НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ ГЛУБОКОВОДНЫХ АППАРАТОВ

НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ ГЛУБОКОВОДНЫХ АППАРАТОВ

Многочисленные погружения «ФНРС-III», «Триеста» и «Архимеда» доказали, что батискафы хорошо управляемы и безопасны в работе. Невольно возникает вопрос: действи­тельно ли есть смысл зани­маться чисто научными иссле­дованиями на глубинах свыше одного-двух километров? Почему во всех индустриально развитых странах военные, научные и даже частные круги так живо интересуются усовершенствованием аппаратов всех размеров и типов, служащих для глубоководных океанографических иссле­дований? Некоторые из этих аппаратов уже действуют, другие — строятся или проектируются. Описывать их здесь бы­ло бы скучно, и я отсылаю читателя к специальным работам, например, к книге «The Deep Sea Submersible» («Глубоководный аппарат»), недавно появившейся в Соединенных Штатах; в ней на четырехстах двадцати страницах дан целый каталог, вклю­чающий примерно шестьдесят аппаратов, которые уже сущест­вуют или появятся в ближайшем будущем. Учитывая все умно­жающиеся требования ученых всех специальностей, а также материальные потребности развития современного общества, можно утверждать, что проектируемые сейчас глубоководные снаряды легко найдут себе применение или послужат прототи­пами новых моделей, которые появятся в ближайшем будущем.

Схематически погружающиеся аппараты можно разделить на три типа.

К первому типу относятся все аппараты, пилотируемые или беспилотные, которые опускаются на тросе с надводного судна, лежащего в дрейфе или имеющего ход,— то есть так называемые привязные аппараты.

В категории привязных беспилотных аппаратов следует различать две разновидности. Одни — такие, как «Тройка» капитана 1-го ранга Кусто; их просто буксируют на заданной глубине, причем имеющиеся на них фотокамеры автоматически произ­водят съемку. Другие аппараты обладают ограниченной возможностью маневрирования — это так называемые беспилотные телеуправляемые аппараты. Они оборудованы двигателями и получают ток по трос-кабелю, на котором они опускаются с суд­на-базы. Наличие телекамер позволяет осуществлять телеуправ­ление аппаратом с борта надводного судна. Трос-кабель служит также для буксировки аппарата в погруженном состоянии. Та­ковы, например, «Теленаут» Французского института нефти или «CURV», использованный военно-морским флотом США для поиска и подъема бомбы, затонувшей в море в районе Паломареса.

Существуют привязные аппараты и с экипажем. Хотя Бибу удалось на своей батисфере достигнуть глубины 1000 метров, но эти аппараты обычно используются для спуска на неболь­шие глубины.

Советский «Атлант» доставляет наблюдателя на глубину 300 метров[11], японский аппарат «Куросио» позволяет пяти-шести ученым работать на глубине 200 метров. Подобные аппа­раты служат для изучения фауны и флоры малых глубин, а исследования, проводимые с их помощью, позволяют совер­шенствовать методы ловли рыбы.

Прообразом глубоководных снарядов второго типа является подводная лодка: они самоходны, принимают на борт значи­тельное число людей; но принцип их действия не имеет ничего общего с батискафом, плавучесть которого обеспечива­ется за счет поплавка, наполненного бензином. В настоящее время аппаратами этого типа располагают все или почти все ин­дустриально развитые страны; особенно много таких глубоко­водных аппаратов в Соединенных Штатах. Несколько аппара­тов этого типа эксплуатируются военно-морским флотом США; кроме того, собственные аппараты имеют крупные фирмы, за­нимающиеся исследованием морского дна,— «Дженерал мо­торс», «Дженерал электрик», «Вестингауз электрик», «Дженерал дайнамик», «Рейнолдс интернэшнл». Размеры этих аппаратов бывают самыми разными, порою вес их достигает 50 тонн; но, как правило, эти глубоководные аппараты отличаются малым весом и небольшими размерами, что облегчает транспортировку их, спуск на воду и возвращение на судно-базу.

