Блюдца и блохи

В 1950 году морской офицер Жак Ив Кусто купил и переоборудовал небольшое судно. Деревянный минный тральщик «Джей 826» был построен в Сиэтле в 1942 году и продан Британскому флоту для использования в военных операциях в Средиземном море. Девять лет спустя «Калипсо» — так было названо судно — вновь спустили на воду в Антибе, на юге Франции. Зимой 1951 года «Калипсо» отправилась в свой первый кругосветный рейс. За три следующих десятилетия «Калипсо» пройдет не одну сотню миль во имя благородной цели — исследования тайн Мирового океана. Мысль о создании «Ныряющего блюдца» возникла у Кусто в 1952 году во время экспедиции «Калипсо» в Красном море. Тогда команда Кусто занималась изучением кораллового рифа. Подводные пловцы с аквалангами не могут проникнуть достаточно глубоко. Уже на глубине 65 м начинается царство глубинного опьянения, когда у аквалангистов появляется привкус металла во рту, возникают галлюцинации и человек теряет контроль над собой. Использовать громоздкие, рассчитанные на большие глубины батискафы или привязанные к судну малоподвижные наблюдательные камеры не имело смысла. Проблему разрешил бы небольшой маневренный аппарат, базирующийся на судне-носителе. В 1953 году в Марселе был организован французский центр подводных исследований. Фактически это было конструкторское бюро для проектирования подводных аппаратов для «Калипсо». В 1955 году при финансовой поддержке Национального географического общества, Фонда ЭДО и компании «Жидкий воздух» инженеры Лабан и Моллар приступили к конструированию нового подводно го аппарата. Идея Кусто, заложенная в основу проекта, заключалась в том, чтобы подводный аппарат был способен свободно перемещаться и маневрировать, давать возможность фотографировать и проводить визуальное наблюдение, собирать донные образцы и при этом быть настолько мобильным, чтобы небольшое судно могло бы транспортировать его в точку погружения. Кусто говорил Лабану: «Силовая установка и вспомогательные узлы должны, по возможности, располагаться снаружи. Таков главный урок, который нам преподал батискаф. О скорости не заботься. Она не важна для исследовательской лодки. Маневренность, подвижность, точная регулировка веса, способность парить — вот что нам нужно». В Центре подводных исследований изготовили различные варианты макетов корпуса аппарата и испытали их в аэродинамической трубе. Наиболее подходящим оказался корпус с формой сплющенного сфероида, напоминающий летающее блюдце из комиксов. Наверное, поэтому подводный аппарат получил название «Ныряющее блюдце». В 1957 году был построен первый вариант прочного корпуса. С борта «Калипсо» пустой корпус вместе с грузами был опущен лебедкой на глубину 600 м. Работа проводилась при сильном волнении; подъемный трос, не выдержав напряжений, оборвался и освобожденный корпус ушел вниз — на глубину 1000 м. Тут же радаром по трем береговым точкам были засечены координаты «Калипсо». Проведенная эхолотная съемка поверхности дна дала ряд эхограмм с характерным темным пятном в десяти метрах от грунта. Это означало, что корпус не раздавлен и висит на якоре. Корпус, выдержавший давление, превышающее в три раза расчетное, можно было не поднимать, а все усилия бросить на завершение строительства второго экземпляра «Ныряющего блюдца» в Марселе. По имени жены главного конструктора Жана Моллара Ныряющее блюдце-2 нарекли «Дениз». Корпус «Ныряющего блюдца-2» также имел форму эллипсоида, или сплющенной сферы. Вместо привычных винтовых двигателей было решено установить водометы. Сердцем аппарата являлся кормовой насос, прокачивающий воду через пластиковые трубы, огибающие прочный стальной корпус. Эти гибкие трубы оканчиваются соплами, способными поворачиваться в вертикальной плоскости и выбрасывать воду под любым углом. Пилот, меняя угол поворота сопла и ток воды в нем, может осуществить различные маневры. «Ныряющее блюдце» способно погружаться и всплывать, вращаться, поворачивать, совершать прямолинейное движение со скоростью до 1 узла. Изменение угла наклона в горизонтальной плоскости, или иначе — дифферентовка, производится путем перекачки ртути — единственного из металлов, находящегося в жидком состоянии при нормальной температуре. Ртутью заполняют носовой и