Помоги проекту - поделись книгой:
Кроме давления, на водолаза значительное влияние оказывает температура воды. Низкие температуры также являются ограничивающим фактором, который затрудняет подводные работы.
Температура воды на поверхности моря колеблется между -2°С в полярных районах и 36° С в Персидском заливе. В тропических районах температуры более 25° С сохраняются в относительно тонком поверхностном слое воды толщиной около 100 м, который отделен от лежащих под ним более холодных водных масс слоем значительных температурных градиентов, или, как его часто называют, слоем температурного скачка. В других районах, в зависимости от сезонного хода температуры и от вертикального перемешивания, также образуются термические скачки. Например, в Балтийском море такой слой лежит на глубинах между 20 и 35 м. Летом здесь градиенты температуры могут достигать 10–14°С.
Из-за более высокой по сравнению с воздухом теплопроводности воды следует принимать в расчет и более быструю потерю тепла телом. Тело человека только в очень незначительной степени может компенсировать под водой непрерывную теплоотдачу окружающей среде, и поэтому необходима соответствующая защита против охлаждения. Даже при температуре 25° С незащищенный водолаз начинает зябнуть через 1–2 ч, а при температуре ниже 15° водолазные костюмы абсолютно необходимы. Эти костюмы должны обеспечивать постоянную защиту от холода при низких температурах воды и больших глубинах погружения и при длительных пребываниях под водой. Охлаждение снижает не только работоспособность водолаза, но и его ориентацию.
Различные водолазные костюмы защищают от холода и одновременно от травм. При погружениях вблизи поверхности, ведущихся в научных или технических целях, водолазы-спортсмены применяют маски из губчатой резины. Содержащиеся в материале костюма многочисленные маленькие газовые пузырьки кислорода или углекислого газа, благодаря плохой теплопроводности, обеспечивают хорошую изоляцию. Вода проникает между телом и не полностью водонепроницаемым костюмом. Так как вода не может там циркулировать, она быстро нагревается до температуры тела и усиливает изолирующий защитный слой. Однако с увеличением глубины газовые пузырьки все более сжимаются. Так, при испытаниях в Северном море подводной станции «Хельголанд» водолазы сообщали: «Единственной помехой был холод. Ежедневные погружения от 3 до 4 часов при температуре воды 13,5°С в костюме из синтетического каучука, изоляционная способность которого на глубине 20 м снизилась примерно на одну треть, можно выдержать только в течение немногих дней».
При технических работах под водой в большинстве случаев применяются непромокаемые («сухие») костюмы, в которых тело водолаза не имеет непосредственного соприкосновения с водой. Они обеспечивают достаточную механическую защиту и чаще всего делаются из ткани, покрытой слоем резины. Защита от холода обеспечивается только тогда, когда под костюмом надето соответствующее нижнее белье. С увеличением давления воды воздух, находящийся между телом и костюмом, сжимается и в значительной степени выдавливается из костюма. Вследствие этого его изоляционная способность уменьшается, а складки костюма мешают маневренности водолаза.
В конце концов был создан костюм постоянного объема, который может применяться и при работах на больших глубинах. В этом непромокаемом костюме поддерживается постоянный объем воздуха, причем между наружным давлением воды и давлением внутри костюма сохраняется состояние равновесия. Изолирующая воздушная подушка обеспечивает хорошую защиту от холода на любой глубине. Сохраняется и маневренность водолаза, так как никакие складки на костюме не образуются.
Проблема защиты от холода приобретает особое значение, когда для дыхания используется искусственная гелиокислородная смесь. Гелий, по сравнению с воздухом, обладает большей теплопроводностью, вследствие чего тело быстрее охлаждается. Поэтому при длительных погружениях надевают обогреваемые водолазные костюмы. При технических работах костюмы часто обогреваются подаваемой из погружаемой камеры по шлангам горячей водой. При этом водолаз надевает особое нижнее белье из дюритовых трубок.
Другие варианты предусматривают по аналогии с защитными костюмами космонавтов электрический обогрев. Источник тока находится на поясе водолаза. Сконструированы миниатюрные изотопные генераторы, нагревающие воду, которая циркулирует затем по трубкам в водолазном костюме. Еще один способ обогрева связан с использованием тепла, выделяющегося при химических реакциях. Костюм обогревается водой, подаваемой по шлангам. Следует отметить, что в двух последних системах обогрева речь идет в основном о проведении экспериментов. Эксплуатационная надежность этих систем оставляет еще желать много лучшего, что особенно важно при выполнении производственных работ в суровых условиях окружающей среды. При погружении водолазов на большие глубины, как, например, при французских спусках до 256 м, подогревается также и дыхательный газ.
Среди факторов окружающей среды, влияющих на ориентацию водолазов и на их работоспособность, большую роль играют световые условия. Велико значение светового поля и для подводной фотографии. Спектральный состав света в воде сильно меняется. Минимальное поглощение излучение претерпевает в коротковолновой синей области спектра, зато в длинноволновой красной области оно в 100 раз больше. Инфракрасное излучение почти целиком «проглатывается» верхним полуметровым слоем воды, глубже сильно поглощаются красная, а затем и желтая области спектра. Поэтому цвета на сделанных под водой фотоснимках с увеличением глубины все более и более смещаются к сине-зеленым. Глубже 30 м преобладают сине-серые сумерки. На глубине около 120 м в океанических условиях без искусственного освещения человеческий глаз распознает только тени, а глубже 250 м царит густая синеватая темнота.
В прозрачной океанской воде на глубине 100 м интенсивность света составляет всего около 1,5 % от излучения, проникающего через водную поверхность. В то же время, если в воде много планктона или мельчайших неорганических частиц, то распространяющийся в море свет ослабляется еще больше. Так, например, в Балтийском море уже на глубине 15 м поглощается примерно 95 % всего падающего на поверхность моря света. Значительное ухудшение условий видимости вызывает также рассеяние света на этих частицах. Так как состав и концентрация рассеивающих частиц колеблются в широких пределах, закономерности рассеяния изучению поддаются с трудом. У водолаза создается впечатление, будто бы в его поле зрения перед предметами лежит дымка, уменьшающая контрастность.
Условия видимости под водой сильно изменяются в зависимости от времени года (колебания интенсивности излучения, различное развитие планктона), а также от местных факторов. Видимость от 30 до 40 м встречается только в прозрачных тропических водах, тогда как, например, в Балтийском море дальность видимости от 6 до 12 м считается хорошей. Часто условия бывают еще хуже, и водолаз в некоторых случаях полагается только на свое осязание. В сильно замутненной воде даже искусственное освещение не улучшает условий видимости, так как здесь источник света уподобляется автомобильной фаре в густом тумане. Водолаз видит только непроницаемую молочную стену.
