Значение слова батискаф. Батискаф - что такое? Конструкция Батискаф для океанографических исследований на больших глубинах

Батискафы

Батискаф ФНРС-2 Огюста Пикара был первой из построенных камер этого типа. Он совершил всего несколько погружений, достигнув в ходе одного из них в 1948 г. глубины 1360 м (хотя и был рассчитан на глубину погружения 4000 м).

Батискаф состоял из прочной сферы, несущего корпуса, устройства для хранения и отдачи твердого балласта, прожекторного, сигнального и некоторых других устройств.

Прочная сфера ФНРС-2 внутренним диаметром 2 м и толщиной 90 мм была рассчитана на пребывание двух человек в течение 24 ч и размещение специального оборудования. В ней имелись отверстия: большие - для входного люка диаметром 550 мм и для иллюминатора со стеклом из плексигласа толщиной 150 мм и несколько мелких - для прохода кабелей, трубки глубиномера и вентиляционного воздухопровода, через который в батискаф поступал свежий воздух в надводном положении.

Несущий корпус батискафа длиной 6940, шириной 3180 и высотой 5770 мм (вместе со сферой) состоял из одной малой и шести больших цилиндрических цистерн общей емкостью 32 м 3 , выполненных из алюминиевого сплава толщиной 3,5 мм и предназначенных для заполнения бензином. Вес батискафа с полным запасом бензина был равен 40 т.

Для обеспечения батискафу положительной плавучести в шести больших цистернах (диаметром 1500 и высотой 3000 мм) размещался основной запас бензина. В малой цистерне диаметром 850 мм, выполнявшей роль уравнительной, также находился бензин. Все цистерны были заключены в один обтекаемый стальной защитный корпус с толщиной обшивки 1 мм.

Во избежание разрушения цистерн при погружении, когда с резким возрастанием гидростатического давления изменяется температура воды и, естественно, объем бензина, одна из цистерн имела постоянное сообщение с забортной водой, а другие цистерны соединялись с ней системой трубопроводов для свободного перетекания бензина.

Для уменьшения плавучести батискафа в случае необходимости в его уравнительной цистерне имелся вентиль выпуска бензина. Однако при заклинивании этого вентиля в открытом положении существовала угроза утечки бензина из цистерны. На этот случай предусматривалась отдача твердого балласта, благодаря чему восстанавливалась потерянная плавучесть.

Твердый балласт весом 8 т предназначался главным образом для регулирования скорости погружения батискафа в пределах 0,1–1,0 м/сек, которая изменяется в зависимости от температуры забортной воды. Он состоял из железной дроби, помещавшейся снаружи прочной сферы в двух воронкообразных выгородках. Нижнюю часть балластных выгородок окружали витки катушек. При пропускании электрического тока через витки катушек создавалось магнитное поле, удерживавшее балласт от выхода из выгородок и создававшее как бы «пробки» из соединившихся дробинок. При размыкании тока в цепи катушек дробинки высыпались из своих выгородок, а при замыкании отдача балласта прекращалась.

Помимо твердого балласта, могла быть отдана и аккумуляторная батарея весом 360 кг, которая служила для питания двух электродвигателей, приводивших в движение два трехлопастных гребных винта. С помощью винтов батискаф мог развивать ход до 0,2 уз, делать повороты и разворачиваться на месте.

В аварийном случае для всплытия мог быть отдан также уравновешивающий трос (гайдроп) весом 80- 100 кг, основным назначением которого являлось уменьшение скорости погружения батискафа при подходе к грунту (при этом вес батискафа уменьшался на величину выпущенного уравновешивающего троса).

Для автоматического всплытия батискафа с грунта предусматривались специальные устройства с отдачей балласта. К ним относился глубиномер, заранее установленный на глубину, при достижении которой размыкалась цепь электромагнитного устройства отдачи балласта. Если по какой-либо причине батискаф достигал грунта в месте менее глубоком, чем предусмотрено глубиномером, в момент касания дна уравновешивающим тросом размыкались соответствующие контакты, удерживающие твердый балласт. На случай отказа первых двух устройств имелся часовой механизм, установленный на определенное время срабатывания.

При попадании воды внутрь прочной сферы происходило замыкание цепи устройства из-за электропроводимости соленой морской воды, что приводило к отдаче балласта.

Три последних типа устройства автоматической отдачи твердого балласта были проверены во время испытания батискафа.

Для освещения морского дна и фотографирования снаружи батискафа было смонтировано специальное прожекторное устройство. Прожектор, лампы внутреннего освещения и приборы батискафа питались от аккумуляторной батареи, установленной в несущем корпусе.

Для обнаружения всплывшего на поверхность батискафа средствами радиолокации на нем устанавливались уголковые отражатели и имелось устройство для запуска сигнальных ракет, приводившееся в действие изнутри сферы с помощью электрических замыкателей.

На батискафе были установлены механические манипуляторы («клешни») для захвата различных предметов и взятия проб с грунта и гарпунная пушка на случай встречи с крупными морскими животными. Однако из-за малого числа погружения ФНРС-2 действие манипуляторов и глубинных пушек проверить не удалось.

В процессе испытаний батискафа ФНРС-2 были выявлены существенные недостатки этой камеры. Во-первых, конструкция несущего корпуса исключала буксировку батискафа морем, что требовало наличия мощного спуско-подъемного оборудования на судне-носителе и штилевой погоды при спусках, так как даже небольшое волнение моря приводило к серьезным разрушениям несущего корпуса. Во-вторых, отсутствовала возможность входа экипажа в батискаф и выхода из него непосредственно перед погружением и после всплытия, так как крышка входного люка сферы закрывалась снаружи. В связи с последним недостатком исследователи (Пикар и Моно) были вынуждены находиться внутри сферы по нескольку часов до спуска и после всплытия в ожидании, пока задраят люк, спустят батискаф на воду, перекачают бензин с обеспечивающего судна, загрузят твердый балласт и т. д.

Батискаф ФНРС-3 , построенный в 1953 г. во Франции под руководством профессора О. Пикара и корабельного инженера П. Вильма, по сути дела, является модернизированным вариантом батискафа ФНРС-2 (рис. 14).

Рис. 14. Батискаф ФНРС-3.

Он предназначен для проведения океанографических исследований и рассчитан на глубину погружения до 6500 м с экипажем, состоящим из двух человек.

Водоизмещение батискафа 100 т, вес в воздухе без бензина 28 т, запас бензина 90 000 л, скорость хода под двумя электромоторами мощностью по 1 л. с. каждый до 0,5 уз при дальности плавания 4 мили, автономность 24 ч.

