Глубоководные «Миры» на Байкале
Просмотров: 3274
19 Июня 2009

ВОДА И МИР
















Глубоководные

Наверное, нет в России людей, кто не видел бы кадры со дна Ледовитого океана при установке нашего флага, со дна Баренцева моря при погружении к трагической субмарине «Курск» и тем более со дна Атлантики в знаменитом фильме «Титаник» Джеймса Камерона. Все это и многое другое стало возможно благодаря глубоководным аппаратам «Мир-1» и «Мир-2», базирующимся на научно-исследовательском судне «Мстислав Келдыш». В прошлом году аппараты впервые работали на Байкале, с продолжением миссии этим летом. Мы не могли упустить случай ближе познакомиться с легендарными устройствами и тем, что и кто с ними связаны.

Погружение в историю

Еще до 50-х годов прошлого века о мировом океане человек имел только «первобытные» познания. Считалось, например, что жизнь под водой заканчивается на глубинах максимум до трех километров, и опровергнуть это визуально не было возможности. Каждые 10 метров глубины в соленой воде увеличивают давление на одну атмосферу, и никто не мог представить и предположить, что даже на дне Марианской впадины, где давление более 1100 атмосфер, жизнь все-таки существует (и первой, кого там обнаружили в 1961 году, была камбала!).

Гидросфера Земли и сейчас меньше изучена, чем космос, однако с середины ХХ века в этом направлении все изменилось. И как это часто бывает, толчком стало сугубо военное «любопытство». С 50-х годов мировые державы в борьбе за господство начинают активно развивать подводный флот, но плавать под водой «вслепую», то есть без каких-либо знаний об особенностях мирового океана, никто не хотел. Пошли заказы научным организациям по изучению, а заодно на разработку поисково-спасательных средств. Ученые охотно взялись за дело, потому что заказ военных кроме всего сулил открытия общечеловеческого масштаба, так сказать, в мирных целях. Это было начало золотого века глубоководных исследований. Сначала строили батискафы, но эти громоздкие и неудобные устройства теперь архаизм, их уже 40 лет как не делают.

Глубоководные обитаемые аппараты (ГОА) «Мир-1» и «Мир-2» относятся к более поздним и передовым разработкам (и это вовсе не батискафы, как их называют по незнанию). Они построены в течение 1985-87 годов и рассчитаны на глубины до 6000 метров, то есть в условиях давления до 600 атмосфер. Кроме них сегодня в этом классе существует всего два аппарата: японский «Шинкай» и французский «Наутил», однако по ряду ключевых параметров: энергетический запас, максимальная горизонтальная скорость, маневренность и другим, наши «Миры» их превосходят. Но, говоря «наши», надо уточнить одну вещь. По заказу Института океанологии СССР «Миры» были построены финской фирмой Rauma Repola Oceanics, но техническое задание полностью разработано нашими учеными, с их же участием строились.

И что интересно, последние 10-15 лет подобных ГОА нигде в мире уже не создавали. Делают только туристические мини-подлодки, рассчитанные на небольшие глубины. В профессиональной же среде тенденция такова — переход на так называемые аппаратные погружения, то есть при помощи роботов, управляемых с судна. Это значительно дешевле и фактически полностью безопасно для людей, а эффективность с учетом современного развития техники практически та же и даже выше.

Так что, с учетом всего, «Миры» действительно остаются эксклюзивным явлением. Более того, уникальность еще в том, что их именно два и работают они в паре, комплексно. Это дает значительное преимущество при исследовательских, поисковых и прочих подводно-технических работах, что, собственно, и сделало им богатейший «послужной список», который на сегодня не имеет аналогов и обладает многими рекордами.

В тайны гидрокосмоса

О том, где побывали и какую роль сыграли «Миры» в новой истории человечества, поведал Сергей Викторович СМОЛИЦКИЙ — старший механик ГОА и замначальника нынешней экспедиции на Байкал. Этот невысокий бородатый человек с умными добрыми глазами в качестве бортинженера неоднократно погружался на «Мирах» в толщу мирового океана и «живьем» повидал такого, что до сих пор могли видеть только единицы. По сути, таких гидронавтов сегодня в десятки раз меньше, чем космонавтов.