кормовой балластные баки и перекачивают в нос или корму. Аккумуляторы, двигатели, система гидравлики размещены вокруг прочного корпуса и сверху укрыты стеклопластиковым обтекателем, который уменьшает сопротивление при движении под водой. Экипаж «блюдца» — пилот и наблюдатель. Сплюснутая форма корпуса не дает возможности не только встать в кабине в полный рост, но и даже сидеть в креслах. Пилот и наблюдатель располагаются каждый возле своего иллюминатора лежа на резиновых матрасах. Между лежаками пилота и наблюдателя размещен 50-литровый бак для водяного балласта. В кабине поддерживаются нормальное атмосферное давление и состав воздуха. Специальные поглотители улавливают углекислый газ, из баллонов подается кислород. Пилот окружен приборами, по которым он может контролировать давление масла в системе гидравлики, глубину, напряжение в цепях, параметры атмосферы в кабине. Эхолот, гирокомпас, пульт управления фотосистемой и магнитофоном, тумблеры включения светильников находятся на приборной доске. Прожектор смонтирован на выдвижном гидроцилиндре. В носовой части прочного корпуса находятся два конических иллюминатора для фронтального обзора, а в куполе установлены три монокулярные системы с полем зрения 180°. В аварийной ситуации, в случае отказа основных систем аппарат может подняться на поверхность, освободившись от твердого балласта. При помощи рычагов пилот может сбросить две подвешенные под днищем 25-килограммовые чугунные болванки и 200-килограммовый аварийный груз. Для отбора образцов «Ныряющее блюдце» оснащено гидравлическим манипулятором, способным сгибаться, вытягиваться, сжимать и разжимать стальную «кисть». В 1959 году в районе Пуэрториканского шельфа экспедиция на «Калипсо» с «Дениз» на борту готовилась к испытаниям аппарата. Первое погружение «блюдца» с Фалько и Молларом продолжалось всего пятнадцать минут. Аппарат был опущен под воду на тросе на глубину 24 м для проверки герметичности корпуса и работоспособности всех систем. В следующий раз аппарат погрузился на 30 м. Около часа «блюдце» находилось под водой, связанное с поверхностью лишь нейлоновым линем, на конце которого был закреплен буй. После погружения Кусто запустил по судовому радио магнитную запись бортового журнала «Ныряющего блюдца». Раздался голос Альбера Фалько: «Перекачиваю ртуть вперед... Идем носом вниз... Перекачиваю ртуть на корму. Выровнялись. Теперь идем в трех футах от дна, скорость — один узел. Эхолот работает хорошо. Зажимаю правую струю, чтобы обойти препятствие. Ложусь на песчаный участок. Легко, словно перышко. Делаю полный оборот...» Во время погружения линь зацепился за кораллы, и Фалько сумел вернуться и отцепить его от кораллового куста. Следующие восемь пробных спусков решено было проводить в проливе между островами Гваделупа и Пиджон. Перед каждым погружением аппарат тщательно взвешивался, после этого рассчитывали количество воды, необходимой для балласта, стараясь обеспечить нулевую плавучесть «блюдца» в воде. Десятитонный гидравлический кран «Юмбо» опускал «Дениз» на воду. Водолаз отцеплял его и становился сверху на аппарате, помогая перейти границу двух сред. В это время Фалько разворачивал сопла двигателей вверх и включал на несколько секунд насос. Аппарат медленно уходил с поверхности. Когда гидролокатор показывал, что до дна оставалось около 10 м, пилот сбрасывал чугунную чушку. «Дениз» мягко садилась на дно. Откачивая воду из центрального бака электрическим струйным насосом, можно было добиться нуле вой плавучести. Периодически включался масляный насос системы гидравлики. Поддержание давления масла необходимо для работы гидроцилиндров, поворачивающих сопла, механической руки и цилиндра прожектора. Во время девятого погружения произошло короткое замыкание в никелькадмиевых аккумуляторах, размещенных в стеклопластиковых боксах. Фалько пришлось сбросить «подъемный груз» для того, чтобы аппарат побыстрее поднялся на поверхность. Когда «блюдце», окутанное клубами дыма, оказалось на палубе «Калипсо», пожар попытались потушить огнетушителями. Но тщетно. Выпустив Фалько и Моллара из аппарата, Кусто потушил пожар простым способом; он встал к пульту управления «Юмбо» и опустил «блюдце» в море. На этом неприятности не закончились. В следующем