Для батискафа ФНРС-3 был создан новый обтекаемый несущий корпус (напоминавший по форме обводы подводной лодки периода второй мировой войны), к которому с помощью специальных стальных связей присоединялась прочная сфера батискафа ФНРС-2 (рис. 15).

Рис. 15. Устройство батискафа ФНРС-3: 1 - вертушка лага; 2 - компас; 3 - наружные батареи аккумуляторов; 4 - компенсационные цистерны; 5 - шахта шлюза; 6 - гребные электродвигатели и винты; 7 - носовая воздушная цистерна; 8-носовая переборка поплавка; 9 - отсеки с бензином; 10 - трубопровод для выравнивания давления в отсеке; 11- аварийный балласт; 12 - трап; 13 - маневровая цистерна; 14 - гайдроп; 15 -бункера с балластом для маневрирования; 16 - прожекторы; 17 - боковой киль-стабилизатор; 18 - направляющие для сбрасывания батарей.

Следует отметить, что подобное крепление несущего корпуса и прочной сферы не исключало опасности задевания последней за острые выступы скалистого дна или лежащие на грунте затонувшие суда.

Несущий корпус, разделенный плоскими водонепроницаемыми переборками на 13 отсеков, заполненных бензином, имеет длину 16 м и диаметр 3,45 м. Повышенная прочность его конструкции и мореходные обводы допускают буксировку батискафа в надводном положении даже при свежей погоде.

Сквозь несущий корпус проходит шахта со скоб-трапом, позволяющая экипажу спускаться в прочную сферу при нахождении батискафа на поверхности воды в крейсерском положении.

Крышка входного люка, весящая 140 кг, задраивается изнутри.

Под бензиновыми цистернами несущего корпуса размещены балластные цистерны, улучшающие мореходные качества батискафа. При заполнении водой балластные цистерны придают батискафу небольшую отрицательную плавучесть, что позволяет ему в отличие от ФНРС-2 начинать погружение без дополнительного приема твердого балласта.

Твердый балласт в виде дроби диаметром 3 мм предназначен для уравновешивания камеры при погружении с целью компенсации веса батискафа, возрастающего на величину веса объема воды, вливающейся в уравнительную цистерну из-за сжатия бензина. Весь твердый балласт расположен в четырех бункерах-цилиндрах, которые заканчиваются воронками с электромагнитными затворами.

Кроме того, имеется еще и аварийный балласт, состоящий из 2 т дроби и размещенный в специальных бункерах. Его отдают при поступлении воды в бензиновые отсеки или при закупорке дроби. В случае необходимости могут быть отданы две аккумуляторные батареи весом по 600 кг каждая, размещенные снаружи корпуса на специальных спусковых полозьях и удерживаемые четырьмя электромагнитами, а также цепь-гайдроп весом 150 кг и длиной 10 м.

На батискафе установлены два прожектора мощностью по 2000 вт, лампа для фотографирования, радиотелефон, работающий только на поверхности, ультразвуковые приборы для определения расстояния до грунта или до поверхности моря и ультразвуковой телеграф для подводной связи. Остальные специальные устройства аналогичны установленным на батискафе ФНРС-2.

Батискаф «Триест» (рис. 16, 17) был построен О. Пикаром в 1953 г. в Италии, а в 1957 г. его купили ВМС США.

Рис. 16. Батискаф «Триест».

Рис. 17. Схематический продольный разрез батискафа «Триест»: 1- носовая балластная цистерна; 2 - цистерна с бензином; 3 - лампа для освещения дна; 4 - бункер для дроби; 5 - магнитный клапан отдачи дроби; 6 - электронная Вспышка; 7 - иллюминатор; 8 - прочная сфера; 9 - входной люк; 10-шахта; 11 - гайдроп; 12 - кормовая балластная цистерна; 13 - клапан вентиляции; 14 - магнитный клапан отдачи гайдропа; 15 - магнитный клапан отдачи бункера; 16-клапан стравливания бензина; 17 - устройство для подачи воздуха; 18 - винт.

Этот батискаф получил широкую известность после того, как исследователи Пикар и Д. Уолт в 1960 г. достигли на нем рекордной глубины 10 919 м в районе Марианской впадины.

Батискаф «Триест» конструктивно похож на ФНРС-3. Он обладает удовлетворительной мореходностью, позволяющей буксировать его даже в небольшой шторм, что достигнуто благодаря форме поплавка (несущего корпуса), выполненного в виде цилиндра с заостренными оконечностями. Длина поплавка 15,24 м, диаметр 3,5 м, толщина стальных листов обшивки 5 мм, вес без бензина 15 т. Внутри поплавок разделен на отсеки двенадцатью поперечными жесткими гофрированными переборками толщиной 3 мм. Его оригинальной особенностью являются внутренние кили, погруженные в бензин. Их эффективность, как показали испытания, оказалась выше, чем у наружных скуловых килей, так как бензин оказывает сопротивление бортовой качке, в то время как сами внутренние кили (в отличие от обычных наружных килей) никакой качки не вызывают, ибо они не подвержены непосредственному воздействию волн.

В средней части корпуса поплавка расположена вертикальная цилиндрическая уравнительная цистерна.

Концевые цистерны (каждая объемом по 6 м 3) являются балластными, а остальные двенадцать цистерн бензиновыми.

Шесть средних цистерн, соединенных одна с другой системой отверстий и трубопроводов, связаны с цистернами концевых групп, сообщающимися также между собой. Сечения отверстий и трубопроводов обеспечивают быстрое перетекание бензина в любых эксплуатационных случаях.

Наибольшая из бензиновых цистерн - уравнительная (объем бензина 4,35 м 3); посредством специального трубопровода она сообщается через вентиль с забортной водой. Связанная с остальными цистернами, она служит для автоматического выравнивания давления во всех бензиновых цистернах с забортным.

В нижней части уравнительной цистерны имеется отверстие для сообщения с забортной водой, а в верхней части - вентиль для выпуска бензина за борт при необходимости увеличения отрицательной плавучести поплавка.

Уравнительная цистерна представляет собой стальную трубу диаметром 1,25 м с толщиной стенок 10 мм и является стержневой конструкцией батискафа. Снизу к ней крепится прочная сфера, а сверху поперечная балка с рымом для подъема батискафа без бензина (вес 30 т).

Для повышения устойчивости батискафа в движении снизу в носовой части поплавка имеется вертикальный киль (стабилизатор).

Входная шахта батискафа «Триест» диаметром 650 мм позволяет входить в прочную сферу, погруженную на 4 м. В нижней части шахты имеется иллюминатор из плексигласа высотой 850 мм, шириной 600 мм и толщиной 30 мм; верхняя часть шахты с крышкой закрыта специальным ограждением рубки.

Погружение и всплытие батискафа происходит всегда с заполненной шахтой. После всплытия вода из шахты может быть продута как средствами самого батискафа, так и сжатым воздухом обеспечивающего судна.