Надо заметить, что с появлением ГОА людей влекли не только исследования чисто научного плана. Появилась необходимость изучать затонувшие военные объекты, те же подводные лодки, ну и, само собой, такие возможности толкнули следопытов к изучению любых подводных объектов, которые имеют ценность во всех отношениях: историческую, коммерческую и даже творческую.

Можно, конечно, углубиться в научно-прикладное значение «Миров», которым принадлежит много открытий. Ведь дно океанов — это самая тонкая земная кора, и ученых здесь ожидало много интересного. Например, стало возможно наблюдать за дрейфом континентов, точнее предсказывать погоду, а также с помощью «Миров» активно изучались знаменитые «Черные курильщики» — высокотемпературные выбросы, исследование которых помогло упростить поиск рудных залежей уже на суше.

Но большинство обывателей, конечно, интересуют погружения другого рода: экспедиции к затонувшим кораблям, которые скрывают много тайн и, как известно, драгоценностей. И «Миры» здесь тоже сыграли свою выдающуюся роль. В том числе в трагических событиях нашего времени. Так, на этих аппаратах было осуществлено аж восемь экспедиций к атомной субмарине «Комсомолец», шесть из которых, что называется, по горячим следам. Тогда, кстати, парная работа «Миров» максимально показала свое преимущество, а уникальная технология таких погружений во многом определила всю дальнейшую биографию. Тогда впервые в глубоководной практике были проведены работы по герметизации носового отсека лодки — своего рода подвиг экипажей «Миров».

Вокруг «Комсомольца» была плотная морская взвесь, и пробить лобовым светом вид на корпус никак не получалось. Попросили подсветить второй «Мир». Тот подошел и так удачно «завис», что его прожекторы, направленные со стороны, хорошо осветили повреждения лодки. После этого, собственно, технологию парной работы можно было запатентовывать. К печально известному «Курску» погружались уже с опытом. Погружались на предмет изучения повреждений и с целью поднятия каких-то фрагментов, чтобы представить картину катастрофы и возможность подъема субмарины. Академик Спасский, который стал руководителем операции по подъему «Курска», потом скажет, что 80% информации для подготовки было получено именно благодаря работе «Миров».

Конечно, эти аппараты широко привлекались и к сугубо коммерческим проектам. Деятельности в этой области задавали, в том числе, золотоискатели. Масштабы, которые сулят глубоководные клады, несоизмеримы с теми, что еще можно «отрыть» на суше. Но для этого нужно не только обнаружить кладоносный объект, что в океане само по себе не просто, но еще добраться к нему и суметь вытащить ценности на поверхность. Не всегда экспедиции такого рода завершались результативно.

Так случилось при изучении японской субмарины I-52, которая, по сведениям следопытов, во время Второй Мировой перевозила в Германию секретный груз, в том числе две тонны золота. Лодку потопили американцы, и она легла в Атлантике на глубине 5300 метров. Состоятельные энтузиасты из той же Америки уже в наше время «скинулись» капиталами и организовали экспедицию, в которую наняли «Келдыш» с его «Мирами». Лодку «запеленговали» при помощи наших специалистов, нашли при первом же погружении, всю обследовали, однако «докопаться» до золота не удалось. Разрушения были незначительны, а драгметаллы если и были, то спрятаны где-нибудь в центральных задраенных отсеках, куда не только «Миры», но и вспомогательные мини-роботы проникнуть не могли. Надо было лодку резать или поднимать, но это уже другая эпопея и совсем другие средства, чего золотоискатели осилить уже не могли — стоимость работ могла превысить стоимость клада, а гарантий успеха не было.

Другая «золотая» экспедиция к затонувшей еще в начале 19 века между Багамами и Бермудами деревянной шхуне, оказалась для искателей куда успешней. «Мирам» удалось найти и поднять не только монеты, но также посуду, пистолеты, песочные часы, бутылки, секстанты, что имело музейную ценность даже выше найденных золотых и серебряных монет.

