Ганс-Юрген Брозин - Атака на неизведанное
Итак, до 1970 г. в различных странах для научных и технических задач было построено и введено в эксплуатацию около 75 различных типов подводных судов, имеются и дальнейшие перспективы развития. Из известных до сего времени подводных судов более двух третей рассчитано на глубину погружения до 3000 м и только восемь для больших глубин.
Из-за такого разнообразия конструкций существующих судов их трудно классифицировать. Однако если учитывать глубины погружения и долю полезного груза, можно назвать три главных направления в развитии подводных судов.
Основа первого направления состоит в том, что снаружи кабины прочной на сжатие и чаще всего шарообразной формы крепится поплавок, наполненный жидкостью, плотность которой меньше плотности воды (например, легким бензином). Таким образом, как и в свободном аэростате здесь возникает дополнительная подъемная сила. На этом основан принцип «батискафа», о котором еще пойдет речь. Снизу поплавок имеет отверстие, за счет чего на каждой глубине происходит выравнивание давления между наполняющей поплавок жидкостью и окружающей водой. Стенка поплавка поэтому может быть очень тонкой. Так как легкий бензин с увеличением глубины сжимается примерно в два раза быстрее, чем морская вода, уменьшается объем «подъемной» жидкости, а вследствие этого уменьшается и подъемная сила. Чтобы воспрепятствовать слишком быстрому спуску и установить желаемое состояние равновесия, при погружении следует скинуть балласт. В качестве балласта применяют небольшие стальные шары, которые электромагнитным способом удерживаются в шахтах поплавка и выпадают, когда ток выключается.
Наоборот, при подъеме должна выпускаться «подъемная» жидкость. Батареи и тяговые двигатели установлены снаружи сферы, на поплавке, в заполненных маслом резервуарах. В зависимости от параметров и веса необходимо от 120 до 200 м3 легкого бензина, в результате чего объем поплавка по отношению к прочному корпусу становится очень большим. Подобная форма весьма неблагоприятна для горизонтального движения, вследствие чего снижается дальность действия и скорость глубинного судна. Но зато суда, построенные по этому принципу, могут достигать любых глубин. Известными примерами являются батискафы «Триест» и «Архимед».
У второго вида подводных судов подъемная сила регулируется посредством прочного корпуса. Так как при этом его вес из-за необходимости утолщения обшивки с глубиной возрастает, для выравнивания веса приходится увеличивать объем корпуса. Погружение и подъем происходят или путем наполнения водой баков для балласта или соответственно их опорожнения выдуванием воды сжатым воздухом. Кроме того, сбрасывается твердый балласт, например железный лом. Если прочный корпус стальной, то теоретический предел погружения, в зависимости от веса полезного груза и сорта стали, лежит между 2000 и 7000 м. Примерами конструкций, основанных на этом принципе, являются введенное в эксплуатацию в 1964 г. американское подводное судно «Алюминавт», прочный корпус которого состоит из отдельных стянутых друг с другом болтами алюминиевых деталей, и советский «Север 2», на котором в 1969 г. в Черном море была достигнута глубина 2185 м. Испытания «Севера 2» были завершены летом 1971 г. Это подводное судно предназначено главным образом для рыболовных исследований.
Третья возможность увеличения полезной подъемной силы состоит в том, что полое пространство между прочным корпусом и легким корпусом из пластмассы частично заполняется пенопластом, в который вкраплены крошечные стеклянные полые шарики диаметром от 20 до 100 микрон. Этим материалом могут заполняться также труднодоступные пустоты, благодаря чему достигается оптимальное использование пространства. Батареи и тяговые двигатели размещены в заполненных маслом резервуарах, также находящихся в полом пространстве между прочным и легким корпусами. И набивка из пенопласта и масляные резервуары находятся под давлением окружающей воды. Изменение подъемной силы достигается перекачкой масла из прочных резервуаров из легкого металла в «мягкие» резервуары, представляющие собой способные сжиматься резиновые чехлы. К подводным судам такого типа принадлежит, например, введенный в эксплуатацию в 1965 г. в США «Альвин» — длина 6,7 м, вес 13,5 т, глубина погружения до 1800 м.
