
книги из ГПНТБ / Диомидов М.Н. Покорение глубин
.pdfблагодаря чему вес системы составляет 450 кг против 2270 кг для обычной системы. Запасы электроэнергии на аппарате довольно велики: свинцово-кислотная аккумуляторная батарея при полном разряде может дать 750 квт-ч энергии, благодаря чему четыре гребных электродвигателя мощностью по 20 кет могли бы рабо тать непрерывно около 10 ч, если бы не было других потребителей электроэнергии, а их немало. Питались гидронавты сублимирован ной пищей, которая после подогрева принимает естественные вку совые и питательные свойства. Гидронавты имели возможность принимать горячий душ и менять белье. Пищевые отбросы и гряз ное белье запаивались в пластмассовые пакеты.
На основе конструкции Бена Франклина фирма «Грумман Эйркрафт» строит аппарат-базу для производства геологических работ на грунте. С этой целью аппарат снабжается буровой ус тановкой и манипуляторами. Одновременно аппарат позволит транспортировать водолазов на поверхность в рекомпрессионной камере, для чего в нем имеется отсек с внутренним давлением до 30 кгс/см2.
Аппарат Север 2
Ученые ПИНРО имеют в своем распоряжении два подводных аппарата: гидростат Север 1 и автономный аппарат Север 2.
Аппарат Север 2 построен для рыбохозяйственных исследова ний на глубинах до 2000 м. При необходимости он может быть ис пользован для океанографических, геологических и археологиче ских исследований. При помощи аппарата возможно обнаружение и остропка затонувших объектов.
Доставка Севера 2 в место погружения обеспечивается судномносителем Одиссей. Комплекс, состоящий из аппарата Север 2 и носителя Одиссей, сочетает свойства исследовательского и про мыслового судна. Он способен вести исследование глубин с по верхности, производить пробные траления, разделывать и транс портировать в порт пойманную рыбу. Однако аппарат и носитель — это нечто большее, чем арифметическая сумма их возможно стей. Количество вариантов их взаимного использования трудно даже представить. Вот один из них. Эхолоты Одиссея «пишут» рыбу. Пробное траление производить опасно — рельеф дна неров ный, как говорят рыбаки, грунт «задевистый». Для опознания ви довой принадлежности косяка рыб на косяк выводится Север 2. Приборы Одиссея работают в режиме наземной станции при на ведении самолета-истребителя на объект. Штурман Одиссея од новременно видит на гидроакустических приборах аппарат и ко сяк и сообщает экипажу Севера 2 необходимые данные для встречи: курс, глубину, скорость, пока на регистрирующем приборе гидро локатора Севера 2 не появится цель. Остается войти в косяк и зависнуть в режиме тишины. Как показал опыт черноморских погружений, рыбы в косяке не боятся аппарата, подходят к ил люминаторам вплотную. В результате на бахроме, представляю
152
щей запись косяка на ленте самописца эхолота, появляются наз вания рыб. Теперь можно приступить к поиску ровной площадки для траления. За час траления Одиссей проходит 4—5 миль. Ав-
Север 2 готовят к отходу от Одиссея.
тономность Севера 2 значительно больше. Это позволяет вести планомерное обследование грунта. Основной трудностью для под водного аппарата является определение географических координат места с точностью, обеспечивающей выход в него надводного суд на. С помощью Одиссея задача упрощается. После определения
153
Север 2 перед погружением.
Север 2 уходит под воду.
154
размеров пригодного для траления участка капитан Одиссея при нимает решение о спуске трала. Аппарат выполнил задачу.
Север 2 способен вести исследования при значительном удале нии от судна-носителя. Поскольку основной зоной работы аппа рата является придонный слой воды, на аппарате имеется специ альное устройство для удержания его на ходу и без хода на постоянном отстоянии от грунта. Выносной пульт управления рас положен в носовой части, так что оператор видит грунт. Это поз-
Север 2 принят в ангар Одиссея.