Поэтому предъявляются высокие требования к способности водолазов ориентироваться, в особенности на больших глубинах и там, где речь идет об обследовании определенного района. В этих случаях должно быть надежно обеспечено возвращение водолаза в начальный пункт и возможность легко определять местонахождение технических устройств и приборов на морском дне.
В этом помогают подводные компасы различных конструкций.
В районах подводных работ в качестве ориентиров служат, например, направляющие тросы. В не слишком замутненной воде условия видимости улучшают сильные подводные прожекторы. Кроме того, водолазы снабжаются портативными лампами. Чтобы руки водолазов были свободными, разработаны питаемые от батарей налобные лампы. Водолаз, подобно горняку, укрепляет их на маске или шлеме.
В последнее время применяют также портативные сонарные аппараты, которые посылают звуковые импульсы, а затем улавливают и усиливают звуковые волны, отражаемые каким-либо предметом. Сейчас с помощью таких аппаратов, размером примерно с футбольный мяч, можно определять местонахождение предметов под водой на расстоянии до 200 м. Другой тип аппаратов, причем меньшего размера, принимает сигналы от подводных источников звука, что делает возможным пассивное определение их местоположения. Звуковой источник может устанавливаться как на каких-либо аппаратах, так и на подводных станциях.
При плохих условиях видимости большое значение приобретают технические возможности связи водолазов друг с другом — с помощью командных пунктов на поверхности моря или с помощью подводной станции. В отличие от телефонов в скафандрах вес и габариты этих аппаратов у легких водолазов должны быть гораздо меньше. Водолазы носят маски, закрывающие все лицо, с вмонтированными в них микрофонами. Все большее значение имеют беспроволочные средства связи. На коротких дистанциях используются специальные подводные громкоговорители; для больших дистанций были разработаны подводные радиотелефонные установки с ультразвуком в качестве несущей частоты. Пока достигнуты расстояния примерно до 1000 м.
Гелий, содержащийся в искусственных газовых смесях, влияет не только на теплопроводность, но и на человеческую речь. Из-за высокой скорости звука в гелии при разговоре происходит сдвиг частоты, человеческий голос производит впечатление писка и становится непонятным. Поэтому для ведения нормальных переговоров нужны дополнительные приборы, преобразующие частоту.
Несколько лет назад применение самоуправляемых водолазных аппаратов для погружения на глубины порядка 50–60 м казалось утопией. Однако знание физиологических процессов и надлежащие технические вспомогательные средства сделали возможным достижение больших глубин, причем не только при отдельных рекордных погружениях, но и во время регулярных работ. Еще несколько лет назад 95 % всех работ производилось на глубинах менее 50 м. Сегодня погружение на глубину от 100 до 150 м стало почти обычным делом, и скоро станут обычными рабочие спуски на глубину до 200 м.
При этом на первом месте стоят задачи океанографии. Добыча сырья на континентальном шельфе теперь немыслима без участия водолазов. Добыча нефти в «открытых»[9] районах у американского побережья, работы по обслуживанию и ремонту технических устройств относятся к компетенции повседневной работы водолазов. В Каспийском море легкие водолазы, работая на подъемных установках, оказывают ценную техническую помощь. Наоборот, научные исследования с помощью водолазов на этих глубинах до сих пор проводятся в незначительном объеме и ограничиваются чаще всего расстановкой измерительных приборов. Расширению исследований научными сотрудниками океанографических институтов препятствовали большие технические затраты и необходимость их специальной подготовки.
Технической предпосылкой увеличения радиуса действия на глубине послужила разработка аквалангов, работающих на газовых смесях. Они позволяют довести период работы примерно до 30 мин даже на глубине 200 м. Разумеется, водолаз не может свободно погружаться на эти глубины с водной поверхности. В большинстве случаев он доставляется к своему рабочему месту с помощью погружаемой камеры. Погружаемую камеру часто используют для обеспечения водолаза дыхательным газом по шлангу, что увеличивает рабочее время до 2–3 ч. Для длительных работ применяют описанный выше способ погружения насыщением в барокамере на поверхности и доставку водолаза к месту работы в погружаемой камере или в подводном доме. Однако для работ продолжительностью менее 2 ч большая затрата времени на насыщение и последующую декомпрессию является неэкономичной. Простые погружаемые камеры позволяют опускать водолаза непосредственно с поверхности воды. После завершения работ их поднимают лебедками в закрытом состоянии. В этом случае декомпрессия осуществляется на поверхности. Новые водолазные аппараты с газовой смесью работают с полузамкнутой циркуляцией, т. е. дыхательный газ регенерируется при одновременном поглощении углекислого газа. Благодаря этому потребление газа даже на глубине 200 м составляет всего около 50 л/мин. При высокой стоимости гелия это имеет существенное значение. В зависимости от рабочей глубины (до 60 м) применяются готовые газовые смеси с различными долями гелия и кислорода. При этом парциальное давление кислорода поддерживается без применения дорогостоящего регулировочного механизма. Имеются приборы, которые автоматически, в зависимости от глубины, вырабатывают требуемые газовые смеси или работают с полностью замкнутой циркуляцией. Однако для повседневного применения они еще слишком сложны и дороги.
Успехи водолазной техники натолкнули на мысль о возможности акклиматизации людей в море в течение длительного времени. До сих пор водолазы, опускавшиеся в море или непосредственно с его поверхности или в погружаемых камерах, совершали туда лишь кратковременные визиты.
Прежде всего, продолжительное пребывание человека в море потребовало проведения ряда предварительных мер. Нужно было оборудовать подводные станции, в которых водолазы могли бы отдохнуть после своих экскурсий или обработать свои наблюдения. В таком подводном доме должно быть обеспечено снабжение дыхательным газом, питанием и всем необходимым. Кроме того, стояла проблема связи с водной поверхностью.
Большое значение имел вопрос о влиянии длительного пребывания под водой на человеческий организм. Следовало также решить проблему возможных психологических реакций при совместной жизни нескольких людей на ограниченном пространстве под водой. С технической стороны особых трудностей не предвиделось, так как повседневное применение аквалангов с искусственным дыхательным газом и соответствующие способы подводных контактов позволили считать эту сторону дела достаточно отработанной.
Полтора года спустя после первого космического полета Юрия Гагарина в Средиземном море, в рамках американской программы «Человек в море», было проведено первое длительное погружение. 6 сентября 1962 г. бельгийский водолаз в погружаемой камере цилиндрической формы был спущен на глубину 61 м и оставался там в течение четырех дней.