Твердый балласт состоит из 9 т железной дроби, заключенной в два специальных бункера весом 2 т, которые также являются балластом. Отдача балласта регулируется магнитными клапанами, расположенными в нижней части бункеров. Последние могут быть отданы в аварийном случае размыканием цепи тока в удерживающих электромагнитах. Кроме того, в случае выхода из строя магнитных клапанов или для экстренного всплытия батискафа можно сбросить сразу весь балласт с бункерами.

Прочная сфера батискафа «Триест», как и батискафа ФНРС-2, выполнена из двух полусфер и имеет те же размеры. Ее вес 10,5 т. Она изготовлена не из литой, а из кованой легированной стали (с временным сопротивлением на разрыв 9000 кг/см 2), что повысило физико-механические свойства материала корпуса. Для уменьшения концентрации напряжений у вырезов иллюминатора и входного люка при сжатии сферы толщина стенки корпуса увеличена до 150 мм. Полная герметичность уплотнения между полусферами достигнута точной пригонкой стыка фланцев, прижатых специальными кольцами.

Вырезы для иллюминатора и входного люка расположены в диаметрально противоположных сторонах сферы. Коническая форма иллюминатора и крышки люка обеспечивает их плотное прижатие к стенкам сферы давлением воды и создает необходимую водонепроницаемость. Диаметр внутренней кромки выреза входного люка 430 мм, внешней кромки 550 мм; диаметр внутренней кромки иллюминатора 100 мм, внешней кромки 400 мм. Большая конусность иллюминатора создает угол обзора изнутри сферы до 150°.

Для прохода кабелей и труб различного назначения вокруг иллюминатора просверлено 12 отверстий наружным диаметром 50 и внутренним 20 мм каждое. Отверстия уплотнены специальной синтетической смолой.

Крышка входного люка весит 160 кг. Для облегчения ее отдраивания и задраивания применено шарнирное крепление со специальной пружиной. В центре крышки имеется второй иллюминатор.

Прочная сфера подвешена к несущему корпусу на двух стальных полотенцах шириной 100 мм и толщиной 10 мм, охватывающих прочную сферу крест-накрест. В верхней части полотенца крепятся к петлям, приваренным на уравнительной цистерне. Специальные замки соединяют прочную сферу с несущим корпусом. Кроме того, полотенца подкреплены стальным тросом. Для придания эластичности соединению сферы с полотенцами между ними проложена листовая резина.

Для освещения батискафа используются наружные прожекторы мощностью по 1000 вт каждый; два из них установлены в носу и один в корме. Лампы прожекторов заключены в прочные оболочки с иллюминатором из плексигласа. Для охлаждения ламп используются вода и экран из специального стекла, поглощающего инфракрасные лучи.

Внутри сфера освещается шестью лампами накаливания 1х30 и 5х5 вт, расположенными в верхней части сферы. Кроме того, имеются две переносные аккумуляторные лампы.

В качестве источника электроэнергии использованы две серебряно-цинковые аккумуляторные батареи емкостью 900 а ч и весом около 300 кг, размещенные внутри сферы. Одна из них напряжением 6-12–25 в служит для внутреннего освещения и питания приборов, другая напряжением 250–500 в питает прожекторы и два гребных реверсивных электродвигателя мощностью по 2 л. с. каждый.

В качестве движителей применены два трехлопастных гребных винта, которые позволяют батискафу развивать скорость хода 0,25 уз в течение 16 ч. Гребные винты, установленные на палубе несущего корпуса, работают только под водой; в надводном положении батискаф надо буксировать.

Электродвигатели гребных винтов сообщаются с забортной водой посредством специальной изолирующей среды - триолина, представляющего собой жидкость тяжелее воды. Это позволило обойтись без обычного уплотнения места выхода вала электродвигателя.

На батискафе «Триест» имеется уравновешивающая цепь весом 250 кг, которая крепится к прочной сфере и отдается с помощью электромагнитного устройства. Остальное оборудование батискафа «Триест» в основном сходно с оборудованием батискафа ФНРС-2.

В 1958 и в 1961 г. батискаф «Триест» прошел модернизации в США, в результате которых глубина его погружения была увеличена до максимальных глубин Мирового океана, а автономность стала равна 24 ч.

На батискаф была поставлена новая прочная сфера с толщиной стенок 120 мм и толщиной металла в районах вырезов 180 мм вместо 150 мм. Мощность аккумуляторной батареи возросла с 33 до 60 квт, что позволило повысить скорость хода до 1 уз. Усовершенствование электродвигателей, установка руля и трех дополнительных гребных винтов для движения в вертикальной и горизонтальной плоскостях значительно улучшили также и мореходные качества батискафа. В связи с модернизацией длина несущего корпуса увеличилась до 17,7 м, а объем принимаемого бензина до 113,3 м 3 . Резко возрос и удельный вес научно-исследовательской аппаратуры, установленной на батискафе. Если в 1958 г. он составлял 226 кг, то в 1961 г. он уже равнялся 700 кг. В 1961 г. на «Триесте» были установлены манипуляторы грузоподъемностью 22,6 кг.

Наряду с улучшением ходовых качеств «Триеста» была создана также специальная система, обеспечивающая нулевую плавучесть батискафа при движении возле грунта. Эта система представляет собой трос из нержавеющей стали, опущенный на 2,2 м ниже прочной сферы, к нижнему концу которого прикреплен шар весом около 70 кг. Во время движения батискафа вблизи грунта шар перемещается непосредственно по морскому дну, что значительно уменьшает вероятность повреждения прочной сферы.

Батискаф «Архимед» , построенный в 1961 г. во Франции инженером П. Вильмом, предназначен для проведения комплексных океанографических исследований на предельных глубинах Мирового океана (рис. 18).

Рис. 18. Батискаф «Архимед».

Батискаф имеет следующие основные тактико-технические элементы:

Длина наибольшая 21,3 м;

Ширина наибольшая 4,0 м;

Высота наибольшая 7,8 м;

Осадка в надводном положении 5,2 м;

Вес без бензина 60,5 т;

Полное подводное водоизмещение 198,8 м 3;

Максимальная скорость хода 3 уз;

Мощность гребного электродвигателя 30 л. с.

Кроме основного электродвигателя и гребного винта, обеспечивающих движение в горизонтальном направлении, установлены два электродвигателя мощностью по 5 л. с. каждый и соответственно два гребных винта для обеспечения движения батискафа в вертикальном и поперечном направлениях.

Для поворотов батискафа применен винт, поскольку на малых скоростях хода обычные рули обладают низкой эффективностью.