На палубе «Титаника»

Печально известный линкор «Бисмарк» — гордость Германии в 1941 году, «непотопляемый» гигант того времени и самый мощный по вооружению. Свой первый боевой выход в море совершал с целью превратить в «пыль» транспортные конвои союзников, но уже через восемь дней был потоплен в Атлантике в 1000 км от берегов Франции. «Миры» были первыми, кто спустя более полувека позволил взглянуть на этот выдающийся глубоководный памятник. В экспедиции участвовали свидетели тех событий — два спасшихся с него матроса (им уже было за 80). Они не могли сдержать слез, когда в отснятом аппаратами видеоматериале увидели знакомые очертания.

Великий Джеймс Камерон, пожалуй, пока единственный человек и режиссер, кто глубины океана неоднократно превращал в съемочную площадку, и в этом уникальном творчестве сотрудничал именно с российскими глубоководниками — никто более, в том числе американцы, помочь ему не мог. Благодаря «Мирам» он снял четыре полнометражных документальных фильма, в том числе о линкоре «Бисмарк». Что касается знаменитого художественного фильма о другом «непотопляемом» гиганте эпохи, то это заслуживает подробностей.

В своем мультиоскарном «Титанике» Камерон от начала до конца выдумал историю любви, бриллианта и найденный сейф с портретом. Но что истинная правда — это хроника гибели лайнера. «Титаник» действительно разломился на две части, а когда они достигли дна Атлантики на глубине 3700 метров, оказались друг от друга в 600 метрах. По международным правилам, сами части гражданского корабля со всем его содержимым как бы считаются местом захоронения, и тревожить это нельзя. Поднимать можно отскочившие фрагменты и те предметы, что в результате крушения остались вне корпуса.

Между разорванными частями «Титаника» образовалось «поле обломков» с кусками корабля, утварью и вещами пассажиров. Но еще до погружения сюда «Миров» поле уже изрядно подчистили. По закону, формально все это принадлежало компании, которая после крушения выплачивала страховки. Кстати, выплаты тогда оказались символическими — спасшиеся пассажиры из числа богатых сочли нужным не получать никаких компенсаций. Но даже в этом случае страховая компания стала полноправной владелицей затонувшего имущества «Титаника», хотя и чисто формально — в 1912 году люди уже могли летать и даже планировать полеты к звездам, но чтобы проникнуть в глубины океана, об этом, кроме фантастов, никто даже не мечтал.

Впоследствии права страховщиков выкупила американская фирма RMS Titanic, и когда подводный исследователь Роберт Баллард обнаружил корабль, предприимчивые американцы удачно сделали несколько погружений с поднятием множества предметов, заработав потом на организации выставок. Никаких сейфов с портретами не находили, однако судьбоносные знаки, способные вдохновить на художественные сюжеты, встречались. Так, поднимали женскую сумку, где обнаружили билет в 1 класс на пароход «Маджестик», но из-за забастовки его кочегаров билет был перебит в 3 класс на «Титаник». Пассажирка Марион Мингл утонула, поскольку ее имя среди спасшихся и подобранных пароходом «Карпатия» не значится.

Используя дуэтную работу «Миров», Камерон на глубине около четырех километров разворачивал съемочный процесс, не хуже, чем в голливудских студиях. Один аппарат плотно обвешивали светильниками, на другой монтировали камеры. Освещением режиссер руководил сам, тщательно и долго. На съемку уходило очень много времени, так что только «Миры» с их рекордным энергозапасом были способны с этим справиться. Не мог не спросить Сергея Викторовича, который погружался к «Титанику» три раза, а что все-таки человек испытывает, видя в иллюминатор погибший почти век назад знаменитый корабль? «Восхищение. Он лежит такой же величественный, каким выглядел, наверное, когда плавал».

О «Титанике» Камерон снял и документальный фильм, а также вел прямой репортаж с его борта, в том числе из помещений. Оба «Мира» стояли прямо на палубе, по коридорам корабля ходили еще и телеуправляемые мини-роботы с камерами, а сигнал уходил на поверхность по тонкому оптоволоконному кабелю.