воляет удерживать аппарат близко над грунтом и наводить его на объекты по указанию сидящего рядом исследователя. Большое число светильников освещает через иллюминаторы зону видимо сти и дает возможность вести наблюдения, кино- и фотосъемку во всем диапазоне глубин погружения аппарата. Благодаря си стеме движительных устройств аппарат может быстро изменять направление движения как по горизонтали, так и по вертикали, т. е. он способен огибать препятствия на грунте: возвышенности, скалы, затонувшие предметы.
Система гидроакустических станций, глубиномеров в сочетании с системой управления дает возможность аппарату двигаться на заданной глубине, зависать без хода с большой точностью (по отклонениям от заданной глубины), контролировать работу пелаги ческих орудий лова, а также вести наблюдения в' любом слое воды, не смещаясь с заданного горизонта, независимо от верти кальных течений, скачков плотности воды и других причин.
155
Система движительных и навигационных устройств аппарата позволяет вести его заданным курсом как при ручном, так и при автоматическом управлении, что в сочетании с кинокамерой, ори ентированной вниз, обеспечивает картографирование определен ных участков грунта.
В марте 1971 г. в Черном море производилась проверка спо собности аппарата Север 2 держаться вблизи грунта, имеющего неровный рельеф. Аппарат погрузился у берега, где глубина была
|
|
около |
50 |
м и курсом |
135° |
||||||
|
|
шел до глубины 480 м, дер |
|||||||||
|
|
жась |
на |
расстоянии |
0,2— |
||||||
|
|
3,0 |
м |
от |
грунта |
|
(Север |
2 |
|||
|
|
управлялся |
Н. |
экипажем |
|||||||
|
|
ПЙНРО: |
М. |
|
Диоми |
||||||
|
|
дов — командир-оператор, |
|||||||||
|
|
А. А. Дегтерев — борт-инже |
|||||||||
|
|
нер). |
Управление |
|
произво |
||||||
|
|
дилось |
с |
выносного |
пульта, |
||||||
|
|
так что оператор |
|
выполнял |
|||||||
|
|
также |
функции |
исследова |
|||||||
|
|
теля. Аппарат |
двигался |
со |
|||||||
|
|
средней |
скоростью |
0,3 |
уз, |
||||||
|
|
что позволило детально рас |
|||||||||
|
|
смотреть |
трассу |
вдоль |
ук |
||||||
|
|
лона. |
Благодаря |
|
|
хорошей |
|||||
|
|
управляемости Севера 2, не |
|||||||||
|
|
смотря |
на крайне |
|
неровный |
||||||
|
|
рельеф |
дна, |
точно |
выдер |
||||||
|
|
живался |
заданный |
курс |
и |
||||||
|
|
расстояние от |
аппарата |
до |
|||||||
Команда выходит из |
аппарата. |
грунта. При движении аппа |
|||||||||
рата |
экипаж |
столкнулся |
|||||||||
с |
большими |
трудностями. |
|||||||||
дна был относительно |
невелик |
Если до глубины 200 м уклон |
|||||||||
(около |
10°), то далее |
|
крутизна |
уклона увеличилась до 30—35°. Аппарату был задан дифферент на нос до 20° и тем не менее он скользил кормой по уклону. Види мость была хорошей. В свете прожекторов можно было видеть, как на глубине 150 м поредело придонное население —- следствие сероводородного отравления воды. На глубине 170 м мы увидели последнюю рыбу — камбалу длиной около 10 см. На этой же глу бине исчезла растительность, грунт принял светлую окраску. На глубинах 120—200 м перпендикулярно курсу на грунте мы видели валики высотой примерно 20 см, шириной 50 см. Расстояние между валиками составляло 2—3 м, гребни у валиков были острыми. Ка саясь кормой валиков аппарат испытывал толчки. Начиная с глу бины 200 м грунт стал ступенчатым, были видны изломы пород. На глубине 400 м наблюдалось хаотическое нагромождение скал, покрытых толстым слоем ила. В этих условиях Север 2 представлял
156
идеальную платформу для наблюдений. Только один раз нос ап парата вошел в отвесную степу. Подушка из ила смягчила удар, и аппарат благополучно, работая назад и вверх винтами, вышел из проделанной им ниши в скале. Видимость на глубине 400 м составила около 20 м.
