Зачем аппарату жидкий «поплавок»
Под водой аппарат держится не потому, что бензин поднимает его сам по себе, а потому, что заполненный им объём вытесняет морскую воду. Если такой объём весит меньше вытесненной воды, возникает подъёмная сила. Бензин легче морской воды, поэтому большой бензиновый отсек помогает компенсировать массу корпуса, оборудования и экипажа.
Этот принцип особенно пригодился глубоководным аппаратам с крупными поплавковыми ёмкостями. В некоторых классических батискафах их заполняли бензином: он выполнял роль плавучего наполнителя, а не горючего для двигателя.
Почему не воздух
Воздух кажется очевидным выбором: он намного легче воды. Но на глубине давление быстро растёт, и газ заметно сжимается. Значит, воздушная камера теряет объём и вытесняет меньше воды — вместе с этим слабеет и её подъёмная сила. Чтобы сохранить форму, такую камеру пришлось бы сделать очень прочной и тяжёлой.
Жидкость ведёт себя иначе: бензин сжимается намного слабее воздуха. Поэтому его объём под давлением меняется гораздо меньше, а поплавковая ёмкость продолжает вытеснять почти столько же воды. Это не отменяет необходимости проектировать корпус с учётом давления, но позволяет не строить весь плавучий отсек как тяжёлый сосуд, удерживающий внутри газ.
Плавучесть как управляемый запас
При погружении аппарат может нести дополнительный балласт — например, груз, который сбрасывают, чтобы начать подъём. Бензиновые ёмкости дают ему запас плавучести, а сбрасываемый груз помогает менять баланс между погружением и всплытием.
В результате глубоководный аппарат сочетает два разных решения: прочный корпус защищает людей и приборы, а большие заполненные жидкостью отсеки помогают выдерживать давление и оставаться плавучим. Подъём здесь обеспечивает не «топливо в баке», а точный баланс вытесненной воды, массы аппарата и сбрасываемого груза.
