Как рассказал автору известный водолазный врач и ученый спецфизиолог Владимир Иванович Тюрин, одновременно с работами над аппаратами ЭПРОНа аналогичные разработки производились под общим руководством академика в Отряде подводного плавания и на кафедре физиологии Военно-медицинской академии. После целого ряда не всегда проходивших гладко испытаний и необходимых усовершенствований был создан вполне удовлетворительный индивидуальный дыхательный аппарат «ИСА». В дальнейшем аппараты ЭПРОН и ИСА были объединены и усовершенствованы. Таким образом появился аппарат «ВМА-Э1», нашедший широкое применение как надежный легководолазный и спасательный дыхательный прибор.
Для решения физиологических проблем в 1935 г. создается Постоянная комиссия по подводной физиологии и медицине при АН СССР под председательством [34]. Ученые выполнили ряд фундаментальных разработок в области физиологии водолазного труда, что позволило значительно усовершенствовать рабочие и лечебные таблицы декомпрессии, научиться предотвращать специфические водолазные заболевания [51] (рис. 40, 41). Успеху дела способствовало и то, что ведущие ученые , и другие самостоятельно погружались под воду (рис. 42, 43).
Для испытания новых видов водолазного снаряжения, подводной техники, проверки таблиц декомпрессии и увеличения предельных рабочих глубин была подобрана экспериментальная группа водолазных специалистов и водолазов-глубоководников. В нее вошли: , , , , и другие. С этими именами связаны все мировые достижения 30-40-х годов (рис. 44).
За время своего существования ЭПРОН поднял 450 кораблей и судов, многие из которых были восстановлены. В 1941 г. ЭПРОН вошел в состав ВМФ, а с 1942 года он был переименован в Аварийно-спасательную службу ВМФ. Для судоподъема было создано Главное военно-речное управление, после войны переданное «Подводречстрою» Минречфлота. В 1956 г. функции основной судоподъемной организации были переданы в Министерство морского флота, отряды которого, как и отряды «Подводречстроя», существуют и поныне на всех бассейнах страны, хотя и стали финансово независимыми от головных организаций.
В годы, именуемые годами застоя, водолазное дело в стране было разобщено по различным ведомствам. «Совсудоподъем» Минморфлота, «Подводречстрой» Минречфлота, АСС ВМФ, водолазные службы Минрыбхоза, Мингазпрома... Службы имели свои подразделения – отряды по всей стране. Ведомственные задачи водолазы решали, однако снаряжение, оборудование и технология оставляли желать лучшего. Валюта на импортное снаряжение либо не выделялась совсем, либо выделялась недостаточно. Отечественные заводы с трудом справлялись с военными заказами и отказывались от гражданских. Все приходилось «доставать» и «выбивать». Зачастую использовалось снаряжение, списанное из армии. Ручные и механические инструменты практически не выпускались. Крупные организации налаживали мелкое производство «для себя». Водолазные нужды огромной страны обеспечивали всего несколько заводов: гидрокостюмы, комбинезоны и водолазные рубахи выпускал ярославский завод «Резинотехника», шлемы для вентилируемого снаряжения и водолазные фильтры – 28-й военный завод под Ленинградом. Дыхательную аппаратуру изготавливали на заводе «Респиратор» (г. Орехово-Зуево: все АВМы, кислородные приборы и насосы) и на Ворошиловградском (ныне Луганском) заводе горноспасательной аппаратуры (Украина, АСВ, Юнга). Теплое водолазное белье производили в Загорске (ныне Сергиев Посад). Причем, как и большинство советских заводов, производили они не то, что было необходимо водолазам, не то, чем пользовались во всем мире, а то, что могли изготовить. Никакого выбора не было и не могло быть. Акваланг или гидрокостюм либо были, либо нет. Водолазная станция в комплекте или нет. То, что поступало с заводов, часто требовало значительной доработки или доукомплектации. Вообще снабжение осуществлялось под девизом «не хочешь, не бери»...
Старшина водолазной станции из Владивостока похвалился: мол, повезло – получил новый водолазный катер (ВРД), и показал фотографию. На ней – стоящий на платформе «голый» корпус катера, внутрь которого сложены все его устройства и механизмы. Вот таким конструктором «сделай сам водолазный катер» порадовали дальневосточных водолазов заводчане.