Вот строки из дневника М. Н. Диомидова об этом погружении:
«Незабываемый спуск — не вертикально, что проще, а вдоль грунта — «брею щим» ходом. Пока уклон дна был небольшим, а грунт ровным, аппарат по
слушно шел на |
гайдропе — стальном шаре |
на |
тросе, |
вытравленном |
метров на |
|||
20 |
за кормой. Д а , гайдроп, заимствованный |
О . |
Пикаром у воздухоплавателей |
|||||
для |
батискафа |
Триест, |
успешно работает |
и |
у |
нас. |
Я управляю с |
выносного |
|
пульта; сижу скорчившись у носовых иллюминаторов. Прожекторы освещают
уходящую вниз равнину, какую-то |
необыкновенно спокойную, безмятежную. |
|||||||||||
Здесь, на этом месте, никто никогда не |
был. Н о ничего необыкновенного нет. |
|||||||||||
Снуют рыбы, от белых пятен на дне отражается |
свет наших |
прожекторов, ко |
||||||||||
лышется небогатая |
растительность, |
через |
каждые |
3—4 |
м |
пересекаем |
борозды, |
|||||
бесконечно |
далеко |
протягивающиеся |
за |
видимый |
горизонт, |
вода |
прозрачная, |
|||||
почти без взвесей. Ж ивой голос |
Одиссея |
через каждые 20 |
мин |
перекрывает шум |
||||||||
двигателей. |
Короткая информация. |
Идем |
не останавливаясь. |
200 |
м. |
Крутизна |
||||||
на |
||||||||||||
склона резко увеличивается. Чтобы |
видеть грунт, |
сажаю |
аппарат |
«хвост». |
Временами нас догоняют камни, сбитые кормой, слышим глухие удары; они не опасны —-скорость мала. Ил впереди вспучивается от катящихся внутри него кам -С* пей. Исчезает понятие времени. Йоги давно онемели от неудобной позы, но ведь должны мы что-то увидеть! И увидели. Аппарат повис над марсианским ланд шафтом. Пепельного цвета пики пирамидальной формы бросали резкие тени на уходящую вниз огромную воронку. Безжизненный фантастический ландшафт. Передаем на Одиссей: «400 м, 1 уз, самочувствие нормальное». Внезапно в лицо мне брызжет яркий свет, ослепительно белая стена перекрыла наш путь. Полный наверх и одновременно полный назад. Сразу обрывается шум двигателей М ед ленно, но неотвратимо иллюминаторы приближаются к стене. Ещ е и еще раз приказываю борт-инженеру включить двигатель. Напрасно, он не запускается.
Выбита |
защита |
двигателя от перегрузки. Иллюминаторы залеплены грязью». |
13 |
марта |
1971 г. была взята очередная ступень глубины — |
1220 м. (Север 2 управлялся М. Н. Диомидовым и борт-инженером Ю. Б. Тарасовым). При погружении и всплытии аппарат двигался в основном вертикально. В иллюминаторах на протяжении всего погружения наблюдался густой «снег» из нитей и хлопьев, проно сившихся в свете прожекторов, подобно вьюге. При всплытии мы добились того, что аппарат с выключенными двигателями висел не подвижно, на постоянной глубине. Благодаря абсолютной тишине условия для наблюдения были превосходными.
28 марта 1971 г. Север 2 достиг глубины 2020 м (экипаж — М. Н. Диомидов и А. А. Дегтерев). На этой глубине аппарат нор мально управлялся при горизонтальном перемещении. Все меха низмы работали удовлетворительно. За бортом на всем диапазоне глубин по-прежнему видели снег.
Советская рыбохозяйственная наука получила новое замеча тельное средство для изучения океана.
Глубоководный аппарат Алвин
Аппарат Алвин относится к образцовым глубоководным аппа ратам. Небольшой вес — его водоизмещение составляет всего 13,5 т— при значительной глубине погружения (1839 м) достиг-
157
нут благодаря ряду удачных технических решений. Прочный кор пус аппарата — сфера — выполнен из стали с пределом текучести 80 кгс/мм2. Благодаря правильной геометрической форме, достиг нутой механической обработкой, корпус получился относительно легким.