Несколькими днями позже у Марселя Кусто осуществил свой эксперимент «Преконтинент I». Два водолаза в течение недели находились на глубине 10 м под давлением 2,06 атм в бочкообразном подводном доме длиной 5,2 м. Во время ежедневных подводных выходов, общей продолжительностью 5 ч, они находились на глубинах между 5 и 25 м. Этим экспериментом Кусто хотел доказать, что при применении соответствующих технических средств пребывание на морском дне в течение нескольких дней возможно, даже если водолаз постоянно находится под двойным воздушным давлением. Целью программы «Преконтинент» в первую очередь было исследование физиологических проблем, которое при условных погружениях не могло быть проведено в полной мере. При операции «Преконтинент I» снабжение энергией и сжатым воздухом производилось с близлежащей наземной станции. Вода и продукты питания доставлялись к станции водолазами с судна-базы. Для обслуживания двух акванавтов (это понятие по аналогии с космонавтами распространилось на обитателей подводных домов) потребовалось более 60 человек, из которых только в качестве посыльных использовалось 15 водолазов.
В июне 1963 г. под руководством Кусто была проведена операция «Преконтинент II», во время которой была создана целая подводная колония и водолазы действовали совместно с подводными судами. Местом для этого эксперимента было выбрано Красное море с наиболее высокими температурами воды и наиболее удаленное от обычных морских путей. Успешный исход эксперимента в таких неблагоприятных условиях должен был доказать, что его можно повторить в любом другом морском районе.
Группа из пяти человек, из водолазов-профессионалов и морских биологов, жила в течение месяца на глубине 9,5 м в «Доме морской звезды». В то же время два других водолаза в течение шести дней выходили из маленького цилиндрического подводного дома, расположенного на глубине 26,5 м. Они погружались на глубины до 50 м, а иногда и глубже 100 м. Более глубокая подводная станция не имела в своем распоряжении установки для кондиционирования воздуха, водолазы жаловались на жару и особенно на высокую влажность воздуха. Признаки усталости появлялись быстрее, чем вблизи поверхности.
«Дом морской звезды» получил название в соответствии со своей формой. От центрального отсека с измерительными и контрольными устройствами, в том числе и с телевизионной камерой, отходили асимметрично четыре дополнительных отсека лучевидной формы. Вблизи от «Дома морской звезды» находился подводный гараж для «подводного блюдца», одного из первых подводных судов для исследовательских целей. Подводное мужское население экспериментировало с новыми газовыми смесями и выполняло всевозможные работы под водой. Так, была исследована экология кораллового рифа, на котором была сооружена станция. Кроме того, были проведены наблюдения за микроорганизмами, а также изучалась двусторонняя связь между колонией подводников и окружающей ее естественной средой.
Сооружение установки потребовало значительных материальных и технических расходов.
Во время второго американского эксперимента «Человек в море» в 1964 г. у Багамских островов с помощью уже описанной погружаемой камеры на глубину 132 м были опущены два водолаза. Когда давление в камере было выравнено с давлением воды, водолазы вышли и в течение 49 ч оставались в переносной подводной палатке. Резиновый кожух был натянут на стальные рамы и находился под внутренним давлением, соответствующим глубине погружения. Снабжение газом также производилось с водной поверхности.
В 1964 и 1965 гг. американские военно-морские силы провели самые по тому времени дорогостоящие длительные эксперименты с «Силэб I» и «Силэб II». По программе «Силэб I» четыре военно-морских водолаза, среди которых впервые был врач, в течение 10 дней находились на глубине 58 м в субтропических водах у Бермудских островов. В «Силэб II» три группы из 10 ученых и техников сменялись каждые 15 дней. Американский астронавт Карпентер, который принемал участие в эксперементе, оставался на глубине 60 м 29 дней.
При испытаниях производились широкие физиологические и психологические эксперименты. В качестве «плавучего почтальона» использовался дрессированный дельфин. В герметичных баллонах он доставлял на станцию мелкие инструменты и информацию с поверхности. Благодаря строению своего тела дельфин в состоянии без декомпрессии преодолевать за короткое время большие перепады глубин.
Подводная лаборатория «Силэб II» весом 200 т и длиной 17, 4 м была погружена со значительными трудностями у калифорнийского побережья в относительно холодную и мутную воду. Из-за неблагоприятных условий окружающей среды возникли дополнительные нагрузки на водолазов. Низкая температура воды требовала искусственного обогрева водолазных костюмов. Из-за малой дальности видимости, всего 7 м, пришлось принимать дополнительные меры предосторожности. Дыхательный газ (4 % кислорода, 9 % азота и 79 % гелия) вызывал значительные трудности во взаимопонимании. Из-за быстрой отдачи тепла в атмосфере гелия, чтобы водолазы не мерзли, станцию приходилось нагревать более чем на 26°С. Так как гелий диффундирует почти через все материалы, он проникал в чувствительные электронные приборы и через короткое время приводил их в негодность. Вредной оказалась высокая влажность воздуха, достигающая более 90 %. Поэтому в последующих подводных экспериментах, используя опыт космических полетов с человеком на борту, применялись усовершенствованные установки, понижающие влажность.
Примерно в одно время с экспериментом «Силэб II» в Средиземном море у мыса Феррато под руководством Кусто был проведен третий эксперимент «Преконтинент». Двухэтажный подводный дом сферической формы диаметром 7,5 м и общим весом 130 т в течение трех недель служил жилищем для шести водолазов на глубине 100 м. (В условиях, аналогичных этому эксперименту, при погружении насыщением для декомпрессии потребовалось бы 72 ч.) Водолазы ежедневно покидали свой сферический дом на 4 ч и погружались на глубины до 130 м.
В их задачу, наряду со многими океанологическими исследованиями, входили также установка и техническое обслуживание нефтяной буровой головки. Буровая головка весом 6 т была опущена краном с водной поверхности, причем работа была затруднена из-за сильной мертвой зыби.
В подводном доме в атмосфере гелия возникли те же самые трудности, что и при экспериментах «Силэб». Только лишь через несколько дней акванавты привыкли к своим новым голосам. Вследствие большой теплопроводности гелия, например, быстро охлаждалась пища. Большие трудности возникали при работе с паяльником. Газ точно так же проникал в приборы.
Из всех сооруженных до того времени подводных станций «Преконтинент III» обладал наибольшей независимостью от поверхности, так как был автономен в снабжении дыхательным газом. Лишь электроэнергия подводилась по кабелю с наземной станции. Правда, возникала опасность, что при сильном шторме жизненно необходимая связь будет прервана. Прямая связь с базой через автономного водолаза была невозможна из-за длительных периодов декомпрессии, так что необходимые предметы доставлялись на станцию с помощью своего рода подъемника, а также с помощью «подводного блюдца».