Это не значит, что необходимые работы не выполнялись. Выполнялись. За счет энтузиазма и умения людей. Водолазные отряды сами изготавливали все, что нужно для решения очередной «народнохозяйственной» задачи. Водолазам, а тем более старшинам станций и водолазным специалистам, приходилось быть мастерами на все руки. Собственно примитивность и недостаток водолазного снаряжения и оборудования и, как следствие, примитивные технологии и обусловили отставание отечественного водолазного дела.
Все разрозненные организации объединяли гражданская водолазная школа, кабинет водолазно-медицинской экспертизы, открытые в 60-е годы в Москве, и Единые правила охраны труда на водолазных работах, введенные в действие в 1965 г. Школу возглавили старейшие водолазы страны: Анатолий Петрович Лойко и Иван Иванович Ребинок (рис. 45). Последний являлся также составителем первых Единых правил...
Уже упоминавшийся нами доктор рассказал один из эпизодов, связанный с работой под водой: Иван Иванович участвовал в подъеме линкора «Новороссийск». Однажды ему поручили «ответственное» задание: из штабной каюты поднять судовую печать и бронзовую фигурку древнего воина, стреляющего из лука. Это был подарок югославских моряков. Изучив схему расположения судовых помещений огромного линкора, Иван Иванович через заваленные оборудованием отсеки без света (!) нашел штабную каюту, на ощупь сломал разбухшую от воды дверь и отыскал и печать, и фигурку воина. В это время прекратилась подача воздуха. Телефонной связи не было, а сигнальный конец несколько раз обогнувший различные препятствия был бесполезен. Не теряя времени, Ребинок ринулся по шлангу назад. Далее из письма Ивана Ивановича: «... задыхаясь, искры из глаз, я перебирал руками шланг, пока не уткнулся в металлический ящик пережавший его. Уперся плечом, не помня себя, сдвинул тяжеленный ящик и... глубоко вздохнул. На берегу такой же ящик я не смог даже пошевелить...». Так и работали наши герои – водолазы. Без связи, без света... Ответственностью и энтузиазмом россиян во все времена компенсировались и недостатки техники, и некомпетентность руководства, и примитивность снаряжения.
В 1966 г., в Москве был организован Центральный кабинет водолазно-медицинской экспертизы. Конечно, водолазы и до создания кабинета проходили медицинскую комиссию, однако ведомства, использующие их труд, были разобщены, а портовые поликлиники, также освидетельствующие подводников, часто не имели специалистов по водолазной медицине.
Вновь организованный кабинет входил в состав поликлиники Южного порта. Здесь проходили первичную и ежегодную медицинские комиссии все водолазы независимо от места работы, а также спортсмены-подводники из различных клубов. Первым заведующим водолазным кабинетом был назначен Михаил Александрович Ручинский (рис. 46).
Интересна судьба этого человека. Родился в 1918 г. Перед самой войной, в июне 1941 г., окончил Военно-морскую медицинскую академию. Его сразу отправили на фронт, на Краснознаменный Северный Флот, где Михаил Александрович участвовал в обеспечении знаменитых конвоев по ленд-лизу. Затем он командовал медсанротой Геройской 5-й морской десантной бригады (мыс Петсамо), возглавлял медсанчасть флагманского линкора «Архангельск», принимал участие в нескольких секретных операциях военной разведки, так и не преданных гласности. Несколько раз был ранен. В составе сводного полка ВМФ в качестве единственного представителя флотской медицины участвовал в Параде Победы. Военные реликвии хранятся в Военно-морском музее КСФ, в Мурманске.
После войны Михаила Александровича командируют на Черноморский флот флагманским врачом с базированием на печально известном линкоре «Новороссийск». Вскоре он был переведен на экспериментальную базу в г. Феодосия, где проводились испытания нового водолазного снаряжения для выхода из затонувшей подводной лодки. На базе получает специализацию водолазного врача и лично участвует в экспериментах под водой. Во время одного из всплытий с глубины 90 м он получает травму и уходит в отставку.
Возглавив водолазный кабинет, добился централизации работы всех медицинских комиссий. Врачи различных специализаций, освидетельствующие водолазов, окончили курсы повышения квалификации в части специфики труда под водой. Теперь и окулист, и отоларинголог, и дерматолог, и другие врачи хорошо знали, какие именно заболевания присущи водолазам. На каждого водолаза была заведена учетная карта. Врачи и физиологи получили возможность наблюдать за здоровьем человека в течение всей водолазной практики – от водолазной школы до пенсии.