погружении Кусто и Фалько опять произошло короткое замыкание. В боксах скопился газ, и они лопнули. Во время аварийного всплытия веса «подъемного груза» не хватило и пришлось сбрасывать аварийный груз. «Блюдце» с дифферентом 40° всплыло на поверхность. Команде Кусто предстояло еще много работы по доводке уникального аппарата до идеального состояния. Быть первопроходцем — дело не из простых. После изменения электросхемы и установки новых аккумуляторов «Ныряющее блюдце» было готово к погружению на 300 м. Погружение состоялось в северной части залива Аяччо, недалеко от Корсики 2 февраля I960 года. На двадцатиметровой глубине резиновый бампер спас «блюдце», когда сильные подводные волны потащили аппарат на подводные скалы. Фалько включил водометы и ушел подальше от камней на песчаный выступ. Здесь на глубине 30 м экипаж «блюдца» попрощался с аквалангистами. Кусто подумал: «Сейчас мы уйдем от вас далеко-далеко, в мир, куда вам не проникнуть с аквалангом. Вам надо скоро возвращаться на поверхность, да еще с остановкой для декомпрессии, а мы пойдем дальше вниз и будем дышать при нормальном давлении». Гидронавтам, защищенным от враждебной морской среды металлической скорлупой, не было нужды бояться огромного давления, холода и мрака. На глубине 100 м уже ничего не было видно, от видимой части спектра остался только мутный свет, пришлось включить ходовые огни. Дно ровное, песок сменился илом. Фалько посадил «блюдце» на самом краю шельфа. Дальше в темную бездну и непроглядную тьму уходил континентальный склон. Кусто писал: «Вид края шельфа рождал трепет и легкое головокружение. На батискафе я погружался намного глубже, но то было все равно, что ночной полет на воздушном шаре... С радостью мы убеждались, что «Ныряющее блюдце» с пучинами «на ты». Фалько перекачал ртуть в нос, и «блюдце», наклонившись, пошло вниз по склону. Через пару часов после начала погружения «Ныряющее блюдце» «приземлилось» на 300-метровой глубине. Кусто откупорил бутылку вина, гидронавты поздравили друг друга с успешным спуском. «Дениз» с честью выдержала испытание и могла теперь послужить науке. В серии из шестидесяти погружений в Средиземном море приняли участие морские геологи и биологи, были проведены интересные физические эксперименты. Измерения дальности видимости источника света на разных глубинах подтвердили теорию об увеличении прозрачности с глубиной. Стало ясно, что ночью планктон уходит в верхние слои воды. Магнитные записи, наблюдения, фотографии и взятые со дна образцы дали возможность открыть новые тайны океана и помогли опровергнуть некоторые данные, полученные с океанографических судов. С весны 1963 года «Дениз» совершила 25 погружений в районе Красного моря. За грядой рифов атолла Шаб-Руни команда Кусто построила целую подводную деревню -- «Коншельф-2». Для «Дениз» на глубине 10 м был установлен подводный ангар — «Морской еж». Неделями члены подводной экспедиции жили под водой, выходили из своих домов, возвращались, ни разу не поднявшись к поверхности. После этого уникального эксперимента «Дениз» стала известной во всем мире. Работа «Ныряющего блюдца» в 1964— 1967 годах была связана с заданием ВМС США. Погружения проводились у восточного побережья Северной Америки. Тогда было сделано 125 спусков аппарата. Всего же «Ныряющее блюдце» совершило более тысячи погружений. Об одном из погружений Жак Ив Кусто рассказывает в своей книге «Чтобы не было в море тайн»; «Калипсо» в то время стояла на якоре у острова Сокотра, расположенного в северной части Индийского океана: «Мы с Фалько втискиваемся в «блюдце». Пока он тщательно задраивает люк, я налаживаю подачу кислорода, включаю воздухоочистительную систему, проверяю аккумуляторы и давление масла, снимаю показания гироскопического компаса. Затем я сверяю наши часы, и Фалько включает магнитофон. Мы вытягиваемся ничком на поролоновых матрасах, длина которых рассчитана так, что голова наблюдателя оказывается как раз перед иллюминатором. Внутри «блюдца» стоит негромкий, ровный гул, как на заводе. Одни моторы работают непрерывно, другие автоматически включаются и выключаются под щелканье реле. Несколько секунд мы плавно качаемся в воздухе, но вот «блюдце», с чуть слышным всплеском, словно шелк прошелестел, ложится