В 1966 г. в Черном море были проведены первые советские длительные эксперименты с «Ихтиандром 66» и «Садко 2». Эти эксперименты систематически проводятся и по сей день. В 1969 г. была испытана трехэтажная вертикальная конструкция «Садко 3». Общим для всех станций этого типа была их способность изменять свое положение по глубине. Например, во время сильного шторма, при котором на морской поверхности волны достигали высоты 5 м, работавшая первоначально на глубине 25,5 м станция «Садко 3» при помощи специального устройства, позволяющего принимать водяной балласт, была опущена на глубину 39 м.
Во время эксперимента были испытаны и усовершенствованы различные варианты смены экипажа. Если у «Садко 2» экипаж из двух человек был декомпримирован в герметично закрытой подводной лаборатории, которую к тому же должны были доставить на водную поверхность, то при последующих испытаниях с «Садко 3» смена экипажа из трех человек была проведена посредством передвижной барокамеры. При волнении на море с высотой волн 2 м работа с этими камерами невозможна. Экипажи «Садко 3» оставались под водой до 14 дней. Наряду с медико-физиологическими исследованиями проводились гидрофизические и биоакустические работы по изучению шумов, издаваемых рыбами.
Особого внимания заслуживают испытания с подводной станцией «Черномор», в ходе которых впервые была осуществлена исключительно океанологическая программа. Эта станция имеет форму горизонтального цилиндра, в которой находятся рабочее и жилое помещения. Ее водоизмещение в погруженном состоянии составляет около 73 т, длина 12,5 м и высота 6 м. Водяная балластная система позволяет производить автоматическое всплытие и погружение. Впоследствии станция была расширена и дополнительно оборудована гидравлическими опорами. В отличие от других подводных домов, снабжение которых энергией и воздухом всегда было наиболее узким местом в системе обеспечения, «Черномор» рассчитан на многодневную, независящую от поверхности эксплуатацию. Станция располагает установленными за пределами прочного корпуса аккумуляторами и запасом сжатого воздуха. Однако подача энергии производится с понтона, находящегося на поверхности. Внутреннее помещение высотой 2 м для экипажа из пяти человек разделено на водолазный (с входными люками), жилой, рабочий и санитарный отсеки. Для смены экипажа служит подводная камера.
Первое погружение на глубину 12,5 м было осуществлено летом 1968 г. в Голубой бухте у Кавказского побережья Черного моря.
В течение месяца 28 акванавтов, разбитые на пять рабочих групп, изучали различные возможности для океанографических работ и проводили методические исследования. Во время второго погружения в 1969 г. на глубины 12 и 24 м программа предусматривала комплексные океанологические исследования. Геологи изучали перемещение донных отложений и с помощью пневматического бура углубились в дно на 11, 2 м. При биологических работах прежде всего изучались вопросы экологии и исследовалось поведение рыб. Для физических исследований, которые касались главным образом подводного светового поля и мелкомасштабной турбулентности, вблизи «Черномора» был оборудован полигон с многочисленными измерительными приборами, которые были размещены на мачте высотой 28 м.
Вблизи от «Черномора» располагалась надувная лаборатория «Спрут», в которой находились два акванавта. «Спрут» представляет собой заякоренную на морском дне палатку каплеобразной формы высотой 1,8 м и кубатурой 6 м3. Закрытая снизу, она наполнена дыхательным газом, благодаря чему покрышка стабилизируется. Воздух может подаваться через шланг с водной поверхности, а также из баллонных батарей. Этот вид лаборатории сравнительно прост в изготовлении (прототип был разработан и построен тремя водолазами-любителями) и может быть установлен в течение 80 мин.
Дальнейшие работы с подводной станцией «Черномор» подтвердили правильность выбранной концепции. В 1971 г. на этой станции работали пять экипажей, в том числе 60 ученых. Станция может служить прототипом серии подводных лабораторий, которые смогут работать и на больших глубинах. За исключением корпуса все применяемые агрегаты и устройства — серийного производства, так что изготовление ее сравнительно недорого. По советским оценкам промышленное изготовление первой лаборатории стоило около 100 тыс. руб., а дальнейшее изготовление по готовому образцу будет дешевле примерно на одну треть.
За последние годы сильно возросло количество экспериментов с подводными домами. К настоящему времени построено примерно 50 станций.
Объем этой книги не позволяет обсудить все важные эксперименты последних лет, поэтому мы остановимся только на некоторых существенных результатах. Во время проведения американской программы «Тектит I» четыре акванавта находились на глубине 12,7 м 59 дней. Этим было доказано, что человек может долго находиться под водой без ущерба для своего организма. Эта операция, которая стоила около 2,5 млн. долларов, была организована фирмой Дженерал Электрик в сотрудничестве с военно-морскими силами и космическим ведомством. В то время как космическое ведомство использовало океаническую окружающую среду для имитации длительных космических полетов, интерес морских служб состоял в получении физиологических и психологических научных результатов для передачи их экипажам атомных лодок.
Впервые опробованная в 1969 г. в Северном море станция «Гельголанд» стоимостью 1 млн. марок послужила доказательством возможности применения подводных лабораторий для задач океанографии, даже при очень неблагоприятных условиях окружающей среды: при низкой температуре и незначительной дальности видимости, сильном течении и частых штормах. Проблема обеспечения станции была решена при помощи трехкратно заякоренного специального буя, в котором находились автоматически работающий дизельный генератор, компрессоры и баллоны сжатого воздуха.
Однако опыт первого погружения показал, что необходимы значительные изменения в конструкции. Для этого снова потребовалось около 1 млн. марок. В 1971 г. было проведено новое испытание в западной части Балтийского моря.
С помощью станции «Эгир», принадлежащей группе американских фирм, в июне 1970 г. у Гавайских островов подводная лаборатория была опущена на глубину 157 м. Пять дней шесть водолазов находились на этой рекордной глубине. Условия окружающей среды в районе испытаний были, разумеется, сравнительно благоприятны.
В заключении следует сказать, что техническая и методическая разработка подводных станций еще далеко не закончена. Область их применения в настоящее время ограничивается, в частности, тем, что они требуют хорошо подготовленных водолазов. Кроме того, с увеличением глубины чрезвычайно резко возрастают расходы. По этой причине, а также потому, что на небольших глубинах легче разрешить физиологические проблемы, можно пользоваться обычным дыхательным газом — примерно 80 % всех испытаний проводились на глубинах до 30 м.
Проводившиеся до сих пор эксперименты показали, что длительное пребывание человека под водой принципиально возможно, а для определенных работ даже необходимо. По английским расчетам подводные работы экономически выгодны, если подводный дом используется на глубине 30 м и требуемый объем работ составляет 60 ч на одного водолаза. По американской оценке эффективность акванавтов, которые постоянно находятся на глубине 60 м, примерно в 30 раз выше, чем эффективность свободно погружающихся плавающих водолазов.