Если «головой» кабинета был Михаил Александрович, то его душой, несомненно, была Александра Дмитриевна Миридонкина – ассистент и медсестра . Она знала всех водолазов, ездила по отрядам и на местах помогала наладить работу медсанчастей и рекомпрессионных камер, участвовала в лечении сложных водолазных заболеваний (рис. 47).
В 70-х годах водолазный кабинет был переведен в Нагатинскую линейную больницу на водном транспорте, где существует по сей день. Помимо медицинской комиссии, водолазы получили возможность стационарного обследования.
Тяжело заболевшего заменил молодой врач Владимир Иванович Котляров. О его подготовке Ручинский позаботился заранее. Помог выпускнику 2-го Московского мединститута поступить в специализированную аспирантуру, в Научно-исследовательский институт гигиены водного транспорта, где в те годы находился центр гражданской водолазной медицины и спецфизиологии. К сожалению, рано ушел из жизни (рис. 48).
С 2000 г. водолазный кабинет возглавил опытный врач Павел Владиславович Добрынин (рис. 49).
И Михаил Александрович Ручинский и Владимир Иванович Котляров вместе с другими врачами водолазно-медицинской комиссии очень многое сделали для водолазов. Некоторым они помогли избавиться от острых и хронических заболеваний, иным спасли жизнь.
Собранные в водолазном кабинете материалы были обработаны известными учеными и . Проведя анализ состояния здоровья и динамики заболеваний у водолазов различных групп в сравнении с состоянием здоровья представителей других профессий, работающих на морях и реках, специалисты выявили прямую связь острых и хронических заболеваний у водолазов с воздействием неблагоприятных факторов гипербарической и водной среды. Обнаружена прямая корреляция уровня заболеваний с возрастом, глубинами погружений и количеством подводно-спусковых часов. Среди других заболеваний преобладали патология сердечно-сосудистой и нервной систем. Многократные декомпрессии вызывают аэротромбоз мелких сосудов, что приводит к нарушениям не только в опорно-двигательном аппарате (это отмечалось и предыдущими исследователями), но и в жизненно важных органах: сердце, печени, поджелудочной железе, вызывая развитие микроинфарктов и дегенеративных изменений тканей. И это только начало исследований. Впереди по мере накопления фактического материала – новые находки и открытия врачей и физиологов.
Водолазная медицина и спецфизиология и в Кронштадской водолазной школе, и во времена ЭПРОНа, и в «годы застоя» были на высоте. И когда сейчас говорят о «большом заделе» в отечественном водолазном деле, имеют в виду именно пионерские разработки наших медиков и физиологов.
Впервые на необходимость изучения физиологических явлений, связанных с погружением человека под воду, обратила внимание газета «Санкт-Петербургские ведомости» в 1729 г. [52]. В 1761 г. врач Гуммерт выпустил в России книгу «Рассуждения о спасении утопших», а в 1820 г. работавший в России врач Гомель собрал сведения о заболеваниях водолазов и кессонных рабочих и обнаружил у них невралгию при выходе из воды. Это было первое описание кессонной болезни.
В конце XVIII – начале XIX веков всемирную известность получили работы врачей Кронштадской водолазной школы , , ВП. Анина и других. Внесли свой вклад в развитие понимания физиологии человека под водой знаменитые российские ученые и . Эстафету времени перехватили в ЭПРОНе и , вошедшие в уже упоминавшуюся нами Комиссию по аварийно-спасательному делу во главе с . В 1940 г. была создана специальная баролаборатория на кафедре физиологии Военно-медицинской академии и начата подготовка водолазных врачей, а в 1945 г. образован Научно-исследовательский институт аварийно-спасательной службы ВМФ, ныне известный как 40-й Государственный научно-исследовательский институт МО РФ. Именно он стал центром исследований в области подводной физиологии и водолазных технологий. Об успехах и достижениях наших медиков и физиологов мы расскажем ниже.
ПОДВОДНЫЕ АППАРАТЫ
ВСЕ НАЧИНАЛОСЬ С ГИДРОСТАТОВ
Многие изобретатели пытались защитить водолаза от агрессивной внешней среды, оградить его от гидростатического давления, неограниченно увеличив глубину погружения. Впервые это удалось англичанину Лесбриджу 285 лет назад он построил машину «для спасания вещей, погибших в море» (рис. 50). Это был первый в мире «жесткий» скафандр, рассчитанный на атмосферное давление внутри. По его заказу бондарь изготовил бочку с двумя отверстиями для рук и одного для стекла - иллюминатора. Когда руки продевались в дыры и герметизировались манжетами, надевалась головная часть, привинчивающаяся к бочке винтами.
