Исследование океанских глубин
Шрифт:
Необходимым условием для погружений является превосходное здоровье. Психологические перегрузки при погружении на значительную глубину доставляют неприятные минуты даже натренированным пловцам, а в некоторых случаях приводят к роковым последствиям.
Во многих районах моря существуют слои с резко различающейся температурой. Ко всему, на большой глубине видимость ухудшается, пловец оказывается в холодной воде, что ограничивает продолжительность и безопасность погружения.
Усовершенствованные в последнее время дыхательные аппараты позволяют человеку осваивать все более значительные глубины. Легким водолазам подается смесь, гелия и кислорода по шлангам из специальных резервуаров на глубинах до 180 метров. Применяя инертный газ вроде гелия, ныряльщик может избежать наркотического действия азота и токсического эффекта кислорода. Тем не менее техника погружения становится все более сложной и аквалангисты, за исключением хорошо подготовленных и обученных пловцов-профессионалов, осваивают ее с трудом.
В начале 50-х годов, когда акваланг только стал широко использоваться в Соединенных Штатах, Кусто вместе со своими коллегами погружался на значительные глубины, подчас более 90 метров. Они вели наблюдения за жизнью обитателей моря, проникали в подводные пещеры, изучали останки затонувших судов. Во время погружений на большую глубину они подвергались переохлаждению, а также азотному наркозу и глубинному опьянению. Кроме погружений с аквалангом, Кусто на борту «Калипсо» совершал рейсы в различные участки Мирового океана с целью сбора научных данных и производства наблюдений. Именно тогда он убедился в том, что человеку необходимо научиться работать не только на поверхности моря, но и на глубинах. В своей книге «Живое море» Кусто рассказывает о том, что ему довелось испытать во время постановки буя, когда шторм, продолжавшийся десять дней, застал его в море.
«В то время как мои, матросы, находясь на палубе судна, которое бросало из стороны в сторону словно щепку, пытались поднять на борт последние салазки с установленной на них фотокамерой, я стоял на левом крыле мостика, прищурив глаза, смотрел на солнце, прыгавшее то вверх, то вниз, слышал свист ветра в ушах и думал о пережитых нами мучениях. В течение десяти дней мы выбивались из сил ради того, чтобы раздобыть несколько фотографий. Я сломал барабан лебедки, таскал за собой фотокамеру, которая, как выяснилось, была неисправна, поневоле отстаивался на якоре, целыми часами вытравливал буксировочные тросы, потерял шар-зонд и 18 000 метров нейлонового троса. Ко всему прочему, какой-то глупый кальмар помешал установить радарный отражатель. Я поклялся, что вырвусь из этой паутины тросов и распрощаюсь со свирепой злобой моря. Я все более убеждался в том, что для исследования океанских глубин необходимы обитаемые подводные аппараты, сконструированные специально для подводных работ».
Только через несколько лет Кусто смог осуществить свою мечту. Разработка «Ныряющего блюдца» была начата еще в 1955 году во Французском управлении подводных исследований. Одна из групп, находившихся в распоряжении Кусто, обосновалась в Марселе. Кусто сообщил технические требования к аппарату Жану Моллару, главному конструктору, и Андре Лабану, руководителю управления. Основное условие заключалось в том, чтобы исследователь в аппарате, обеспечивающем безопасность и комфорт, мог достичь более значительных глубин, чем аквалангист. Кроме того, наблюдатель должен иметь хороший обзор внешнего пространства, возможность фотографировать и собирать образцы пород и животных. Но прежде всего аппарат должен обладать маневренностью аквалангиста.
Конструктивно аппарат представлял собой приплюснутую сферу. Такая форма позволяет двум наблюдателям, лежа ничком, смотреть в иллюминаторы. Значительное количество оборудования и приборов было вынесено наружу, за пределы прочной сферы, чтобы аппарат обладал большей плавучестью. Так, тяжелые аккумуляторные батареи, движительная установка и детали управления были закреплены снаружи и закрыты лишь обтекателем из стеклопластика. Корпус эллипсоидной формы (максимальный диаметр 1,8 метра) состоял из двух сваренных вместе половин, изготовленных из мягкой стали толщиной 1,8 сантиметра. Он имел следующие отверстия: два конических иллюминатора диаметром 16 сантиметров, три небольшие оптические линзы с широким обзором, расположенные в верхней части аппарата, иллюминатор для кинокамеры и восемь отверстий для прохода гидравлических труб и электрических кабелей.