Надо сказать, что для людей многочасовая работа в таких аппаратах имеет свои неудобства — трехместная «кабина» тесновата. Можно также представить, что все многочисленные погружения «Миров» сопряжены с риском и подразумевают мастерство пилотов. Конечно, здесь все предусмотрено на случай аварийного всплытия и обнаружения, однако техника есть техника. Внештатные ситуации были, но все удавалось решить без последствий. В общем-то, даже шторм может стать серьезным форс-мажорным обстоятельством. Есть свои допуски по высоте волны, но за время нахождения аппаратов под водой волнение может непредсказуемо усилиться. Был случай, когда сильная качка даже оголяла винты «Келдыша», а 20-тонные аппараты надо было срочно «вынимать» на борт. Боялись разбить, но опыт и выдержка победили ситуацию.

Однако предельная концентрация опыта и мужества понадобилась в недавней экспедиции на Полюс по изучению подводного шельфа. Риск был велик, опасения за успех очень серьезные. И вот почему. На темени Земли не работают такие важные приборы, как магнитный и гирокомпасы. Глубина в этом месте 4300 метров, а на поверхности океана лед, с полыньей всего около 20х70 метров. Всплыть и попасть в игольное ушко полыньи даже с ориентирами по гидроакустическим маякам — задача очень сложная. А в случае аварии подо льдом шансы выжить вообще были бы мизерные. Пилоты Анатолий Сагалевич и Евгений Черняев за эту операцию получили звания Героев России.

Так устроен мир

Всё, что приходит в голову, когда впервые их видишь в полный рост — какие же они огромные! Своей формой напоминающие не что иное, как дирижабли. В книге «Глубина» Героя России, доктора технических наук, выдающегося пилота аппаратов «Мир» Анатолия Сагалевича есть довольно подробное описание их конструкции, но в наших рамках мы ограничимся только общими данными.

Несмотря на внушительные габариты: 7,8х3,8х3 метра, сама обитаемая зона небольшая — это шарообразная капсула диаметром 2 метра, сверхпрочный корпус которой отлит из никелевой стали и представляет собой две полусферы, соединенные болтами. Остальные габариты занимает сложная «техчасть», укрытая обтекаемым корпусом из стеклопластика. Система жизнеобеспечения поддерживает в обитаемой сфере необходимый газовый состав воздуха. Управляется аппарат одним пилотом, плюс два «пассажира», специальной подготовки «по здоровью» и каких-то адаптивных мероприятий не требуется.

Скорость погружения/подъема довольно высокая: 35-40 метров в минуту, с возможностью «зависать» на любом горизонте. Конструктивная особенность «Миров» в том, что они полностью работают на водяном балласте. Сначала заполняются главные емкости (1500 литров), для создания нейтральной плавучести, а потом подключается 1000-литровая система тонкой балластировки, где объем воды и, соответственно, вертикальное движение регулируется насосами высокого давления. Это дает непревзойденную мобильность и гибкость в управлении. Другие ГОА частично используют принцип батискафов, то есть сброс твердого балласта при всплытии. У «Миров» такое предусмотрено только для аварийного всплытия: сброс из специальных контейнеров никелевой дроби, а также детали «матчасти» — в случае чего можно «отстегнуть» двигатели с винтами и кожухами, крыло, нижний блок аккумуляторов весом в тонну и даже кисти манипуляторов.

Никель-кадмиевые аккумуляторы 120 и 24 вольт обеспечивают 10-15 часов подводной работы, что в 2 и более раза дольше, чем у существующих аналогов. При том энергопотребность довольно велика: надо питать насосы, оборудование, светильники, съемочную аппаратуру и движительный комплекс во главе с кормовым двигателем мощностью 12 кВт. Горизонтальная скорость до 5 миль/час, и это тоже в два раза выше, чем у японского и французского «шеститысячников». А уж оборудованием «Миры» нашпигованы не хуже космических кораблей. Ориентироваться позволяют современные средства подводной навигации, с наблюдением траектории движения по дисплею, система гидроакустики обеспечивает беспроводную голосовую связь с судном, с помощью гидролокации можно искать на дне мелкие предметы, и еще много всего предусмотрено для научной работы, включая датчики для физико-химического анализа среды или устройства для отбора образцов. Есть световые и радиомаяки, по которым базовое судно обнаруживает аппараты после их всплытия.