Лесбридж «лежа в машине, все время на груди, много раз проводил под водой до шести часов (что весьма сомнительно прим. авт.), возвращаясь на поверхность только за получением свежего воздуха, накачиваемого при помощи мехов, и оставаясь потом под водой до 34 мин на глубинах до 20-24 метров».
За три года использования своей машины Лесбридж произвел несколько сотен спусков «осматривая затонувшие суда и спасая с них ценные вещи».
Много лет спустя известный водолаз Роберт Стенюи создал копию скафандра Лесбриджа и успешно опускался на небольшие глубины.
«Машина Лесбриджа» стала прототипом всех устройств для водолаза, имеющих прочный корпус. С 1882 г. братья Корманьоль, итальянец Рестуччи, американец Ливитт и, наконец, Нефельд и Кунке создали множество неуклюжих, но работоспособных конструкций (рис. 51, 52). Они стали предшественниками современных нормобарических скафандров.
В 1911 г. американец Ганс Гартман решил, что для выполнения поиска и осмотра под водой водолазу не нужны неуклюжие стальные руки и ноги, и создал первый в мире аппарат, названный гидростатом, – стальной клепаный цилиндр с иллюминаторами и люком с прочной крышкой. Как и всякий гидростат, он опускался под воду на прочном стальном канате, имел замкнутую систему обеспечения и светильники на аккумуляторах. Впоследствии гидростаты снабдили кабель-тросами для передачи энергии и связи. Балластная цистерна и отделяющийся груз обеспечили гидростатам возможность самостоятельно всплывать при запутывании кабель-троса.
Близ Монако Гартман погрузился на глубину 640 м, открыв эру привязных аппаратов. Подобная глубина в то время никем не была достигнута.
Идею Гартмана развил российский инженер . В 1923 г., по заданию ЭПРОНа он сконструировал и построил на одном из московских заводов гидростат на трех человек (рис. 53). Аппарат был рассчитан на глубину 120 м и имел систему жизнеобеспечения, телефон, светильники и выдвигающиеся манипуляторы для работ за бортом. С помощью гидростата Даниленко был найден легендарный «Принц» (названный в народе «Черным принцем»), был накоплен уникальный опыт применения подобных аппаратов для поиска и осмотра затонувших объектов. Именно из этого гидростата основоположник геологии моря Мария Васильевна Кленова впервые наблюдала дно моря и работу дистанционной трубки для взятия проб грунта, положив начало регулярным исследованиям из подводных аппаратов.
При всех своих достоинствах гидростат Даниленко имел большой недостаток – был слишком тяжел и требовал специального спуско-подъемного устройства. Поэтому одному из инженеров ЭПРОНа поручили изготовить новый аппарат, пригодный для размещения на обычных судах и рассчитанный на большие глубины. Талантливый конструктор блестяще справился с поставленной задачей. В 1927 г. под его руководством был построен гидростат, рассчитанный на одного наблюдателя (рис. 54). С его помощью ЭПРОНом были найдены и обследованы затонувшие суда на Балтийском и Черном морях.
В 1944 г. Каплановский усовершенствовал свою конструкцию. Его новый гидростат ГКС-В (рис. 55) для погружений на глубину до 400 м был создан по заказу аварийно-спасательной службы флота, но использовался и учеными. С помощью ГКС-В были собраны уникальные сведения о жизни рыб, строении и форме косяков. Из ГКС-В были сняты первые в стране научно-популярные кинофильмы об обитателях моря.
Оригинальной последней конструкцией гидростата стал «Север-1», разработанный и построенный в 1960 г. специально для подводных исследований (рис. 56). Аппарат успешно эксплуатировался 20 лет Полярным институтом рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО). На «Севере-1» отработаны методы исследования морей и океанов, он стал предвестником новой науки – гидронавтики [16, 20, 25].
Целую серию гидростатов построили в нашей стране для аварийно-спасательной службы флота. Маленькие и удобные наблюдательные камеры «ПК» и сейчас используются на флоте.
Российские гидростаты, появившиеся как модификация жесткого скафандра для водолаза, положили начало новому направлению подводной техники – подводным аппаратам (ПА).
Истощение органических и минеральных ресурсов на суше потребовало активно искать их в море. Это породило всплеск строительства подводных аппаратов. До 1960 г. это были так или иначе заимствованные у ВМФ и переделанные подводные лодки и гидростаты.