Из числа аппаратов данного типа укажем на следующие: «ныряющее блюдце» Кусто (вес — 5 тонн, максимальная глу­бина погружения — 300 метров), американский «Дипджип» (5 тонн, 600 метров) и несколько моделей «Стар», в том числе «Стар-ІII» (9 тонн, 600 метров), а также «Сабмарей» (2 тонны, 300 метров), «Сабманаут» (3 тонны, 300 метров), «Перри сабмарин» (7 тонн, 200 метров). В недалеком будущем мы услышим и о других аппаратах. Это — новое «ныряющее блюдце» Кусто (1200 метров), «Джеминаут» (12 тонн, 2200 метров), «Дипстар» системы Кусто — «Вестингауз» (10 тонн, 1200 метров) и «ны­ряющее блюдце» Кусто (3000 метров) с судном-базой «Коман­дор Шарко».

Весьма различные по форме и виду, эти глубоководные ап­параты требуют для постройки самых различных материалов — от обычной стали до специальных сталей, изготовляемых для нужд космической техники. Корпуса некоторых аппаратов де­лаются из пластиков.

Наряду с аппаратами ограниченных размеров не надо забы­вать и об обычных подводных лодках: «Йомиури» (35 тонн, 300 метров), «Мезоскаф» (170 тонн, 7,5 метра), построенный для посетителей Лозаннской выставки и вмещающий 40 пассажи­ров (его довольно трудно использовать для океанографических исследований); «Северянка» (80 метров) — советская подводная лодка, приспособленная для океанографических целей; «Дель­фин», принадлежащий военно-морскому флоту США (920 тонн, 1300 метров), и «Дипквест» (50 тонн, 2000 метров).

Следует особо отметить аппараты «Алвин» и «Алюминаут»; названия их хорошо известны широкой публике, поскольку о них говорилось в газетных отчетах об операции в районе Паломареса. «Алвин» сочетает в себе принципы подводной лод­ки и батискафа: при погружении балластная цистерна запол­няется морской водой, а затем насосом внутрь прочного корпу­са перекачивается масло, содержащееся в эластичных емкостях, и таким образом уменьшается объем аппарата. Для всплытия нужно проделать те же операции, но в обратном порядке, при­чем балластная цистерна продувается сжатым воздухом. Этот аппарат может погружаться до 1800 метров, весит он 13 тонн. Кроме сжатого воздуха, плавучесть его обеспечивается комплектом блоков из пенопласта, выдерживающих высокое давление. Толщина прочного корпуса — 3,4 сантиметра, легкий корпус имеет толщину всего 2,3 миллиметра.

Второй аппарат — «Алюминаут» — назван так потому, что корпус его изготовлен из сплава алюминия. Весьма непросто построить такой аппарат. «Алюминаут» рассчитан на глубину 4800 метров. Водоизмещение — 80 тонн; в отличие от «Алвина», этот аппарат не имеет цистерн, которые можно продуть сжатым воздухом, чтобы начать всплытие. При всплытии на «Алюминауте» применяют ту же технику, что и на батиска­фе,— сбрасывают твердый балласт.[12]

Эти два американских аппарата убедительно продемонстри­ровали свои возможности при совершенно особых обстоятельст­вах. Сменяя друг друга или работая одновременно на больших глубинах, они с помощью уже упоминавшегося «CURV» обнару­жили, а затем подняли на поверхность знаменитую атомную бомбу, угрожавшую океану радиоактивным заражением.

Но и сам «Алвин» попал в историю, из-за которой чуть не был навсегда исключен из списков глубоководных аппаратов. 16 октября 1968 года в 135 милях к юго-востоку от Вудс-Хола — крупного океанографического центра, где был сконструи­рован этот аппарат,— «Алвин» всплыл после очередного погру­жения. Когда его поднимали на борт судна-базы, он сорвался: лопнули стальные тросы лебедки. Люк глубоководного снаряда был открыт, и двоим членам экипажа,. находившимся на его борту, удалось спастись. Сам же «Алвин» затонул на глубине 1500 метров. Чтобы зафиксировать его местонахождение, на поверхности был установлен буй. Оказавшиеся в этом районе суда совместными усилиями составили подробную карту дна. Управление военно-морских исследований, которому принадлежала эта подводная лодка, решило сделать все возможное, что­бы поднять ее. Уже в конце 1968 года была предпринята первая попытка, в которой участвовал «DOWB» — аппарат, рассчитан­ный на глубину 2000 метров.

