтвердили правильность выбранных технических решений. С этого момента начинается этап развития ультразвуковых эхолотов, позволяющих автоматически и непрерывно, при любой погоде и на разных скоростях измерять любые глубины Мирового океана. "
В истории измерительных приборов глубины морского и океанического дна нет указания на то, что до начала 20-го века существовали надёжные измерительные приборы, которые бы дали заслуживающие доверия промеры глубины мирового океана глубиной до 5-8 км. То есть, официально эхолотов до начала 20-го века не существовало, измеряли более простыми и менее надёжными приборами.
Мало иметь эхолот, чтобы сделать топографическую карту морского дна. Надо ещё уметь обработать данные, которые получаются при его использовании. Сейчас мы эти данные обрабатываем с помощью ЭВМ.
Но первая вычислительная машина Z3, обладающая всеми свойствами современного компьютера, была создана Конрадом Цузе только в 1941 году!
Навигация в открытом море или в открытом океане про прокладке подводного кабеля чрезвычайно важна, нужно учитывать отклонения от курса всввязи с ветром или течением.
В конце XIX - начале XX веков успехи в развитии физики послужили основой создания электронавигационных приборов и радиотехнических средств судовождения. Конкретной информации, какие навигазионные приборы использовали при прокладке трансокеанических кабелей в 1850-1900 гг, в сети нет, надо обращаться в архивы и спецбиблиотеки.
Далее, очень важен прогноз погоды, ведь судно выходит в открытое море или открытый океан на несколько дней, вот что говорит Википедия об истории метеороло́ги:
"После конференции главных морских держав в Брюсселе в 1853 г., на которой обсуждались принципы метеорологических наблюдений на море, в Великобритании была создана должность метеоролога-статистика при Комитете по торговле[en], на которую был назначен Роберт Фицрой. Ему было дано несколько помощников. Так было положено начало первому в истории государственному метеорологическому ведомству - метеослужбе Великобритании[en].
Во время Крымской войны 14 ноября 1854 года буря разбила 60 британских и французских кораблей. После этого в конце ноября директор Парижской обсерватории Урбен Леверье обратился с просьбой к знакомым европейским учёным прислать ему сводки о состоянии погоды в период с 12 по 16 ноября. Когда сводки были получены и данные нанесли на карту, стало ясно, что ураган, потопивший корабли в Чёрном море, можно было предвидеть заранее. В феврале 1855 г. Леверье подготовил доклад Наполеону III о перспективах создания централизованной метеорологической сети наблюдений с передачей сведений по телеграфу. Уже 19 февраля Леверье составил первую карту погодной обстановки, сформированную по данным, полученным в реальном времени."
Коммерческая эксплуатация электрического телеграфа впервые была начата в Лондоне в 1837 году.
В 1858 году была установлена трансатлантическая телеграфная связь.
Вся загвоздка в том, чтобы составить прогноз погоды на несколько дней, надо собрать сведения с большого региона, но каким образом, если только в 1858 году была установлена трансатлантическая телеграфная связь?
Получается замкнутый круг: прогноз погоды составлялся в реальном времени с использованием телеграфа, а сам международный телеграф опутал своей паутиной мир лишь к 1865 году. Как проходил анализ собранного в реальном времени колоссального количества данных, чтобы сделать надёжный прогноз погоды?
Обратите внимание, что подводный кабель проложен на кратчайшем расстоянии между Европой и Северной Америкой. Как без космических технологий удалось вычислить, что именно это расстояние является кратчайшим и провести кабель из точки А в точку Б с его минимальным расходом?
Прокладка подводных линий телеграфа шла во второй половине 19-го века семимильными шагами,
проследите историю, если по этой ссылке можно найти более детальное изображение :
http://atlantic-cable.com/Maps/index.htm
Map of the 1858 Atlantic Cable route from
Frank Leslie's Illustrated Newspaper, August 21, 1858
Another map of the 1858 Atlantic Cable route.
Detail of above map
Australia and China Telegraph, 1859
Existing and proposed lines
1865: Map Shewing the Atlantic Telegraph and other Submarine
Cables in Europe and America from The Atlantic Telegraph.