С 1960 г. в нашей стране начинается активное строительство специализированных подводных аппаратов. Военно-морской флот, Академия наук СССР и Министерство рыбного хозяйства проектируют и эксплуатируют их. Военные очень болезненно относятся к информации об их деятельности в этом направлении, а аппараты, построенные для ВМФ, предназначены для выполнения узких, специфических функций. Поэтому мы расскажем об их гражданских аналогах.
Итак, малые подводные лодки, а также подводные автоматы, выполняющие под водой их функции или функции водолазов, называемые в России подводными аппаратами подразделяются на обитаемые и необитаемые, привязные и автономные, по глубине погружения – на подводные аппараты для прибрежных работ (или малых глубин до 100 м), подводные аппараты средних глубин (до 1000 м) и глубоководные (свыше 1000 м).
Аппаратов, способных погружаться на глубину более 1000 м, не так много, они наиболее сложны по конструкции и не строятся большими сериями. Их основное назначение – исследовательские, поисковые и спасательные работы. Эти аппараты – главное средство постижения неизведанного.
Аппараты с глубиной погружения м наиболее многочисленны и разнообразны как по назначению, так и по конструкции. Среди них есть исследовательские, рабочие, спасательные, аппараты с выходом водолазов. Они применяются в различных областях науки и техники, связанных с изучением и освоением шельфа и материкового склона. Среди них появляется все больше специализированных рабочих аппаратов, предназначенных для различных производственных операций: подводного бурения, обслуживания нефтяных скважин, добычи полезных ископаемых.
Аппараты для глубин 100 м и менее не играют большой роли в исследовательской работе, так как на этих глубинах их с успехом заменяют водолазы. Однако туристический бум в прибрежных районах многих стран резко поднял интерес к созданию недорогих и простых в эксплуатации аппаратов для подводных прогулок.
ГЛУБОКОВОДНЫЕ ПОДВОДНЫЕ АППАРАТЫ
Глубоководные подводные аппараты (ПА) предназначены для погружений на глубины свыше 1000 м. Кроме выполнения спасательных и поисковых задач, на что рассчитаны почти все аппараты независимо от глубины погружения, «глубоководники» – исследователи непознанного [49]. Из иллюминаторов глубоководных ПА ученые впервые увидели новые виды животных. Хрупкие, причудливые беспозвоночные животные, разрушающиеся при соприкосновении с орудием лова, сфотографированы и описаны биологами. Геологи обнаружили и описали интереснейшее явление – так называемые черные курильщики – выходы термальных вод, вокруг которых кипит жизнь на безжизненном дне. Осмотрели подошву материкового склона и абиссальную равнину. Взяли уникальные пробы грунтов в этих зонах моря.
Ниже представлены шесть ПА трех типов: два из них – «Север-2» – позволяют решать прикладные рыбохозяйственные задачи, два «Пайсиса» и два «Мира» работают под эгидой Института океанологии РАН.
«Север-2» [15] построен в 1970 г. для природоохранных, океанографических и археологических исследований на глубинах до 2000 м (рис. 57, 58). При помощи аппарата возможны обнаружения и остропка затонувших объектов. «Север-2» имеет прочный цилиндрический корпус и обтекаемый легкий. Масса 40 т. Несколько движителей позволяют аппарату быстро изменять направление движения как по горизонтали, так и по вертикали, а также эффективно огибать препятствия на грунте. Благодаря специальному устройству аппарат может удерживаться (на ходу и без хода) на постоянном расстоянии от грунта. Экипаж – 5 человек. Выносной пульт управления расположен в носу, в районе иллюминаторов, так, что оператор видит грунт. «Север-2» оборудован гидролокатором и эхолотом, комплексом гидрологической и гидрохимической аппаратуры, позволяющей записывать необходимые параметры непрерывно или с нужной дискретностью.
Доставка аппарата в район работ выполняется судном-носителем «Одиссей». Для «Севера-2» на левом борту судна сделан ангар с раздвижными створками. Мощное спускоподъемное устройство, состоящее из нескольких лебедок и выдвижного моста, управляется системой автоматики и позволяет выносить аппарат за борт и ставить на воду рядом с судном. Чтобы при этом «Одиссей» не кренился, на обоих бортах предусмотрены цистерны, между которыми перекачивается вода. Вокруг ангара расположены помещения для обслуживания аппарата. Здесь все необходимое для зарядки и ремонта аккумуляторов, профилактики и подготовки системы гидравлики, зарядки баллонов сжатым воздухом, настройки системы управления, хранения приборов и запчастей. В остальном «Одиссей» сохранил все, что нужно кораблю науки: 11 лабораторий, океанографические лебедки, научное оборудование, места для большой группы научных сотрудников и гидронавтов.
