книги из ГПНТБ / Диомидов М.Н. Покорение глубин

или выходящих из своих подземных жилищ, видно не было, но это обилие нор, безусловно, указывало на многочисленность их обитателей.

Цепь-гайдроп коснулась дна. Батискаф остановился. Отсут­ ствие достаточного запаса бензина и картечного балласта не поз­ воляло производить маневрирование. Температура воды равня­ лась 5° С; внутри шара было настолько холодно, что к металли­ ческим предметам было неприятно прикасаться. Температура бензина в первое время была 10° С, но затем бензин стал остывать и сжиматься. Потяжелевший батискаф мягко сел на дно; облако очень мелкого песка долго кружилось вокруг гондолы, пока его не унесло в сторону легким течением воды...

Посадка на дно произошла в 1.30. Над стальным шаром, в ко­ тором сидели два человека, был слой воды толщиной 4050 м\ обо­ лочка гондолы воспринимала огромное давление (в общей слож­ ности сила, сжимавшая шар, составляла 68 000 т). Но внутри гондолы это давление не ощущалось: здесь по-прежнему все было, как на поверхности моря. Нормальное давление, чистый воздух и электрический свет создавали иллюзию полной безо­ пасности.

За иллюминатором простирался неведомый мир. На дне океа­ на были видны прекрасные колонии морских анемон,1 которые напоминали тюльпаны, легко покачивавшиеся на медленном те­ чении. И на этот раз, время от времени, в освещенной зоне появ­ лялись большие акулы. Их частое появление на этих глубинах не могло объясняться феноменальной удачей исследователей; это означало, что тысячи подобных рыб живут в мрачной глубине Мирового океана. Опять одна из акул, на этот раз крупная, ле­ ниво извиваясь, приблизилась к стальной гондоле. Ее голова ока­ залась возле самого стекла; казалось, она внимательно рассмат­ ривала своими громадными, выпученными глазами неведомое чу­

на дне. Время ограничивалось необходимостью всплыть до на­ ступления ночи, чтобы маленькое глубинное судно могло быть взято на буксир еще при дневном свете. Не спеша производили киносъемку. Для увеличения площади обследования было решено включить электромоторы и немного передвинуться вдоль дна. Ис­ следователи чувствовали себя прекрасно. Все шло нормально, однако у дна океана удалось пробыть всего 36 мин. В 2.06 спо­ койная работа Гуо и Вильма была прервана внезапным сотрясе­ нием всего батискафа. Наружный свет погас. Раздался грохот...

Повторился такой же случай, как и в Тулонской впадине: пе­ регорел предохранитель и автоматически выключились электро­

212

балласт. Облегченный батискаф устремился к поверхности океана со скоростью 3,2 км/ч. Пришлось ультразвуковым ключом давать сигналы «я всплываю», чтобы предотвратить столкновение. Ведь удар о киль буксира мог разбить легкий корпус и привести к по­ тере бензина; в этом случае батискаф вновь погрузился бы на дно, но Гуо и Вильм уже не имели бы никакой надежды на всплытие.

Через 70 мин после начала аварийного подъема батискаф выс­ кочил на поверхность в тысяче метров от поджидавших его судов. Гуо сразу же установил радиотелефонную связь с судами, а за­ тем, продув воду из шахты и открыв люки, вместе с Вильмом вы­ шел на палубу. От свежего воздуха и света кружилась голова...

Теперь они были уверены в том, что погружения в самые глубо­ кие впадины океана вполне осуществимы.

Так ФНРС 3 установил новый рекорд, которому суждено было продержаться несколько лет — до 15 ноября 1959 г.

Мы рассказали только о двух погружениях, последнее из ко­ торых было не просто рекордом, а и решающей проверкой бати­ скафа, рассчитанного на глубину погружения 4000 м (средняя глубина Мирового океана). Как сказал Жорж Гуо, «батискаф распахнул дверь в таинственный глубоководный мир, и она уже никогда не закроется».

Кончился период испытаний. Погружения ФНРС 3 давно перестали вызывать переполох среди журналистов. «Теперь ба­ тискаф является просто одним из кораблей флота; он выходит из Тулона, как обычный патрульный катер, и новости о погружении на 2000 м уже никого не интересуют»,— так пишет Гуо в эпилоге книги, повествующей о постройке и испытании ФНРС 3.

Батискаф приступил к регулярной работе. Только за три ме­ сяца 1954 г. он 10 раз опускался на глубину до 2300 м с учеными на борту. В период с 1954 по 1957 г. было проведено 28 погруже­ ний в Средиземном море и в Атлантическом океане, давших науке очень много интересных данных о распределении планктона,

орельефе и обитателях дна и придонных течениях.