Однако эксплуатация подводных станций ставит целый ряд проблем. Очень высоки технические требования, которые часто находятся в противоречии друг с другом. Прежде всего, важное значение имеют автономность станции в отношении ее обеспечения и снижение затрат на обслуживание. Выполнение всех пожеланий потребовало бы недопустимо высоких расходов на персонал и на технические нужды. Расходы на строительство станций большого размера и так уже составляют миллионы, причем нечего говорить о том, что с их помощью можно более или менее удовлетворительно разрешить все проблемы. Эксплуатационные расходы и расходы на дальнейшее техническое усовершенствование также весьма велики и совершенно несравнимы с расходами на небольшое исследовательское судно.
Наконец, наряду с техническими и экономическими проблемами не должны оставаться без внимания и психологические вопросы. Так же как и их «коллеги» в космосе, акванавты находятся в изолированной среде, для которой характерно обеднение внешними раздражителями. Без технических вспомогательных средств жизнь там была бы невозможной. К этому добавляется большая физическая нагрузка при работах под водой.
Использование подводных станций открыло океанографии новые возможности. Круг задач в принципе остается тем же, что и для автономных водолазов, но более длительное пребывание под водой позволяет проводить обстоятельные и трудоемкие исследования. При этом возможно оборудование периодически действующих подводных полигонов со стационарно установленной измерительной аппаратурой, как это показал, например, опыт советских океанологов с «Черномором». Акванавты могут непрерывно наблюдать жизненные формы в определенном районе, причем могут быть отведены большие площади под своеобразные заповедники. В дальнейшем возможно создание периодически действующих подводных обсерваторий с филиалами, измерительными полигонами и, быть может, даже с базами для подводных судов.
Намечается применение подводных лабораторий и в области морской техники. Они могли бы, например, оказывать ценную помощь при разработке и испытаниях измерительной и рабочей аппаратуры или при длительном исследовании коррозии. И все же в настоящее время, в противоположность общей позитивной оценке относительно применения подводных станций в океанографии, мнения об их пользе в решении технических задач еще расходятся. Многие технические работы по обслуживанию и ремонту подводных установок должны проводиться в сравнительно короткое время. Применение подводных станций для таких задач было бы слишком дорогостоящим, тем более что они привязаны к определенному месту, тогда как подъемные установки и другие устройства на морском дне могут быть распределены по большим площадям. Суда и барокамеры, в которых водолазы после выполненной работы снова поднимаются на поверхность, более экономичны. С другой стороны, для решения некоторых задач подводные суда с устройствами для всплытия водолазов считаются более дешевыми и эффективными. Но и здесь еще не сказано последнего слова.
Проникновение на максимальные глубины
Несмотря на успешное использование водолазов для решения технических и научных задач под водой, все же для непосредственного наблюдения таким способом доступна лишь небольшая область водной оболочки нашей планеты. Как мы видели, шельф, т. е. примыкающая к континенту часть морского дна с глубинами до 200 м, занимает только 27,4 млн. кв. км. Это составляет всего 7,6 % Мирового океана. 77 % Мирового океана имеет глубины большие, чем 3000 м, а свыше половины всего океана — даже большие 4000 м. Погружение водолазов на эти глубины в ближайшем будущем, вероятно, будет невозможно. Однако давно уже стремились к тому, чтобы с помощью технических средств доставлять людей на большие глубины. За последние 20 лет в этом направлении достигнуты значительные успехи.
В первых экспериментах наблюдатели в несжимаемых контейнерах опускались на стальных тросах. Они дышали из запасных баллонов воздухом при нормальном атмосферном давлении, и выдыхаемый воздух, с помощью соответствующих химических средств, избавлялся от углекислоты и от влажности, в то время как стальная броня погруженного резервуара защищала водолаза от давления водяного столба.
В 1914 г. итальянец Галацци начал модернизацию своей водолазной башни путем выведения из водолазного колокола закрытого со всех сторон цилиндрического тела. В 1930 г. он достиг в нем глубины 210 м. Эта легко эксплуатируемая башня после второй мировой войны была использована его сыном в совместной работе с итальянским институтом рыболовства для научных наблюдений в Средиземном море, причем в 1950 г. он достиг глубины 650 м.
Следует упомянуть также создание в 1924 г. немецким инженером Галлем «панцирного водолаза». Водолазный костюм состоял из отдельных стальных колец, соединенных друг с другом водонепроницаемыми шарнирами. Обеспечение воздухом производилось в режиме замкнутой циркуляции с генерацией кислорода. Аппарат весом 400 кг был снабжен щипцеобразным захватом. Он применялся только на глубинах около 200 м, преимущественно при спасательных работах. В случае опасности погруженный на тросе водолаз мог быстро подняться, опорожнив вмонтированный в его костюм бак для воды.
Но самыми известными были погружения в батисфере, «глубинном шаре», около Бермудских островов, которые, начиная с 1930 г., предпринимал американский зоолог Биби[10] совместно с инженером Бартоном. Шар имел внутренний диаметр 1,37 м и толщину обшивки от 32 до 35 мм. С помощью паровой лебедки он опускался в море с парома, с которым был связан прочным тросом, телефонным и электрическим кабелями. Установленный в батисфере прожектор позволял вести наблюдения из бортового иллюминатора на глубинах, куда не проникал свет. При первом спуске акванавты достигли глубины 240 м, а в июне 1934 г. им удался долгое время не превзойденный рекордный спуск на глубину 923 м.
В 1948 г. Бартон, с помощью усовершенствованной батисферы, осуществил у берегов Калифорнии погружение на глубину 1372 м. Но и при этих погружениях обнаружились недостатки в методике. Так, с одной стороны, судно-носитель поднималось и опускалось при волнении, а с другой — из-за эластичности стального троса колебания испытывала и батисфера, и все время грозила опасность, что эти колебания попадут в резонанс и трос оборвется.
Несмотря на эти недостатки, батисферы применяются и в настоящее время, так как они позволяют проводить наблюдения на глубинах в несколько сотен метров при сравнительно небольших затратах.
В 1944 г. в Советском Союзе был построен гидростат «GKS-6», который мог погружаться до 400 м. Первоначально он предназначался для спасательных целей. В 1953 г. гидростат был переоборудован для биологических исследований с рыбопромысловым уклоном. В 1960 г. был введен в эксплуатацию усовершенствованный гидростат «Север I» диаметром 1,10 м, высотой 3,8 м, весом 2,6 т. Человек здесь мог вести наблюдения через пять иллюминаторов; допустимые глубины погружения до 600 м. Даже в штормовую погоду на «Севере» удавались успешные погружения в Баренцевом море. Другой вариант батисферы, также введенный в эксплуатацию в Советском Союзе в 1963 г., представляет собой буксируемый подводный глиссер «Атлант», глубина применения которого ограничена 100 м. Прочный корпус длиной 4,5 м снабжен параллельным несущей поверхности горизонтальным рулем и дополнительным вертикальным рулем. При скорости до 6 узлов аппарат, который буксируется траулером тросом длиной 1 км, с помощью этих рулей может менять свое положение. С «Атланта» прежде всего исследовалось поведение косяков рыб относительно рыболовного трала. Преимуществами аппарата являются его несложная конструкция и удобное размещение экипажа в прочном корпусе.