Из-за плохой погоды и неисправности в механизмах, кото­рая выявилась на «DOWB», эта попытка провалилась. В июне 1969 года в тот же район было направлено океанографическое судно ВМС США «Мизар», снабженное специальным океаногра­фическим оборудованием, с целью найти «Алвин» и попытаться его заснять. Ранее «Мизар» весьма успешно действовал, принимая участие в подобной операции: он обнаружил и детально заснял «Скорпион» — атомную подводную лодку военно-морского флота США, затонувшую к югу от Азорских островов.

Буй, поставленный над «Алвином», исчез — безусловно, результате столкновения с каким-то кораблем. Тем не менее «Мизару» потребовалось на поиски меньше двух недель. Фотоснимки показали, что «Алвин» мало пострадал от падения в воду и продолжительного пребывания на дне. Управление военно-морских исследований приняло решение поднять аппарат. Снова прибегли к услугам «Мизара». Спасательная флотилия состояла из нескольких судов, главным из которых был «Алюминаут». Наиболее сложная часть спасательной операции заключалась в том, чтобы завести траверсу[13] в люк «Алвина», оставшейся открытым после аварии. Подцепив аппарат на траверсу, как на крючок, можно было поднять его. Первая попытка 9 августа закончилась неудачей. Экипаж «Алюминаута» был переутомлен, к тому же оказалось, что необходимо изменить некоторые детали конструкции траверсы. Флотилия вернулась а базу. Следующая попытка состоялась 27 августа. На сей раз осле напряженной работы, продолжавшейся 8 часов 20 минут совершенно измотавшей весь экипаж, пилот «Алюминаута», изнемогавший от усталости, сумел, наконец, завести пресловутую траверсу в люк. «Алвин» попался на крючок; поднять его на поверхность было, конечно, нелегко, но в конце концов это удалось. Какие выводы можно сделать из этой операции? Преж­де всего, стало ясно, что некоторые работы можно производить на глубине 1500 метров и даже ниже. Однако не следует думать, что мы уже располагаем средствами для подъема затонувших подводных лодок. «Алвин» весил всего несколько тонн, обычная же подводная лодка весит 1000—2000 тонн. С тому же работу спасателей облегчило то обстоятельство, что момент аварии люк «Алвина» оставался открытым.

Совершенно по-иному обстоит дело со спасанием экипажа затонувшего глубоководного аппарата. Здесь приходится принимать во внимание фактор времени, и без «Deep Submergence Rescue Vehicle» («DSRV» — глубоководного спасательного аппарата) тут не обойтись. Но прежде чем перейти к этому специальному классу аппаратов, продолжим описание различных моделей, способных действовать на больших глубинах.

Третий тип погружающихся аппаратов образуют собственно батискафы. В настоящее время существуют только два таких аппарата — «Архимед» и «Триест»; при этом последний используется исключительно для обучения будущих специалистов-спасателей. «Архимед» — единственный батискаф, способный совершать океанографические экспедиции на большие глубины. Не следует ли уже сейчас подумать о преемнике для него? Если не позаботиться о будущем, Франция может в один пре­красный день остаться, так сказать, с носом. Чтобы осветить подробнее виды на будущее, я просил моего друга Пьера Виль­ма, чей авторитет не подлежит сомнению, высказать в конце этой книги свою — инженерную — точку зрения по этому во­просу.

Подготовка пилотов будущих батискафов, которую с по­мощью «Триеста» пытается наладить военно-морской флот США, проводится в рамках программы DSRV (Deep Submergence Rescue Vehicle). Речь идет о малогабаритных подводных лодках, состоящих из двух соединенных между собой сфер, такие лод­ки могут погружаться на глубину до 1500 метров; основная сфера снабжена «юбкой», предназначенной для стыковки с лю­ком глубоководного аппарата, потерпевшего аварию; состыко­вавшись с люком, «юбка» образует шлюз. Такие подлодки мож­но разобрать на секции и перевозить их на самолетах, достав­ляя в отдаленные от базы районы, туда, где ведутся спасатель­ные работы,— если только авария произошла на такой глуби­не, на которой корпус подводной лодки может выдержать дав­ление.