1865: Chart of the World Showing the Proposed Submarine & Land
Telegraphs Round the World from The Atlantic Telegraph.
1870 British Indian Cable
Bombay-Aden, Aden-Suez
c. 1870 Map showing the telegraph lines in operation, under contract, and contemplated, to complete the circuit of the globe / entered according to Act of Congress in the year 1855 by J.H. Colton & Co. in the Clerks Office of the District Court for the Southern District of New York. 41cm x 63cm. Image courtesy of the Library of Congress, call number G3201.P92 1855 .J51
c. 1880 Anglo-American Telegraph Company North Atlantic map
1893 map of North Atlantic cables (center section omitted),
from Charles Bright's Submarine Telegraphs
Map of the Philippines, showing route of the cable laid by CS Burnside in 1901,
from Florence Kimball Russell's A Woman's Journey through the Philippines
1901 Eastern Telegraph Company System Map
from A.B.C. Telegraphic Code 5th Edition
North Atlantic detail of above map
Carte générale des grandes communications télégraphiques du monde, 1901/03
International Telegraph Bureau (Berne, Switzerland)
North Atlantic detail of above map
Great Britain detail of above map
1902 British All Red Line map, from Johnson's
The All Red Line - The Annals and Aims of the Pacific Cable Project
1924: The Eastern Associated Telegraph Companies' Cable System map
1924 International Cables map from Schreiner: Cables and Wireless
Cable and Wireless “Via Imperial” map. Undated, but post-1935
Courtesy of Anita Fuller, whose father, Colin Hugh Thomas
Интерактивная карта, на которой вы можете посмотреть историю прокладки кабеля:
http://www.cablemap.info/
Карты подводных кабелей:
https://www.telegeography.com/telecom-resources/map-gallery/index.html
Укладка кабеля
Казалось бы, имея такой мощный с виду продукт можно грузить его на корабли и сбрасывать в морскую пучину. Реальность же немного иная. Прокладка маршрута кабеля - это длительный и трудоемкий процесс. Маршрут должен быть, само собой, экономически выгодным и безопасным, так как использование различных способов защиты кабеля приводит к увеличению стоимости проекта и увеличивает срок его окупаемости. Проводится геологическая разведка, оценка сейсмической активности в регионе, вулканизма, вероятность подводных оползней и других природных катаклизмов в регионе, где будут проводится работы и, в последующем, лежать кабель. Так же важную роль играют прогнозы метеорологов, дабы сроки работ не были сорваны. Во время геологической разведки маршрута учитывается широкий спектр параметров: глубина, топология дна, плотность грунта, наличие посторонних объектов, типа валунов, или затонувших кораблей. Так же оценивается возможное отклонение от первоначального маршрута, т.е. возможное удлинение кабеля и увеличение стоимости и продолжительности работ. Только после проведения всех необходимых подготовительных работ кабель можно загружать на корабли и начинать укладку.
Стоит заметить, что в траншеи кабель укладывается на глубинах до 1500-2000 м из-за рыболовецкой деятельности и прочих факторов. В подобных ситуациях приходится использовать ножевой принцип укладки или по-простому опускать на дно морское гигантских размеров плуг, который его вспашет и позволит обезопасить кабель от снастей и прочих неприятностей. На больших глубинах по понятным причинам используются мощные, армированные кабели которые просто укладываются на грунт.
Если в случае малых дистанций используется цельный кусок кабеля, то при прокладке в море расстояния увеличиваются в разы, а погонная длина бухты кабеля ограничена. Плюс ко всему, при передаче сигнала на большие расстояния происходит его искажение и затухание. Для компенсации этих потерь, учитывая конструкцию кабеля описанную в предыдущей статье, в местах сращивания или на других необходимых участках используют усилители сигнала и ретрансляторы. Проблем с питанием не возникает, конструкция оптоволоконного кабеля подразумевает возможность передачи тока от которого и запитывается оборудование размещаемое на дистанции до 150 км друг от друга.
Вот так выглядит усилитель сигнала до установки монтажа, в частичном разборе:
А так он выглядит уже готовый к укладке на дне океана:
Собственно, из гифки процесс укладки становится предельно ясным:
черное устройство, схематически изображенноe на гифке ,называется подводный кабелеукладчик.
