Глубина
Шрифт:
Я так подробно описываю все эти трудности, чтобы показать, каким непростым делом было размещение заказов на зарубежных фирмах.
Мое рабочее время на Rauma Repola было заполнено с 7:30 до 16:30: обсуждение технических решений; присутствие на испытаниях отдельных узлов аппарата в камерах высокого давления, на электрических стендах и т. п.; посещение цехов, где изготавливались полусферы для корпусов; встречи с представителями фирм-контрагентов в Тампере и других городах Финляндии.
В контракте помимо аппаратов значилась поставка тренажера, на котором пилоты могли бы отрабатывать навыки пилотирования. Было решено сделать тренажер на базе деревянной сферы, которая полностью соответствовала бы обитаемой сфере «Мира» по размерам, расположению иллюминаторов, люка, аппаратурных панелей, кнопок, тумблеров, дисплеев и т. д. Саули Руохонен предложил мне проработать внутренний дизайн обитаемой сферы. Передо мной был стереотип аппарата «Пайсис», в котором я провел более 1000 подводных часов. Конечно, опыт эксплуатации даже одного из лучших в предыдущем десятилетии аппаратов не заменит порой удачной конструкторской мысли.
Я нарисовал эскиз внутреннего дизайна. Но прежде я просидел несколько суток в деревянной сфере, обдумывая свои действия как пилота в тех или иных ситуациях, делал наброски размещения панелей таким образом, чтобы в зависимости от конкретных условий было удобно управлять аппаратом, рисовал эскизы боковых лежаков, на которых должны располагаться два других участника погружения. Пришла идея разместить внутри съемное кресло, в котором пилот может сидеть в ходе погружения и всплытия и которое может раскладываться в качестве подушки, когда производятся работы на грунте: в это время пилот стоит на коленях, глядя в иллюминатор, – это самое удобное положение при управлении аппаратом. Эти многодневные размышления внутри деревянного макета и стали основой при создании внутреннего дизайна аппарата. Некоторые детали изменялись в зависимости от комплектующего оборудования, но базовая конструкция оставалась прежней.
Оглядываясь назад, я убеждаюсь в правильности принятых тогда технических решений. Все наши пилоты, работавшие на «Мирах», получали удовольствие от управления аппаратом. Ученые и специалисты, принимавшие участие в погружениях, чувствовали себя комфортно, не испытывая неудобств, которые обычно ощущали в других аппаратах из-за тесноты внутри обитаемой сферы. Много лет спустя известный американский подводник и кинорежиссер Эл Гиддингс заметил: «Ваш аппарат, Анатолий, – как номер люкс в гостинице по сравнению с другими, в которых я погружался».
Одно из важных технических решений состояло в управлении аппаратом с помощью джойстика, подобно тому, как это делается в детских компьютерных играх. В одной руке пилот держит практически все управление – главным (кормовым) и боковыми двигателями, поворотными устройствами, которые вращают эти двигатели, – и одновременно другой рукой может во время движения выполнять иные операции. Финские инженеры разработали хороший джойстик, он используется до сих пор, тогда как многие системы уже претерпели существенные изменения.
На первом этапе отливки полусфер для прочного корпуса возникали существенные проблемы: в структуре оболочки появлялись крупные, порой с куриное яйцо, газовые включения. Необходимо было усовершенствовать технологию отливки. Финские специалисты во главе с Ханну Мартикайненом – высококвалифицированным инженером, получившим образование в США, – предпринимали шаги к устранению этих дефектов. Я в свою очередь позвонил в Москву брату, тогда – профессору МВТУ им. Н. Э. Баумана, и объяснил проблему. Валерий Михайлович Сагалевич был одним из крупнейших в нашей стране специалистов по сварке тонких оболочек, лауреатом Государственных премий в этой области, автором открытия и одним из создателей клапана сердца. К сожалению, он очень рано ушел из жизни, оставив плеяду учеников – более 50 докторов и кандидатов наук. Возникшая у нас проблема была для него понятной, но требовала некоторого времени для принятия окончательного решения. Через пару дней он мне сказал по телефону: «Нужно отливать под вакуумом. Это – необычная сталь, и при стандартной отливке в структуре металла образуются газовые пузыри». На следующем совещании я передал финнам мнение наших специалистов. Две первые полусферы были отбракованы, следующие отливались уже под вакуумом. Это потребовало некоторой модернизации процесса, на что ушло более месяца, зато новые образцы были значительно лучше, но все же далеки от идеала. Всего было отлито одиннадцать экземпляров, из которых выбрали четыре лучших. Они и были использованы для создания обитаемых сфер аппаратов «Мир».
