Исследование океанских глубин
Шрифт:
Создание нужных аккумуляторных батарей было одним из многих своеобразных и эффективных решений, осуществленных французами при постройке подводного аппарата. Прежде чем «Ныряющее блюдце» окончательно вступило в строй, произошло немало волнующих историй. О некоторых из них Кусто поведал в своей книге «Живое море». В период с 1960 по 1964 год «Ныряющее блюдце» около 130 раз совершало погружения, проводимые Кусто и другими учеными, осуществлявшими различного рода исследования в Средиземном море.
Расстояние от кончика одного крыла «Ныряющего блюдца» до другого 2,8 метра, конечно, если можно дать обтекателям из стеклопластика определение «крылья», бытующее в авиации. Уже одно присутствие на аппарате реактивных двигателей странно само по себе. Факт, что габариты «Блюдца» не превышают 3 метров, означает, что его можно перевозить на самолете. А это имеет первостепенное значение, когда доставлять аппарат необходимо в различные места земного шара. Прочный корпус имеет диаметр 200 сантиметров и высоту 152 сантиметра. Но с салазками высота аппарата увеличивается до 213 сантиметров. В случае, когда необходимо погрузить «Блюдце» на самолет, высоту его можно несколько уменьшить. Готовое к эксплуатации «Блюдце» весит около 3600 килограммов. Тех, кто впервые видит его, чаще всего поражают небольшие размеры. И действительно, когда вы подходите, к нему, оно кажется очень маленьким, зато внутри оно гораздо просторнее, чем можно ожидать: там вполне можно сидеть не сгибаясь. Вид аппарата в разрезе показан на рисунке.
Способ передвижения. Для передвижения под водой на «Ныряющем блюдце» установлен гидрореактивный движитель, состоящий из двух сопел, выбрасывающих струи воды, толкающие судно вперед. Электрический двигатель мощностью в 2 лошадиные силы, размещенный в прочном корпусе, приводит в движение водяной насос, от которого через V-образный патрубок по двум прочным пластмассовым трубкам диаметром 6 сантиметров, проходящим по обоим бортам, вода подается к соплам водомета. Поток воды можно направлять в ту или другую сторону или же пропускать через гидравлический плунжер, служащий рулем. Сопла установлены на «крыльях» аппарата и с помощью шестерен могут поворачиваться на 270°, от положения «горизонтально вперед» до положения «горизонтально назад». Это перемещение также осуществляется при помощи гидравлического привода. Рукоятка управления соплами, как и две остальные рукоятки управления, размещены слева от оператора. Сопла могут поворачиваться и одновременно, и поочередно. Повернув сопла в разные стороны, можно тотчас же развернуть «Блюдце» вокруг своей оси. Электромотор, основной узел силовой установки, заключен в прочный контейнер. Вращающий момент от мотора передается на водяную помпу при помощи муфты, снабженной масляным сальником, препятствующим проникновению воды. Мотор имеет две скорости — среднюю и полную — и управляется оператором с контрольного пульта. Скорость аппарата, получаемая благодаря использованию системы такого рода, естественно, незначительна, поскольку мощность выбрасываемой струи не слишком велика. Полная скорость меньше узла. Однако следует учесть, что «Блюдце» вовсе не предназначено для скоростного перемещения на большие расстояния. В сущности, оно было создано для того, чтобы человек мог подробно изучить живой мир моря и характер его дна. И скорость свыше узла чаще всего была бы излишней, поскольку аппарат не смог бы приближаться достаточно медленно к тем или иным предметам, привлекшим внимание наблюдателя, не смог бы разворачиваться и маневрировать, проникая в узкие подводные ущелья и каньоны.
Увеличение скорости осложняет задачу конструктора: возникает необходимость повысить мощность двигателя и емкость аккумуляторов, что приводит к увеличению веса аппарата, а следовательно к сложности эксплуатации. Именно эти соображения заставили конструкторов «Ныряющего блюдца» принять такие технические решения, при которых тихоходность сочетается с высокой маневренностью. При проектировании многих более современных подводных аппаратов конструкторы увеличивают радиус действия и скорость. Однако источники энергии — аккумуляторы — по существу остаются прежними, тяжелыми и громоздкими. Конструкторам приходилось всякий раз идти на компромисс: повышая скорость и автономность, они значительно увеличивают вес и размеры аппарата. Многие считают, что скорость «Блюдца», а следовательно, и радиус его действия, составляющий 2—3 мили, крайне недостаточны, но целый ряд биологов и кое-кто из геологов, с которыми я беседовал, говорят, что лишь при скорости меньше 1 узла они в состоянии рассмотреть, определить характер и сфотографировать интересующие их объекты.