Акустические приборы судна работают в режиме наведения подводного аппарата на объект. Штурман одновременно видит на приборах аппарат и цель и сообщает экипажу «Севера-2» необходимые данные для встречи: курс, глубину, скорость, пока аппарат сам по приборам или визуально не обнаружит объект. Таким образом «Север-2» – «Одиссей» представляют собой исследовательский комплекс с огромными возможностями, прелназначенный в основном для природоохранных и ресурсных исследований.
Нет океана, который за 12 лет работы не посещали оба «Севера-2» с судами-носителями «Одиссей» и «Ихтиандр». За это время было совершено 575 спусков, общее время пребывания под водой составило около 3000 ч. Типичными работами «Севера-2» стали комплексные исследования биоресурсов подводного хребта Наска в Тихом океане, где с помощью ПА изучены более 10 вершин хребта, а также учет рыбы на подводных горах тропической зоны Атлантического океана, поднятиях Дискавери и хребте Экватор.
Вот как описывает один из первых спусков "Севера-2" его бортинженер В. Неретин:
«Шторм длился больше недели. Сильные порывы ветра опрокидывали водяные валы. Огромные волны ударяли в борт «Одиссея», словно пытались сорвать створки ворот ангара, где намертво закрепленный стоял подводный аппарат. Но вот ветер стих, за ночь переменил направление, и к утру шторма как не бывало. Просто не верилось, что разъяренная стихия может быстро успокоиться.
– Ну что, подводники, дождались своего часа? – проговорил капитан, поднимаясь на мостик. – Готовьтесь, будете нырять.
Да, мы ждали этого часа, ждали и поэтому были готовы. Для нас погружения перестали быть сенсацией, ведь мы – гидронавты, а исследовать глубины – наша профессия.
Внимание! – раздалась команда по трансляции. – Судно к спуску аппарата приготовить! Все по местам!
Створки ангара уже открыты. Вода плещется рядом, за бортом видны кранцы и совсем вблизи на стальной поверхности моря белоснежные чайки. Друг за другом мы спускаемся в аппарат через горловину люка. «Ни пуха, ни пера!» – слышится чей-то восторженный голос. «К черту!» – отвечает командир аппарата и захлопывает люк. Теперь никакие звуки уже не слышны. Толстая броня корпуса – надежная защита от огромного давления, которое ожидает нас на глубине.
В аппарате нас пятеро: командир, бортинженер и три научных сотрудника-наблюдателя. Здесь свободно можно ходить, почти не сгибаясь. Через минуту мы чувствуем, как, приподнимаясь, аппарат дернулся и повис в воздухе. Медленно выдвигаемся за борт судна и опускаемся на воду. Вот и море. Оно закрывает иллюминаторы голубой водой, посеребренной пузырьками воздуха. Тут же аппарат освобождают от швартовых, мы даем задний ход и уходим от «Одиссея» на безопасное расстояние. Устанавливаем радиосвязь: «Одиссей», я «Север», прошу рекомендовать курс погружения. Пока заполняются водой балластные цистерны, получаем курс и наклонно уходим под воду. В верхний иллюминатор еще видны пролетающие чайки, а к передним иллюминатором уже плывут медузы и мальки рыб. Глубина увеличивается. По звукоподводной связи сообщаем «Одиссею», что начало погружения проходит нормально. Щелкает прибор индикации глубины, - прошли первую сотню метров. На отметке 200 включаем забортные прожекторы. Мощные световые лучи пронизывают сплошной мрак толщи воды. «Как обстановка, видите ли рыбу?» – задают вопрос сверху. – «Нет, рыба пока не обнаружена».
Все глубже и глубже вертикальные винты загоняют нас в бездну. «Глубина 500. Осмотреться в аппарате!» – подается команда. Но вот командир включил эхолот и гидролокатор. Значит, до грунта остается несколько десятков метров. Скорость погружения замедляется. За бортом заметно светлеет, дно уже близко, и там видны какие-то тени. «Треска, треска, какая крупная!» – раздается возглас наблюдателя. «А вон зубатка и окунь!» – добавляет другой.