Снова обратиться к брату вынудила меня одна курьезная ситуация. Во время моего очередного визита в Москву Игорь Евгеньевич сообщил мне, что специалисты одной из советских организаций утверждают, будто применяемая для изготовления прочных сфер сталь непригодна для этих целей и что сферы разрушатся после первого же погружения аппаратов на предельную глубину. Необходимо было получить мнение авторитетных людей, разбирающихся в вопросах прочности. Валерий Михайлович был учеником академика Георгия Александровича Николаева, ректора МВТУ, и работал под его началом на кафедре сварки. Захватив чертежи сфер и таблицы с химическим составом стали, ее прочностными характеристиками и другие документы, я приехал в МВТУ. Вся привезенная мной документация была просмотрена в течение десяти минут. Тут же были произведены расчеты и сделан вывод, что никаких проблем в плане применения выбранной стали не существует. Учитывая многоцикловый режим работы сферы под максимальным давлением, рекомендовано было избегать сильных ударов и механических повреждений, что практически исключалось конструкцией аппаратов и методикой их применения. Краткого заключения, подписанного академиком Г. А. Николаевым, оказалось вполне достаточным, чтобы наши недоброжелатели больше на этапе создания аппаратов не возникали.
Каждую неделю на полдня я ездил на фирму Holming Electronics обсуждать вопросы, возникавшие относительно навигационного оборудования и подводной связи. Иногда после наших встреч менялись какие-то схемы или выбор конструктивных элементов.
Вот, к примеру, фирма намеревалась применить цилиндрические излучатели, залитые эпоксидной смолой, но уже тогда во всем мире использовались маслозаполненные излучатели с резиновой диафрагмой. Я настоял на принятии более современной конструкции. У нас уже был опыт использования излучателей, залитых эпоксидной смолой, на аппаратах «Пайсис», и мы имели с ними много проблем, поскольку эпоксидная смола под давлением растрескивалась, отслаивалась, и вода по трещинам попадала внутрь, что приводило излучатели в негодность.
Испытания модели аппарата «Мир» в масштабе 1:10 проводились в Университете города Хельсинки. Поместив модель в специальный лоток, специалисты снимали ее гидродинамические характеристики и на базе их анализа совершенствовали обводы легкого корпуса. Несколько раз я выезжал туда с инженерами фирмы Rauma Repola для согласования элементов дизайна легкого корпуса, с тем чтобы добиться возможно лучших гидродинамических свойств аппарата.
Легкие корпуса аппаратов «Мир» изготавливала фирма Baltic Yahts, строившая яхты по частным заказам. Эта фирма находилась в небольшом городке на берегу Балтийского моря. Финские специалисты предложили делать легкий корпус по принципиально новой технологии. Она базировалась на применении синтактика – глубоководного плавучего материала, который армировался с обеих сторон стекловолоконной тканью, заполненной пластичной эпоксидной смолой. Такая технология позволяла получить дополнительную (положительную) плавучесть. (Обычно же легкие корпуса глубоководных аппаратов делаются из стеклопластика и весят в воде 200–300 килограммов.) Я посещал фирму Baltic Yahts несколько раз и наблюдал, как происходит изготовление легкого корпуса в огромной форме под вакуумом, с тем чтобы удалить воздушные пузыри из синтактика.
С приобретением синтактика возникли большие проблемы. Попытки закупить его у фирм-изготовителей в США и Японии успехом не увенчались по причине эмбарго. Тогда было принято решение производить синтактик в Финляндии. Фирма Exel, расположенная в Хельсинки, специализировалась на производстве различных изделий из стеклопластика, углепластика и других пластических материалов. За рубежом закупили стеклянные микросферы, составляющие основу плавучести синтактика. Технологию цементации микросфер специальной эпоксидной смолой под вакуумом фирма Exel освоила довольно быстро, а изготовленные ею блоки синтактика не уступали по своим техническим данным изделиям лучших фирм.
Одной из важнейших частей ГОА являются аккумуляторы; от их габаритов и веса зависит общая конструкция аппарата, компоновка его систем и узлов. Поэтому выбор аккумуляторных батарей был весьма существенной задачей. Главные параметры батарей – их удельная емкость (отношение емкости к весу) и срок службы. Финские специалисты собрали информацию обо всех имеющихся типах аккумуляторов, а нами были выбраны железо-никелевые щелочные батареи, которые, несмотря на сравнительно невысокую удельную емкость, обеспечивали более тысячи рабочих циклов. Этот выбор оправдал себя: первого комплекта батарей нам хватило на семь лет эксплуатации. Позже в 1994 г. мы сменили их на никель-кадмиевые, поскольку железо-никелевые нужного типа больше не выпускались. После в установки никель-кадмиевых батарей они тоже отработали семь лет и были заменены аналогичными в 2004 году.