В1958 г. батискаф был арендован Японией. Тем же летом на­ чались его погружения у северо-восточной части о. Хонсю с уча­

стием японских ученых. Проводились важные океанографические и биологические исследования; изучалась циркуляция воды в рай­ онах глубоководных впадин, где предполагалось захоронение ра­ диоактивных отходов. Для руководства работами был создан спе­ циальный Батискафный комитет, в состав которого вошли пред­ ставители пяти крупных научно-исследовательских организаций.

Батискаф О. Пикара Триест

Весной 1952 г. профессор О. Пикар и его сын приняли предло­ жение города Триеста сконструировать батискаф, который дол­ жен был носить имя этого города. Как мы уже говорили, прин­

213

ципиально Триест мало отличается от ФНРСЗ и строился одно­ временно с ним, но не во Франции, а в Италии.

Легкий (5-миллиметровый) стальной корпус-поплавок Триеста имеет более простую цилиндрическую форму с одинаковыми за­ острениями-обтекателями в оконечностях. Корпус разделен гоф­ рированными переборками толщиной до 3 мм на отсеки (12 от­ секов общим объемом 106,4 м3 для бензина и две балластные во­ дяные цистерны по 6 ж3 в оконечностях). Вес пустого поплавка, вмещавшего 86 000 л бензина, составлял всего 15 т, хотя размеры

его были довольно внушительными. Длина легкого корпуса рав­ нялась 15,1 м, поэтому транспортировка его с верфи в Монфальконе в Триест для окончания постройки батискафа была делом непростым.

Оригинальной особенностью легкого корпуса, форма которого проверялась специальными испытаниями модели, являются внут­ ренние кили для уменьшения качки. В кормовой части устроен вертикальный киль-плавник, обеспечивающий устойчивость бати­ скафа на курсе, что особенно важно при его буксировке. В носо­ вой части на уровне палубы батискафа по бортам расположены гребные винты. Маневровый балласт — 9 т железной дроби — за­ сыпан в два бункера, сваренных из листовой стали и снабженных электромагнитными клапанами, об устройстве которых говори­ лось выше.

Входная шахта представляет трубу диаметром 0,65 м, прохо­ дящую вертикально через весь поплавок и заканчивающуюся, как

■ 214

и на ФНРСЗ, вестибюлем. Кстати, рядом проходит еще одна «труба» — вдвое большего диаметра и с толстыми 10-миллимет­ ровыми стенками, закрытая сверху и снизу. За верхний конец этого цилиндра закладывают стропы при подъеме батискафа кра­ ном; внутреннее пространство объемом 4,25 м3 служит цистерной маневренного бензина (в верхней крышке имеется маневровый клапан), а к нижнему концу на двух перекрещивающихся лентах из мягкой стали подвешена гондола.

Гондолу для Триеста, в отличие от гондолы для ФНРС2 и ФНРС3, было решено сделать не литой, а кованой, но также из

Батискаф Триест.

двух половинок. Размеры и толщина стенок были такие же: внут­ ренний диаметр — 2000 мм, а толщина стенок — 90 мм (увеличи­ вающееся до 150 мм в районе вырезов). По расчетам, такая гон­ дола могла быть раздавлена на глубине 15 км, но с учетом необ­ ходимого запаса прочности ее можно было использовать для по­ гружений на 3000—4000 м.

Ввиду того, что навигационное окно и иллюминатор в вести­ бюле расположены одно против другого и ориентированы в сто­ рону носа батискафа (если считать, что вдоль дна он движется вперед кормой), они могут служить вспомогательным средством наблюдения. Наибольший диаметр конического плексигласового

Крышка люка гондолы, которая весит 180 кг, также выпол­ нена в виде конуса О ее прочности не приходится беспокоиться: она сделана из лучшей стали, а толщина ее больше толщины сте­

215

нок гондолы и равна 150 мм. Зато пришлось немало поработать, пока было выбрано наиболее надежное и простое устройство для

ееоткрывания и закрывания.

Книжней части гондолы прикреплен тяжелый «конский хвост» — так Пикар назвал волочащийся за батискафом распле­ тенный стальной канат, выполняющий роль гайдропа.

Сборка батискафа — поплавок с большим трудом доставили на грузовике из Монфальконе, а гондолу из Терни—’Производи­ лась на верфи в Кастелламаре-ди-Стабия (в южной части Неапо­ литанского залива) под руководством Жака Пикара. 1 августа 1953 г. на батискафе Триест были подняты итальянские и швей­ царские флаги и он был спущен на воду. Начался насыщенный волнениями и радостями период испытаний, которые проводились неизменно отцом и сыном Пикарами. 11 августа они «опустились» на 8,2 м, через два дня — на 17 м, на следующий день — на 40 м, а всего через два месяца после спуска уже поставили мировой ре­ корд, побывав на глубине 3150 м.