на воду. Почти сразу замечаю двух акул, которые кружат неподалеку от нас. Христиан Бонничи, провожающий «блюдце» под воду, выполняет обычные операции, не спуская глаз с акул. Сперва протирает плексигласовые иллюминаторы, потом по сигналу Фалько забирается на крышу «блюдца», чтобы отключить телефон и отцепить последний нейлоновый линь, соединяющий нас с внешним миром. Медленно начинаем погружаться. Эхолот четко рисует кромку рифа на глубине 90 м. Несколько минут, и мы уже приземляемся на серой площадке, выстланной илом и щебнем. Фалько сбрасывает 25-килограммовую чушку, обеспечившую погружение, и для полного равновесия откачивает несколько литров воды. Затем он пускает наш главный движитель — двойной водомет, сопла которого выбрасывают назад мощные струи воды, и мы идем на юг, где склон всего круче. На глубине около 140 м погружение прекращается, «блюдце» застывает на границе между двумя слоями воды, словно оно легло на дно. Здесь проходит рубеж между теплым поверхностным слоем и более холодной глубинной водой, а чем вода холоднее, тем она плотнее, вот она нас и держит. Можно сразу продолжить погружение, добавив немного воды к нашему внутреннему балласту, но мы предоставляем самой природе внести поправку за счет охлаждения «блюдца». Температура понижается с 32 до 25°. И вот уже сила тяжести снова увлекает нас вниз. На глуби не 250 м пустынная вертикаль кончается. Скала изборождена широкими трещинами, они кишат красными рыбинами весом до 2,5-3 кг, попадаются и здоровенные груперы. Приземлившись на уступе шириной около Юм, делаем остановку, чтобы рассмотреть окружающую нас фауну. Камни усеяны причудливыми ракообразными длиной около 20 см, которые помахивали клешнями почти такой же длины. За стаями креветок и не рассмотришь стенки обрыва. Незнакомые нам рыбы выходят из несчетных нор, словно желая рассмотреть нас поближе. Одни ярко-красные, другие — в розоватолиловую и желтую крапинку, третьи — в коричневую и белую вертикальную полоску. А ровное дно — ил и детрит — насколько хватает глаз, покрыто тысячами, миллионами крабов. Снова пустив водометы, идем вдоль подножия скалы на восток. Куда ни погляди, грунт устилают копошащиеся, брыкающиеся, переплетенные между собой крабы величиной с кулак. Это массовое скопление явно связано с брачной порой. Почти целый час мы с Фалько скользим над этим живым ковром, иногда ненадолго останавливаясь, чтобы понаблюдать за повадками крабов. Вдруг Фалько восклицает: «Глядите, капитан! Налево!» Прильнув к иллюминатору, напрягаю зрение. Из пучины в нашу сторону медленно поднимается какой-то неясный силуэт... Акула, но какая акула — огромная до неправдоподобия. Идет прямо на «блюдце», как будто ослепленная нашими фарами. Пораженный чудовищными размерами, в первую минуту не могу даже ее опознать. Она, наверное, вдвое длиннее нашей маленькой подводной лодки и весит не меньше полутора тонн. Чудовище закладывает широкий вираж вокруг нашего «блюдца». Но оно неточно рассчитало курс, и нас сотрясает мощный удар хвоста. Конечно, нам за стальной броней ничего не грозит, и все-таки не очень приятно, когда тебя на глубине почти трехсот метров теребит такой исполин. Огромная бестия продолжает кружить в свете наших прожекторов. Невольно любуюсь ее мощью и грацией — сила быка в соединении с гибкостью змеи. Различаю по бокам головы по шести жаберных щелей, это помогает опознать мне Hexanchus griseus, которую иногда называют коровьей акулой. Шестижаберную акулу наблюдали очень редко, очевидно, потому, что она держится на большой глубине, лишь иногда поднимаясь к поверхности. Вот она опять толкает «блюдце» — должно быть, нечаянно; во всяком случае после этого столкновения акула, словно испугавшись, сильно взмахивает хвостом и исчезает в темной пучине». Идеи Кусто были воплощены еще в трех подводных аппаратах, прототипом которым послужил SP-350, уже знакомый нам как «Ныряющее блюдце». В 1966-1967 годах были построены два двухместных аппарата SP-500, получивших прозвище «морские блохи». SP-500 — улучшенный вариант SP-350. Носовая часть легкого корпуса значительно уменьшена, это позволило аппарату подходить к вертикальным стенкам на расстояние менее метра. Корпус «блохи» изготовлен из листовой стали. Его вес — около 