Промежуточное положение между более или менее неподвижными батисферами и свободно перемещающимися исследовательскими подводными лодками занимает подводное судно «Куросио II», применяющееся с 1960 г. в Японии для рыболовных исследований. Речь идет о квазиавтономном подводном судне с глубиной погружений 200 м, которое может развивать скорость до двух узлов. Судно оборудовано различными приборами для измерения океанологических характеристик — температуры воды или течений. Кроме того, оно снабжено прожекторами и 16 иллюминаторами. По кабелю длиной свыше 600 м судно обеспечивается электроэнергией с корабля-матки.
Пришлось приложить много усилий, чтобы устранить малую подвижность подобных подводных судов. Так, было предложено использовать подводные лодки, ранее предназначенные исключительно для военных целей. Еще в 1856 г. Бауер, конструктор одной из первых подводных лодок, пытался через иллюминатор фотографировать морское дно. Удалось ему это или нет — в настоящее время является спорным. В 1902 г. Аншютц-Кемпфе, изобретатель гироскопического компаса, просил предоставить ему для полярных исследований подводную лодку, только что введенную в эксплуатацию военно-морским флотом. Наконец, в 1931 г. американец Вилькинс пытался достичь подо льдом Северный полюс на отслужившей свой срок в военно-морских силах подводной лодке. В этой экспедиции приняли участие также и океанологи. Лодка была оснащена ледовым буром и специальными приборами для отбора проб воды. Однако из-за повреждения горизонтального руля замысел потерпел неудачу.
В 1958 г. в Советском Союзе на «Северянке» была создана первая плавучая подводная лаборатория. «Северянка», как и все обычные подводные лодки, имеет два корпуса. Внешний корпус определяет форму лодки, тогда как внутренний, прочный корпус предохраняет от давления воды помещения, механизмы и другое оборудование. Между внутренним и наружным корпусами находятся запасы горючего и цистерны для водяного балласта. Судовой и научный экипаж составляет 60 человек.
«Северянка» имеет иллюминаторы с большим углом обзора, прожектора и аппаратуру для кинофотосъемки. Несколько горизонтальных и вертикальных эхолотов, телевизионная камера и приборы для измерения температуры и солености воды дополняют научное оборудование. Специальное устройство в днище судна позволяет проводить отбор проб грунта. Центральное место в океанографических работах занимают исследования экологии и поведения важнейших промысловых рыб, районов икрометания и вопросы рыбопромысловой техники. В многочисленных экспедициях, в ходе которых «Северянка» достигла Исландии, в северных морях были собраны ценные научные данные о жизненном цикле и поведении сельди и трески, а также и других промысловых рыб.
Однако при использовании «Северянки» и других обычных подводных лодок в научных целях обнаружились некоторые недостатки. Все возрастающие требования к подводным судам для решения задач морской техники не могут удовлетворительно выполняться обычными подводными лодками. Часто бывает необходимо быстрое маневрирование не только в водной толще, но и непосредственно у дна. Даже при небольших скоростях подводные суда должны быть очень маневренными. Кроме того, достигнутые к настоящему времени глубины погружения подводных лодок (примерно 500 м) вскоре будут недостаточными. Начиная с определенной глубины, которая колеблется в зависимости от применяемого материала и доли полезного груза, гидростатическая подъемная сила прочного корпуса не может уравновешивать его собственный вес (который очень быстро возрастает с увеличением глубины), вес оборудования, необходимого для работы подводного судна, и вес полезного груза.
Необходимо, чтобы подводное судно, предназначенное для научных и технических исследований, могло без двигателя висеть внутри водяного столба и вплотную над дном. Скорость подъема и спуска должна легко регулироваться, причем при погружении снижаться до очень малых значений. В аварийных случаях судно должно всплывать с больших глубин без вспомогательных технических средств. Наконец, подводное судно должно быть обеспечено источниками света, дистанционными устройствами для отбора проб и измерительными приборами.
Итак, до 1970 г. в различных странах для научных и технических задач было построено и введено в эксплуатацию около 75 различных типов подводных судов, имеются и дальнейшие перспективы развития. Из известных до сего времени подводных судов более двух третей рассчитано на глубину погружения до 3000 м и только восемь для больших глубин.
Из-за такого разнообразия конструкций существующих судов их трудно классифицировать. Однако если учитывать глубины погружения и долю полезного груза, можно назвать три главных направления в развитии подводных судов.
Основа первого направления состоит в том, что снаружи кабины прочной на сжатие и чаще всего шарообразной формы крепится поплавок, наполненный жидкостью, плотность которой меньше плотности воды (например, легким бензином). Таким образом, как и в свободном аэростате здесь возникает дополнительная подъемная сила. На этом основан принцип «батискафа», о котором еще пойдет речь. Снизу поплавок имеет отверстие, за счет чего на каждой глубине происходит выравнивание давления между наполняющей поплавок жидкостью и окружающей водой. Стенка поплавка поэтому может быть очень тонкой. Так как легкий бензин с увеличением глубины сжимается примерно в два раза быстрее, чем морская вода, уменьшается объем «подъемной» жидкости, а вследствие этого уменьшается и подъемная сила. Чтобы воспрепятствовать слишком быстрому спуску и установить желаемое состояние равновесия, при погружении следует скинуть балласт. В качестве балласта применяют небольшие стальные шары, которые электромагнитным способом удерживаются в шахтах поплавка и выпадают, когда ток выключается.
Наоборот, при подъеме должна выпускаться «подъемная» жидкость. Батареи и тяговые двигатели установлены снаружи сферы, на поплавке, в заполненных маслом резервуарах. В зависимости от параметров и веса необходимо от 120 до 200 м3 легкого бензина, в результате чего объем поплавка по отношению к прочному корпусу становится очень большим. Подобная форма весьма неблагоприятна для горизонтального движения, вследствие чего снижается дальность действия и скорость глубинного судна. Но зато суда, построенные по этому принципу, могут достигать любых глубин. Известными примерами являются батискафы «Триест» и «Архимед».