С тех пор Триест совершил множество погружений. Многие ученые оспаривали честь провести несколько часов в тесной гон­ доле, стоя на коленях у иллюминатора. Только за вторую поло­ вину 1957 г. научно-исследовательское управление ВМФ США, которое приобрело батискаф, провело в Средиземном море 26 по­ гружений Триеста на глубины до 3700 м.

Целью исследований было изучение биологии, геологии и фи­ зики морских глубин, а кроме того, определение источников шума моря и условий распространения звука в морской среде. Опреде­ лялась также возможность применения батискафа для спасения экипажей затонувших подводных лодок. Упомянем еще раз, что, по сообщениям печати, Триест был использован при поисках зато­ нувшей в апреле 1963 г. американской атомной подводной лодки Трейлер. Для этой цели его срочно переоборудовали.

В своей книге, вышедшей во Франции еще в 1954 г., О. Пикар утверждал, что, «внеся лишь незначительные усовершенствования, можно соорудить батискаф, годный для погружения на 10 и бо­ лее километров, который позволит добраться до дна самых глу­ боких океанских впадин». Именно в это время во многих странах начали проектировать батискафы для погружений на 11 км, так как интересы дальнейшего развития науки требовали увеличения глубины погружения батискафа.

О. Пикар и его сын снова опередили всех. Пока французы раз­ рабатывали проект и строили новый батискаф В 11000, впо­ следствии ставший известным под названием Архимед, Ж. Пи­ кар успел переоборудовать свой Триест и провести на нем серию великолепных погружений: 10 ноября 1959 г.— на 1500 м\ 15 но­ ября 1959 г.— на 5530 м; 8 января 1960 г.— на 7025 м и, наконец, 23 января 1960 г.— на дно Марианской впадины!

Но вернемся к 1958 г.

Профессору Пикару было ясно, что при погружении на пре­ дельные глубины рискованно рассчитывать на гондолу Триеста,

216

изготовленную в 1962 г. для глубин 3000—4000 м. От многочис­ ленных погружений материал гондолы, несомненно, «устал»; на­ ружная поверхность, соприкасающаяся с морской водой, подвер­ глась коррозии.

Для проверки прочности гондолы ее следовало бы, согласно существующим правилам, опустить на глубину, в полтора раза превышающую расчетную, т. е. на 165 000 м. Но таких глубин нет!

И вот осенью 1958 г. Пикар обратился к Круппу с предложе­ нием принять заказ на изготовление гондолы для батискафа, спо­ собной выдержать давление 1100 кгс/смг. Заказ был принят. Было решено при изготовлении разделить сферу не на две, а на три части: центральное кольцо и два шаровых сегмента. Такой способ позволил уменьшить вес поковок, что в свою очередь об­ легчило термическую обработку частей гондолы, производимую для снятия остаточных напряжений.

В собранном виде новая гондола должна была мало отличать­ ся от старой. В качестве материала для изготовления новой гон­ долы применена специальная высокопрочная легированная сталь, содержащая 0,25% углерода; 0,25% кремния; 0,40% марганца;

с соблюдением специально разработанного для этого случая тех­ нологического процесса. Затем они были тщательно обработаны на карусельном станке. Для придания наружной и внутренней по­ верхности сферической формы, обработка велась с помощью ко­ пира. Стыки частей гондолы представляли поверхности конусов, образующие которых должны пересекаться в центре сферы. Эти поверхности подвергались особенно тщательной обработке. Для обеспечения высокой плотности прилегания при сборке обточка их велась на новом карусельном станке с постоянной установкой резца. При обработке была достигнута точность 5 мк.

Для придания однородности структуре металла и снятия на­ пряжений, возникающих при обработке, части гондолы неодно­ кратно подвергались термической обработке. Испытания образ­

217

цов металла гондолы показали следующие результаты: предел те­

кость— 9,8 кгс/см2.

В отличие от всех ранее построенных гондол части новой гон­ долы не имели фланцев и соединялись с помощью клея. Да, для того, чтобы добиться идеальной герметичности стыков, гондола весом 12 т была склеена! В качестве клея был применен араль-

дит-103, ранее использованный Пикаром для уплотнения прохо­ дов кабелей. Для скрепления частей гондолы на время их склеи­ вания на стыки были надеты бандажи, которые потом сточили на

станке.