Первый аппарат этого рода был спущен на воду в Сан-Дие­го 24 января 1970 года; длина его — 15 метров, водоизмеще­ние — 30 тонн. В перерывах между спасательными работами — а катастрофы, к счастью, очень редки — DSRV будут занимать­ся океанографическими исследованиями.

Но вернемся к «Архимеду». Здесь я снова должен признать­ся, что мне очень часто задают вопрос: «Зачем нужен бати­скаф?» И я не могу удержаться от того, чтобы вновь не всту­пить в бой со всеобщим скептицизмом в отношении возможно­стей нашего аппарата. С тех пор как появились батискафы, к их помощи прибегают всякий раз, когда на большой глубине происходит несчастный случай. После гибели «Трешера» «Три­ест», спешно доставленный в район происшествия, совершил несколько погружений; его экипаж сумел обнаружить подвод­ную лодку и заснять некоторые части остова. Операции, кото­рыми он занимался, являются, разумеется, военной тайной, но, не рискуя ошибиться, можно утверждать, что батискаф занимался также измерением радиоактивности морской воды в том районе, где погибла подводная лодка.

Говоря об этой операции и о работах, которые вели «Алвин» и «Алюминаут» в районе Паломареса, следует отметить отлич­ные результаты военно-морского флота США в области навига­ции на больших глубинах, точного определения местонахожде­ния аппаратов, а также подводной связи. Понятно, что в тол­ще океанских вод нет никаких естественных ориентиров; роль же искусственных весьма ограничена плохим обзором; даже самые мощные прожекторы позволяют пилоту глубоководного аппарата видеть на расстоянии всего 10—20 метров.

При поисках как «Трешера», так и бомбы, затонувшей в районе Паломареса, американцы пользовались гидроакустическими маяками. Сброшенные с палубы вспомогательного судна, следовавшего постоянным курсом, сигнальные буи образовали а дне прямоугольную сетку координат. Подводные маяки позволяют взять столь точный пеленг, что «Алвин» и «Алюминаут» несколько раз сумели с их помощью устроить рандеву море и сменять друг друга при выполнении задания. Такие подводные работы, конечно, не лишены риска; «Алвин», например, едва не запутался в стропах парашюта водородной бомбы; аппарат не остался на дне только благодаря хладнокровию находчивости своего пилота.

Все увеличивающееся число атомных подводных лодок, полеты самолетов с ядерными бомбами на борту, появление в ближайшем будущем мирных торговых судов с атомными двигателями, естественно, заставляют нас задуматься над вопросом, не стоит ли заранее создать средство, которое в случае катастрофы позволило бы предотвратить опасность радиоактивного заражения или любого другого вида загрязнения Мирового океана. Гибель «Торри кеньона» только подчеркнула актуальность этой проблемы. При этом надо иметь в виду, что даже 100 000 тонн нефти, разлитой по поверхности океана,— это пустяк в сравнении с опасностью радиоактивного заражения.

Батискаф может опуститься на любую глубину, экипаж его имеет возможность исследовать морское дно; кроме того, батискаф способен поднимать весьма солидные предметы (груз весом 5—6 тонн вполне под силу «Архимеду») или же руководить работой автоматических аппаратов. Даже если не углубляться в мир идей научной фантастики, следует подумать строительстве уже в настоящее время спасательного батискафа, способного обнаруживать на дне ядерное топливо и участвовать в подъеме его на поверхность? Могут возразить, что оно безвредно, поскольку находится, скажем, внутри корпуса затонувшей бомбы.

А что если в момент аварии корпус окажется поврежден? возьмем обычные торпеды, начиненные взрывчаткой. Разве международные соглашения не предусматривают, что всякое устройство, не попавшее в цель, должно автоматически пойти о дну после истощения запаса энергоресурса?