Диаметр корпуса 2100 мм стал традиционным после постройки батискафов с двухметровыми гондолами. Толщина корпуса — всего 34 мм. Специалисты, знакомые с токарной обработкой ме талла, представляют, насколько сложно обрабатывать на станке
|
|
относительно тонкостенные де |
|||||||
|
|
тали. Задача |
облегчалась тем, |
||||||
|
|
что |
стружки |
пришлось |
снять |
||||
|
|
немного. Корпус аппарата соби |
|||||||
|
|
рали из двух полусфер и в от |
|||||||
|
|
личие от корпусов батискафов |
|||||||
|
|
обе |
половины сваривали. Для |
||||||
|
|
изготовления |
|
каждой |
полу |
||||
|
|
сферы |
применяли |
метод об |
|||||
|
|
катки. Представьте |
изготовле |
||||||
|
|
ние |
глиняных |
горшков: |
ком |
||||
|
|
глины |
заставляют |
вращаться, |
|||||
|
|
а гончары |
или специальные |
||||||
|
|
приспособления |
придают кому |
||||||
|
|
глины |
форму |
горшка. |
При |
||||
|
|
мерно то же самое можно де |
|||||||
|
|
лать с металлом. Только уси |
|||||||
|
|
лий |
рук |
здесь |
недостаточно. |
||||
Алвин ставят на |
воду. |
Чтобы из плоского листа изго |
|||||||
товить |
полусферу, |
наружный |
|||||||
слой |
листа |
нужно |
растянуть, |
||||||
При обкатке лист |
нагревается |
а внутренний сжать. |
|
||||||
докрасна, |
кладется |
на враща |
ющееся основание. Затем ролики обкатывают заготовку, придавая ей форму полусферы. Благодаря высокой точности обкатки то карю остается лишь снять тонкую стружку, и половина корпуса готова.
И все же сфера настолько мала, что ни над ней, ни под ней нельзя разместить оборудование, вынесенное, как у батискафа, за пределы прочного корпуса (аккумуляторные батареи, гребные двигатели, светильники, системы). Все это пришлось разместить в корме аппарата. В результате аппарат приобрел форму голо вастика: впереди круглый прочный корпус, сзади — большой кони ческий обтекатель, заполненный оборудованием. Между обору дованием нет пустот, они заполнены твердым заполнителем, име ющим небольшой удельный вес — всего 0,56 г/м3.
Очевидно, заполнитель не только плавает, но 1 м3 его может поднять более 440 кг груза. Кроме заполнителя, в кормовом об текателе установлены полые алюминиевые шары, играющие роль заполнителя.
158
Грушеобразная форма Алвина несколько нарушена из-за вы сокой рубки, ограждающей входной люк от проникновения воды при выходе экипажа на поверхность. Если учесть, что объем бал
ластной |
цистерны |
Алвина всего |
|
|
|
|
||||
780 л, можно представить эффект |
|
|
|
|
||||||
попадания воды |
внутрь корпуса. |
|
|
|
|
|||||
В случае заливания корпуса его |
|
|
|
|
||||||
не спасут даже |
многочисленные |
|
|
|
|
|||||
аварийные средства |
(сброс акку |
|
|
|
|
|||||
муляторных батарей, |
манипуля |
|
|
|
|
|||||
тора и ртути из дифферентной |
|
|
|
|
||||||
системы, |
отделение |
кормовой и |
|
|
|
|
||||
нижней |
|
части |
легкого |
корпуса, |
|
|
|
|
||
изготовленной |
из |
стеклопласти |
|
|
|
|
||||
ка). Все эти средства освобож |
|
|
|
|
||||||
дают прочный корпус, «в сухом |
|
|
|
|
||||||
виде» |
имеющий |
положительную |
Рыба-меч |
нанесла |
удар |
Алвину и |
||||
плавучесть. |
|
в том, |
что рубка |
|||||||
Как |
видите, |
|
||||||||
выполнена высокой, заложен глу |
застряла, |
пробив |
обшивку легкого |
|||||||
бокий смысл. |
|
|
|
|
корпуса |
в опасной близости от ил |
||||
Алвин построен |
в июне 1964 г. и с тех |
люминатора. |
эксплуа |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
пор успешно |
тируется океанографическим институтом в Вудс-Холле. Работы ведутся под руководством известного американского океанографа Аллена Вайна, по имени которого назван аппарат. Аппарат об-
Водородная бомба, найденная и остропленная Алвином.