Балластная система. Одним из важных условий, гарантирующих безопасность работы в подводных аппаратах, разработанных Жаком-Ивом Кусто, является наличие балласта, который можно сбросить, когда необходимо всплыть. Кусто отказался от применения механических устройств для спуска и подъема. В подводном аппарате, в отличие от классической подводной лодки, не используются балластные цистерны и сжатый воздух для их продувания при всплытии с больших глубин. Аппарат может подниматься на поверхность, если сбросить груз или откачать воду из цистерны. На «Ныряющем блюдце» используется надежная и простая система: как раз под иллюминаторами прикрепляются две чугунные чушки весом 25 килограммов каждая. Они удерживаются двумя чеками снизу и одной, подвижной, сверху; последняя соединена с поворотным механизмом. Рычаг, находящийся внутри аппарата, может поворачиваться на 45° влево или вправо. При этом освобождается сперва один груз (аппарат приобретает при этом нулевую плавучесть), а затем второй (и тогда аппарат всплывает). Когда «Блюдце» спускается на воду с полным балластом, прикрепленным к его днищу, оно приобретает скорость около 18 метров в минуту. В 15 метрах от дна сбрасывается первый груз. Регулировать плавучесть можно с помощью специальных устройств, это делается посредством приема некоторого количества воды в резервуар емкостью 45 литров или выкачиванием такого же количества. Вода поступает в резервуар под тем же давлением, какое существует на данной глубине, но, когда она попадает в резервуар, давление уменьшается. Выкачивается вода с помощью электрической помпы и ручного насоса, если помпа выйдет из строя. Аварийный груз является составной частью балластной системы, хотя, как правило, он не используется. Этот свинцовый груз весом 180 килограммов, укрепленный снизу в задней частя аппарата, сбрасывается с помощью поворотного рычага такой же конструкции, как и описанная выше. При этом рычаг необходимо повернуть почти на 360°, чтобы при случайном прикосновении к нему груз не сбрасывался.
Гидравлические устройства. Большинство операций на борту «Ныряющего блюдца» осуществляется с помощью гидравлических приводов. В гидравлической системе, которая находится внутри корпуса, при помощи насоса, приводимого в движение мотором, создается давление 70 килограммов на квадратный сантиметр. Но на случай, если электромотор выйдет почему-либо из строя, предусмотрен и ручной гидравлический насос. Всякий раз, как используется гидравлический привод, включается помпа, поддерживающая в системе нужное давление. С помощью гидравлических приводов осуществляется поворот сопел водомета, изменяется положение аппарата, производится управление манипулятором — механической рукой, а также штангой, на которой укреплен прожектор для киносъемки. Все устройства можно регулировать, кроме того, приводы гидравлической системы можно отключать при помощи клапанов — факт, приобретающий важное значение, когда в каком-то из узлов появляется течь.
Изменение положения корпуса. «Ныряющее блюдце» позволяет экипажу смотреть вверх или вниз, а также двигаться вверх или вниз по склону подводной горы. В двух цилиндрах, расположенных в носовой и кормовой частях аппарата, помещено 125 килограммов ртути: передний находится выше центральной горизонтальной плоскости, а кормовой — ниже. Таким образом, если всю ртуть переместить, скажем, в носовой цилиндр, аппарат на 30° наклонится вниз. На перемещение ртути из одного цилиндра в другой уходит около 10 секунд. Оператор изменяет дифферент с помощью гидравлики, поворотом рукоятки, укрепленной под его ложем. В экстренном случае ртуть можно вылить за борт, тогда «Блюдце» приобретает дополнительный запас плавучести около 113 килограммов.
Системы жизнеобеспечения. Под койкой наблюдателя помещена цистерна, содержащая 0,5 кубического метра медицинского кислорода, который стравливается в кабину при помощи клапана. Специальный счетчик показывает количество оставшегося кислорода. Запаса в резервуаре достаточно для двух человек приблизительно на сутки. 7,3 килограмма гидроокиси лития выполняют роль поглотителя выделяемого при дыхании углекислого газа. Гранулированная гидроокись лития находится в шести перфорированных лотках, уставовленных в различных местах кабины, чтобы наилучшим образом поглощать углекислый газ. Барометр показывает давление в кабине, так что оператор может регулировать его, постоянно поддерживая на уровне около одной атмосферы. Если давление увеличивается, оператор уменьшает приток кислорода до тех пор, пока оно не приблизится к нормальному. Благодаря вентилятору происходит циркуляция воздуха, что препятствует скоплению углекислого газа в нижней части кабины. Второй вентилятор подает воздух к иллюминаторам, чтобы они не отпотевали. Для измерения содержания углекислого газа в кабине используется специальный счетчик. Впоследствии мы установили дополнительный баллон с кислородом, чтобы увеличить продолжительность пребывания под водой до двух суток.
Аккумуляторные батареи. Снаружи аппарата по борту размещено шесть свинцово-кислотных аккумуляторов общей емкостью 105 ампер-часов при напряжении 120 вольт, служащих для освещения и питания силовой установки. Такого запаса энергии обычно хватает под водой на четыре часа. Для полной перезарядки аккумуляторных батарей требуется около 15 часов. В зависимости от режима работы и продолжительности погружения батареи при нормальных условиях обеспечивают до 100 погружений.
Навигационные приборы. Для того чтобы оператор мог вести аппарат по курсу, в его распоряжении имеется пневматический гирокомпас, такой же, какие употребляются на больших самолетах. Глубина погружения «Блюдца» с точностью около 10 метров измеряется при помощи сильфонного манометра. Более точно глубину показывает эхолот, который может измерять расстояние до поверхности воды или до морского дна. Кроме того, на ленте самописца регистрируется весь ход погружения. Излучатель эхолота можно также направлять вперед и определять расстояние до предметов в радиусе около 200 метров. Магнитофон с микрофонами для оператора и ученого позволяет записывать наблюдения, отсчеты показаний приборов, а также служит вахтенным журналом погружения.