Питание гребных электродвигателей и остальных потребителей электроэнергии обеспечивает установленная вне прочного корпуса аккумуляторная батарея, состоящая из двух групп: напряжением 110 в для питания гребных электродвигателей и напряжением 24 в для питания бортовой аппаратуры.

Для обеспечения погружений и всплытий на батискафе имеется 19 т балласта в виде дроби, удерживаемой, как и на «Триесте», с помощью электромагнитов.

В несущем корпусе батискафа, помимо бензиновых цистерн, размещены балластные цистерны, все три электродвигателя (каждый в своей выгородке) и прочее оборудование.

В целях улучшения мореходности батискафа в надводном положении над его несущим корпусом установлена надстройка для прохода экипажа и имеется легкое ограждение рубки высотой в 1900 мм.

Прочная сфера наружным диаметром 2100 мм и толщиной стенок 150 мм изготовлена из специальной никельхромомолибденовой стали с пределом текучести 10 500 кг/см 2 , что при принятой конструкции корпуса обеспечивает глубину погружения до наибольших глубин Мирового океана. Сфера имеет вырез для входного люка диаметром 450 мм и три выреза под иллюминаторы из плексигласа диаметром 100 мм каждый. Два иллюминатора размещены побортно и один в носовой части сферы. Внутри прочной сферы могут разместиться два человека и находиться в ней в течение 20 ч.

Батискаф оборудован специальной аппаратурой для производства замеров и регистрации изменений температуры, солености, радиоактивности и содержания кислорода в воде, распространения ультразвуковых волн, изучения характера придонных течений. На батискафе смонтированы две фотосъемочные лампы мощностью по 1000 вт каждая. Кроме того, имеются специальные насосы и фильтры для отбора планктона и 22 размещенных снаружи металлических сосуда для взятия проб воды.

В остальном оборудование, системы и устройства батискафа «Архимед» ничем не отличаются от тех, что были установлены на батискафах ФНРС-3 и «Триест».

К настоящему времени батискаф «Архимед» совершил десятки погружений. В 1962 г. на нем была достигнута глубина 9400 м в районе Японской впадины.

Батискаф «Сетасе» был спроектирован в 1959 г. в США и рассчитан на глубину погружения 6000 м. Его водоизмещение 53 т, длина 13 м, высота борта 5 м.

Для надводного плавания на батискафе установлены два дизеля, позволяющие развивать скорость хода до 10 уз. Запас топлива для дизелей рассчитан на дальность плавания более 3000 км. Для движения под водой используются два гребных электродвигателя с питанием от аккумуляторной батареи. Подводная скорость хода батискафа 7 уз, дальность плавания 40 миль. Экипаж батискафа состоит из пяти человек, в том числе из двух кинооператоров.

Батискаф фирмы «Дуглас» (рис. 19), проект которого разработан в США в 1961 г., рассчитан на погружения на максимальные глубины Мирового океана.

Рис. 19. Батискаф фирмы «Дуглас»: 1 - прочная сфера; 2 - аккумуляторная батарея; 3 - устройство для покладки на грунт; 4 - электродвигатель; 5 - бункер с дробью; 6 - телевизионная камера; 7 - устройство для взятия проб грунта; 8 - подводный телеграф; 9 - гидроакустическая станция.

Основные тактико-технические данные батискафа:

Длина 20,3 м;

Диаметр поплавка 3,05 м;

Высота батискафа 5,0 м;

Вес 33–45 т;

Скорость хода 5 уз;

Дальность плавания 100 миль;

Автономность плавания 36 ч;

Экипаж 2 человека.

Прочную сферу батискафа предполагается выполнить сварной, что, по мнению проектировщиков, позволит значительно увеличить надежность конструкции и снизить ее вес за счет отказа от больших утолщений в районе входного люка и иллюминаторов. Относительный вес сферы (отношение веса сферы к объему вытесняемой ею воды) должен снизиться с 4 до 2 при незначительном уменьшении запаса прочности, равного 2 вместо 2,2 для батискафов прежних конструкций. Изготовление поплавка из сваривающегося алюминиевого сплава заметно уменьшит его вес при сохранении большого объема легкой жидкости (150 м 3).

Для увеличения свободного объема прочной сферы батискафа и уменьшения ее отрицательной плавучести аккумуляторная батарея и электродвигатели батискафа фирмы «Дуглас» выносятся в поплавок, причем они будут размещены в специальных контейнерах, заполненных трансформаторным маслом. В контейнерах на всех глубинах должно поддерживаться постоянное избыточное давление, создаваемое специальным многоступенчатым насосом.

Приборы управления и контроля должны монтироваться в прочной сфере с таким расчетом, чтобы каждый член экипажа в любой момент мог взять на себя управление батискафом.

Впервые предусматривается установка на батискаф системы кондиционирования воздуха весом 14,5 кг и потребляемой мощностью 1 квт, которая позволит вместе с системой регенерации поддерживать нормальные условия обитаемости экипажа в течение 36 ч.

Для уменьшения сопротивления воды при плавании в подводном положении и улучшения пропульсивных качеств поплавку батискафа придается обтекаемая форма, напоминающая обводы корпуса современной подводной лодки. Большая часть прочной сферы должна находиться внутри поплавка, и лишь ее незначительная часть будет выступать за килевую линию.

Предусматривается прикрытие шахты входного люка легким ограждением обтекаемой формы.

Для увеличения маневренности и надежности эксплуатации батискафа на нем проектируют установить двухвальную энергетическую установку. Каждая линия вала состоит из свинцово-кислотной батареи, электродвигателя постоянного тока мощностью 10 л. с., редуктора и винта в насадке.

Применение телевизионной аппаратуры позволит расширить район наблюдения и проводить выборочные наблюдения в отдельных узких секторах. Для автоматической регистрации замеров будет использована разнообразная современная аппаратура.

В нижней части конструкции батискафа предполагается установить специальные полозья для безопасной покладки камеры на морское дно. Среди аварийно-спасательных средств предусмотрен радиобуй, который отделяется от камеры и всплывает на поверхность воды при аварии.

Использование батискафа предполагается со специального судна-дока (рис. 20), которое сможет одновременно перевозить в трюме до десяти батискафов и обеспечивать проведение всех необходимых работ по их обслуживанию.

Рис. 20. Судно - носитель батискафов фирмы «Дуглас».

Фирма «Дуглас Эйркрафт» выдвинула идею создания флотилии из десяти батискафов. Полагают, что такая флотилия батискафов, базирующихся на судно-док, будет способна не только выполнять обычные океанографические исследования, но и обслуживать глубоководные установки и устройства, используемые в системах противолодочной обороны ВМС США.

Батискаф ДРВ , проект которого разработан на испытательной станции Чайна-Лейк в штате Калифорния (США), предполагается использовать для проведения океанографических работ на глубине 6500 м.