В 1957 году не существовало камер высокого давления для проверки прочности корпуса: в имевшихся не мог разместиться аппарат такой величины. Поэтому испытания корпуса на прочность производились в море, как это происходит и поныне при проверке крупных аппаратов вроде «Алюминаута». Предусмотренная для «Ныряющего блюдца» эксплуатационная глубина составляла 300 метров. Корпус получил обозначение DS-1 (от английского «Ныряющее блюдце»). Испытания производились с борта «Калипсо» в Кассисе (Франция), неподалеку от участка, где прежде проводили научно-исследовательские работы ученые Центра подводных исследований. Во время первых серий погружений аппарат, на котором не было людей, прикрепляли к тросу. Чтобы компенсировать вес экипажа и оборудования, в корпус поместили смычку якорь-цепи и другой груз. Корпус погружался до глубины 900 метров, причем запас прочности составлял 3—1, намного превышая коэффициент у подводных лодок, равный примерно 1,5—1. Требование высокой надежности предъявлялось ко многим деталям «Блюдца», хотя и отражало консервативный подход к решению технических задач. Но за время работ с «Ныряющим блюдцем» мы смогли убедиться в справедливости принципов, которыми руководствовались при проектировании и строительстве аппарата.
Во время погружения корпуса все шло хорошо до тех пор, пока не начался подъем. Корпус уже приближался к поверхности, но тут судно качнуло, трос, не выдержавший значительной нагрузки, порвался и желтый сфероид начал падать на дно. На глубине 990 метров корпус, получив нейтральную плавучесть, повис в воде: на ленте самописца эхолота было отчетливо видно, что он не дошел 4,5 метра до дна. Потеря корпуса была тяжким ударом для Кусто и Управления подводных исследований и новым доказательством той опасности, какую таит в себе вечно подвижная поверхность моря, где соприкасаются воздух и вода. Корпус DS-1 пролежал на дне несколько лет, и всякий раз, как «Калипсо» проходила над ним, экипаж судна «видел» аппарат все на том же месте и в том же положении, что свидетельствовало о прочности и правильном выборе конструкции корпуса. Это была одна из тех неудач, которые заставили Жака-Ива Кусто прийти к такому выводу: «Когда в море имеешь дело с тросом, можно быть уверенным в двух вещах: он или запутается, или порвется».
Прошло почти два года, прежде чем на свет появилось «Ныряющее блюдце» номер два. Аппарат был построен и подготовлен к морским испытаниям. Кусто и его помощники из Управления подводных исследований приложили немало труда к тому, чтобы DS-2 прошел нужные проверки. Как и при создании любого аппарата, работающего в совершенно новых условиях, все приходилось открывать впервые. Особенно трудной оказалась проблема аккумуляторных батарей. Сначала предполагалось, что DS-2 будет снабжен никелево-кадмиевыми батареями, имеющими небольшой вес и значительную емкость. Это было важным фактором, поскольку для перемещения аппарата, маневрирования и освещения необходимо значительное количество электроэнергии. Конструкторы мудро решили, что всплытие и подъем на поверхность не должны зависеть от наличия энергии. Хотя значительная емкость аккумуляторов и гарантировала работу ряда важных систем и устройств, благополучное возвращение обеспечивалось посредством сбрасывания балласта. При первых испытаниях никелево-кадмиевые батареи (батареи «Никад») работали с перебоями, а потом начали взрываться, с силой швыряя небольшое суденышко в разные стороны. Именно в такой критический момент был впервые проверен 180-килограммовый балласт для срочного подъема. «Блюдце» вместе с экипажем быстро и благополучно достигло поверхности. Конструкторы занялись разработкой более качественных аккумуляторов и вернулись к обычным свинцово-кислотным батареям, решив, что никелево-кадмиевые еще недостаточно усовершенствованы для эксплуатации под водой. Защитные футляры для свинцово-кислотных батарей оказались весьма простыми и прочными, более того, они безотказно работали в 1959 году и по-прежнему работают в настоящее время.
«Ныряющее блюдце» в разрезе (вид спереди).
1 — ввод кабеля, 2 — счетчик скорости течений, 3 — распределительный шит, 4 — ручной аварийный насос, 5 — эхолот, 6 — лампа мощностью 100 ватт, 7 — 150-ваттный прожектор, 8 — водяная балластная цистерна, 9 — цилиндр со ртутью для регулировки наклона аппарата, 10 — клешня механической руки, 11 — корзина для образцов грунта, 12—подсветка мощностью 250Э ватт, 13 — стробоскоп, 14 — сопло водомета, 15 — механизм вращения. 10 — стрела с укрепленной на ней подсветкой, 17 — пластмассовый обтекатель, 18 — стальной корпус толщиной 1,9 сантиметра, 19 — наполненный маслом футляр, 20 — балластный насос, 21 — отсечной гидравлический клапан, 22 — ввод гидравлического привода, 23 — осциллятор, 24 — надувная рубка.
«Ныряющее блюдце» в разрезе (вид сзади).
1 — счетчик количества углекислого газа, 2 — магнитофон (звуковой вахтенный журнал), 3 — рулевой рычаг, 4— ручка управления соплами, 5 — контактор, 6 — кормовой резервуар со ртутью, 7 — рулевой механизм, 8 — насос водометного устройства, 9 — патрубок, 10 — электромотор, 11 — выпускной клапан, 12 — приборная панель, 13 — упор для подбородка, 14 — иллюминатор, 15 — 16-миллиметровая кинокамера, 16 — гирокомпас, 17 — ксеноновый маячок, 13 — антенна.