Как показали испытания иллюминаторов, их прочность увели­ чивается с уменьшением отношения внутреннего диаметра иллю­ минатора к его толщине. Для первоначально установленных на Триесте иллюминаторов это отношение равнялось 2/3; у новых же иллюминатором оно было уменьшено до ѴзПри толщине иллюми­ натора из плексигласа 180 мм его внутренний диаметр уменьшили до 60 мм, а наружный диаметр сохранили равным 400 мм. Не­ смотря на большой опыт, приобретенный при проектировании ил­ люминаторов еще в период постройки Триеста, профессор О. Пи­ кар вновь повторил испытания.

В заключение был изготовлен пробный иллюминатор в нату­ ральную величину, который в течение семи дней испытывали под

218

давлением 1200 кгс/см2. Надежность иллюминатора, таким обра­ зом, была проверена всесторонне.

Чтобы испытать гондолу, изготовили ее модель в масштабе 1:20. В испытательной камере внешнее давление на модель по­ вышали до тех пор, пока она не разрушилась. Это произошло при давлении 2200 кгс/см2, что в два раза превышает давление на глубине 11000 м. Интересно, что причиной разрушения модели гондолы был сдвиг ее частей в местах соединения.

Другую модель, изготовленную в таком же масштабе, прове­ ряли на герметичность под давлением 1600 кгс/см2 в продолжение семи дней. Проверка дала положительные результаты. При погру­ жении на предельную глубину суммарное давление воды на по­

3,7 мм, но несмотря на столь значительную упругую деформацию герметичность гондолы не нарушается. В апреле 1959 г. новая гондола была доставлена в Сан-Диего (Калифорния), где произ­ водилось переоборудование батискафа.

Всвязи с увеличением веса новой гондолы на 3 т необходимо было принять в поплавок дополнительно 10 мг бензина, а для уве­ личения глубины погружения потребовалось увеличить запас бал­ ласта (из расчета 1 т на 1 км погружения). Не спасло и то, что поплавок Триеста был изготовлен несколько большего размера, чем это требовалось первоначально — следует отдать должное пре­ дусмотрительности профессора О. Пикара. Однако поплавок при­ шлось переделывать (снять две переборки и удлинить на 2,5 м), чтобы он вместил дополнительные 24 м3 бензина.

Как же происходило знаменитое погружение Триеста на глу­ бину 11 км? (Операция «Нектон») 4.

Врайоне Марианской впадины расположен остров Гуам— крупнейшая военно-морская база США. В двухстах милях к югозападу от этого острова Жак Пикар и доктор Андреас Рехнитцер опустились в Триесте на глубину 5520 м, а затем Жак Пикар и Дон Уолш — на глубину 7025 м.

23 января 1960 г. профессор Жак Пикар и лейтенант ВМФ США Дон Уолш (напомним, что батискаф был куплен у О. Пи­

кара ВМФ США) должны были достигнуть дна Марианской впа­ дины. В этот день к намеченному заранее району после четырех­ дневного плавания подошла маленькая флотилия, состоящая всего из двух кораблей — буксира Уонденкс и батискафа Триест. Имен­ но здесь, в западной части Тихого океана в 220 милях от острова Гуам, находится «подводный Эверест» — глубочайшее место Миро­ вого океана.

Котловина Челленджер, находящаяся в юго-западной части известной Марианской впадины, представляет относительно узкое подводное ущелье, вытянутое в меридиальном направлении, имеет 4 мили в длину и одну в ширину. Очевидно, что начинать погру-1

1 Н е к т о н — свободно плавающие морские животные.

219

жение следовало совершенно точно над серединой впадины; тогда при отсутствии подводных течений, которые могут снести бати­ скаф на край ущелья, успех погружения будет обеспечен. Вот по­ чему с такой тщательностью определялось положение стартовой точки. Современная техника позволяет определить глубину и рельеф дна под днищем корабля; их наносит перо самописца на ленту эхолота. Но в данном случае нужна была особая точность. Чтобы не впасть в ошибку из-за линий, которые показывают «ложное дно», организаторы погружения произвели около 300 взрывов и по времени прохождения звука до дна и обратно с максимальной точностью определили глубину. Показания всех приборов назы­ вали 11 000 м. Поверхность океана была такой же, как и всюду, а воображению участников экспедиции рисовалась многокилометро­ вая бездна, ради покорения которой они сюда прибыли.