С подходом к грунту начинается самая ответственная работа. Наблюдатели должны определять дальность видимости, ширину просматриваемой полосы дна, подсчитывать рыбу и отмечать особенности ее поведения, описывать характер грунта. Примечательные картины подводного мира снимаются на фото - и кинопленку. Рыбы у дна много и разной. Она держится в полуметре от грунта. Время под водой летит быстро. Уже исписана вся магнитная кассета, на которой отражены наблюдения, экспонированы кинопленки. Остается отобрать пробы грунта. Для этого мы останавливаемся, прижимаемся слегка к грунту, чтобы нас не сносило течением, и работаем манипулятором.
– «Север», я «Одиссей», – раздается голос капитана по звукоподводной связи, – всплывайте, ухудшается погода!
Несколько минут уходит на откачку воды из уравнительных цистерн, и мы устремляемся вверх.
На поверхности уже разыгрались большие волны. Они подхватывают всплывший аппарат. «Одиссей» спешит издалека, держа с нами связь по радио. При такой волне опасно швартоваться, но он точно подходит к аппарату с наветренной стороны левым бортом, где расположен ангар, поднимает нас, и теперь нам не страшны никакие волны – мы, как говорится, у себя дома».
По техническому заданию Института океанологии РАН канадской фирмой «Хайко» были построены два ПА: «Пайсис-7» (1975 г.) и «Пайсис-11» (1976 г.) (рис. 59). Эти ПА предназначались для изучения физических параметров воды, а также геологии, биологии и химии океана. Значительная часть аппаратуры, например совмещенная с телевидением 24-канальная система сбора регистрации данных, микропроцессорная система навигации по донным маякам-ответчикам с дисплеем отображения реального движения аппарата и другая, была закуплена дополнительно и смонтирована уже на готовых аппаратах во время их ввода в практику исследований Институтом океанологии. За строительством аппаратов и соблюдением всех требований заказчика наблюдали два ведущих специалиста РАН по подводным исследованиям, профессора И. Михальцев и А. Сагалевич [50].
Оба аппарата имеют одинаковые технические характеристики – длина 7 м, ширина 3 м, высота 3,7 м. Масса 10,5 т. Рабочая глубина погружения 2000 м. В прочном корпусе – обитаемой сфере с внутренним диаметром 2м – размещается экипаж из трех человек: командир подводного аппарата, бортинженер и наблюдатель – научный работник или специалист в той области, по программе которой совершается погружение. Командир сидит или полулежит в середине, слева от командира – бортинженер, справа – наблюдатель. Перед каждым довольно большой иллюминатор, над ним закреплена подушечка, о которую можно опереться головой.
Система жизнеобеспечения, как и на большинстве зарубежных ПА, включает в себя баллоны с кислородом, дозаторы-расходомеры, патроны для поглощения углекислого газа и газоанализаторы. Эта система весьма неудобна тем, что требует постоянного контроля и неустойчиво работает даже при незначительном изменении давления в обитаемом корпусе. Все же российские ПА снабжены простейшей в эксплуатации системой, практически не требующей контроля, работоспособной независимо от объема обитаемого корпуса и давления в нем. Для приведения ее в действие из герметичного ящика извлекаются специальные пластины размером с лист писчей бумаги и устанавливаются в каркас, как тарелки в посудомоечную машину. И все. Через некоторое время пластины заменяют. Опытный гидронавт даже не будет делать газоанализ – одного взгляда на пластины достаточно, чтобы с необходимой точностью оценить газовый состав в ПА. Вся тонкость в разработанных нашими учеными пластинах – вещество, из которых они состоят, поглощает углекислоту и выделяет кислород в необходимой пропорции.
Для осуществления погружения и всплытия имеются цистерны главного балласта, продувающиеся сжатым воздухом, цистерны стабилизации и дифферента, вода в которые подается или откачивается насосом. Движение ПА со скоростью до 2 уз. обеспечивают два реверсивных двигателя, расположенные по бокам.
При пилотировании ПА «Пайсис» используют совместно двигатели, позволяющие перемещать его в любом направлении, и систему балласта при перемещении по вертикали. Система водяного балласта незаменима при работе над илистым дном или на склонах, так как струя от двигателя поднимает ил, что ухудшает видимость и делает плавание небезопасным.
Для ориентации в пространстве оба аппарата снабжены эхолотами, гидролокаторами и гидроакустической системой, позволяющей определять координаты аппарата по спутниковой навигации.