По форме он напоминает торпеду диаметром 2,8 м. Его водоизмещение 80 т, экипаж 3 человека, скорость хода 6 уз, дальность плавания 200 миль. Двигатель мощностью 40 л. с., размещенный вне прочного корпуса, питается от химической серебряно-кадмиевой батареи, рассчитанной на работу в течение 48 ч. Для смягчения возможных ударов батисферы о грунт предусматривается тормозная цепь.

Батискаф ДРВ должен обладать рядом преимуществ по сравнению с батискафом «Триест»; он будет иметь в два раза большую полезную площадь прочной сферы, легко передвигаться как самостоятельно, так и при буксировке, иметь более эффективную систему балласта.

В отличие от существующих батискафов в батискафе ДРВ вместо дроби в качестве основного твердого балласта проектируется использовать обыкновенную соль, а вместо бензина, играющего роль жидкого балласта, - водный раствор аммония (70 %), который на глубине сжимается в меньшей степени, чем бензин. Для компенсации положительной плавучести аммония, потерянной при сжатии, будет применена растворяющаяся в морской воде соль.

Батискаф конструктора В. Потапова (рис. 21), созданный в лаборатории Клайпедского института Гипрорыбфлота, предназначен для наблюдения за новыми конструкциями тралов, за поведением промысловых рыб в зоне траления и выполнения океанографических исследований.

Рис. 21. Батискаф лаборатории Клайпедского института Гипрорыбфлота перед спуском на воду.

Вес подводной камеры около 2 т, глубина погружения до 200 м. Она обладает положительной плавучестью и в случае аварии самостоятельно всплывает на поверхность. В небольшой кабине прочного корпуса батискафа размещается один человек, который управляет камерой, ведет наблюдение через иллюминаторы и производит фотокиносъемку.

Батискаф успешно прошел серию производственных испытаний в Балтийском море и в Атлантическом океане.

:: Батискаф

Батиска́ф – это небольшое подводное судно, предназначенное для погружения на экстремальные глубины. Основное отличие подводного батискафа от подводной лодки заключается в его конструкции: батискаф оснащен более легким корпусом сферичной формы и поплавком, стенки которого заполнены жидкостью, масса которой меньше воды, как правило, это бензин. Ход подводного батискафа осуществляется за счет вращения грибных винтов, приводящихся в движение электромоторами.

История создания батискафа

Впервые идея построить подводный батискаф возникла у швейцарского ученого Огюста Пикару еще до Второй мировой войны. Он первым предложил заменить баллоны со сжатым кислородом на поплавок с жидкостью, масса которой меньше массы воды. Инженерная мысль Пикару имела успех, и уже в 1948 году на воду был спущен первый прототип батискафа.

На создание аппарата подобного класса повлияла потребность в исследовании дна морей и океанов на большой глубине. Классические подводные лодки способны опускаться только на определенную ограниченную глубину. Что примечательно, конструкторы способны построить достаточно прочный корпус, даже для большой субмарины, который смог бы выдержать давление на экстремальной глубине. Однако до сих пор невозможно решить другую проблему, не позволяющую субмаринам опускаться на значительную глубину.

Для всплытия на поверхность воды традиционные подводные лодки используют сжатый кислород, который вытесняет воду из отсеков. Однако во время погружения более, чем на полторы тысячи метров, под воздействием тяжести воды кислород в баллонах теряет свои свойства, иными словами перестает быть «сжатым».

Существуют субмарины, способные опускаться на глубину в 2000 метров. Тем не менее, глубина погружения батискафа намного больше.

Погружение батискафа

Поплавок, заполненный бензином или другой жидкостью, дает возможность подводному батискафу удерживаться на поверхности воды и всплывать. После того, как цистерны наполняются водой, запускается процесс погружения батискафа на глубину.

В тех случаях, когда подводный батискаф зависает из-за чрезмерной плотности воды, чтобы опустить судно на дно, из поплавка выпускают выталкивающую жидкость. После этого процесс погружения батискафа возобновляется.

Опустить на дно батискаф не так сложно, но как его поднять обратно наверх? Для этого в подводных батискафах предусмотрены специальные отсеки, заполненные стальной дробью. Когда судну необходимо всплыть, дробь скидывается, и поплавок тянет батискаф на поверхность. Также на борту имеются баллоны со сжатым кислородом, чтобы ускорить всплывание батискафа на поверхность воды.

Глубина погружения батискафа

Как упоминалось выше, глубина погружения батискафа, намного больше, чем у других подводных аппаратов. Еще в 1960 году модифицированному батискафу "Триест" удалось погрузиться на рекордную глубину в 10919 метров . На удивление экипажа судна, даже на такой глубине они увидели рыбу.

Еще один интересный факт, касающийся погружения батискафа: первым человеком, опустившимся на самое дно мирового океана, является всем известный режиссер Джеймс Кэмерон.

Нашим судостроителям тоже есть, чем похвастаться. Сконструированный российскими инженерами подводный батискаф «Мир» опустился на дно Ледовитого океана. Глубина погружения батискафа составила 4261 м. После этого судно и его экипаж провели около часа на дне самого холодного и опасного океана на земле.

Если вы когда-нибудь смотрели знаменитые фильмы команды Кусто про подводный мир, то вы не могли не запомнить удивительные, похожие на космические корабли подводные аппараты - батискафы. Так чем интересен батискаф, что такое можно с помощью него исследовать? С помощью этих судов человек может погрузиться в океанские пучины для научных наблюдений и познания загадочнх глубин Мирового океана.

Этимология названия

Своим названием батискаф обязан Огюсту Пиккару - изобретателю, придумавшему этот аппарат. Слово образовано от пары греческих слов, которые обозначают "судно" и "глубокий". В 2018 году "глубоководное судно" будет отмечать 80-летний юбилей.

Изобретение батискафа

Пиккар изобрел глубоководный аппарат вскоре после окончания Второй мировой войны, в 1948 году. Предшественниками батискафов были батисферы - глубоководные аппараты в форме шара. Первое такое судно было изобретено в Америке в 30-х годах ХХ века и умело погружаться на глубины до 1000 метров.

Отличие батискафа и батисферы заключается в том, что первые умеют самостоятельно двигаться в толще воды. Хотя скорость перемещения невелика и составляет 1-3 узла, но этого достаточно для выполнения возложенных на аппарат научно-технических задач.

До войны швейцарец работал над стратостатом, и ему пришла идея сделать подводное судно схожее по принципам устройства с такими летательными аппаратами, как дирижабль и аэростат. Только у батискафа вместо аэростатного баллона, который заполняется газом, баллон должен быть заполнен каким-либо веществом, имеющим плотность, меньшую, чем плотность воды. Таким образом, принцип работы батискафа напоминает поплавок.