Первый батискаф был построен в 1948 г. швейцарским ученым Августом Пиккардом[11], который стал известен в 30-х годах благодаря успешному подъему на аэростате в стратосферу. Уже во время своего полета Пиккард задался мыслью применить принцип свободного воздушного шара также и в море. Однако это намерение смогло осуществиться только после второй мировой войны. Первая модель и беспилотные пробные эксперименты выявили много недочетов, и только в 1953 г. удалось провести экспериментальные погружения в усовершенствованном к тому времени батискафе. В этих экспериментах, между прочим, принимал участие Кусто. В феврале 1954 г. французские морские офицеры Хуо и Виллм достигли у Дакара глубины 4050 м. Параллельно с французскими экспериментами Пиккард получил возможность построить в Италии батискаф «Триест», в котором он в 1953 г. провел первые экспериментальные погружения. В 1958 г. батискаф был куплен американскими военно-морскими силами для исследовательских задач электронной лаборатории военно-морского флота.
В январе 1960 г. сын Пиккарда Жак и американский морской офицер Уолш в Марианском желобе на «Триесте» достигли глубины 10 916 м. Это вторжение в океанские глубины Пиккард описывает следующими словами: «Дно казалось светлой и чистой пустыней из светло-коричневого ила. Мы приземлились на красивом ровном дне из твердого диатомового ила. Безразличный к давлению почти 170 000 т, которая тяготела над его металлическим шаром, „Триест“, держащейся на нескольких фунтовых тросах, которые покоились на дне, элегантней в своем равновесии, символически овладевал во имя науки и человечества глубочайшим из известных до сих пор мест всех наших океанов…»
В 1961 г. французскими военно-морскими силами был введен в строй батискаф «Архимед». В 1962 г. в Курильском желобе он погрузился на глубину 9500 м. Таким образом, было еще раз достигнуто одно из самых глубоких мест Мирового океана. «Триест» вновь заставил заговорить о себе, когда в поисках обломков затонувшей в 1963 г. американской атомной подводной лодки «Трешер» он был с успехом спущен на глубину 2600 м. После гибели атомной подводной лодки «Скорпион» ему пришлось также участвовать в поисках ее остатков.
Преимущество батискафов заключается в возможности освоения больших глубин. Но ему сопутствует незначительная горизонтальная подвижность. Поэтому в дальнейшем начались разработки подводных судов меньшего размера, с меньшей глубиной погружения, но зато с лучшей маневренностью. С 1951 г. Кусто обдумывал создание небольшого, обладающего хорошей маневренностью подводного судна с ограниченной глубиной погружения, которое могло бы использоваться совместно с водолазами. Во французском центре подводных исследований были испытаны различные формы, пока была найдена плоская в виде эллипсоида вращения стойкая к давлению оболочка из стали. Вокруг прочного корпуса под кольцеобразной обшивкой из стеклянных волокон располагаются тяговые двигатели, батареи и другое оборудование. В 1958 г. был испытан первый прочный корпус.
В 1959 г. была изготовлена вторая погружаемая сфера, которая за свою форму была названа «подводным блюдцем». Подводное судно имело диаметр только 2,85 м и вес в незагруженном состоянии 3,5 т. Через два расположенных по бокам поворотных сопла, питаемых от батареи электродвигателя, насосом подается вода. Это позволяет судну развивать скорость примерно в два узла при очень хорошей маневренности. Погружение и всплытие осуществляется с помощью сбрасываемого металлического балласта. Перемещение ртутного балласта изменяет крен подводного судна, благодаря чему оно может опускаться на желаемые глубины спиралеобразно. Так как «блюдце» недостаточно мореходно, к месту спуска оно доставляется судном-базой и затем краном опускается в воду.
Во время многочисленных спусков «подводное блюдце» зарекомендовало себя наилучшим образом. Например, оно применялось при черчении карт морского дна и при геологических исследованиях.
По образцу «подводного блюдца» были построены новые подводные суда, например, «Зеефлёхен» — две одноместные подводные лодки, с чрезвычайно хорошей маневренностью и глубиной погружения до 500 м или «Сукуп Плонжант 3000» — исследовательское судно для трех человек. Глубина его погружения 3000 м. Французское исследовательское судно «Жан Шарко» — одно из первых исследовательских судов в улучшенном исполнении — постоянно имело на борту эту усовершенствованную конструкцию «подводного блюдца» и применяло ее прежде всего для фотографических съемок морского дна и для отбора проб.