В комплекс оборудования входят два манипулятора – высокоподвижный и малоподвижный. Высокоподвижный манипулятор имеет шесть степеней свободы и копирует движение человеческой руки. Гидронавты с его помощью поднимают и складывают в специальный бункер пробы грунта, а с помощью прикрепленного к нему сачка захватывают образцы флоры и фауны. Малоподвижный, но мощный манипулятор может быть использован для установки на нем бурильного устройства для взятия проб твердого грунта или для подъема предметов массой до 100 кг.
С помощью «Пайсисов» проведен широкий комплекс океанологических исследований и получен большой объем научных данных в области морской геологии, биологии, гидрофизики и т. д. Изучение рифтовых зон озера Байкал, Красного моря, хребта Рейкьянес и Аденского залива позволило установить закономерности развития океанических рифтов.
Особенно интересны работы аппаратов «Пайсис» на озере Байкал [46]. Здесь они погружались на дно озера – 1620 м. Это глубочайшее пресноводное озеро возникло 20-25 миллионов лет назад в результате разломов земной коры. Обычно озера не живут дольше пятидесяти тысяч лет. Накопление за миллионы лет рыхлых отложений не ведет к обмелению Байкала, коренное дно его постепенно опускается, – разлом не стареет. Обычно это происходит только в океанах.
«Хороша байкальская вода, но нам она принесла много хлопот», – рассказывает командир одного из «Пайсисов», известный ученый и гидронавт Александр Подражанский. – «Пайсис» рассчитан на эксплуатацию в океане, в «тяжелой», соленой воде, поэтому имеет дефицит плавучести около.400 кг. Этот дефицит удалось ликвидировать, только максимально облегчив ПА. Пришлось снять часть тяжелого оборудования и некоторые приборы. Но и после этого оказалось, что погружение ПА в байкальской воде должно проходить с минимальным приемом водяного балласта. Его величину приходилось подбирать интуитивно, так как она составляла немногие килограммы. Приходилось даже учитывать массу тела членов экипажа. К «тяжелому» исследователю добавляли двух «легких» гидронавтов.
Только за один сезон аппараты «Пайсис» совершили на Байкале 43 погружения, проработав под водой в общей сложности более десяти суток.
Подводные аппараты «Мир» (рис. 60) – самые глубоководные ПА в России. Только один процент площади океанского дна недоступен им. Получив хорошие результаты в работе с подводными аппаратами «Пайсис», ученые Института океанологии РАН решили заказать за рубежом еще один ПА. По экономическим соображениям была выбрана финская фирма «Ра-умала-Репола».
За дело взялись уже известные нам два профессора института И. Михальцев и А. Сагалевич. Их не смутило то, что эта фирма еще не построила ни одного ПА. Видимо, и фирму заинтересовала возможность попробовать себя в новом деле, используя богатый опыт эксплуатации подводной техники в России. Год ушел на разработку совместного проекта и технической документации, полтора года – на изготовление узлов и сборку. Работы были достаточно сложны, пришлось привлечь еще около 30 фирм – контрагентов. В ходе работ благодаря ряду технических идей удалось в объеме выделенного финансирования, вместо одного аппарата, построить два – «Мир-1» и «Мир-2». После всесторонних испытаний в 1987г. эти ПА были приняты в эксплуатацию, и на сегодняшний день это самые глубоководные и самые эксплуатируемые ПА в России [37].
Рабочая глубина погружения аппарата «Мир» 6000 м, масса 18,6 т. Обитаемый прочный корпус и три балластные цистерны имеют сферическую форму и изготовлены из высоколегированной стали методом литья без применения сварки. Обтекаемый легкий корпус из пластика закрывает все механизмы и устройства. По внешнему виду аппарата становится ясно, что в его разработке участвовали не только судостроители, но и авиационщики. Вряд ли оправданы для достаточно тихоходного глубоководного ПА столь зализанные формы, стабилизатор на корме, торчащие по бокам двигатели, не прикрытые даже защитными дугами. Но пусть это останется на совести конструкторов. Аппараты «Мир» получились очень интересными, лаконичными. Длина 7,8 м, ширина 3,8 м, высота 3,4 м. Экипаж состоит из трех человек. Хорошее энергообеспечение – около 100 кВт-ч – позволяет этим ПА много перемещаться и работать манипуляторами с семью степенями свободы, которых по два у каждого аппарата. Их эффективность достигается применением силовой обратной связи с микропроцессорным управлением.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