Устройство батискафа

Как же устроен батискаф, что такое гондола и поплавок? Конструкция различных моделей батискафов схожа друг с другом и включает в себя две части:

• легкий корпус, или как его еще называют - поплавок;
• прочный корпус, или так называемая гондола.

Основное назначение поплавка - удерживать батискаф на необходимой глубине. Для этого в легком корпусе оборудуются несколько отсеков, наполняемых веществом, имеющим меньшую, чем у соленой воды, плотность. Первые батискафы наполнялись бензином, а современные используют уже другие наполнители - различные композитные материалы.

Научное оборудование, различные системы управления и обеспечения, экипаж батискафа размещаются внутри прочного корпуса. Сферические гондолы первоначально изготавливались из стали.

Современные подводные судна имеют прочный корпус, изготовленный из титановых, алюминиевых сплавов или композитных материалов. Они не подвержены коррозии и удовлетворяют требованиям по прочности.

Чем рискованно погружение на батискафе?

Основная проблема всех глубоководных аппаратов и субмарин - огромное давление воды, увеличивающееся с глубиной. Корпус сдавливает все сильннее и сильнее, а локатор батискафа равномерно погружается вниз.

Недостаточно прочный корпус подводного судна может быть деформирован или разрушен, что приведет к затоплению судна и потере дорогостоящего исследовательского оборудования и гибели людей. Недостаточно качественно спроектированные аккумуляторные батареи, большое количество сложной электроники, химических веществ и материалов от сжатия корпуса на больших глубинах повышают вероятность возгорания и возникновения аварийных ситуаций.

Кроме того, ограниченные возможности в обзоре пространства вокруг аппарата несут в себе угрозу столкновения батискафа со скалами или другими препятствиями. Локатор батискафа, равномерно погружающегося вертикально в толщу воды, не всегда может их обнаружить в связи с особенностями распространения акустических волн в водной среде.

Так что погружение этого судна - сложная и ответственная операция, требующая тщательной и заблаговременной подготовки.

Первые батискафы

Первый батискаф, изобретенный О. Пиккаром, имел название "FNRS-2", прослужил на французском флоте 5 лет и был выведен из строя в 1953 году. В качестве наполнителя в данном аппарате был использован бензин, который имеет в 1,5 раза меньшую, чем у воды, плотность.

Кабина батискафа, как и в воздухоплавании, называемая гондола, имела сферическую форму и толщину стенок в 90 мм. В ней достаточно свободно могли расположиться два человека.

Основной недостаток FNRS-2 заключался в месторасположения люка для входа в батискаф. Он был в подводной части аппарата. Войти и покинуть гондолу батискафа можно было лишь в том случае, если аппарат находился на судне-носителе.

Второй моделью батискафа стал FNRS-3. Этот аппарат стал использоваться для глубоководных исследований с 1953 года и вплоть до 70-х годов двадцатого века. Это судно стало музеем. В настоящее время FNRS-3 находится во Франции, в г. Тулоне.

По инженерным расчётам, аппарат, как и его предшественник, мог погружаться на глубины до 4 километров. Судно имело одинаковую с FNTS-2 конструкцию гондолы, но в остальном модель была значительно доработана.

Технические характеристики

Батискафы разных поколений можно сравнить с помощью их технических характеристик.

Батискаф "Триест"

Чем знаменит этот батискаф, что такое это за судно можно более детально понять дале? На "Триесте" в начале 1960 года было совершено первое погружение на дно Марианской впадины в Тихом океане. Эту операцию под кодовым названием "Проект Нектон" проводило ВМС США в сотрудничестве с сыном изобретателя батискафа Жаком Пикаром.

Несмотря на штормовую погоду 26 января состоялось первое в истории человечества погружение на 10900 метров. Главное открытие, сделанное исследователями в этом день - на дне Марианской впадины есть жизнь.

Батискаф Deepsea Chalanger

Этот аппарат, названный в честь глубоководной впадины, знаменит тем, что на нём в марте 2012 года совершил Джеймс Кэмерон. Знаменитый кинорежиссер 26 марта достиг дна Бездны Челленджера - еще одно название Марианской впадины.

Это был четвертый по счету спуск в самой глубокой точке океана в истории человечества примечательный тем, что оказался самым длительным по времени и совершался одним человеком. Локатор батискафа, равномерно погружающегося вертикально в пучину, обследовал дно, а режиссёр набрался вдохновения для создания продолжения фантастического фильма «Аватар».

Локатор батискафа

Гидроакустическая станция - это локатор батискафа, равномерно обследующий толщу воды и обнаруживающий скалы, дно и другие препятствия. Это, пожалуй, единственное средство, позволяющее «видеть», а точнее "слышать" под водой. Локатор батискафа, равномерно погружающегося на глубину, по сути, является ушами аппарата.

Происшествия с батискафами

В августе 2005 года у берегов Камчатки случилось затопление батискафа ВМФ Российской Федерации. Глубоководный аппарат с экипажем из семи человек запутался в рыболовецких сетях на глубине около 200 метров.

На место происшествия прибыли спасательные корабли, которые попытались переместить батискаф в меньшие глубины, чтобы затем осуществить спасательную операцию с помощью водолазов. После безуспешных попыток, российские моряки обратились к британским коллегам.

Совместная российско-британская спасательная операция с использованием глубоководного робота завершилась успехом, весь экипаж оказался спасен, а батискаф поднят на поверхность.

Весной 1952 г. профессор О. Пикар и его сын приняли предложение города Триеста сконструировать батискаф, который должен был носить имя этого города. Как мы уже говорили, принципиально Триест мало отличается от ФНPC 3 и строился одновременно с ним, но не во Франции, а в Италии.

Легкий (5-миллиметровый) стальной корпус-поплавок Триеста имеет более простую цилиндрическую форму с одинаковыми заострениями-обтекателями в оконечностях. Корпус разделен гофрированными переборками толщиной до 3 мм на отсеки (12 отсеков общим объемом 106,4 м 3 для бензина и две балластные водяные цистерны по 6 м 3 в оконечностях). Вес пустого поплавка, вмещавшего 86 000 л бензина, составлял всего 15 г, хотя размеры его были довольно внушительными. Длина легкого корпуса равнялась 15,1 м, поэтому транспортировка его с верфи в Монфальконе в Триест для окончания постройки батискафа была делом непростым.

Оригинальной особенностью легкого корпуса, форма которого проверялась специальными испытаниями модели, являются внутренние кили для уменьшения качки. В кормовой части устроен вертикальный киль-плавник, обеспечивающий устойчивость батискафа на курсе, что особенно важно при его буксировке. В носовой части на уровне палубы батискафа по бортам расположены гребные винты. Маневровый балласт -9 т железной дроби -засыпан в два бункера, сваренных из листовой стали и снабженных электромагнитными клапанами, об устройстве которых говорилось выше.

