Подводные обитаемые аппараты. Книга рассчитана на широкий круг читателей
 Скачать 22.21 Mb.
|
|
каждый маяк реагировал на определенный частотный диапазон шумов и метился желтым, голубыми белым. Затем сбрасывалась торпеда с акустической системой, принимающей шум винтов лодки и идущая на этот шум. «Эвенджер» развернулся и сбросил несколько осветительных шашек, которые ярко высветили темноту неба. Пять акустических маяков, сброшенных Тэйлором, обозначили место атаки в виде конверта: один в центре и четыре вокруг на севере, юге, западе и востоке. Исчерпав все свои возможности, «Эвенджер» взял курс на авианосец, пилот сообщил, что, несмотря навоз- можные повреждения, лодка все-таки продолжает движение, так как он слышит в наушниках шум винтов. Другой пилот — 2 летний Билл Гордон, или, как его звали, Флэш, получил приказ уничтожить японскую лодку, он знал курс и дистанцию до лодки. «Эвенджер» Гордона с экипажем из трех человек был снаряжен акустической торпедой, ее длина составляла м, диаметр — 36 см. Самолет имел большой вес (около 10 т) и поэтому трудно было взлететь с палубы, длина которой не превышала 190 м. Вздохнув с облегчением, после того как колеса самолета оторвались от палубы, Билл Гордон взял курс на запад к месту первой атаки Джейси Тэйлора. Была темная ночь, облака закрыли звезды, шел сильный дождь, и практически ничего не было видно. 15 минут Билл Гордон летел по приборам. Еще через 10 минут он наконец услышал в наушниках шум винтов. Из пяти оставленных Тэйлором маяков-гидрофонов, отвечали только два. Пятно света на поверхности воды от осветительной шашки появилось в поле зрения. Шашка находилась в центре маяков, в том месте, где находилась лодка. Но лодка могла уже уйти из района, обозначенного маяками, направление ее движения оставалось загадкой. Гордон прекрасно понимал, что лодка не могла уйти далеко. И после 45 минут полета он принимает решение сбросить торпеду. «Эвенджер» приблизился к поверхности воды, и Билл Гордон отпустил захваты торпеды. Около 20 минут нужно было ждать, пока торпеда наводится нацель. Она могла пойти на любой шум, например на шум вибрации, и стать неуправляемой. В случае если акустический приемник торпеды не находил цель в течение 20 минут, специальная заглушка растворялась, торпеда заполнялась водой и уходила на дно. Через 54 года после событий, произошедших в 1944 году, Билл Гордон вспоминал Яне был полностью уверен в том, что сбросил ее правильно, и не знал, сработает она или нет. Через 17 минут я готов был сдаться и не знал, что мне делать, наверняка нужно было вызывать другой самолет с авианосца, ведь я сбросил торпеду и был уже ненужен. Но через мгновение я услышал в наушниках невероятный шум — шум взрыва. Он продолжался 58 секунд и затем резко прекратился. Еще секунд шесть я слышал звук вращающегося винта, потом наступила полная тишина. Поврежденная взрывом торпеды лодка находилась под водой, и Билл Гордон не мог определить характер повреждений. Еще полчаса самолет летал над поверхностью океана, пытаясь обнаружить следы разрушений, но ничего не было видно. «Эвенджер>> уже около часов находился в воздухе, запаса топлива хватало только на возвращение к авиа- носцу. С третьего американского самолета, прилетевшего к месту атаки на рассвете, на поверхности воды было обнаружено огромное масляное пятно, всплывшие куски резины, сандали, практически все, что могло всплыть с потопленной японской лодки. Стало ясно, что «Моми», разрушенная взрывами, затонула, унося с собой в царство тьмы человеческих жизней. Вовремя торпедирования Биллом Гордоном четвертый американский самолет-разведчик висел высоко в воздухе, его пилот слышал шум винтов уходящей немецкой субмарины. Неделю спустя U-530 объявилась в районе Три- нидата. Экипаж U-530 удачно действовал вовремя морских баталий и потопил два судна, третье крупное судно было сильно повреждено. Но и эта субмарина пошла на дно, когда после капитуляции в июне 1945 года ее в качестве мишени затопили торпедой союзники в 1947 году недалеко от мыса Горн. Прошло полвека, только немногие, оставшиеся в живых свидетели могли рассказать о том, как огромная лодка с золотом ушла в пучину Центральной Атлантики. Открытие в 1994 году архивов Второй мировой войны в США, Японии, Германии и других странах вызвало новую волну интереса к событиям пятидесятилетней давности января 1995 года из Калининграда вышло научно-исследовательское судно Академии Наук Академик Мстислав Кел- дыш» с двумя глубоководными обитаемыми аппаратами МИР на борту. «Келдыш» направился в Центральную Атлантику, среди научных задач в программу работ входил поиск затонувшей в июне 1944 года японской подводной лодки 1-52. По контракту между Российской Академией Науки английской фирмой ORCA ltd., российская сторона должна была осуществить батиметрическую и гидролокационную съемку для выявления целей на дне и выполнить серию погружений на обитаемых аппаратах «МИР-1» и МИР для идентификации этих целей. Район работ, расположенный в западной части котловины Зеленого Мыса, получивший название «Долфин», был разбит на двух полигонах с площадями 210 и 270 км 2 Выбор границ полигонов основывался на предоставленных английской стороной координатах масляного пятна, обнаруженного летчиком третьего самолета июньским утром 1944 года. Вначале февраля с помощью глубоководного буксируемого комплекса «Звук-Л» с гидролокатором бокового обзора и акустическим профилографом была проведена гидролокационная съемка дна. По кабелю на борт судна передавались эхосигналы. Оператор получал эхограмму профилей осадков и изображение поверхности дна в полосе шириной 1,5 км. В процессе буксировки Звука отбирались цели, вид которых на гидролокационных изображениях соответствовал предполагаемому объекту поиска — подводной лодке 1-52. В общей сложности было выявлено 26 целей февраля подводу ушли подводные аппараты МИР и МИР. Около трех часов опускались гидронавты в кромешной тьме, пока наконец на экране эхолота на глубине 5000 мне появилось дно. Через несколько минут свет включенных подводных прожекторов отразился от бело-серого осадка. Командир аппарата МИРАМ. Са- галевич обследовал северную часть полигона, южнее работал второй экипаж с командиром Е. С. Ченяевым на МИР. Используя сигналы от пяти гидроакустических маяков-транспондеров, установленных на грунт, экипажи получали информацию о местоположении аппаратов в любой момент времени. Аппараты шли от целик цели, отмеченные на эхограмме. В тот день я находился на борту МИР и могу сказать, что ничего похожего на лодку или ее обломки мы не обнаружили однообразная картина серого грунта с небольшими бугорками и ложбинками лишь изредка скрашивалась появлением гряд с выходами коренных пород, кое-где у подножия гряд появлялись крупные обломки камней. Уже 10 часов экипажи находились под водой, температура в отсеке давно уже упала до 11 С, устали глаза, и только мысль о том, что мы первые и, наверное, единственные люди, побывавшие здесь, на глубине 5000 ми еще теплившаяся надежда увидеть хоть какой-нибудь предмет искусственного происхождения, заставляли продолжать движение по маршруту. Но запас энергии аккумуляторов неумолимо уменьшался, пора было откачивать воду из балластных цистерн и начинать всплытие к поверхности, где нас уже ждали на «Кел- дыше». 13 и 20 февраля 1995 года было сделано еще по два погружения МИР и «МИР-2». Перед каждым двойным спуском устанавливался и привязывался к географическим координатам навигационый полигон из шести подводных транспондеров. Погружения мало чем отличались от первого спуска следов затонувшей японской лодки не было обнаружено в выбранном для работ районе. Тогда нам не повезло, и 22 февраля Академик Мстислав Келдыш» ушел на юго-запад, где предстояло изучить гидротермальное поле. В это же время в районе гибели находилось другое российское судно «Юж- моргео», принадлежащее организации «Юж- моргеология» в Геленджике. Вначале апреля «Южморгео» вышло из Лонг-Бич, Калифорния, и через две недели в Барбадосе на борт села группа американцев, в составе которой находился Том Детвейлер — великолепный специалист, который помог найти «Титаник» и «Бисмарк». На борту судна находился глубоководный буксируемый аппарат с локатором бокового обзора МАК-1М и буксируемый аппарат Нептун с километровым кабелем, видеокамерой и фото- системой. «Южморгео» было арендовано фирмой летнего американского историка Пола Тидвелла. В конце х годов Тид- велла заинтересовала история японской золотой лодки, постепенно, словно мозаику он собирал информацию об 1-52. В 1990 году после рассекречивания документов времен Второй мировой