У второго вида подводных судов подъемная сила регулируется посредством прочного корпуса. Так как при этом его вес из-за необходимости утолщения обшивки с глубиной возрастает, для выравнивания веса приходится увеличивать объем корпуса. Погружение и подъем происходят или путем наполнения водой баков для балласта или соответственно их опорожнения выдуванием воды сжатым воздухом. Кроме того, сбрасывается твердый балласт, например железный лом. Если прочный корпус стальной, то теоретический предел погружения, в зависимости от веса полезного груза и сорта стали, лежит между 2000 и 7000 м. Примерами конструкций, основанных на этом принципе, являются введенное в эксплуатацию в 1964 г. американское подводное судно «Алюминавт», прочный корпус которого состоит из отдельных стянутых друг с другом болтами алюминиевых деталей, и советский «Север 2», на котором в 1969 г. в Черном море была достигнута глубина 2185 м. Испытания «Севера 2» были завершены летом 1971 г. Это подводное судно предназначено главным образом для рыболовных исследований.
Третья возможность увеличения полезной подъемной силы состоит в том, что полое пространство между прочным корпусом и легким корпусом из пластмассы частично заполняется пенопластом, в который вкраплены крошечные стеклянные полые шарики диаметром от 20 до 100 микрон. Этим материалом могут заполняться также труднодоступные пустоты, благодаря чему достигается оптимальное использование пространства. Батареи и тяговые двигатели размещены в заполненных маслом резервуарах, также находящихся в полом пространстве между прочным и легким корпусами. И набивка из пенопласта и масляные резервуары находятся под давлением окружающей воды. Изменение подъемной силы достигается перекачкой масла из прочных резервуаров из легкого металла в «мягкие» резервуары, представляющие собой способные сжиматься резиновые чехлы. К подводным судам такого типа принадлежит, например, введенный в эксплуатацию в 1965 г. в США «Альвин» — длина 6,7 м, вес 13,5 т, глубина погружения до 1800 м.
Первый батискаф был построен в 1948 г. швейцарским ученым Августом Пиккардом[11], который стал известен в 30-х годах благодаря успешному подъему на аэростате в стратосферу. Уже во время своего полета Пиккард задался мыслью применить принцип свободного воздушного шара также и в море. Однако это намерение смогло осуществиться только после второй мировой войны. Первая модель и беспилотные пробные эксперименты выявили много недочетов, и только в 1953 г. удалось провести экспериментальные погружения в усовершенствованном к тому времени батискафе. В этих экспериментах, между прочим, принимал участие Кусто. В феврале 1954 г. французские морские офицеры Хуо и Виллм достигли у Дакара глубины 4050 м. Параллельно с французскими экспериментами Пиккард получил возможность построить в Италии батискаф «Триест», в котором он в 1953 г. провел первые экспериментальные погружения. В 1958 г. батискаф был куплен американскими военно-морскими силами для исследовательских задач электронной лаборатории военно-морского флота.
В январе 1960 г. сын Пиккарда Жак и американский морской офицер Уолш в Марианском желобе на «Триесте» достигли глубины 10 916 м. Это вторжение в океанские глубины Пиккард описывает следующими словами: «Дно казалось светлой и чистой пустыней из светло-коричневого ила. Мы приземлились на красивом ровном дне из твердого диатомового ила. Безразличный к давлению почти 170 000 т, которая тяготела над его металлическим шаром, „Триест“, держащейся на нескольких фунтовых тросах, которые покоились на дне, элегантней в своем равновесии, символически овладевал во имя науки и человечества глубочайшим из известных до сих пор мест всех наших океанов…»
В 1961 г. французскими военно-морскими силами был введен в строй батискаф «Архимед». В 1962 г. в Курильском желобе он погрузился на глубину 9500 м. Таким образом, было еще раз достигнуто одно из самых глубоких мест Мирового океана. «Триест» вновь заставил заговорить о себе, когда в поисках обломков затонувшей в 1963 г. американской атомной подводной лодки «Трешер» он был с успехом спущен на глубину 2600 м. После гибели атомной подводной лодки «Скорпион» ему пришлось также участвовать в поисках ее остатков.
Преимущество батискафов заключается в возможности освоения больших глубин. Но ему сопутствует незначительная горизонтальная подвижность. Поэтому в дальнейшем начались разработки подводных судов меньшего размера, с меньшей глубиной погружения, но зато с лучшей маневренностью. С 1951 г. Кусто обдумывал создание небольшого, обладающего хорошей маневренностью подводного судна с ограниченной глубиной погружения, которое могло бы использоваться совместно с водолазами. Во французском центре подводных исследований были испытаны различные формы, пока была найдена плоская в виде эллипсоида вращения стойкая к давлению оболочка из стали. Вокруг прочного корпуса под кольцеобразной обшивкой из стеклянных волокон располагаются тяговые двигатели, батареи и другое оборудование. В 1958 г. был испытан первый прочный корпус.
В 1959 г. была изготовлена вторая погружаемая сфера, которая за свою форму была названа «подводным блюдцем». Подводное судно имело диаметр только 2,85 м и вес в незагруженном состоянии 3,5 т. Через два расположенных по бокам поворотных сопла, питаемых от батареи электродвигателя, насосом подается вода. Это позволяет судну развивать скорость примерно в два узла при очень хорошей маневренности. Погружение и всплытие осуществляется с помощью сбрасываемого металлического балласта. Перемещение ртутного балласта изменяет крен подводного судна, благодаря чему оно может опускаться на желаемые глубины спиралеобразно. Так как «блюдце» недостаточно мореходно, к месту спуска оно доставляется судном-базой и затем краном опускается в воду.
Во время многочисленных спусков «подводное блюдце» зарекомендовало себя наилучшим образом. Например, оно применялось при черчении карт морского дна и при геологических исследованиях.
По образцу «подводного блюдца» были построены новые подводные суда, например, «Зеефлёхен» — две одноместные подводные лодки, с чрезвычайно хорошей маневренностью и глубиной погружения до 500 м или «Сукуп Плонжант 3000» — исследовательское судно для трех человек. Глубина его погружения 3000 м. Французское исследовательское судно «Жан Шарко» — одно из первых исследовательских судов в улучшенном исполнении — постоянно имело на борту эту усовершенствованную конструкцию «подводного блюдца» и применяло ее прежде всего для фотографических съемок морского дна и для отбора проб.