Входная шахта представляет трубу диаметром 0,65 м, проходящую вертикально через весь поплавок и заканчивающуюся, как и на ФНРСЗ, вестибюлем. Кстати, рядом проходит еще одна "труба" - вдвое большего диаметра и с толстыми 10-миллиметровыми стенками, закрытая сверху и снизу. За верхний конец этого цилиндра закладывают стропы при подъеме батискафа краном; внутреннее пространство объемом 4,25 м 3 служит цистерной маневренного бензина (в верхней крышке имеется маневровый клапан), а к нижнему концу на двух перекрещивающихся лентах из мягкой стали подвешена гондола.

Гондолу для Триеста, в отличие от гондолы для ФНРС2 и ФНРСЗ, было решено сделать не литой, а кованой, но также из двух половинок. Размеры и толщина стенок были такие же: внутренний диаметр - 2000 мм, а толщина стенок - 90 мм (увеличивающееся до 150 мм в районе вырезов). По расчетам, такая гондола могла быть раздавлена на глубине 15 км, но с учетом необходимого запаса прочности ее можно было использовать для погружений на 3000-4000 м.

Ввиду того, что навигационное окно и иллюминатор в вестибюле расположены одно против другого и ориентированы в сторону носа батискафа (если считать, что вдоль дна он движется вперед кормой), они могут служить вспомогательным средством наблюдения. Наибольший диаметр конического плексигласового стекла основного иллюминатора равен 400 мм, наименьший - 100 мм, а толщина - 150 мм.

Крышка люка гондолы, которая весит 180 кг, также выполнена в виде конуса О ее прочности не приходится беспокоиться: она сделана из лучшей стали, а толщина ее больше толщины стенок гондолы и равна 150 мм. Зато пришлось немало поработать, пока было выбрано наиболее надежное и простое устройство для ее открывания и закрывания.

К нижней части гондолы прикреплен тяжелый "конский хвост" - так Пикар назвал волочащийся за батискафом расплетенный стальной канат, выполняющий роль гайдропа.

Сборка батискафа - поплавок с большим трудом доставили на грузовике из Монфальконе, а гондолу из Терни - производилась на верфи в Кастелламаре-ди-Стабия (в южной части Неаполитанского залива) под руководством Жака Пикара. 1 августа 1953 г. на батискафе Триест были подняты итальянские и швейцарские флаги и он был спущен на воду. Начался насыщенный волнениями и радостями период испытаний, которые проводились неизменно отцом и сыном Пикарами. 11 августа они "опустились" на 8,2 м, через два дня - на 17 м, на следующий день - на 40 м, а всего через два месяца после спуска уже поставили мировой рекорд, побывав на глубине 3150 м.

С тех пор Триест совершил множество погружений. Многие ученые оспаривали честь провести несколько часов в тесной гондоле, стоя на коленях у иллюминатора. Только за вторую половину 1957 г. научно-исследовательское управление ВМФ США, которое приобрело батискаф, провело в Средиземном море 26 погружений Триеста на глубины до 3700 м.

Целью исследований было изучение биологии, геологии и физики морских глубин, а кроме того, определение источников шума моря и условий распространения звука в морской среде. Определялась также возможность применения батискафа для спасения экипажей затонувших подводных лодок. Упомянем еще раз, что, по сообщениям печати, Триест был использован при поисках затонувшей в апреле 1963 г. американской атомной подводной лодки Трешер. Для этой цели его срочно переоборудовали.

В своей книге, вышедшей во Франции еще в 1954 г., О. Пикар утверждал, что, "внеся лишь незначительные усовершенствования, можно соорудить батискаф, годный для погружения на 10 и более километров, который позволит добраться до дна самых глубоких океанских впадин". Именно в это время во многих странах начали проектировать батискафы для погружений на 11 км, так как интересы дальнейшего развития науки требовали увеличения глубины погружения батискафа.

О. Пикар и его сын снова опередили всех. Пока французы разрабатывали проект и строили новый батискаф В 11000, впоследствии ставший известным под названием Архимед, Ж. Пикар успел переоборудовать свой Триест и провести на нем серию великолепных погружений: 10 ноября 1959 г. - на 1500 м; 15 ноября 1959 г. - на 5530 м; 8 января 1960 г. - на 7025 м и, наконец, 23 января 1960 г. - на дно Марианской впадины!

Но вернемся к 1958 г.

Профессору Пикару было ясно, что при погружении на предельные глубины рискованно рассчитывать на гондолу Триеста, изготовленную в 1962 г. для глубин 3000-4000 м. От многочисленных погружений материал гондолы, несомненно, "устал"; наружная поверхность, соприкасающаяся с морской водой, подверглась коррозии.

Для проверки прочности гондолы ее следовало бы, согласно существующим правилам, опустить на глубину, в полтора раза превышающую расчетную, т. е. на 165 000 м. Но таких глубин нет!

И вот осенью 1958 г. Пикар обратился к Круппу с предложением принять заказ на изготовление гондолы для батискафа, способной выдержать давление 1100 кгс/см 2 . Заказ был принят. Было решено при изготовлении разделить сферу не на две, а на три части: центральное кольцо и два шаровых сегмента. Такой способ позволил уменьшить вес поковок, что в свою очередь облегчило термическую обработку частей гондолы, производимую для снятия остаточных напряжений.

В собранном виде новая гондола должна была мало отличаться от старой. В качестве материала для изготовления новой гондолы применена специальная высокопрочная легированная сталь, содержащая 0,25% углерода; 0,25% кремния; 0,40% марганца; 0,035% фосфора; 0,035% серы; 1,5% никеля; 1,5% хрома; 0,25% молибдена (см. таблицу).

Сравнение гондол Триеста I и Триеста II

Части гондолы были выкованы при помощи мощного пресса с соблюдением специально разработанного для этого случая технологического процесса. Затем они были тщательно обработаны на карусельном станке. Для придания наружной и внутренней поверхности сферической формы, обработка велась с помощью копира. Стыки частей гондолы представляли поверхности конусов, образующие которых должны пересекаться в центре сферы. Эти поверхности подвергались особенно тщательной обработке. Для обеспечения высокой плотности прилегания при сборке обточка их велась на новом карусельном станке с постоянной установкой резца. При обработке была достигнута точность 5 мк.