Погода не благоприятствовала погружению. Огромные волны временами накрывали батискаф, но люди не уходили с палубы. Они торопились подготовить батискаф к подводному путешествию, ведь под водой батискафу шторм не страшен, а вот здесь, на по­ верхности, удары волны могут разрушить его громоздкий, но тон­ костенный поплавок! Волны уже нанесли немало повреждений: во время буксировки были разрушены датчики некоторых прибо­ ров, находящиеся на палубе, в частности, вертушка лага верти­ кальной скорости батискафа, и телефон. Поломка приборов гро­ зила задержать погружение по крайней мере на месяц, но, взвесив обстоятельства, профессор Жак Пикар принял смелое решение — не откладывать погружение.

Проверкой работы устройства для отдачи балласта закончи­ лись приготовления к рекордному погружению.

Участники погружения — Жак Пикар и Дон Уолш — заняли ме­ ста в гондоле. Выглядят они далеко не блестяще. С одежды сте­ кает вода, на лицах усталость, так как перед этим-— четыре дня непрерывной качки, а главное, беспокойство за сохранность бати­ скафа, но все это теперь позади!

Тяжелая крышка гондолы отделила их от внешнего мира. Че­ рез иллюминатор в крышке люка видно, как повышается уровень воды, врывающейся в шахту: батискаф принимает водяной бал­ ласт и начинает погружаться. Время 8.23.

Вначале погружение было очень медленным; через 10 мин они были на глубине около 100 м. Затем, встретив слой холодной воды, Триест остановился. Для дальнейшего погружения пришлось вы­ пустить немного драгоценного бензина: через минуту батискаф на­ чал опять погружаться. Еще через 10 мин следующий слой холод­ ной воды снова задержал спуск Триеста-, была выпущена еще одна порция бензина. Затем последовали остановки через 5 мин на глубине 130 ж и еще через 7 мин на глубине 160 м. Жак Пи­ кар, совершающий свое шестьдесят пятое погружение в батискафе, впервые наблюдал такой «саморегулирующийся» спуск.

220

сжатие бензина и скорость батискафа все нарастала; пришлось время от времени выпускать балласт.

За иллюминатором становится темно; появляются первые трас­ сы фосфоресцирующего планктона. Жак Пикар и Дон Уолш, не­ смотря на значительный «подводный стаж», с огромным интересом смотрят в иллюминатор. Батискаф без остановок проходит глу­

омногих вещах: поддерживать необходимую дозировку кислорода

иследить за содержанием углекислого газа, влажностью и темпе­ ратурой внутри гондолы, поддерживать связь и, конечно, следить за показаниями приборов управления спуском.

До глубины 7800 м Триест погружался со средней скоростью 0,9 м/с, затем скорость уменьшилась до 0,6 м/с, а после глубины 9000 м — до 0,3 м/с. Снижение скорости позволило уменьшить силу возможного удара батискафа о дно и получить более точные по­ казания эхолота.

Удобно ли исследователям в гондоле? Одному из них — Жаку Пикару — вряд ли, если учесть, что внутренний диаметр гондолы равен его росту. Однако сам он пишет, что во время рекордного погружения не чувствовал особых неудобств. Исследователи сидят

на маленьких низких стульях. Жак Пикар пристально смотрит в иллюминатор. Многократные погружения укрепили в нем уве­ ренность в абсолютной надежности батискафа. В гондоле про­ хладно; войлочная изоляция намокла еще при подготовке к спуску.

Ультразвуковой телефон позволяет поддерживать связь с по­ верхностью, причем до глубины 3900 м слышимость была хоро­ шей, но затем, по неизвестной причине, начала прерываться. Пере­ стали доноситься голоса друзей, штормующих наверху вокруг таинственной точки погружения, обозначенной окраской воды в зе­ леный цвет и постановкой плавучего радиопередатчика. Исследо­ ватели почувствовали себя одинокими, оторванными от оставлен­ ного наверху мира.

Батискаф пересекает необитаемый слой воды; в иллюминаторе не видно никаких следов жизни; нет даже планктона.

При повороте вибратора эхолота исследователи на мгновение «видели» дно (видимо, ошибочно!); был сброшен балласт, и ско­ рость погружения батискафа уменьшилась до нескольких санти­ метров в секунду.

Внезапно, на глубине 9800 м, возник скрежещущий звук, от которого сотряслась гондола...

«Мы достигли дна?» — спрашивает Уолш.

«Я не думаю этого; эхолот не показывает дна»,— отвечает Пи­ кар. ..

Триест продолжает погружаться. Дна не видно. Не столкнулся ли батискаф с подводным чудовищем?

В гондоле все в порядке: шумит кислород, проходя через ин­ жектор; жужжат электронные приборы, состояние равновесия батискафа и управление им не нарушены. Чтобы выяснить причину

221