Обычный подводный кабелеукладчик прорывает не очень широкую, 0.1 - 0.2 м, и неглубокую, ~0.7 м, траншею, в которую закладывается кабель. Само оборудование буксируется судном со скоростью примерно 3 км/ч и связано с ним отдельным кабелем для контроля состояния самого устройства и проводимых им работ.
Прокладка кабеля под водой - Fugro - kalipso
Прокладка кабеля по морскому/океаническому дну проходит непрерывно из точки А в точку Б. Кабель укладывается в бухты на корабли и транспортируется к месту спуска на дно. Выглядят эти бухты, например, так:
Если Вам кажется, что она маловата, то обратите внимание на это фото:
После выхода корабля в море остается исключительно техническая сторона процесса. Команда укладчиков при помощи специальных машин разматывает кабель с определенной скоростью и, сохраняя необходимое натяжение кабеля за счет движения корабля продвигается по заранее проложенному маршруту.
Выглядит со стороны это так:
При каких-либо проблемах, обрывах, или повреждениях на кабеле предусмотрены специальные якоря, которые позволяют поднять его к поверхности и отремонтировать проблемный участок линии.
Устройство кабеля:
Несомненный интерес представляет непосредственное устройство кабеля, который будет работать на глубине в 5-8 километров включительно.
Стоит понимать, что глубоководный кабель должен иметь следующий ряд базовых характеристик:
Долговечность
Быть водонепроницаемым
Выдерживать огромное давление водных масс над собой
Обладать достаточной прочностью для укладки и эксплуатации
Материалы кабеля должны быть подобраны так, чтобы при механических изменениях (растяжении кабеля в ходе эксплуатации/укладки, например) не изменялись его рабочие характеристики
Вся суть глубоководных кабелей заключена в защите этой самой рабочей части и максимального увеличения срока его эксплуатации.
Производство кабеля
Особенностью производства оптических глубоководных кабелей является то, что чаще всего оно располагается вблизи портов, как можно ближе к берегу моря. Одной из основных причин подобного размещения является то, что погонный километр кабеля может достигать массы в несколько тонн, а для сокращения необходимого кол-ва сращиваний в процессе укладки производитель стремиться сделать кабель как можно более длинным. Обычной нынче длинной для такого кабеля считается 4 км, что может вылиться в, примерно, 15 тонн массы. Как можно понять из вышеуказанного, транспортировка такой бухты глубоководного ОК не самая простая логистическая задача для сухопутного транспорта. Обычные для намотки кабелей деревянные барабаны не выдерживают описанной ранее массы и для транспортировки ОК на суше, к примеру, приходится выкладывать всю строительную длину «восьмеркой» на спаренных железнодорожных платформах, чтобы не повредить оптоволокно внутри конструкции.
Рекомендую посмотреть интересную информацию о прокладке подводных кабелей с видео и анимацией:
SubCom (бывшая Tyco Telecommunications) - лидер отрасли в создании подводных коммуникационных систем. Компанией проложено более 490,000 км подводных кабелей в более чем 100 подводных волоконно-оптических системах, обеспечивающих связь по всему миру.
ПОДВОДНЫЕ ТРАНСОКЕАНИЧЕСКИЕ КАБЕЛЬНЫЕ СЕТИ: КАК ЭТО ДЕЛАЕТСЯ - ВИДЕО И АНИМАЦИИ
http://www.ruscable.ru/articles/doc/statii_2011/Podvodnye_transokeanicheskie_kabelynye_s
Источники:
Как прокладывают глубоководные кабели?
http://nezna.li/categories/istoriya/18219-kak-prokladyvayut-glubokovodnye-kabeli
Submarine Cable Route Maps
http://atlantic-cable.com/Maps/index.htm
СКОЛЬКО ФУТОВ ПОД КИЛЕМ
http://www.randewy.ru/nav/histor6.html
Трансокеанические подводные кабели связиhttps://habrahabr.ru/post/228415/
Подводная укладка кабелей. Как это делается
https://habrahabr.ru/post/242381/