войны в Национальном архиве Вашингтона Пол Тидвелл обнаружил материалы о 1-52, в том числе и секретные донесения, и переговоры Берлина и Токио. Поездка американского историка в Японию, работа в архивах и беседы с родственниками погибших японских подводников также пролили свет на события полувековой давности. Но прошло уже две недели поисков, было обследовано более кв. миль донной поверхности — никаких следов лодки не было. Дэвид Джордан еще раз вводит в компьютер все имеющиеся данные курсы 1-52, U-530 и Боку, координаты, передаваемые летчиками вовремя атаки на японскую лодку. Эта коррекция помогла исследователям в 330 3 мая гидролокатор бокового обзора обнаружил крупноразмерную цель. 5 мая 1995 года телекамера буксируемого аппарата Валерия Казаченко передала на поверхность изображение троса, и через несколько секунд аппарат оказался над кормовой частью подводной лодки. Теперь Тидвелл знал самое главное — точные координаты 1-52. После анализа сделанных на глубине фотографий стало ясно, что поврежденная лодка легла на ровный грунт с креном на правый борта разбросанные вокруг, и особенно на севе- ро-востоке, обломки и фрагменты груза указывали на очень сильные повреждения. Окончательное выяснение деталей и идентификация лодки требовали участия глубоководных обитаемых аппаратов, экипажи которых прямо на месте могли бы принимать точные и быстрые решения, а в случае обнаружения золотых слитков могли забрать их и доставить на поверхность. Прошло три года после обнаружения, японское правительство было проинформировано Тидвеллом о результатах экспедиции. По международным законам считается, что груз является собственностью того, кто его нашел и поднял с затонувшего судна, в том случае, если не находится владелец груза. Японцы не проявили заинтересованности в подъеме 1-52, хотя возможность обследовать лодку у них была японский обитаемый аппарат «Шинкай» способен опускаться на 6,5 км. Тидвелл и Дейтвейлер в октябре 1997 года пытаются договориться с французами об использовании глубоководного обитаемого аппарата «Наутил». Вначале марта 1998 года в Джорджии состоялась встреча Пола Тидвелла и Джима Фил- липоне — бизнесмена, обладателя достаточно крупного состояния. Джима впечатлили исследования Тидвелла, и после изучения документов с секретной перепиской и экспертизы специалистов по подводной технике он со свойственным ему оптимизмом заявил Мы попытаемся найти золото. Конечно, полной гарантии нет, ноя верю в то, что золото находится на борту лодки, следовавшей из Сингапура во Францию. Об этом ясно говорится в секретной переписке года между Берлином и Токио. Оценив стоимость золота на борту японской лодки в 20 млн долларов, Филлипоне согласился финансировать следующую экспедицию ноября 1998 года вышло из Лас-Паль- маса уже знакомое нам судно «Академик Мстислав Келдыш» и направилось в точку с координатами 15° с. ш. изд, приблизительно в 850 милях к западу от островов Кабо-Верди. Поиски работа на 1-52 — один из этапов в насыщенной программе осенней экспедиции го рейса судна. Кроме группы обслуживания глубоководных обитаемых аппаратов и команды, на борту «Кел- дыша находятся 32 иностранца, среди них — Пол Тидвелл, Джим Филлипоне, непосредственные участники событий июня 1944 года — пилот «Эвенджера» Билл Гордон, стрелок Билл Ярингтон и радист с авианосца Боку — Джон Гэмбелл. В экспедиции принимают участие представители Национального Географического общества и фирмы МАХ. Их цель — создание видеосериала, подготовка публикаций в журнале Национальная География и съемка широкоформатного фильма о полной драматизма истории потопления японской «золотой» лодки и гибели японских подводников. Впервые обитаемые подводные аппараты со специально установленной на них свето-, видео- и фотоаппаратурой должны были работать на объекте, лежащем на глубине 5240 м, глубине, близкой к предельной рабочей для аппаратов МИР и «МИР-2». Почему были выбраны именно наши МИРы Наверное, сыграла роль известность, которую получили российские аппараты после проката фильма «Титаник» Джеймса Камерона. Кроме МИРов существуют только три обитаемых аппарата, работающие на глубинах свыше 5000 ми только французский «Наутил» находился в то время в работоспособном состоянии. Но «Наутил» — единственный и неповторимый, а мы имеем два аппарата с более мощной энергоустановкой, готовых выполнить за один двойной спуск работу, объем которой как минимум в 2 раза больше того, что сделал бы экипаж «Наутила», 20 ноября «Келдыш» пришел в район работ. Эхолотный промер выявил характер грунта, на эхограмме четко прописался корпус лодки. Навигаторы установили 4 донных гидроакустических маяка. 21 ноября в 9 часов минут был задраен люк МИР. Командир аппарата — начальник экспедиции, доктор технических наук — Анатолий Михайлович Сагалевич, наблюдатель — Марко Флагг. Мне также посчастливилось принять участие в первом погружении в качестве бортинженера. Открыт вентиль кислородного баллона, включены вентиляторы системы очистки воздуха, почти на целый день мы будем отрезаны от внешнего мира. В иллюминатор видны знакомые лица матросов палубной команды, страхующих аппарат. Звук мощного гидравлического крана почти не доходит до нас. Кран переносит аппарат через борт и опускает его в волны. Кроме подсвеченной солнцем воды и пузырьков воздуха, в иллюминаторы уже ничего невидно, ноя знаю, что сейчас набле- стящую оранжевую палубу аппарата из подошедшего Зодиака выпрыгивает водолаз и освобождает нас от захвата. Все, теперь «МИР» полностью автономен. Командир проверяет подводную связь — нас слышат хорошо, мы — тоже. С катера сообщают, что аппарат находится в точке погружения. Открыт клапан вентиляции, ив цистерны главного балласта начинает поступать морская вода. С каждой секундой вес увеличивается и вот уже меняются цифры на дисплее глубиномера аппарат ушел с поверхности. Глубина 150. За иллюминаторами становится темно, солнечный свет уже не проникает сюда м. С катера Лев Симагин передает: «Перерыв связи на спуск МИР. Значит, командир МИР Женя Черняев уже задраил люки второй аппарат готов к погружению м. Наш командир выполняет проверки основных систем аппарата все работает нормально. Средняя скорость спуска — 25 м/мин. 4200 м. Температура в отсеке упала с до С. Пригодились теплые носки и комбинезоны. На экране эхолота появляется яркая полоса — это бьет грунт. Марко рассказывает, как на него напала акула в заливе Монтерей. К счастью, тогда его спас баллон с воздухом акульи зубы порвали только руку, а подводный скуттер вынес его на поверхность м. Появляется дно, похожее на поверхность Луны — ровное, покрытое свет- ло-серым осадком. Осадок образуют известковые скелеты микроскопических водорослей, которые в течение миллионов лет падают с поверхности, постепенно заполняя все неровности грунта. Скорость осадкообразования невероятно мала и составляет всего лишь несколько миллиметров в тысячелетие. Включены гидравлические потребители, аппарат словно оживает, в кабине слышно, как насос откачивает лишнюю воду. Наконец аппарат вывешивается в нейтральной плавучести, и мы выходим из небольшого облака мути, поднятой при посадке. Сообщаем наверх «13 часов 35 минут. Сели на грунт на глубине 5240 м. Находимся в 250 м юго-восточнее цели. Начинаем движение курсом 33°». Командир не торопится, аппарат идет над грунтом со скоростью около 3 узлов. Мыс Марко пытаемся что-нибудь увидеть в боковые иллюминаторы. Вдруг почти одновременно мы видим небольшое черное кольцо, это уже что-то. Через десяток метров стали попадаться небольшие кусочки ржавого металла. На грунте в бело-голубом свете подводных прожекторов контрастно выделяется черная подошва ботинка. Появились и пропали невысокие валы вывороченного грунта, нечто подобное было на «Титанике» и «Комсомольце». Еще через минуту аппарат упирается в вертикальную стенку, полностью присыпанную светлым осадком, только выступающие кое-где зерна темных камней выдают ее базальтовое происхождение. На картинке, сделанной с помощью гидролокатора бокового обзора, эта каменная гряда тянется с севера на юг, проходя в двадцати метрах от кормы лодки. Аппарат отворачивает от гряды и начинает движение курсом 90°. Спустя 30 секунд мы увидели лодку. МИР медленно плыл в 3 метрах над палубой японской субмарины. Заработали видеокамеры, яркими импульсами света стреляла вспышка подводной фотокамеры. В поле зрения находилась кормовая часть лодки от баллера руля до рубки. Нос смотрел строго на востока сама лодка лежала на левом борту с креном около Тень от корпуса падала на метровой высоты вал, возникший, видимо, при ударе потопленной субмарины о грунт. Общий серо-зе- леный цвет корпуса сохранился, но было видно, что 54 года пребывания в соленой воде не прошли даром. Белесые пятна на остатках краски сменялись ржавыми подтеками, на выступающих частях свисали ярко- желтые сосульки. Перепутанный швартовоч- ный конец лежал на палубе, проходя через утки, кнехты и шпиль, тут же находилась сорванная антенна. Решетка кормового фонаря прикрывала зияющее отверстие в палубе. Сам деревянный палубный настил практически не сохранился сквозь полуистлевшие доски был виден ржавый металлический каркас. Палуба обрывается, виден комингс кормового люка, крышка люка полностью открыта. Через нагромождение обломков просматривается горловина люка, уходящая вниз в прочный корпус. Взрывом вырван огромный кусок легкого корпуса. В свалке проржавевшего металлолома выделяется выхлопной гусак дизеля с утолщением глушителя. Снова появляется палуба, на краю желто-серое, обросшее организмами, стоит спаренное зенитное орудие, стволы его смотрят в корму. Приближаемся к рубке, в пяти метрах от первой зенитки установлена точно такая же изначально на было только одно дюймовое орудие, видимо, в целях усиления защиты от авиации, японцы заменили артиллерийское вооружение лодки. Аппарат немного подвсплывает, мы проходим над краем ограждения рубки. В иллюминаторы упираются стволы третьей зенитки, они смотрят вверх, приблизительно под углом 45°, до последнего момента артиллерист пытался поразить атакующий американский самолет. Перед поручнем мостика сохранился оптический прибор на поворотном устройстве, он направлен в противоположную от орудия сторону. На зеленом, с ржавыми подтеками борту рубки черными зияющими дырами выделяются иллюминаторы с полностью выбитыми стеклами, чуть ниже хорошо просматривается нарисованный белой краской номер — «52». На рассекателе перед рубкой видны два раструба, развернутые в сторону левого борта. Рубку облюбовали небольшие актинии и морские организмы, образующие пушистый ковер на корпусе лодки. Сразу зарубкой не менее впечатляющие разрушения. Куска легкого корпуса длиной 5 м просто не существует. Впереди — срез ЦГБ с вывернутыми краями и секционный набор корпуса. Все- редине этой каверны — единственный целый фрагмент — горловина носового люка с полуоткрытой крышкой. Снова — палуба, ветхий деревянный настил почти не прикрывает корпус. метровый участок носовой палубы заканчивается обрывом игран- диозным нагромождением труб, трубочек, кабеля, кусков железа, причудливо свернутых в один хаотический клубок. Справа и слева — огромные, отваленные в стороны листы обшивки. Цилиндрическое тело с шестигранной заглушкой напоминает торпеду. Приглядевшись, мы поняли, что это один из баллонов со сжатым воздухом, раздавленный давлением он напоминал тюбик от пасты. Похоже, что с двумя носовыми отсеками лодка рассталась еще на небольшой глубине в радиусе 30 мни крупных фрагментов носовой части, ни торпедных аппаратов, ни самих торпед обнаружено не было. На грунте вокруг лодки — небольшие куски металла, лужи растекшейся ржавчины, кое-где попадаются небольшие, размером с автомобильный аккумулятор, серые прямоугольные коробки, некоторые открыты, некоторые закрыты крышками. «МИР-1» заходит на лодку сноса, делаем еще один проход, снимая на телекамеру общую панораму и отдельные фрагменты. Следующая задача погружения — установка в корме ив носу лодки двух подводных маяков-излуча- телей с короткой базой. Установив маяки, мы сможем получать от них сигналы и очень точно определять наше положение, это очень важно для подобных поисковых работ. Механические руки извлекают из корзин плавучести с маяками, привязанные фалом к грузам, они будут стоять на грунте до конца работ на полигоне. МИР МИРу — раздается голос Жени Черняе- ва по подводному телефону. — Мы поставили третий маяк в ста метрах к северу от носовой части лодки. Теперь маяки образовали прямоугольный треугольник. «МИР-1» подходит к лодке и садится на ее палубу. Через несколько минут в кромешной тьме появляются два ярких световых пятна — к нам подходит МИР. Он плавно проплывает рядом с лодкой, в иллюминаторах видны лица гидронавтов. Срабатывают вспышки фотокамер, на видеопленку записываются кадры встречи двух аппаратов. Работа на лодке закончена, и мы начинаем движение курсом 45° к полю обломков на северо-за- пад. По пути попадаются большие и малые куски ржавого железа, рядом с третьим маяком лежат два крупных листа обшивки корпуса. Граница поля обломков располагается метрах в двухстах от японской субмарины, дальше ничего нет, кроме пустынного грунта. Время работы на дне истекает, насос откачивает воду из балластных цистерн, аппарат начинает покачиваться и наконец медленно отрывается и идет вверх. Через несколько часов мы будем на «Келдыше», где с нетерпением ждут первую информацию о золотой лодке. После первого двойного спуска стала ясна картина разрушений 1-52, определились границы поля обломков, наконец характер обломков и фрагментов груза лодки. Было принято решение совершить еще шесть двойных погружений, для того чтобы детально обследовать затонувшую лодку и поля обломков, самое крупное из которых находилось на северо-востоке полигона. В течение двух недель до 3 декабря «МИР-1» и МИР по шесть раз опускались к японской субмарине на глубину 5240 м. Каждое погружение начиналось утром и заканчивалось глубокой ночью, средняя продолжительность работы под водой составила часов. Конечно, основной вопрос, будораживший всех на борту «Келдыша», будет найдено золото или нет? Тщательное обследование разрушенной субмарины продолжалось на протяжении всех погружений. Накапливался уникальный видео, кино- и фотоматериал. Но следов золота на самой лодке и вокруг нее найдено не было. Оставалась надежда обнаружить золотые слитки на поле обломков. По одной из версий, золотой груз мог находиться в носовом торпедном отсеке, возможно, что в качестве начинки торпед использовалось золото. Подводные аппараты методично покрывали небольшие участки вокруг лодки. Шаг галсов не превышал 10-15 м, так, чтобы визуально просматривалась вся исследуемая площадь. Длина галсов составляла метров. Наибольшее внимание привлекало северо-восточное поле, густо усеянное крупными и мелкими обломками. Именно здесь было найдено и доставлено на поверхность большое количество слитков серебристого металла и прямоугольных металлических емкостей. Позже слитки были идентифицированы как слитки из чистого олова, а в прямоугольных контейнерах, видимо, транспортировался опий. После каждого погружения в бункерах подводных аппаратов на борт «Келдыша» привозились образцы слитков, медных частей трубопроводов, куски обшивки и даже остатки обуви. Будущие музейные экспонаты фотографировались, маркировались и упаковывались в контейнеры. И все-таки каждый подъем аппаратов становился разочарованием для Пола Тидвелла и особенно для Джима Филлипоне, лодка не отдавала свое сокровище. Причиной того, что золото не было обнаружено и поднято аппаратами «МИР-1» и МИР, является то, что слитки золота, заключенные в ящики, находились внутри прочного корпуса лодки. Вряд ли золото хранилось вместе соловом, молибденом и железом. Занимая небольшой объем, приблизительном, золото могло размещаться рядом с каютами капитана и старшего офицера. Вероятность того, что золото находится в прочном корпусе, в хорошо сохранившейся его средней части в районе рубки, очень большая. Вот что думает об этом Джим Филлипоне: С самого начала я прекрасно представлял, что вероятность нахождения золота на самой лодке составляет около 60% и 40% — на поле обломков. Разочарования после спусков «МИРов» нет, я был готов к этому. Русские аппараты — прекрасные инструменты для поиска, обнаружения и работы на подводных объектах, в частности они уникальны для проведения научных изысканий. Дона- стоящего времени лодка не была точно идентифицирована, знали, что здесь лежит лодка, что здесь потопили японскую лодку, но полной уверенности, что это 1-52, не было. Идентификация лодки — открытие этой экспедиции. Сразу же после окончания экспедиции я постараюсь сделать заявку на эти сокровища, это очень важно. Сама история, ее гибель и гибель японских подводников является прекрасной возможностью для создания фильмов Национальной географии и АХ. Возможно, прокат этих драматических фильмов во всем мире принесет достаточно большие доходы и покроет расходы на эту экспедицию. К тому же впервые подводные аппараты работали на такой большой глубине — 5240 ми поднимали образцы обломков и груза японской подводной лодки. В течение года Джим собирается организовать еще одну экспедицию, целью которой будет подъем на поверхность. В экспедиции планируется участие немецкой компании Шмидта, специализирующейся на поднятии затонувших объектов с больших глубин. Предполагается с помощью двух телеуправляемых роботов завести троса под среднюю часть лодки и попытаться поднять ее на поверхность, поместив затем на баржу, где можно будет достать содержимое прочного корпуса. Филлипоне собирается вложить в этот проект 7 миллионов долларов. Конечно, технические аспекты этой операции вызывают некоторые сомнения, но, зная характер Джима, можно сказать, что, если ему ничто не помешает, он постарается добиться своего. В конце декабря «Келдыш» вернулся в Калининград и встал у причала, ожидая выхода в следующий океанский рейс Основные элементы и системы подводных обитаемых аппаратов Любой подводный обитаемый аппарат, независимо от его назначения и глубины погружения, можно представить в виде следующих основных элементов и систем прочный корпус, легкий корпус, система погружения-всплытия, уравнительно-диф- ферентная система, система аварийного балласта, энергетическая установка, движи- тельно-рулевой комплекс, система гидравлики, система жизнеобеспечения экипажа, средства навигации, связи, освещения и приборное оборудование. Прочный корпус Управление всеми системами аппарата и пилотирование осуществляется из кабины, размещенной внутри прочного корпуса (ПК). ПК испытывает наружное давление воды, возрастающее с каждым метром погружения. Давление это очень велико, достаточно вспомнить опыт Паскаля с бочкой, которая разорвалась в результате воздействия на ее стенки столба воды. Успехи безопасность подводных спусков в основном зависят от надежности ПК, защищающего экипаж подводного аппарата от воздействия разрушительного давления воды. Форма и толщина стенок корпуса при проектировании подводного аппарата задаются с учетом рабочей глубины погружения и типа материала, из которого изготовляется корпус. В качестве материала в основном применяют высокопрочную сталь, титановые и алюминиевые сплавы. Оптимальной считается та форма корпуса с заданным объемом и прочностью, которая обеспечивает наименьший вес. Соотношение веса ПК и его водоизмещения (произведение объема на удельный вес воды) определяет плавучесть аппарата; чем оно меньше, тем больше плавучесть аппарата. Лучше всего этому требованию отвечает сферическая форма ПК, хотя и существует большое количество подводных аппаратов, имеющих цилиндрические и эллипсоидальные корпуса, в которых достаточно удобно размещается экипажи оборудование. Сфера более однородна по своей конструкции и устойчива к внешнему давлению. Напряжение, возникающее в материале ПК сферической формы, при условии равенства внешнего давления, диаметра корпуса и толщины стенок, в два раза меньше напряжения в цилиндрическом корпусе. Подводные аппараты со сферическими ПК используются во всем диапазоне глубин. Менее распространены корпуса, состоящие из двух или более сфер, соединенных переходами. Аппараты с цилиндрической формой корпуса работают на глубинах от дом (исключения составляют «Алю- минаут» и Север, Прочные корпуса других форм, например корпус «Дениз» в форме чечевицы, большого применения не нашли. Какую бы форму не имели прочные корпуса, их герметичность зависит от тщательного конструкторского расчета прочности и учета напряжений, возникающих в районах вырезных элементов и отверстий для люка, иллюминаторов и различных вводов в стенках ПК. После изготовления ПК, обвешанный большим количеством тензодатчиков для измерения напряжений, проходит проверку давлением в испытательной камере. Напряжения, возникающие в точках измерения, особенно в местах вырезов, должны не превышать значение предела текучести для материала, из которого изготовлен корпус. Использование для изготовления ПК новых материалов с высоким показателем удельной прочности (отношение предела текучести к плотности, ударной вязкости, коррозионной устойчивости, пластичности, свариваемости и легкостью механической обработки позволяет значительно увеличить глубину погружения аппарата. В качестве примера можно привести подводные аппараты «Алвин», «Си Клифф» и «Тартл», на которых стальные прочные корпуса были заменены на корпуса из титановых сплавов, что позволило им работать на глубинах 4000 им. Высокая удельная прочность и низкая плотность г/см 3 ) титана, большое сопротивление на разрыв, коррозионная стойкость и немаг- нитность ставят его вряд наиболее перспективных материалов для изготовления прочных корпусов и элементов конструкций подводных аппаратов. Вместе стем разрабатываются и испытываются превосходящие титан по прочности и упругости стали, способные стать лидерами в производстве корпусов для глубоководной техники. Перспективны стали со сверхвысоким пределом текучести, обладающие высокой прочностью. Пока недостатками таких сталей (NS 90, 10 Со) являются недостаточная пластичность и вязкость, а это приводит к уменьшению надежности при ударных воздействиях. Алюминиевые сплавы, которые использовались на первых этапах строительства подводных аппаратов, в силу их плохой свариваемости и малого значения модуля упругости, уступают дорогу новым материалам. Легкий корпус Легкий корпус (ЛК) придает аппарату законченный вид и обтекаемость, необходимую для снижения гидродинамического сопротивления. Форма ЛК определяется заданными габаритами подводного аппарата, формой ига- баритами прочного корпуса и принципом компановки ряда забортных систем, таких, как система погружения-всплытия, уравни- тельно-дифферентная и гидравлическая системы, аккумуляторные боксы и двигатели. Наибольшее распространение получили каплевидная и торпедообразная формы ЛК. Небольшое количество аппаратов («Дениз», «Дип Квест») имеет сплющенную или эллипсоидальную («Бивер-4») форму ЛК. Подводные аппараты малых глубин, имеющие цилиндрические ПК, чаще всего обходятся без ЛК («Дип Дайвер»). В качестве материалов для изготовления ЛК используются стекловолокнистые пластики, многослойные материалы на основе эпоксидной смолы, армированной высокопрочным волокном из кевлара, и синтак- тик (синтактик — плавучий материал из син- тактической пены, выдерживающий высокие давления, состоящий из фенольных микро- баллонов в эпоксидном наполнителе, реже легкие алюминиевые и титановые сплавы. Процесс изготовления ЛК из стеклопластика состоит из трех этапов выполнение по чертежу корпуса болвана, выклеивание по нему матрицы и заполнение матрицы слоями стекловолокна, пропитанного смолами. ЛК может состоять из нескольких элементов. Верхняя его часть является палубой с ограждением люка ЛК. Килевая часть закрывает аккумуляторы. По бортам ЛК имеет съемные смотровые люки для обслуживания забортных систем Система погружения- всплытия Система погружения-всплытия обеспечивает переход подводного аппарата из надводного в подводное положение и обратно за счет изменения плавучести. В первых безтро- совых подводных аппаратах — батискафах необходимая плавучесть достигалась путем изменения объема бензина в поплавке и количества дроби в бункерах. Дробь для регулировки плавучести применялась ив аппаратах следующего поколения («Алюми- наут», «Дип Квест», «Довб», «Сиана», «Си Клифф»). С появлением синтактика, рассчитанного на большие глубины, способного значительно компенсировать вес аппарата, стало возможно отказаться от больших и небезопасных бензиновых поплавков и сильно уменьшить габариты подводных аппаратов. Современные подводные аппараты оснащены цистернами главного балласта (ЦГБ), имеющими достаточно большой внутренний объем, заполняемый при погружении забортной водой. Вода поступает через шпигаты цистерны, замещая воздух, который выходит через открытые клапаны вентиляции. При всплытии аппарата пилот имеет возможность продуть цистерны воздухом из баллонов высокого давления. Продувка прекращается при появлении воздушных пузырьков из шпигатов. Следует отметить, возможность полной продувки ЦГБ ограничена давлением воздуха в баллоне и глубиной, на которой находится аппарат. Обычно для аппаратов малых глубин используют воздух, сжатый до 200 атм, для глубоководных аппаратов давление воздуха в баллонах поднимают до 400 атм. Запаса воздуха в баллонах должно хватить на двойную продувку ЦГБ. Уравнительно- дифферентная система Уравнительно-дифферентная система (УДС) обеспечивает точную регулировку плавучести подводного аппарата, необходимую при фиксации положения аппарата на грунте, исследуемом объекте, зависании в толще, погружении или всплытии с заданной скоростью. Еще одно назначение УДС — изменение дифферента (выравнивание аппарата или обеспечение наклона для работы в специальных случаях. На большинстве подводных обитаемых аппаратах нужная плавучесть достигается соответствующим изменением веса аппарата при неизменном водоизмещении. Увеличение веса за счет приема водяного балласта происходит при заполнении балластных цистерн самотеком или принудительно. Уменьшение веса за счет удаления балласта происходит, когда включаются насосы, откачивающие воду за борт. Природа решила эту задачу миллионы лет назад, создав маленький живой подводный аппарат — Наутилус. Наутилус — моллюск с великолепной витой раковиной, живущий на глубинах до 600. Наутилус легко меняет свою плавучесть, то зависая в толще воды, то опускаясь вниз. Моллюск забирает или выдавливает воду из внутренней трубки, проходящей через всю спиральную раковину, разделенную на герметичные отсеки. Дифферентный насос перекачивает балласт (воду или ртуть) из носовых цистерн в кормовые и наоборот, тем самым меняя количество балласта и дифферент аппарата. В состав УДС, помимо цистерн и дифферен- тного насоса, входят насосы морской воды, клапаны, фильтры, трубопроводы, ограничители расхода и пульт управления и контроля УДС. Насосы морской воды являются сердцем УДС, они откачивают воду вплоть до максимальной рабочей глубины погружения аппарата. Управляемые клапаны принимают воду в цистерны и позволяют перекачать балласт износа в корму и обратно, а также откачать воду из цистерн. Ограничители расхода начинают действовать в случае отказа клапанов или разрушения трубопроводов, когда в цистерны врывается забортная вода и служит причиной бесконтрольного погружения аппарата. На пульте управления, кроме тумблеров вклю- чения-выключения клапанов и насосов, имеется индикатор уровня воды в цистер- нах. Еще один принцип регулировки плавучести заключается в изменении водоизмещения подводного аппарата при сохранении постоянного значения его веса. Работа УДС переменного водоизмещения («Аргус») основывается на перекачке масла из прочных цистерн в эластичные мешки-вариато- ры, что обеспечивает увеличение плавучести аппарата. Положительная плавучесть в данном случае возрастает на величину веса воды, объем которой эквивалентен объему вариатора. Дифферентовка производится путем перекачки масла вносили в корму насосом дифферентной системы. На некоторых аппаратах («Мермайд») изменение дифферента осуществляется перемещением груза в горизонтальной плоскости, например — аккумуляторного бокса с помощью гидроцилиндра. Система аварийного балласта Многолетняя практика эксплуатации подводных обитаемых аппаратов показала, что иногда возникают достаточно неприятные ситуации, в которых пилот должен воспользоваться системой аварийного всплытия. Система аварийного всплытия предусматривает сброс аварийного балласта в случаях, когда невозможно использовать энергетическую установку для работы насосов и двигателей, когда произошло неуправляемое поступление забортной воды в системы аппарата или когда аппарат завяз вили- стом грунте, и мощности вертикальных двигателей не хватает для того, чтобы размыть вязкий ил. В качестве аварийного балласта используют тяжелые аккумуляторные боксы, ртуть из дифферентных цистерн, якорь- гайдроп, другое забортное оборудование, имеющее значительную массу и, наконец, свинцовые или металлические грузы. Сброс производится с помощью резервных аккумуляторных батарей или пиропатронов. Груз, прикрепленный к прочному корпусу, может отдаваться и вручную из кабины. Общий вес аварийного балласта должен рассчитываться с учетом максимально возможной отрицательной плавучести аппарата. Роль аварийного балласта выполняет и маневровая дробь, предназначенная для управления плавучестью (Триест, размещенная в бункерах с электромагнитными затворами. Большинство аппаратов имеют возможность легко расстаться с выступающими за обводы легкого корпуса двигателями, манипуляторами и выносными штангами, в случае запутывания в сетях или тросах. Буй из синтактика, выкрашенный в яркий оранжевый цвет, выпущенный на поверхность и связанный с аппаратом прочным длинным тросом, обозначает место аварии. Энергетическая установка Движение аппарата, работа основных элементов и систем, способность выполнять сложные задачи в подводном положении в течение длительного времени зависят от характеристик энергетической установки (ЭУ). В состав ЭУ входят источники энергии, преобразователи напряжения и токо- ведущие части. Источники энергии, применяемые на подводных аппаратах, подразделяются на аккумуляторные батареи, генераторы тока с тепловыми двигателями, топливные элементы и атомные энергоустановки. Подавляющее большинство подводных аппаратов (95%) имеют аккумуляторные батареи — свинцово-кислотные или щелочные (серебряно-цинковые, никель- кадмиевые. Свинцово-кислотные аккумуляторы чаще всего ставятся на обитаемые аппараты и отличаются надежностью (около циклов заряд-разряд), простотой обслуживания и невысокой стоимостью. К их недостаткам следует отнести значительный вес, небольшую (30 Вгч/кг) удельную энергию (отношение запаса энергии к массе источника, нарушение работы при больших углах наклона аппарата. Серебряно-цинко- вые аккумуляторы (Си Клифф») в 4 раза эффективнее свинцово-кислотных, правда, они более чувствительны к колебаниям температуры, выдерживают не более 150 циклов заряд-разряд и стоят гораздо дороже. Удельная энергия никель-кадмиевых аккумуляторов («Наутил», Бентос) близка по величине удельной энергии свинцово-кислот- ных. При большом ресурсе (до 2500 циклов, прочности и удобстве в эксплуатации никель-кадмиевые аккумуляторы имеют низкое напряжение (1,2 В на элемент) и высокую стоимость. Аккумуляторы, собранные в батарею, размещаются или внутри прочного корпуса («Алюминаут»), или снаружи в боксах, залитых жидким диэлектриком и оборудованных клапаном для стравливания газов, выделяющихся вовремя и после зарядки. В системе компенсации внешнего давления используются мембранные или поршневые компенсаторы. На некоторых аппаратах («Шинкай», «Тоурс») применяются дизель-генераторы, подзаряжающие аккумуляторные батареи и обеспечивающие движение в надводном положе- нии. Топливные элементы, прежде чем попасть на подводные аппараты, испытывались в 10 кВт-установке на борту американских ракет Аполлон. В батарее, состоящей из топливных элементов, активные вещества располагаются во внешних резервуарах и подаются на электроды постепенно, по мере их расхода. Продолжительность работы определяется запасами активных (анодных) веществ и окислителя (катодного вещества. В качестве активных веществ могут использоваться кислородно-водородные, гидразин-перекисные и гидразин-кисло- родные реагенты (Стар, Дин Квест»). Из- за невысокой эффективности гидразиновые электрохимические генераторы пока не нашли широкого применения в подводной технике. К тому же при использовании топливных элементов с жидким электролитом не исключены протечки, коррозия, воздействие сильно токсичных веществ на людей. Наиболее безопасным с этой точки зрения является применение в энергетических установках топливных элементов с твердым полимерным электролитом. Батарея из таких элементов с активной площадью около м, обеспечивает мощность 17 кВт при напряжении 120 В и энергоемкости кВт/ч. Для американской исследовательской подводной лодки «HP-1» была создана паротурбинная атомная энергетическая установка. Имея ряд преимуществ, атомные установки все же более пригодны для подводных лодок большого водоизмещения. Работы по созданию новых энергоустановок для подводных аппаратов ведутся по пути уменьшения габаритов и увеличения их удельной энергии. Движительно-рулевой комплекс Движительно-рулевой комплекс (ДРК) обеспечивает движение и маневрирование подводного аппарата в подводном и надводном положении. ДРК состоит из ходовых движителей, позволяющих осуществить поступательное движение, и маневровых движителей, служащих для вертикального перемещения, в том числе для безопасной посадки на грунт и маневрирования поворотов, движения лагом, изменения направления движения реверсом, движения в узкостях. Пассивные рули и стабилизаторы, создающие управляющие усилия в результате взаимодействия с водой, из-за небольшой скорости большинства подводных аппаратов малоэффективны. Для выполнения сложных маневров в современных подводных аппаратах используются движители на поворотных колонках и гребные винты, установленные внутри горизонтальных и вертикальных шахт в легком корпусе. В качестве электропривода для ДРК используются электродвигатели постоянного и реже — переменного тока. Иногда применяют работающие от электрогидравлического насоса водометные движители — простые и надежные, но обладающие низким КПД и быстродействием («Дениз», «Танкай»). На многих аппаратах стоят гидравлические движители («МИР-1», МИР. Электродвигатели постоянного тока размещаются в отдельном прочном корпусе. Выходной вал такого двигателя приходится уплотнять сальниками, при больших плотностях тока существует опасность перегрева обмоток. Этот вариант используется для аппаратов малых глубин. Преимущества электропривода постоянного тока — простота регулирования скорости, малая масса, высокий КПД и надежность. Погружные двигатели постоянного тока размещаются в корпусах, заполненных жидким диэлектриком. Для компенсации внешнего давления корпуса снабжены компенсаторами. Жидкий диэлектрик (керосин или масло) обладает хорошей теплопроводностью, следовательно, возможно повышение электромагнитных нагрузок на двигатель. Недостатки подобных двигателей — вероятность снижения изоляции обмоток из-за проникновения вместе с жидкостью щеточной пыли и трение вращающихся частей о диэлектрик. Еще один вариант подводного электродвигателя — двигатель переменного тока, работающий непосредственно вводе. Масса такого двигателя, по сравнению с массой двигателя постоянного тока той же мощности, меньше, но использование переменного тока требует наличие преобразователя, размещенного внутри ПК или вот- дельном прочном корпусе, что значительно увеличивает массу подводного аппарата. Количество движителей и места их установки определяются конструктивными особенностями и назначением подводного аппарата. Принципу разумной достаточности удовлетворяет схема стремя движителями кормовым маршевым в поворотной насадке и двумя бортовыми, меняющими положение в вертикальной плоскости в пределах (МИР, МИР, Подводный обитаемый аппарат «Пайсис» оснащен всего двумя бортовыми движителями, установленными на поворотной штанге. Водолазный аппарат Осмотр имеет три пары жестко фиксированных движителей. Два маршевых движителя (6 кВт) размещены по бортам в кормовой части, два вертикальных кВт) — стоят в носовой и кормовой шахтах легкого корпуса, два лаговых погружных электродвигателя постоянного тока (1 кВт) закреплены над уравнительно-дифферент- ными цистернами. Гребные винты движителей, выходящие за пределы ЛК, защищают насадками, оберегающими лопасти винтов от соприкосновения с твердыми телами. Кроме того, насадка обеспечивает сужение потока и увеличение скорости протекающей сквозь лопасти винта воды, то есть увеличивает КПД движителя. Система гидравлики В состав системы гидравлики входят силовой насосный агрегат, обеспечивающий необходимое давление в системе, клапаны управления, компенсаторы, уравнивающие внутреннее и наружное давление, аккумуляторы рабочей жидкости, трубопроводы и исполнительные механизмы — гидроцилиндры и гидромоторы, приводящие в движение гребные винты, выдвижные и поворотные устройства, манипуляторы и подводные инструменты. В качестве рабочей жидкости применяется масло, которое помимо основной функции — переноса гидравлической энергии — обеспечивает смазку исполнительных механизмов. Насосный агрегат подает рабочую жидкость для привода гидродвигателей и цилиндров и состоит из погружного электродвигателя с одним или несколькими насосами. Насосы заключены в кожухи, залиты маслом и могут управляться по производительности и изменению направления потока. Чаще всего подводные аппараты оснащаются гидрона- сосами и гидромоторами, прошедшими хорошую проверку в авиации и космической технике. Регулировка направления подачи рабочей жидкости, ее расхода и давления осуществляется при помощи приборов, информирующих о давлении масла в системе, температуре, уровне масла в компенсаторах, токе электродвигателя насосной станции. Проблемы, возникающие при работе гидро- двигателей, связаны с увеличением вязкости и сжимаемости масла, а также спадением давления в системе при увеличении глубины погружения. В результате снижается и без того невысокий КПД гидродвигателей. Тем не менее широкое применение на подводных аппаратах гидравлических двигателей обусловлено возможностью быстрого пуска и остановки, широким диапазоном скоростей и мощностей. Подавляющее большинство подводных аппаратов оснащены манипуляторами или механическими руками. Часто один из манипуляторов удерживает аппарат в нужном для работы у объекта положении, авто- рой используется в качестве рабочего инструмента. Самые первые манипуляторы оснащались ручным приводом с механическими тягами, проходящими через вводы в прочный корпус. Современные манипуляторы имеют гидравлический приводи приводятся в движение при помощи выключателей, вмонтированных в рукоятку управления джойстик. Простые движения управляются клапанами выключателя потока, более сложные — пропорциональными клапанами, причем скорость движения зависит от амплитуды отклонения ручки джойстика. Движение кисти или схвата механической руки, сжатие и его усилие управляются электрогидравлическими устройствами сервоклапанами, обеспечивающими расход жидкости, пропорциональный поступающему к ним электрическому сигналу. Для выполнения сложных подводных операций манипулятор должен выполнять как минимум шесть независимых движений. Функциональные возможности манипуляторов расширяются за счет применения различного типа подводных инструментов. Гидравлические инструменты имеют гидравлические разъемы и стыкуются с манипулятором. Этот инструмент может быть линейным (тросорезы) и вращающимся (различные диски и сверла. Главные требования при отборе и проектировании гидравлических систем, манипуляторов и инструментов — надежность, высокая производительность, компактность и небольшой вес. Система жизнеобеспечения экипажа Система жизнеобеспечения экипажа (СЖО) служит для обеспечения жизнедеятельности экипажа подводного аппарата вовремя погружения. Нормальная продолжительность рабочего спуска составляет 10-12 часов, аварийный же запас СЖО насчитывается как минимум натрое суток. Стандартный набор системы состоит из средств- обеспечения кислородом- поглощения углекислого газа и вредных примесей- поддержания нормального температурного и влажностного режимов- газоанализа и индикации параметров атмосферы обитаемого отсека. С того момента когда закрывается люк подводного аппарата, экипаж, отрезанный от внешнего мира, остается в обитаемом отсеке. Воздух в отсеке по своему составу не должен отличаться от обычного атмосферного воздуха, которым дышит человек. Содержание кислорода в атмосфере на уровне моря обычно составляет 21%. Считается безвредным снижение содержания кислорода до 16%. Если уровень кислорода снижается до 10%, то человек начинает испытывать гипоксию, признаками которой являются слабость, посинение губ, нарушение координации движений ив конце концов, потеря сознания. Повышенное парциальное давление кислорода вызывает кислородное отравление, на ранних стадиях которого у человека кружится голова, возникает тошнота, мышцы лица начинают непроизвольно подергиваться. Еще одной неприятностью грозит превышение концентрации кислорода. При превышении объемной концентрации кислорода порога в 25% материалы, огнестойкие в нормальных условиях, становятся горючими. Даже сталь в атмосфере кислорода будет сильного- реть. Поэтому все материалы, которые используются в обитаемом корпусе, должны быть максимально пожаростойкими. Конечно, содержание кислорода в отсеке определяется не по физиологическим симптомам членов экипажа, для этого служат специальные приборы-газоанализаторы, позволяющие с большой точностью определить концентрацию кислорода в пределах. Газоанализаторы снабжены звуковыми и световыми сигнализаторами, которые предупреждают о низкой или высокой объемной концентрации. Кислород, необходимый для дыхания, хранится в баллонах. Баллон в рабочем положении снабжается редуктором с регулятором расхода. В среднем один человек потребляет около 25 л кислорода за час. Таким образом, экипажу из трех человек натрое суток понадобится около 5400 л кислорода. В результате жизнедеятельности человеческий организм выделяет углекислый газ и вредные примеси, такие, как СО, H2S и др. В обитаемом отсеке желательно поддерживать концентрацию углекислого газа на уровне 0,03%. Допустимым пределом концентрации СО считается 1,5%. В подводном аппарате очистка воздуха осуществляется путем прокачки воздуха вентиляторами через емкости, заполненные специальными химическими веществами-поглотителями. О необходимости регенерации воздушной квинтэссенции еще в 1620 году говорил голландец Корнелиус ван Дреббель. В качестве поглотителя используются гидрооксид натрия или лития. Помимо рабочих кассет на борту обязательно должен находиться резервный запас герметично упакованного поглотителя. Его количество рассчитывается исходя из таких параметров, как среднее выделение человеком CO2, (20 л/ч) и поглотительная способность 1 кг вещества (более л. Для поглощения других вредных примесей, попадающих в атмосферу отсека, используется активированный уголь. Кроме газоанализаторов, концентрацию газов в атмосфере отсека можно определить с помощью комплекта измерительных индикаторных трубок, начинка которых меняет цвет при наличии в воздухе определенного газа. Резервирование средств газоанализа является важным моментом при комплектации системы жизнеобеспечения. Во время погружения аппарата обитаемый корпус постепенно охлаждается, на стенках появляются капли конденсата. Снизить избыточную влажность можно, если поместить в одну из кассет гранулы силикагеля и менять его по мере насыщения влагой. Контроль таких параметров атмосферы, как температура, влажность, давление, осуществляется приборами — термометром, гигрометром и барометром. Обычно вовремя глубоководных спусков аппарат охлаждается ив кабине устанавливается температура С Чтобы сохранить комфортные условия работы, гидронавтам приходится надевать шерстяную одежду и теплые комбинезоны. Что должны иметь гидронавты на случай непредвиденных и аварийных ситуаций Во-первых, запасы кислорода и поглотителя, во-вторых, резерв питьевой воды и пищи, в-третьих, хорошо скомплектованную аптечку и, в-четвертых, наборы инструментов Внешняя коммутация электрооборудования подводного аппарата обеспечивается кабельными вводами, герморазъемами и маслозаполненными узлами. Часто причиной возникновения на борту пожара является короткое замыкание под воздействием морской воды, проникшей через поврежденные уплотнения гермовводов. Для предотвращения пожара устанавливается аварийный выключатель, дистанционно отключающий питание всех потребителей. В случае активизации горения и задымления в отсеке экипаж может использовать углекислотные огнетушители и аварийные дыхательные аппараты, рассчитанные на часов работы. И наконец интересующий многих вопрос о так называемой фа- новой системе. На самом деле этот вопрос решается достаточно просто при помощи герметично закрывающихся пластиковых и полиэтиленовых емкостей, причем, как показывает практика, они используются довольно редко. Навигация и связь Экипаж подводного аппарата вовремя погружения в любой момент времени должен иметь возможность определить свои координаты и связаться как ссудном обеспечения или катером на поверхности, таки с другими подводными аппаратами, работающими под водой. В состав навигационного оборудования, которым оснащается аппарат, входят гирокомпас, магнитный компас, гидролокатор кругового обзора и гидроакустическая навигационная система. Компас дает возможность пилоту двигаться по выбранному маршруту. Гидролокатор нужен при поиске объектов и для обеспечения безопасного прохода по сложному рельефу. Гидроакустическая система работает совместно с транспондерами и судовой навигационной системой. Транспондеры, снабженные излучателями, вместе с блоками плавучести, световыми маяками и радиомаяками опускаются на дно в районе выбранного полигона, где уже достаточно хорошо известен рельеф в результате промеров с судна. Далее проводится калибровка полигона, в процессе которой каждый маяк опрашивается с судна с разных сторон. Данные об абсолютных координатах судна, проходящего над маяками, поступают сне- скольких спутников. В результате калибровки получают точные координаты маяков и текущие наклонные дальности до них. Блок навигации, установленный на аппарате, измеряет время между запросами маяков и ответами от них и вычисляет расстояние от маяков до подводного аппарата. На экране дисплея оператор видит точки постановки маяков и точку положения аппарата в данный момент. На поверхность транспондеры вызываются с судна или с аппарата. Транс- пондеры с блоками плавучести отсоединяются от груза и всплывают на поверхность. Связь подводного аппарата ссудном обеспечения или береговой базой осуществляется при помощи УКВ-радиостанции, имеющей дальность действия более 10 миль. Система подводной акустической связи устанавливается на аппарате, судне и катере. Для передачи информации в системе используется распространение акустических волн вводе. Аппаратура подводной связи позволяет передавать речь и данные поте- леметрическому каналу Средства подводного освещения Поток солнечного света, попадая в морскую воду, быстро ослабляется с увеличением глубины. Только сотая часть его доходит до глубины м. Даже в яркий солнечный день сумерки сменяются кромешной тьмой на глубине 200 м. Естественно, что подводному аппарату, выполняющему задачу по обнаружению, наблюдению, теле- и киносъемке, нечего делать на больших глубинах без искусственного освещения. Еще в XIX веке в качестве подводных светильников использовались масляные горелки. Их сменили электрические лампы, сначала — с угольной, а потом — с вольфрамовой нитью накаливания. В тридцатые годы XX столетия А. А. Гершун разрабатывали испытывал лампы с зеркальными колбами. С появлением новых материалов и технологий, подводные светильники становились более надежными и безопасными. С какими же проблемами приходится сталкиваться проектировщикам подводных световых приборов Во-первых, это специфические оптические свойства морской воды, оказывающей влияние на распространение света. Световой поток, пройдя слой воды, выйдет из него ослабленным. Не вдаваясь в подробности, отметим, что ослабление света происходит из-за поглощения и рассеяния. Поглощение — процесс превращения части потока световой энергии в тепловую и химическую энергию, вызванный избирательным поглощением молекулами воды и растворенным вводе веществом. Рассеяние вызывается неодинаковой плотностью морской воды и присутствием в ней взвешенных частиц и заключается в отклонении светового потока от первоначального направления в результате многократного столкновения с частицами. Интенсивность поглощения и рассеяния зависит от спектрального состава излучения. Так, поглощение велико для длинноволнового (красного) участка спектра, а рассеяние сильнее в коротковолновом (фиолетовом) диапазоне. Суммарное воздействие поглощения и рассеяния определяет пропускание света морской водой. Кривая пропускания имеет пик в области от 450 до 550 нм, то есть через обычную морскую воду с меньшими проблемами пройдет часть света со спектром от фиолетового до желто-зелено- го. Максимум спектрального излучения источника света, который необходимо иметь на подводном аппарате, должен попасть в область наибольшего пропускания света морской водой и приближаться к 500 нм. Кроме этого условия, желательно, чтобы светоотдача (отношение светового потока лампы к потребляемой мощности) была как можно большей. В 1959 году к инертному газу, заполняющему обычную лампу накаливания, добавили йод. Это обеспечило сохранение постоянной яркости почти навесь срок службы лампы. Так появились галогенные лампы. Сейчас эти лампы, достаточно надежные и компактные, широко используются в световых приборах подводных аппаратов. Отрицательной стороной галогенных ламп является низкая светоотдача лм/Вт) и, хотя и широкий, но все-таки смещенный в красно-желтую область спектр излучения. Другой тип ламп — газоразрядные. Они светят благодаря электрическому разряду в газовом наполнителе. Наполнителем служат находящиеся под давлением пары ртути. В результате добавления к ртути йодидов таллия и диспрозия получаются йодно-таллиевые лампы с высокой светоотдачей лм/Вт). Максимум излучения таких ламп попадает как разв зеленую часть спектра. К недостаткам газоразрядных ламп следует отнести наличие пуско-регулирую- щей аппаратуры, длительный период разго- рания, необходимость применения помехо- подавляющей аппаратуры, обязательное охлаждение перед повторным включением. Третий вариант — натриевые лампы высокого давления с широким спектром и светоотдачей, превышающей 100 лм/Вт. После выбора источника света определяются конструктивные особенности светового прибора. Стандартный состав такого прибора источник света, корпус с патроном, отражатель, защитный иллюминатор или стеклооболочка, герморазъем для подключения кабеля питания. В приборах, рассчитанных на небольшие глубины, источник света может работать непосредственно вводе. Источник света приборов с рабочей глубиной свыше 200 м защищается от внешнего давления прочным стеклом. Основными конструкционными материалами для изготовления корпусов светильников являются алюминий и его сплавы, титан и нержавеющие стали. При достаточной прочности корпуса прибора он должен соответствовать минимальным массогабаритным характеристикам. Размеры