В усовершенствовании техники и создании приборов для навигации на больших глубинах заинтересованы не только военные. Разумеется, морские державы, имеющие подводные лодки с атомными двигателями, в первую очередь занимаются этими проблемами. И все же подобными вопросами — пусть и по разным причинам — занимаются ученые многих стран. Точность запуска ракет, например, зависит от того, с какой точностью штурман определит координаты своего судна. К тому же, учитывая, что глубоководный аппарат целые недели, а то и месяцы не поднимается на поверхность, навигация и подводные рандеву также требуют точного знания местона­хождения. Неудивительно поэтому, что военно-морской флот США, например, чрезвычайно заинтересован в установке на морском дне стационарных станций, играющих в известной мере роль подводных маяков.

Создание сети таких маяков в глубинах океанов несомненно отвечает нуждам развивающегося подводного транспорта. Сей­час уже думают о строительстве больших подводных грузовых судов, и ввод их в эксплуатацию ознаменует значительный шаг вперед в развитии транспорта; и тогда придется всерьез занять­ся организацией навигации на больших глубинах. Во многих случаях подводное грузовое судно, не боящееся штормов, смо­жет выбирать более короткие маршруты. Один из таких марш­рутов, проходящий под Северным полюсом, свяжет между со­бой Западную Европу и Дальний Восток. Ориентируясь с по­мощью гидроакустических маяков, установленных на дне, грузовые подводные суда смогут пересекать Арктику под веч­ными льдами.

Сейчас, в середине XX века, человек приступает к завоева­нию двух сред, которые до сих пор оставались для него недо­ступными, — это космос и большие глубины. Хотя подвиги космонавтов более эффектны, задачи, стоящие перед океано­графами, представляют более непосредственный практический интерес; они, можно сказать, жизненно важны для человечест­ва, поскольку связаны с проблемой питания. Могут возразить, что итоги шестилетней эксплуатации «Архимеда» довольно скромны: замечено несколько рыб, открыты различные формы подводного рельефа, испытаны и нормально функционируют кое-какие измерительные приборы. Но все это — только начало, и специалисты уже сейчас задумываются над строительством более легких и менее дорогостоящих батискафов из пластиков, которые будут иметь не поплавки с бензином, а цистерны с твёрдым веществом, удельный вес которого меньше удельного веса воды — например, с пеносмолами, есть опять-таки с син­тетическими материалами.

Некоторые из этих материалов уже используются при строительстве ряда американских аппаратов, но стоимость их остается слишком высокой, а применение носит пока только опыт­ный характер. Мы еще плохо знаем их коэффициент надеж­ности. Однако нет никаких сомнений в том, что через несколько лет благодаря прогрессу в технике мы сможем строить легкие и недорогостоящие батискафы.

Надводное судно в известной мере всегда будет зависеть от прихотей моря. Хотя в борьбе с качкой корабля уже достигну­ты известные успехи, все же волнение на море слишком часто срывало погружения «Архимеда», препятствовало его буксировке. В скором будущем начнется, вероятно, строительство подводных океанографических судов, которые смогут в погружен­ном состоянии спускать или принимать обратно на борт один или несколько батискафов.

Эти аппараты должны быть автономны и обладать большим радиусом действия. Если говорить об источниках энергии, то «Архимед» располагает всего лишь аккумуляторными батареями; опыты, проводимые сейчас с топливными элементами[14], довольно многообещающи, и, по всей вероятности, их станут использовать на будущих батискафах, отчего эти аппараты сильно выиграют. К тому же весьма возможно, что когда-нибудь удастся создать малогабаритные атомные двигатели; тогда мы получим возможность строить батискафы либо очень легкие, либо весьма просторные, а это значит, что их можно будет оснастить целым рядом научных приборов, обслуживае­мых многочисленным экипажем.

Появление все большего числа аппаратов, расширение их возможностей потребуют, разумеется, и значительного увели­чения расходов. И уже сейчас очевидно, что здесь, как и во всех других областях научных исследований, мы сумеем до­стичь желаемых результатов только благодаря международно­му сотрудничеству.

Первый батискаф — «ФНРС-ІII» — детище франко-бельгий­ского сотрудничества. На сегодняшний день — это пройденный этап; но разве не имеет смысла разработать более обширный план эксплуатации батискафов в пределах европейских вод или даже всей Атлантики? Во все времена море способствовало сближению континентов; не относится ли это и к толще океан­ских вод, к еще неизведанным морским глубинам, где таится столько сокровищ, где нас ждет столько сюрпризов?