Одним из самых замечательных подводных плаваний на исследовательских судах с экипажами можно считать дрейф мезоскафа «Бен Франклин» в Гольфстриме. У Жака Пиккарда, духовного отца этого предприятия, возникла идея разработать подводную лодку, которая могла бы заимствовать свою движительную энергию непосредственно от морских течений. Предпосылкой для этого, безусловно, является очень большая прочность корпуса лодки. Он должен поддаваться сжатию меньше, чем «морская вода». У обычной подводной лодки объем корпуса с увеличением глубины уменьшается сильнее, чем объем морской воды, находящейся под тем же давлением. Поэтому при погружении лодка будет становиться относительно тяжелее и погружаться все быстрее. Остановить или замедлить это опускание можно или путем опорожнения балластной цистерны или с помощью двигателя. У «Бен Франклина» цилиндрический корпус длиной 16 м и диаметром 3 м состоит из 35-миллиметровых трубок из твердой стали и укреплен кольцами, вследствие чего до предусмотренной глубины погружения 600 м он не поддается давлению воды. Тяжелая 25-тонная аккумуляторная батарея мощностью 750 кВт размещена снаружи прочного корпуса в сбрасываемом киле. Четыре электродвигателя переменного тока, каждый мощностью 25 л.с., винты которых выполнены поворотными вокруг поперечной оси, позволяют развивать наивысшую скорость в пять узлов. Во внутренней тяжелой (ее вес 130 т) части подводного судна, рядом с центральным командным постом, находятся лаборатория и помещение для экипажа в шесть человек.
Во время 31-дневного дрейфа летом 1969 г. было пройдено свыше 2700 км от Флориды до Новой Шотландии на глубинах между 200 и 600 м. Здесь были измерены поразительно высокие скорости течения от пяти до шести узлов. Было отмечено также значительное действие на дрейфующее без двигателя подводное судно внутренних волн, которые образуются на поверхности раздела водных масс с различной плотностью. Вспомогательное судно на поверхности непрерывно наблюдало за движением мезоскафа, причем связь поддерживалась по ультразвуковому телефону. Несколько неожиданными оказались низкие температуры во внутренней части судна — всего 17°С. Ради экономии энергии отказались от электрического обогрева, рассчитывая на выделение тепла электроприборами и на более высокую температуру окружающей среды. Как и на многих подводных станциях, здесь также мешала высокая влажность воздуха.
Подводное плавание было предпринято не только для решения океанологических задач, но и как временной психологический земной эксперимент. Так как «Бен Франклин» мог дрейфовать без двигателя, а значит бесшумно, он был идеальной платформой для различных акустических исследований. Кроме того, можно было без помех наблюдать морские живые существа в их естественной жизненной среде. Поэтому «Бен Франклин» был оснащен преимущественно акустическими измерительными приборами. Мезоскафы, в их различных вариантах, в будущем смогут применяться для геологических разведок, а также в качестве спасательных и рабочих транспортных средств.
Тем временем из специально оборудованных подводных судов последовали первые выходы водолазов на большие глубины. Построенное для американской фирмы подводное судно «Дип Дивер» обеспечивает, например, выход двух водолазов из шарообразного прочного корпуса. Во втором прочном отсеке находится экипаж также из двух человек. Судно рассчитано на глубину погружения в 380 м. Насколько известно, до сего времени опытные выходы водолазов предпринимались до глубин 125 м, причем водолазы удалялись от судна на расстояние до 900 м.
Особым видом подводных судов являются так называемые «мокрые» подводные лодки. Они не имеют прочного корпуса и поэтому применяются только в поверхностных горизонтах, которые доступны водолазам без больших физиологических и технических трудностей. Зато расходы на их изготовление и эксплуатацию значительно ниже, чем для подводных судов с прочными корпусами. Они могут перевозить водолазов с их снаряжением, а также обеспечивать их дыхательным газом и энергией. Они являются также отличным вспомогательным средством при наблюдениях и измерениях в верхних слоях моря. С этой целью, например, применялась советская подводная лодка «Май-3» совместно с подводной лабораторией «Черномор». Используются они и как учебные суда для тренировки экипажей подводных лодок.
Если рассматривать развитие подводных судов в США, то обращает на себя внимание, что они используются чаще всего прямо или косвенно для удовлетворения военных нужд. Многие суда, как, например, «Альвин» или вступившие в строй в конце 1968 г. его модификации «Си Клифф» и «Тартл», принадлежат военно-морскому флоту. То же самое относится и к введенной в эксплуатацию в конце 1969 г. первой исследовательской подводной лодке с атомным двигателем NR-1 водоизмещением 400 т, длиной 42,7 м. Экипаж ее состоит из пяти человек, и она может принимать на борт двух ученых. По заказу военно-морского флота было построено глубоководное спасательное судно DSRV, с помощью которого при каждом погружении могут быть спасены с глубины свыше 1000 м 24 человека из потерпевших аварию подводных лодок. Военно-морской флот является также главным заказчиком для большинства частных подводных судов.
К военной океанографии относится вопрос о важном для определения места подводной лодки исследовании гидроакустических условий. Могут проводиться также разведочные работы для строительства военных объектов на морском дне, опробование новых видов связи под водой или испытание новых материалов для последующего применения в военных целях. Подводные суда неоднократно участвовали в поисковых кампаниях.
Накопленный опыт работы с подводными судами самых различных конструкций, с одной стороны, доказал возможность их применения для решения различных научных и технических вопросов, а с другой стороны, показал, что еще много проблем нужно разрешить, прежде чем подводные суда станут универсальным вспомогательным средством океанографии.
Возможная область их применения охватывает не только работы по физической океанологии, например, исследование глубинных течений, измерение многочисленных океанологических параметров и отбор проб воды, но и задачи морской геологии, такие, как подробное обследование топографии морского дна, фотосъемка микрорельефа, картографо-геодезические работы или разведка полезных ископаемых на морском дне. Широкие возможности их применения открываются также и в биологической, в частности в рыбопромысловой сфере, начиная с исследования поведения рыб и других морских животных и кончая развитием методов лова и наблюдением за его орудиями. С помощью подводных судов может решаться обширный круг задач в области морской техники. Сюда относятся разведка местоположения подводных объектов, прокладка кабелей и трубопроводов и строительство фундаментов и сооружений на морском дне, контроль за подводными устройствами и их техническое обслуживание, испытание приборов и исследование проблем коррозии. Представляется возможным также применение подводных судов для непосредственной добычи сырья.
В дальнейшем подводные суда новых типов конструировались в каждом отдельном случае только для решения определенных специфических задач, так как накопленный ранее опыт показал, что создание универсальных лодок нецелесообразно. Оказалось также, что эффективному применению подводных судов должны предшествовать исследовательские работы с водной поверхности. Были высказаны соображения о том, что для технических работ на морском дне нужны специальные донные транспортные средства с экипажами. В противоположность описанным выше подводным судам они не могут свободно перемещаться во всем водном столбе, а будут только передвигаться по морскому дну с помощью специальных ходовых механизмов. Благодаря постоянному механическому контакту между таким судном и дном они смогут выполнять тяжелые строительные работы и другие операции на морском дне. Однако до сих пор суда такого рода еще не вышли из стадии проектирования.
Поделиться книгой: