Владимир Ажажа - Дорогами подводных открытий

• Название: Дорогами подводных открытий
• Автор: Владимир Ажажа
• Издательство: Знание
• Жанр: Научпоп
• Год: 1977

Центральная тема книги — использование подводных судов и аппаратов для изучения глубин Мирового океана. Автор, кандидат технических наук, подробно рассматривает преимущества подводных судов, обосновывает экономическую и научную целесообразность их применения в тех случаях, когда другие средства не дают эффекта. Книга написана по материалам как отечественного, так и зарубежного опыта. Одна глава книги целиком посвящена «Северянке» — бывшей боевой подводной лодке, переоборудованной в научно-исследовательское судно.

---

Ее главное преимущество — в полной независимости от внешних источников навигационной информации. Значит, подводная лодка, определив перед погружением свое место, например радионавигационным способом или с помощью навигационных спутников Земли, может плавать довольно продолжительное время, не всплывая. При этом разница между счислимым (расчетным) и фактическим местом увеличивается незначительно. Например, во время трансполярного перехода атомной подводной лодки «Наутилус» (1958 год) ошибка в расчетном месте достигла 10 миль после прохождения подо льдами расстояния, равного 1830 милям (ошибка чуть более 0,5 процента).

Другой вид современной навигационной аппаратуры — гидроакустические, иначе доплеровские лаги. Входящая в состав лага электронно-вычислительная машина вычисляет по скорости величину пройденного расстояния относительно дна. Таким образом — и это очень важно — учитываются влияние течений и боковые перемещения. Принцип действия лага основан на эффекте Доплера[8]: скорость подводной лодки измеряется по разности частот гидроакустических сигналов, излучаемых четырьмя преобразователями под углом 80 градусов к вертикали, и их отражений от морского дна. Гидроакустические лаги дают ошибки при определении малых скоростей (до 2 узлов). А это как раз находится в диапазоне экономической скорости большинства научно-исследовательских подводных лодок.

Малые лодки доставляются обычно в район исследований на борту надводной обеспечивающей плавбазы или на буксире. Когда искали водородную бомбу у берегов Испании, малые лодки перебрасывали на транспортных самолетах, а потом перегружали на борт надводного судна. Ограниченный запас энергии и плохие мореходные качества для плавания на поверхности заставляют малую лодку полностью зависеть от обеспечивающего судна-носителя. Причем спуск подлодки на воду и подъем с воды в штиль при наличии спуско-подъемного устройства не представляют трудности. Но уже при небольшом волнении перегрузочная операция перерастает в спасательную. Плавбаза должна подойти к раскачивающейся и заливаемой волнами лодке, закрепить подъемный трос, бережно поднять лодку, аккуратно поставить в гнездо на неустойчивой палубе и транспортировать к следующей точке погружения. На малых лодках численность экипажа невелика, а длительность одного погружения не превышает нескольких часов.

Естественно, что так называемой обитаемости на таких лодках большого значения не придается. Исследователи-гидронавты либо сидят как в малолитражном автомобиле, либо лежат на амортизирующих матрасах, приблизившись лицом к иллюминатору. Углекислый газ удаляется химпоглотителем, кислород из баллонов подается в атмосферу лодки через определенное время. Проблемы питания и санитарии сведены к минимуму.

Другое дело — большие подводные лодки, способные находиться под водой неделями. Тогда обитаемость становится в один ряд с оснащением научной аппаратурой и другими техническими характеристиками. Она превращается в одно из важнейших качеств исследовательской подводной лодки, поскольку прямо влияет на работоспособность экипажа. В идеале человек в герметичном корпусе лодки должен иметь возможность нормально дышать, принимать пищу, выполнять ту или иную работу и отдыхать, то есть делать все то, что он обычно делает на суше. Если квалифицировать деятельность гидронавта под водой как обычную работу в необычных условиях, то для ее нормального выполнения нужно всемерно снижать необычность окружающей обстановки. Здесь и создание нужного микроклимата, и поддержание неизменного газового состава воздуха, и снижение шумности, и рациональная организация труда, отдыха, питания и даже медицинского обслуживания. Для исследовательской подлодки с атомным источником энергии появляется еще один, пожалуй, самый важный фактор — безопасная радиационная обстановка в отсеках.

Тема эта очень обширна, и поэтому останавливаться подробно на каждом факторе невозможно. На больших лодках в этом смысле сделано многое, начиная от индивидуальных спальных мест и горячего четырехразового питания до надежной биологической защиты. Так, во время наших плаваний на «Северянке» каждый член научной группы «базировался» на свою подвесную койку в носовом отсеке. Чтобы компенсировать недостаток солнечного света, корабельный врач производил периодическое облучение каждого члена экипажа кварцевыми лампами. Но были и свои «но». Во время плавания в северных широтах температура в носовом отсеке падала до 8 градусов. Приходилось и работать и спать в меховой одежде. В научном посту «Северянки» была организована двух-, а реже трехсменная вахта у иллюминаторов и приборов (соответственно по три или по два научных сотрудника в каждой смене в зависимости от программы наблюдений). И хотя во время длительных экспедиционных походов (25–30 суток) самочувствие и работоспособность исследователей были хорошими, двухсменная вахта все-таки изнуряла. Чтобы наблюдения шли непрерывно, была отработана взаимозаменяемость. Члены научной группы овладели «смежными» профессиями.