1,5 т. В верхней части корпуса находится люк. У малого иллюминатора устанавливается 16-миллиметровая камера. Два иллюминатора диаметром по 130 мм предназначены для пилота и наблюдателя. У «блохи» есть сбрасываемый свинцовый груз весом 50 кг. До начала погружения в балластную цистерну заливают около 30 л воды. Регулировка дифферента в пределах 30° осуществляется перекачкой ртути. Общий вес аппарата около 4 т. На глубину до 3 км погружается построенный в 1970 году трехместный аппарат SP-3000 — «Сиана». Небольшое судно может транспортировать этот достаточно легкий аппарат. Корпус «Сианы» сделан из 30-миллиметровой стали. В корпусе — три иллюминатора. Экипаж аппарата — пилот и наблюдатель. От аккумуляторной батареи питаются два погружных асинхронных двигателя мощностью по 3 л. с. каждый. Для получения переменного тока установлены два статических тиристорных преобразователя. Перед каждым погружением на аппарат вешается съемный груз — балласт весом 150 кг. При всплытии груз сбрасывается и аппарат приобретает положительную плавучесть, обеспеченную синтактиком — пеноматериалом с твердым наполнителем. В жидком состоянии пеноматериал может принимать форму любого объема. Затвердевшие блоки пеноматериала устанавливаются в свободные полости под легким корпусом аппарата. Уравнительная система «Сианы» состоит из четырех титановых балластных цистерн и набора небольших свинцовых пластин. Аппарат может получить положительную плавучесть 600 кг, если пилот выкачает ртуть для дифферентовки в воду и сбросит аккумуляторную батарею. Для случая аварийного выхода при сильном волнении на поверхности предусмотрена пневматическая рубка, ограждающая входной люк. Аппаратурный комплекс SP-3000 представлен фото- и кинокамерами, эхолотом, гидролокатором, самописцем, записывающим глубину и температуру воды, мощными световыми приборами, радиостанциями и радиомаяками. Манипулятор «Сианы» способен поднять и уложить в бункер 20-килограммовый груз. В 1973-1974 годах судно-носитель «Норуа» с «Сианой» на борту принимало участие в совместной франко-американской экспедиции «ФАМОУС». Батискаф «Архимед», подводные аппараты «Алвин» и «Сиана» совершили 51 погружение в районе 37° с. ш. Срединно-Атлантического хребта. В результате подводных работ аппараты прошли более 90 км по очень сложному рельефу, сделали 23 000 фотографий и собрали геологические образцы, общий вес которых составил 2 т. Впервые ученые получили доказательства перемещения литосферных плит вдоль границы между Американской и Африканской платформами. Во время одного из погружений «Сианы» гидронавты наткнулись на склоне подводного холма на залежи руд железа и марганца, так было открыто древнее гидротермальное месторождение. Правда, надо сказать, что из трех подводных аппаратов меньше всего везло именно «Сиане». Об этом говорит и количество спусков, совершенных «Сианой», — 15. На долю «Сианы» досталось наибольшее число технических неисправностей и повреждений. В основном это касалось двигателей французского аппарата; их частые отказы приводили к преждевременным всплытиям. Однажды произошла авария прямо на палубе «Норуа». Экипаж — Кьенци и Ле Пишон — находился в аппарате, подвешенном на кране. Резкие, неожиданные удары волн в борт «Норуа» сильно раскачали аппарат, захваты выскальзывали из рук матросов, в конце концов лопается скоба и девятитонное «блюдце» становится совершенно неконтролируемым. Попытка поставить аппарат на кильблоки закончилась тем, что массивные кильблоки разлетелись на куски, а «Сиана» днищем врезалась в палубу «Норуа», при этом из бункеров высыпалось 150 кг балластной дроби. С огромным трудом, подскальзываясь на перекатывающейся волнами дроби, матросы зафиксировали взбесившийся аппарат и только потом вспомнили об экипаже, все это время находившемся внугри «Сианы». Ничего страшного не произошло. Обшивка «Сианы» не пострадала, погнулся лишь баллер. Через четыре года «Сиана» снова работала вместе с «Алвином». Подводные работы велись в рамках международного проекта «РИТА» в районе 21 с. ш., там, где находится Восточно-Тихоокеанское поднятие и на Галапагосском рифте. И здесь было доказано, что океанское дно раздвигается со скоростью 0,1 м в год.

Источник: Подводные обитаемые аппараты / Д. В. Войтов.