Сравнительный анализ принципов обеспечения плавучести подводной лодки и батискафа

Что такое подводная лодка?
Подводная лодка — это наполненное воздухом пустотелое сооружение, которое, неся в себе тяжелые механизмы, батареи и экипаж, должно тем не менее, сохранять плавучесть.
Подводная лодка не может выдерживать неограниченное давление, следовательно, не может погружаться на неограниченную глубину.

Как всплывает и погружается подводная лодка?
Подводная лодка всплывает и погружается, используя балластные цистерны, которые можно уподобить поплавкам и которые обеспечивают плавучесть.
Они заполняются воздухом только для плавания в надводном положении, то есть в условиях, когда вода не оказывает сильного давления на воздух.
Для того чтобы подводная лодка ушла под воду, балластные цистерны заполняют водой, удельный вес корабля становится равным удельному весу воды. Иными словами — ему сообщается нулевая плавучесть.

Что такое батискаф?
Батискаф состоит из двух основных частей: легкого корпуса - поплавка, обеспечивающего положительную плавучесть, и жестко соединенного с ним прочного стального пустотелого шара - гондолы, в которой находятся аппаратура, пульты управления и экипаж, обычно состоящий из двух человек.

Почему даже маленьким детям можно погружаться под воду в батискафе?
Подъем подводного шара осуществляется путем отдачи балласта – железной дроби, которая засыпается в воронкообразный бункер и удерживаться в нем электромагнитом.
Такая система имеет целью обеспечить людям полную безопасность. Если бы балласт, утяжеляющий аппарат, сбрасывался включением электрической цепи, то тогда пассажиры оказались бы в полной зависимости от исправности этой цепи: в случае выхода из строя электромагнитов они были бы обречены на смерть на дне океана. В этой же системе сделано все наоборот. Для удержания балласта в бункере требуется, чтобы электрическая цепь магнита постоянно находилась под напряжением. И эту цепь в любой момент можно выключить из гондолы. Малейшая неполадка в электрической схеме также вызовет отключение цепи. Единственная опасность в таком случае — слишком быстрое всплытие.

Чем еще обеспечивается безопасность?
Если воронка бункера, через которую высыпается балласт, окажется заблокированной, сработает еще одно средство обеспечения безопасности: прекратив подачу тока в другую электрическую цепь, можно будет сбросить весь удерживаемый электромагнитом бункер со всем находящимся в нем балластом.

Чем заполнен поплавок батискафа?
Бензином. Бензин дает возможность регулировать скорость спуска аппарата с помощью клапана.
Бензин, выпущенный из верхней части поплавка, замещается внизу равным объемом воды, в результате чего утяжеляется вся система в целом.

В чем недостаток бензина?
Он сжимается сильнее, чем вода. Поэтому объем бензина и, следовательно, его подъемная сила с увеличением глубины будут уменьшаться, а скорость спуска — непрерывно увеличиваться.
И, наоборот, во время всплытия будет возрастать скорость подъема. Иными словами — гидростатическое равновесие аппарата будет неустойчивым, что несколько затрудняет управление им.