Подводные обитаемые аппараты. Книга рассчитана на широкий круг читателей
 Скачать 22.21 Mb.
|
|
Америка приняла группу Жака Пикара с большим радушием. Местные власти старались помочь во всех работах с аппаратом июля 1968 года мезоскаф был спущен на воду, а через месяц вовремя крещения водой «Семи морей он получил имя «Бен Франк- лин». 22 ноября 1968 года состоялось первое техническое погружение на глубину 12 м, Были проверены на герметичность все швы, люки, вводы для труби кабелей, кольцевой стык двух цилиндрических секций. Проверили работу и шлюзовой камеры, послав на поверхность бутылку с посланиями. Камера была сделана из прочной трубы, закрытой двумя крышками, одна из которых — внешняя открывалась после затопления камеры водой с помощью гидроцилиндра. Все наружные светильники работали нормально. Железная дробь, служащая аварийным балластом, сбрасывалась, как через большой гидравлический затвор, таки при обесточивании электромагнитных затворов. Первое подводное испытание закончено. После продувки сжатым воздухом балластных цистерн на поверхности экипаж покинул борт мезос- кафа. Для проверки работы системы жизнеобеспечения и аккумуляторных батарей в декабре было проведено трехсуточное погружение «Бена Франклина». С помощью реактивов фирмы «Дрегер» периодически контролировались параметры воздуха, процентный состав кислорода и углекислого газа. Углекислый газ, выделяемый при дыхании, поглощался пластинами с гидрооксидом лития. Пластины заменялись по мере их нагревания. Оказалось, что очень быстро увеличивалась влажность в аппарате, с охлажденных стенок стекали капли конденсата. В этом случае мог помочь силикагель — вещество, гранулы которого поглощают влагу. Еще один способ осушки отсека — это сбор влаги губкой с последующей ее изоляцией, например в пластиковых банках. Процент кислорода поддерживался в пределах от 19,5 до 22%. На третий день погружения аквалангисты передали через шлюзовую камеру полиэтиленовый пакет с шестью апельсинами для экипажа, сидевшего на сублимированной диете. На исходе третьих суток старший пилот Эр- вин Эберсольд продул балластные цистерны и поднял «Бен Франклин» со дна Флоридской гавани. И еще около сорока раз погружался мезоскаф, прежде чем отправиться в экспедицию Гольфстрим. Вовремя испытаний были выявлены несколько протечек воды в местах вводов, которые устранили подтяжкой вводов изнутри 14 июля 1969 года «Бен Франклин» на буксире покинул Пальм-Бич и направился к месту погружения. К половине девятого вечера буксир был отдан, люк задраен и команда готова к погружению. Кроме Жака Пикара на борту мезоскафа находились Дон Казимир — капитан, военный моряк-под- водник Эрвин Эберсолд — пилот, летчик с большим опытом Фрэнк Басби — океаног- раф-исследователь; Кен Хэг — акустик, служащий ВМФ Великобритании Чет Мэй инженер НАСА, наблюдатель. Эти люди добровольно согласились на длительный эксперимент и стали обитателями подводного плавучего дома. Дом этот оказался достаточно уютным. Свободные от вахты члены экипажа могли отдохнуть на койках, расположенных вдоль борта в два яруса, или, например, принять теплый душ. Носовую полусферу занимала кают-компания с круглым столом, креслами и рундуками, заполненными пищевыми концентратами и запасными мешочками с силикагелем. Вдоль правого борта располагались распределительные щиты, сонары, мониторы телекамеры, приборы электрического контроля, ультразвуковая подводная связь, шкаф с электронной аппаратурой. На камбузе находились четыре больших термоса с запасом горячей воды. В пилотском отсеке щиты с приборами, эхолот, индикаторы попадания воды в батареи и другие наружные устройства, хронометры, пульты управления гидравликой и продувкой цистерн главного балласта, манометры. На горизонтальной панели — ручки управления движением аппарата и индикаторы положения четырех ходовых двигателей. Все отсеки соединены коридором. Интерьер мезоскафа завершают иллюминаторов. Итак, люк задраен. Дон Казимир обращается по радио «Приватир», здесь «Бен Франклин». Проверки выполнены. Готовы к погружению. Прием. — «Бен Франклин», на связи «Приватир». Даю разрешение на спуск Врубка мезоскафа скрылась под водой. Произошло это в трехстах милях южнее Нова Скотии. Экипажу предстояло пройти под водой 1530 миль за тридцать с половиной дней. Аппарат медленно погружается. На глубине 300 м скорость погружения уменьшилась до 10 м/мин. В гайдроп коснулся дна и аппарат завис в 10 м над грунтом. Подводное течение увлекает «Бен Франклин», скорость движения узла. Температура внутри аппарата уменьшается до С, появляется конденсат, каплями стекающий по бортовым панелям июля. 1.00. Пикар сбрасывает 150 кг балласта. Мезоскаф мягко отрывается от дна. Показание скорости течения — 0 мс, то есть аппарат движется со скоростью подводной реки курсом норд — ост. Пространство впереди «Бена Франклина» освещается носовым прожектором и прощупывается лучом сонара. К утру температура в отсеках понизилась до 13°, влажность — 60%. Жак Пикар сбрасывает небольшие порции дроби, начинается плавный подъем. Ночью положение мезоскафа стабилизировалось, он движется на глубине 200 м. Экипаж часами просиживает у иллюминаторов, боясь пропустить что-нибудь интересное. Достаточно включить наружные светильники, и у аппарата собирается планктон. Здесь и эв- фаузиды, креветки, морские стрелки, бокоплавы и сальпы, образующие длинные цепочки- Судя по компасу, «Бен Франклин» разворачивается то вправо, то влево, иногда делает полный оборот на несколько часов. Самописцы отмечают на лентах глубину, температуру, соленость и скорость звука. Разв час «Бен Франклин» связывается с При- ватиром», с поверхности сообщают позицию мезоскафа. При этом на «Приватире» должны были знать глубину дрейфа и направление относительно судна. Каждые две секунды сигнализатор посылал парный сигнал частотой 4 кГц, который принимался на «Приватире». Различие в промежутке между парными сигналами определяло глубину аппарата, а промежуток времени между подачей сигнала, частотой 16 кГц, и ответом от ответчика «Бена Франклина» указывал на расстояние от судна до аппарата июля, вдень запуска ракеты Аполлон, «Бен Франклин» находился в районе Форт-Пирса, по-прежнему двигаясь на глубине м со скоростью течения. На вахте постоянно находились два человека, они наблюдали за компасом, работой системы жизнеобеспечения, акустическим оборудованием. Фрэнк Басби по спектру пытался определить цвет воды за бортом. Если смотреть вперед. то цвет воды синий, при взгляде вверх по направлению к поверхности в окраске появляются зеленые тона. По программе наблюдений Фрэнку нужно, чтобы мезоскаф к вечеру подошел ко дну. В 17 часов Жак Пикар открывает клапан заполнения. Вода входит в цистерну, показания глубиномера начинают меняться в сторону увеличения. На глубине 455 м аппарат неподвижно висит над фунтом. За иллюминатором рыбы, анемоны, крабы. В девять вечера — маленький юбилей, прошло уже трое суток сначала дрейфа. Пришло время, когда надо было решать — продолжать дрейфили подниматься к поверхности. Ничто не мешало продолжению исследований, после связи с «Приватиром» решено дрейфовать вместе стечением. После продувки уравнительной цистерны воздухом «Бен Франклин» неторопливо занял свое знакомое место на глубине м. Утром 18 июля Фрэнк Басби увидел в иллюминаторе почти двухметровую меч- рыбу. Возбужденная вторжением неизвестного монстра, рыба несколько секунд изучала аппарат. Затем она быстро пошла вата- ку, целясь в подсвеченный иллюминатор. Фрэнк услышал удар меча, который пришелся чуть ниже иллюминатора. Все это продолжалось не больше минуты, и экипаж, к сожалению, не успел зафиксировать атаку на кинопленке июля аппарат дрейфует на глубине м, температура воды за бортом 17°С. Судя по записям в вахтенном журнале, «Бен Франклин», подобно маятнику, совершает колебательные вертикальные перемещения с амплитудой около 10 м. Эти движения не требуют вмешательства пилота, каждый раз подвсплывая, аппарат медленно возвращается в исходное положение. Жак Пикар считает, что это влияние внутренних волн июля с поверхности сообщают о том, что в нескольких милях от «Бена Франкли- на находится атомная подводная лодка «Ла- пон». По подводному телефону «Бен Фран- клин связывается с «Лапоном», несколько минут продолжается разговор. В конце разговора с лодки желают счастливого продолжения плавания. Утром 25 июля стало ясно, что мезос- каф вышел из Гольфстрима. Одно из мощных боковых завихрений оторвало «Бен Франклин» и утащило его на несколько километров к востоку. Нужно было включать ходовые двигатели. Абсолютная скорость движения аппарата чуть больше узла. Ста- ким ходом ничего не получится. «Бен Фран- клин всплывает. На поверхности «Прива- тир берет его на буксир. В четыре часа июля мезоскаф снова уходит вниз и уравновешивается, согласно своему весу и плотности воды, на глубине 210 м. 5 августа «Бен Франклин» сопровождает целый косяк синих тунцов. Рыбы водят хоровод вокруг аппарата, с удовольствием принимают гидромассаж в фонтане воздушных пузырьков, выходящих вовремя продувки уравнительной цистерны. Аппарат продолжает движение на север со средней скоростью 3 узла августа с мезоскафом связался «Атлан- тио — судно Вудсхольского океанографического института. С поверхности сообщили, что в этом районе глубинного рассеивающего слоя не обнаружено. Ближе к вечеру члены экипажа начинают поглядывать на часы. 20.25. Прошел ровно месяц сначала дрейфа. Наутро назначается всплытие. В час ночи Эрвин Эберсолд начинает продувать цистерны. С глубины 300 м «Бен Франклин» медленно движется вверх к поверхности. В семь часов в мезоскафе становится совсем светло. 7.57. На поверхности. Эрвин продувает главные балластные цистерны. Через минут гидронавты на мостике вдыхают свежий морской воздух. Мезоскаф — в окружении «Приватира», «Атлантиса И, «Лин- чаи судна пограничной охраны «Кук Ин- лег. Резиновая лодка перевозит экипаж ме- зоскафа на «Кук Инлет». 15 августа «Кук Инлет» уже находится в Портленде, а «Бен Франклин» на буксире шелк Лонг-Айленду. После проверок «Приватир» повел мезоскаф в Нью-Йорк, где он был встречен водным салютом пожарных кораблей так обычно встречают экипажи выдающихся судов, проходящих мимо статуи Свободы. Впервые в истории подводных погружений на протяжении месяца экипаж подводного аппарата провел множество наблюдений и измерений на пути в 2800 км. Каждые две секунды приборы регистрировали на магнитной ленте температуру воды, соленость, скорость звука и глубину. За время дрейфа «Бен Франклин» пять раз опускался к грунту, в эти моменты работали фотокамеры. Всего было получено 848 снимков донной поверхности. Не оставались без работы гравитометр, магнитометр, пятнадцать различных акустических приборов. Технический и методический опыт, полученный в многодневном дрейфе, очень помог в дальнейшем при работе с подводными аппаратами. В декабре 1969 года было осуществлено суточное погружение «Бена Франклина» в районе Вес-Палм-Бич. На мезоскафе проводились биологические и геологические наблюдения на глубинах от 32 дом. В выводах по результатам погружений отмечены достоинства способа комплексного изучения океана непосредственно с подводного аппарата и преимущества его перед исследованиями с океанографических судов на поверхности «Блюдца» и блохи В 1950 году морской офицер Жак Ив Кусто купили переоборудовал небольшое судно. Деревянный минный тральщик «Джей был построен в Сиэтле в 1942 году и продан Британскому флоту для использования в военных операциях в Средиземном море. Девять лет спустя «Калипсо» — так было названо судно — вновь спустили на воду в Антибе, на юге Франции. Зимой 1951 года Ка- липсо» отправилась в свой первый кругосветный рейс. Затри следующих десятилетия «Калипсо» пройдет не одну сотню миль во имя благородной цели — исследования тайн Мирового океана. Мысль о создании Ныряющего блюдца возникла у Кустов году вовремя экспедиции «Калипсо» в Красном море. Тогда команда Кусто занималась изучением кораллового рифа. Подводные пловцы сак- валангами не могут проникнуть достаточно глубоко. Уже на глубине 65 м начинается царство глубинного опьянения, когда у аквалангистов появляется привкус металла во рту, возникают галлюцинации и человек теряет контроль над собой. Использовать громоздкие, рассчитанные на большие глубины батискафы или привязанные к судну малоподвижные наблюдательные камеры не имело смысла. Проблему разрешил бы небольшой маневренный аппарат, базирующийся на судне-носителе. В 1953 году в Марселе был организован французский центр подводных исследований. Фактически это было конструкторское бюро для проектирования подводных аппаратов для «Калип- со. В 1955 году при финансовой поддержке Национального географического общества, Фонда ЭДО и компании Жидкий воздух инженеры Лабан и Моллар приступили к конструированию нового подводного аппарата. Идея Кусто, заложенная в основу проекта, заключалась в том, чтобы подводный аппарат был способен свободно перемещаться и маневрировать, давать возможность фотографировать и проводить визуальное наблюдение, собирать донные образцы и при этом быть настолько мобильным, чтобы небольшое судно могло бы транспортировать его в точку погружения. Кусто говорил Лабану: Силовая установка и вспомогательные узлы должны, по возможности, располагаться снаружи. Таков главный урок, который нам преподал батискаф. О скорости не заботься. Она неважна для исследовательской лодки. Маневренность, подвижность, точная регулировка веса, способность парить — вот что нам нужно. В Центре подводных исследований изготовили различные варианты макетов корпуса аппарата и испытали их в аэродинамической трубе. Наиболее подходящим оказался корпус с формой сплющенного сфероида, напоминающий летающее блюдце из комиксов. Наверное, поэтому подводный аппарат получил название Ныряющее блюдце». В 1957 году был построен первый вариант прочного корпуса. С борта «Калипсо» пустой корпус вместе с грузами был опущен лебедкой на глубину 600 м. Работа проводилась при сильном волнении подъемный трос, не выдержав напряжений, оборвался и освобожденный корпус ушел вниз — на глубину 1000 м. Тут же радаром потрем береговым точкам были засечены координаты «Калипсо». Проведенная эхолотная съемка поверхности дна дала ряд эхограмм с характерным темным пятном в десяти метрах от грунта. Это означало, что корпус не раздавлен и висит на якоре. Корпус, выдержавший давление, превышающее в три раза расчетное, можно было не поднимать, а все усилия бросить на завершение строительства второго экземпляра Ныряющего блюдца в Марселе. По имени жены главного конструктора Жана Моллара Ныряющее блюдце нарекли «Дениз». Корпус Ныряющего блюдца также имел форму эллипсоида, или сплющенной сферы. Вместо привычных винтовых двигателей было решено установить водометы. Сердцем аппарата являлся кормовой насос, прокачивающий воду через пластиковые трубы, огибающие прочный стальной корпус. Эти гибкие трубы оканчиваются соплами, способными поворачиваться в вертикальной плоскости ивы- брасывать воду под любым углом. Пилот, меняя угол поворота сопла и ток воды в нем, может осуществить различные маневры Ныряющее блюдце способно погружаться и всплывать, вращаться, поворачивать, совершать прямолинейное движение со скоростью до 1 узла. Изменение угла наклона в горизонтальной плоскости, или иначе — дифферентовка, производится путем перекачки ртути — единственного из металлов, находящегося в жидком состоянии при нормальной температуре. Ртутью заполняют носовой и кормовой балластные баки и перекачивают вносили корму. Аккумуляторы, двигатели, система гидравлики размещены вокруг прочного корпуса и сверху укрыты стеклопластиковым обтекателем, который уменьшает сопротивление при движении под водой. Экипаж блюдца — пилот и наблюдатель. Сплюснутая форма корпуса не дает возможности не только встать в кабине в полный рост, но и даже сидеть в креслах. Пилот и наблюдатель располагаются каждый возле своего иллюминатора лежа на резиновых матрасах. Между лежаками пилота и наблюдателя размещен литровый бак для водяного балласта. В кабине поддерживаются нормальное атмосферное давление и состав воздуха. Специальные поглотители улавливают углекислый газ, из баллонов подается кислород. Пилот окружен приборами, по которым он может контролировать давление масла в системе гидравлики, глубину, напряжение в цепях, параметры атмосферы в кабине. Эхолот, гирокомпас, пульт управления фотосистемой и магнитофоном, тумблеры включения светильников находятся на приборной доске. Прожектор смонтирован на выдвижном гидроцилиндре. В носовой части прочного корпуса находятся два конических иллюминатора для фронтального обзора, а в куполе установлены три монокулярные системы с полем зрения 180°. В аварийной ситуации, в случае отказа основных систем аппарат может подняться на поверхность, освободившись от твердого балласта. При помощи рычагов пилот может сбросить две подвешенные под днищем килограммовые чугунные болванки и килограммовый аварийный груз. Для отбора образцов Ныряющее блюдце оснащено гидравлическим манипулятором, способным сгибаться, вытягиваться, сжимать и разжимать стальную «кисть». В 1959 году в районе Пуэрториканско- го шельфа экспедиция на «Калипсо» с Де- низ на борту готовилась к испытаниям аппарата. Первое погружение блюдца с Фалько и Молларом продолжалось всего пятнадцать минут. Аппарат был опущен подводу на тросе на глубину 24 м для проверки герметичности корпуса и работоспособности всех систем. В следующий раз аппарат погрузился нам. Около часа блюдце находилось под водой, связанное с поверхностью лишь нейлоновым линем, на конце которого был закреплен буй. После погружения Кусто запустил по судовому радио магнитную запись бортового журнала Ныряющего блюдца. Раздался голос Альбера Фалько: Перекачиваю ртуть вперед. Идем носом вниз. Перекачиваю ртуть на корму. Выровнялись. Теперь идем в трех футах от дна, скорость — один узел. Эхолот работает хорошо. Зажимаю правую струю, чтобы обойти препятствие. Ложусь на песчаный участок. Легко, словно перышко. Делаю полный оборот Вовремя погружения линь зацепился за кораллы, и Фалько сумел вернуться и отцепить его от кораллового куста. Следующие восемь пробных спусков решено было проводить в проливе между островами Гваделупа и Пиджон. Перед каждым погружением аппарат тщательно взвешивался, после этого рассчитывали количество воды, необходимой для балласта, стараясь обеспечить нулевую плавучесть «блюдца» вводе. Десятитонный гидравлический кран «Юмбо» опускал «Дениз» на воду. Водолаз отцеплял его и становился сверху на аппарате, помогая перейти границу двух сред. В это время Фалько разворачивал сопла двигателей вверх и включал на несколько секунд насос. Аппарат медленно уходил с поверхности. Когда гидролокатор показывал, что до дна оставалось около 10 м, |