Кстати, об этом говорит и X. Свердруп, делясь опытом плавания на «Наутилусе». Правда, там четырехчасовая вахта в две смены была установлена не для научных сотрудников (их было всего трое), а для экипажа. «Это трудное испытание команды. При четырехчасовой вахте никогда не удается спать больше трех часов подряд, и если даже за сутки получается достаточный период отдыха, то все же от этого устаешь, ходишь с красными глазами и мечтаешь о продолжительном непрерывном ночном сне». Между прочим, «Наутилус» все время находился только в надводном положении. При погружениях нагрузка (особенно психическая) на одного члена экипажа, учитывая, что команда была неукомплектована, должна была бы значительно возрасти.

Погружение подлодки — специфический вид ее маневрирования.

Погружение может быть нормальным или обычным, когда лодка спокойно перемещается в нужный горизонт глубины и скорость погружения не имеет решающего значения. При срочном погружении нужно «нырнуть» с наивозможнейшей быстротой. Третья разновидность — погружение с заданной скоростью. Например, американская исследовательская подводная лодка «Элвин» во время обычного погружения 23 августа 1965 года достигла глубины 870 метров за 93 минуты. Она шла со средней скоростью 9 метров в минуту. Всплывала быстрее — около 13 метров в минуту. Нет сомнения в том, что и погружение и всплытие могли бы быть совершены быстрее или медленнее, но это не диктовалось обстановкой. По-видимому, эта скорость устраивала исследователей, производивших наблюдения в толще воды.

Рекордное погружение «Триеста» 23 января 1960 года на глубину 10 919 метров заняло 4 часа 43 минуты, причем до глубины 7800 метров подлодка шла вниз со скоростью 0,9 метра в секунду, затем скорость уменьшилась до 0,6 метра в секунду и после глубины 9000 метров — до 0,3. В самом начале погружение было очень медленным: 100 метров за 10 минут. Затем лодка остановилась, встретив слой холодной воды. Для дальнейшего погружения пришлось «утяжелиться», выпустив немного бензина[9]. Еще через 10 минут следующий слой холодной воды снова задержал погружение. Была выпущена еще одна порция бензина. Затем через 5 минут последовала остановка на глубине 130 метров и еще через 7 минут на глубине 160 метров. Жак Пикар, совершавший свое 65-е погружение, впервые наблюдал такой «саморегулирующийся» спуск. Глубже 200 метров температура воды стала равномернее, и погружение пошло без остановок. Наоборот, здесь начало сказываться сжатие бензина, и скорость погружения все нарастала — пришлось время от времени сбрасывать твердый балласт (при погружении на каждые 915 метров «Триест» сбрасывает около тонны балласта). Эта мера позволила снизить скорость погружения перед посадкой на грунт до 0,15 метра в секунду и уменьшить силу возможного удара о дно.

Что такое срочное погружение, я узнал на «Северянке». 12 января 1959 года лодка находилась в Северной Атлантике у Фарерских островов в надводном положении. Работали оба дизеля, шла зарядка аккумуляторной батареи. В этот момент вахтенный научный сотрудник ихтиолог Б. С. Соловьев с помощью эхолота обнаружил плотное скопление рыбы. На эхограмме обозначилось большое темно-коричневое «крыло». Верхняя граница обнаруженной рыбы — на глубине 110 метров. До этого мы наблюдали в иллюминаторы только отдельные, рассеянные в толще воды экземпляры атлантическо-скандинавской сельди, и упускать случай было нельзя.

Нужно срочно было нырять в косяк, но до конца рассчитанного режима зарядки оставалось десять минут, и командир лодки В. П. Шаповалов попросил у меня, начальника экспедиции, немного повременить. Договорились на том, что лодка будет ходить над косяком пока не кончится зарядка. Включили гидролокатор и ультразвуковым лучом «зацепились» за рыбу. Но вот все готово. По команде «срочное погружение» старший трюмный поворачивает рычаг, в верхней части каждой цистерны открываются клапаны вентиляции — отверстия, через которые стравливается воздух. Вода заполняет цистерны, лодка быстро «набирает вес» и уходит на глубину. В отличие от обычного погружения для создания отрицательной плавучести вода принимается и в так называемую цистерну быстрого погружения, которая перед достижением заданной глубины продувается.