светового прибора сильно зависят от формы и габаритов отражателей, которые подбираются в каждом случае по кривой силы света, распределенной в пространстве. Для подводных работ нужны светильники как с узким направленным светом, таки с большим углом рассеяния. На практике, в зависимости от задач каждого погружения и оптических характеристик воды в районе погружения, просто меняют отражатели, не снимая сам прибор с подводного аппарата. Еще одной важной особенностью является размещение световых приборов на аппарате. Влияние дымки обратного рассеяния заставляет увеличивать базу размещения приборов, то есть разносить их подальше от приемника. Увеличение же количества светильников и мощности их источников положительного эффекта не приносит. Общий срок службы средств подводного освещения определяется грамотной эксплуатацией и периодическим ТО, при котором особое внимание необходимо уделять чистоте деталей и тщательной проверке герметизирующих колец и прокладок. Приборное оборудование Приборное оборудование подводных аппаратов состоит из фото- и телеаппаратуры, комплекса гидрофизических датчиков и пробоотборников. Первая подводная фотография была получена в 1856 году обычной камерой, помещенной в деревянный бокс со стеклом вместо иллюминатора. Англичане Томпсон и Кенион опустили камеру в реку Уэй на глубину м. Несмотря на то что бокс затек, на фотопластинке осталось размытое изображение. Увеличить глубину погружения камеры, используя водолазный колокол, и улучшить качество изображения удалось французу Базину. Большой вклад в развитие подводной фотографии внес его соотечественник Луи Бутан. В своих фотобоксах Бутан использовал кассеты со сменными фотопластинами и дистанционно-управля- емый электрический затвор. В 1892 году Бутан сделал первую свою подводную фотографию это был снимок средиземноморского краба. Последняя его камера была помещена в короб из меди и стали. В качестве поплавка, плавающего на поверхности, Бутан использовал пустую винную бочку. В январе года в журнале «Национальная География» появилась первая цветная подводная фотография, полученная Мартином и Ленгли в районе отмели Драй-Тортугас. В году американец Гарольд Эджертон из Массачусетского технологического института в качестве источника света предложил использовать синхронизированную с камерой вспышку. С середины сороковых годов подводная фотография становится неотъемлемой частью всех подводных работ, в том числе аварийно-спасательных и исследовательских. В 1959 году Папе Флэ- шу, так прозвали Эджертона на «Калипсо», удалось получить фотографии морского дна на глубине 8500 мВ наше время появились удобные, небольшие фотокомплексы для подводных аппаратов, выпускаемые уже серийно. Такой фотокомплекс состоит из фотокамеры с объективом, специально рассчитанным для съемок в морской воде, и вспышки. Камера с большим запасом пленки и вспышка с энергией от 100 до 1000 Дж заключены в термобоксы и чаще всего устанавливаются на поворотных кронштейнах. Качество получаемых снимков зависит отряда факторов, таких, как свойства морской воды, оптические параметры объектива и иллюминатора, мощность и цветовая температура осветителя, чувствительность фотоматериала, взаимное расположение на аппарате фотокамеры и вспышки. Морская вода оказывает отрицательное влияние на качество фотографии, которое характеризуется искажением цветопередачи, ухудшением качества изображения с увеличением расстояния, уменьшением угла поля зрения и дефицитом освещения. Несмотря на эти неблагоприятные особенности, подводная фотография широко применяется и развивается. Для обследования участка дна Средиземного моря, где произошло кораблекрушение, на подводный обитаемый аппарат «Ашера» были установлены две миллиметровые камеры с фокусным расстоянием вводе мм. Участок дна, покрытый решеткой, снимался с высоты 5 м. Подводные фотокамеры также используются на подводных аппаратах для маршрутной съемки и съемки наиболее интересных объектов с близкого расстояния. Подводные телевизионные системы появились в х годах. Тогда это были обычные студийные черно-белые установки, помещенные в громоздкие боксы. Прежде чем стать миниатюрными камерами с высокими четкостью и чувствительностью, телевизионные установки прошли большой путь развития. Бабушка современных подводных камер автоматическая камера фирмы Хай- дропродактс», совершила историческое погружение на батискафе Триест в Марианскую впадину. Перед подводными телевизионными системами подводных аппаратов ставятся следующие задачи выбор объектов для фотосъемки с использованием видеомо- нитора в качестве видоискателя, телевизионный обзор донной поверхности при геологических и биологических исследованиях. Телевизионная камера оснащается трансфокатором, позволяющим увеличить картинку на мониторе, в этом случае можно не включать движители аппарата для приближения к исследуемому объекту. Поворотные головки, поворачивающие камеры в горизонтальной и вертикальной плоскостях, позволяют увеличить поле зрения. Для улучшения качества изображения и увеличения дальности видимости, кроме усиления чувствительности телевизионных камер, грамотного подбора объектива и иллюминатора, большую роль играет правильное размещение камеры относительно световых приборов. Это позволяет значительно снизить интенсивность световой дымки, которая сильно ухудшает качество видеозаписи. Комплекс гидрофизических датчиков позволяет измерить, преобразовать и записать в цифровом виде ряд параметров морской воды. В состав комплекса обычно входят датчики температуры, электропроводности, давления, растворенного кислорода, концентрации ионов водорода, скорости течения, скорости звука, прозрачности, проводимости, высокой температуры. Большая часть геологических и биологических образцов попадает в бункеры подводного аппарата при помощи манипуляторов. Сачки, сетки и пробоотборники для взятия образцов снабжаются ручками для удобного захвата кистью манипулятора. На аппарате могут устанавливаться батометры малой и большой емкости для отбора проб воды. Мягкие осадки и биологические образцы вместе с водой закачиваются в контейнер помпой через широкий рукав. Это позволяет получить большое количество морских организмов, целых и невредимых Приложения Приложение Виды технических и исследовательских работ, осуществляемых подводными аппаратами. Общие работы bОтработка методов подводного судовож- дения. • Установка, обслуживание и взаимодействие с донными навигационными система- ми. • Отработка схем взаимодействия со средствами надводного обеспечения. • Проверка точности карт. • Доставка и подъем материалов. • Выбор места установки подводных лабо- раторий. • Испытание аппаратуры для ПА и океанологических исследований. • Замена деталей подводного оборудова- ния. • Обслуживание подводных полигонов и заповедников. • Подводный визуальный поиск. • Обследование трубопроводов и кабелей. • Осмотр опор эстакад и платформ. • Перезарядка подводных источников энергии. • Съемка фильмов. • Обеспечение аварийных, спасательных и судоподъемных работ. • Обеспечение водолазных работ. • Наблюдения подо льдом. • Подводная теле- и фотосъемка, в том числе маршрутная. • Подготовка и проведение подрывных работ. Поиски разведка промысловых объектов bЗапись и анализ звуков, издаваемых промысловыми объектами (биоакустическая съемка) и отработка методов их подводного поиска по звукам. • Наблюдение за донной флорой и фауной, качественным составом планктона. • Локальные измерения уровня биолюми- нисценции, в том числе создаваемой движением трала. • Наблюдения за движением орудий лова. • Разведка и определение численности глубоководных промысловых объектов рыб, креветок, ракообразных. • Изучение влияния донного рельефа на эффективность орудий лова. • Исследование эффективности совместной работы устройств искусственной концентрации промысловых объектов и залав- ливающих устройств. • Изучение действия звукового, электрического и светового полей на процессы концентрации промысловых объектов. Геологические иге о физические исследования bВзятие проб осадочных пород поршневыми и гравиметрическими трубками. • Общие исследования участков дна. • Обследования глубоководных трасс и обнажений коренных пород. • Выявление и исследование структурных форм дна, благоприятных для скопления нефти и газа на шельфе с составлением карт нефтегазоносности. • Оценка возможности использования рудных полезных ископаемых, в том числе конкреций. • Наблюдения за режимом и развитием подводной окраины материка (континентального шельфа). • Непосредственный отбор образцов и маршрутная съемка. Сейсмопрофилирова- ние. |