Понятно, что с момента создания многое на «Мирах» поменялось: совершенствуется вся «надстройка», от средств навигации до съемочной аппаратуры. Из опыта погружений специально для исследования внутренних полостей затонувших объектов был разработан и внедрен мини-робот (или малогабаритный модуль), который управляется с «Миров» и может «уходить» от них на расстояния до 60 метров. В общем, как бы в дальнейшем не развивались технологии погружений, комплексу «Мир» еще долго суждено быть востребованным. Во всяком случае, так надеются ученые.

Байкальская миссия

На Байкале «Миры» впервые за свою историю «окунулись» в пресную воду. И с этим были связаны нюансы. Плотность пресной воды меньше, аппараты в ней потяжелели, поэтому пришлось навешивать дополнительные блоки плавучести. Кроме того, пришлось корректировать показания ряда приборов. А так, байкальская вода для аппаратов куда менее агрессивна, чем морская. В отличие от дна! Не где-нибудь, а в заповедном Баргузинском заливе «Миры» на глубине 850 метров «садились» в клубах нефтяных выбросов, а с корпусов потом пришлось счищать потеки мазута.

Вообще, экспедиция «Миры на Байкале» 2008-2009 годов была организована и финансируется частным «Фондом содействия сохранению озера Байкал» для комплексных научных исследований, и как попутная цель — поиск археологических артефактов. Прошлым летом сделали 54 погружения, этим планируется более 100. Удастся ли обнаружить сенсационные артефакты, вопрос открытый, но независимо от результатов, осенью аппараты вернутся к себе на базу, в Калининград на «Келдыш». Выделенный многомиллионный бюджет закончится, и это чудо, что из-за грянувшего кризиса программа исследований на 2009 год не была свернута.

Организация байкальской программы затратная и отнюдь не простая, как может показаться в сравнении с океаническими. Для базирования «Миров» и размещения участников экспедиции специально была обустроена баржа размерами 12х86 метров, с комфортабельными каютами. Баржу по озеру таскает буксир, но на самой барже тоже постоянно работают два мощных дизель-генератора — они обеспечивают жизнедеятельность экспедиции и заряжают аккумуляторы «Миров».

Важнейшее звено в работе «плавучей академии» — кран, которым аппараты перемещают с борта на воду и обратно. И если на «Келдыше» крановая установка стационарная и специально сконструированная, то здесь пришлось прибегнуть к использованию тяжелого, но обычного строительного автокрана с телескопической стрелой. Хотя его 100-тонная грузоподъемность как раз не означает «обычность». Та еще махина! Собственная масса 50 тонн, длина 16 метров, вылет стрелы 40 метров, шесть осей, три из которых управляемые и три ведущие, 18 колес, два дизеля — Cummins для движения по дороге и Volvo для работы стрелы, маслобак для гидравлики 1200 литров, управление компьютеризированное. Сделан по лицензии в Китае. Машинист крана — улан-удэнец Федор Фокеевич Борисов, которому не занимать опыта, но с такими «грузами» и в таких условиях работает впервые.

Самое сложное, говорит, это поднимать аппараты во время шторма. Погода на Байкале может меняться быстро, и тихая гладь озера с утра к вечеру или к ночи может прилично разволноваться. А в условиях качки «орудовать» многотонными механизмами ой как непросто. В отличие от крана «Келдыша», где между стрелой и прицепным устройством «Мира» фактически нет гибкой связки и нет условий для «болтанки», здесь на длинных тросах аппарат сильно раскачивается, завести и поставить его на платформу точно в опорные пазы бывает очень сложно.

С окончанием прошлого сезона, уже осенью, баржу доставили в Николу, сгрузили кран и аппараты. «Миры» отправились зимовать в ангар иркутского авиаремонтного завода, где для них даже сделали отдельное ограждение с охраной. С началом этого сезона все повторилось: прилетела команда из Москвы и Улан-Удэ, «Миры» расконсервировали, погрузили на могучие трейлеры и со скоростью 40-50 км/час доставили в Николу, где их уже поджидала баржа и кран Федора Фокеевича.

Василий Ларин
Фото автора и архив С.В. Смолицкого

Автомаркет+Спорт № 23/2009

тут были комменты. RIP!






Поделиться ссылкой

Автофирмы Иркутска







Весь каталог