служивает большая группа гидронавтов, инженеров и техников. Используется аппарат весьма интенсивно. Он делает до 100 по гружений в год и выполняет широкий комплекс исследовательских
159
работ: топографические съемки морского дна, изучение биологии моря, распределение скорости звука и распределение звукорассеи
вающих слоев, |
разведку полезных ископаемых, проведение испы |
||||||||||
|
|
|
таний |
приборов и конструктив |
|||||||
|
|
|
ных узлов, осмотр подводных ка |
||||||||
|
|
|
белей и нефтепроводов. |
|
|
||||||
|
|
|
Наиболее |
видной |
операцией |
||||||
|
|
|
Алвина |
было обнаружение |
водо |
||||||
|
|
|
родной |
бомбы, |
потерянной |
аме |
|||||
|
|
|
риканским |
бомбардировщиком |
в |
||||||
|
|
|
1966 г. у берегов Испании, куда |
||||||||
|
|
|
Алвин был доставлен на само |
||||||||
|
|
|
лете. Эффективность использова |
||||||||
|
|
|
ния Алвина объясняется его вы |
||||||||
|
|
|
сокими |
маневренными |
качества |
||||||
|
|
|
ми |
и, |
конечно, |
натренирован |
|||||
|
|
|
ностью экипажа. Гидродвигатели |
||||||||
|
|
|
Алвина — все с поворотными ося |
||||||||
|
|
|
ми, |
расположены |
один |
в корме |
|||||
|
|
|
и два по бортам, способны плав |
||||||||
|
|
|
но менять обороты винтов, давать |
||||||||
Схема остропкн |
|
при его |
задний ход и заставлять соответ |
||||||||
Алвина |
ственно |
двигаться |
аппарат. |
ч |
|||||||
рата |
4 |
уз, |
автономность |
8 |
|||||||
|
|
Максимальная скорость |
аппа |
||||||||
подъеме. |
|
при скорости 2 уз, |
дальность пла |
вания 15—20 миль. Для решения поставленных перед аппаратом задач эти характеристики вполне удовлетворительны.
В состав исследовательского оборудования Алвина входят ма нипулятор грузоподъемностью 11 кг, аппаратура для прослуши вания и записи шумов моря, фото- и кинокамеры, светильники, подводный телефон.
Схема остропки Алвина на втором этапе подъема у поверхности.
Навигация аппарата обеспечивается с помощью лага, измеря ющего скорость хода аппарата относительно грунта; имеется ав торулевой. Аппаратом управляют два человека. Наблюдение за подводным миром ведется через четыре иллюминатора, расположен ных в носовой части корпуса (один внизу); кроме того, один ил люминатор в виде смотрового глазка установлен в крышке люка.
Несмотря на небольшие размеры аппарата (длина 6,7 м, ширина 2,45 м и высота 4 м), для его транспортировки к месту погружения
Алвин спасен!
построен специальный носитель катамаранного типа. Операции по спуску и подъему Алвина производятся как бы в укрытии, между поплавками носителя, что уменьшает возможность повреж дения аппарата во время этой опасной операции. По мнению спе циалистов, сооружение специального несамоходного носителя эко номически выгоднее, чем переоборудование большого корабля.
В течение 1967 г. Алвин провел 200 погружений, выполнил обширную программу океанографических исследований. Погруже ния в районе между побережьем Новой Англии (Канада) и Ба гамскими островами на глубинах до 1830 м позволили произвести съемку дна с находящимися там железомарганцевыми конкре циями. Были замерены скорости течения Гольфстрим. Изучались звукорассеивающие слои у мыса Гаттерас.
НН