Для придания однородности структуре металла и снятия напряжений, возникающих при обработке, части гондолы неоднократно подвергались термической обработке. Испытания образцов металла гондолы показали следующие результаты: предел текучести - 92 кгс/мм 2 ; временное сопротивление разрыву - 104 кгс/мм 2 ; относительное удлинение - 15,4%; ударная вязкость - 9,8 кгс/см 2 . "

В отличие от всех ранее построенных гондол части новой гондолы не имели фланцев и соединялись с помощью клея. Да, для того чтобы добиться идеальной герметичности стыков, гондола весом 12 т была склеена! В качестве клея был применен аральдит-103, ранее использованный Пикаром для уплотнения проходов кабелей. Для скрепления частей гондолы на время их склеивания на стыки были надеты бандажи, которые потом сточили на станке.

Как показали испытания иллюминаторов, их прочность увеличивается с уменьшением отношения внутреннего диаметра иллюминатора к его толщине. Для первоначально установленных на Триесте иллюминаторов это отношение равнялось 2/3; у новых же иллюминатором оно было уменьшено до 1/3. При толщине иллюминатора из плексигласа 180 мм его внутренний диаметр уменьшили до 60 мм, а наружный диаметр сохранили равным 400 мм. Несмотря на большой опыт, приобретенный при проектировании иллюминаторов еще в период постройки Триеста, профессор О. Пикар вновь повторил испытания.

В заключение был изготовлен пробный иллюминатор в натуральную величину, который в течение семи дней испытывали под давлением 1200 кгс/см 2 . Надежность иллюминатора, таким образом, была проверена всесторонне.

Чтобы испытать гондолу, изготовили ее модель в масштабе 1:20. В испытательной камере внешнее давление на модель повышали до тех пор, пока она не разрушилась. Это произошло при давлении 2200 кгс/см 2 , что в два раза превышает давление на глубине 11000 м. Интересно, что причиной разрушения модели гондолы был сдвиг ее частей в местах соединения.

Другую модель, изготовленную в таком же масштабе, проверяли на герметичность под давлением 1600 кгс/см 2 в продолжение семи дней. Проверка дала положительные результаты. При погружении на предельную глубину суммарное давление воды на поверхность гондолы составляет 170 000 т. Под влиянием этой нагрузки гондола сжимается так, что ее диаметр уменьшается на 3,7 мм, но несмотря на столь значительную упругую деформацию герметичность гондолы не нарушается. В апреле 1959 г. новая гондола была доставлена в Сан-Диего (Калифорния), где производилось переоборудование батискафа.

В связи с увеличением веса новой гондолы на 3 т необходимо было принять в поплавок дополнительно 10 м 3 бензина, а для увеличения глубины погружения потребовалось увеличить запас балласта (из расчета 1 г на 1 км погружения). Не спасло и то, что поплавок Триеста был изготовлен несколько большего размера, чем это требовалось первоначально следует отдать должное предусмотрительности профессора О. Пикара. Однако поплавок пришлось переделывать (снять две переборки и удлинить на 2,5 м), чтобы он вместил дополнительные 24 м 3 бензина.

Как же происходило знаменитое погружение Триеста на глубину 11 км? (Операция "Нектон") (Нектон - свободно плавающие морские животные ).

В районе Марианской впадины расположен остров Гуам - крупнейшая военно-морская база США. В двухстах милях к юго-западу от этого острова Жак Пикар и доктор Андреас Рехнитцер опустились в Триесте на глубину 5520 м, а затем Жак Пикар и Дон Уолш - на глубину 7025 м.

23 января 1960 г. профессор Жак Пикар и лейтенант ВМФ США Дон Уолш (напомним, что батискаф был куплен у О. Пикара ВМФ США) должны были достигнуть дна Марианской впадины. В этот день к намеченному заранее району после четырехдневного плавания подошла маленькая флотилия, состоящая всего из двух кораблей - буксира Уонденкс и батискафа Триест. Именно здесь, в западной части Тихого океана в 220 милях от острова Гуам, находится "подводный Эверест" - глубочайшее место Мирового океана.

Котловина Челленджер, находящаяся в юго-западной части известной Марианской впадины, представляет относительно узкое подводное ущелье, вытянутое в меридиальном направлении, имеет 4 мили в длину и одну в ширину. Очевидно, что начинать погружение следовало совершенно точно над серединой впадины; тогда при отсутствии подводных течений, которые могут снести батискаф на" край ущелья, успех погружения будет обеспечен. Вот почему с такой тщательностью определялось положение стартовой точки. Современная техника позволяет определить глубину и рельеф дна под днищем корабля; их наносит перо самописца на ленту эхолота. Но в данном случае нужна была особая точность. Чтобы не впасть в ошибку из-за линий, которые показывают "ложное дно", организаторы погружения произвели около 300 взрывов и по времени прохождения звука до дна и обратно с максимальной точностью определили глубину. Показания всех приборов называли 11000 м. Поверхность океана была такой же, как и всюду, а воображению участников экспедиции рисовалась многокилометровая бездна, ради покорения которой они сюда прибыли.

Погода не благоприятствовала погружению. Огромные волны временами накрывали батискаф, но люди не уходили с палубы. Они торопились подготовить батискаф к подводному путешествию, ведь под водой батискафу шторм не страшен, а вот здесь, на поверхности, удары волны могут разрушить его громоздкий, но тонкостенный поплавок! Волны уже нанесли немало повреждений: во время буксировки были разрушены датчики некоторых приборов, находящиеся на палубе, в частности, вертушка лага вертикальной скорости батискафа, и телефон. Поломка приборов грозила задержать погружение по крайней мере на месяц, но, взвесив обстоятельства, профессор Жак Пикар принял смелое решение - не откладывать погружение.

Проверкой работы устройства для отдачи балласта закончились приготовления к рекордному погружению.

Участники погружения - Жак Пикар и Дон Уолш - заняли места в гондоле. Выглядят они далеко не блестяще. С одежды стекает вода, на лицах усталость, так как перед этим - четыре дня непрерывной качки, а главное, беспокойство за сохранность батискафа, но все это теперь позади!

Тяжелая крышка гондолы отделила их от внешнего мира. Через иллюминатор в крышке люка видно, как повышается уровень воды, врывающейся в шахту: батискаф принимает водяной балласт и начинает погружаться. Время 8.23.

Вначале погружение было очень медленным; через 10 мин они были на глубине около 100 м. Затем, встретив слой холодной воды, Триест остановился. Для дальнейшего погружения пришлось выпустить немного драгоценного бензина: через минуту батискаф начал опять погружаться. Еще через 10 мин следующий слой холодной воды снова задержал спуск Триеста; была выпущена еще одна порция бензина. Затем последовали остановки через 5 мин на глубине 130 м и еще через 7 мин на глубине 160 м. Жак Пикар, совершающий свое шестьдесят пятое погружение в батискафе, впервые наблюдал такой "саморегулирующийся" спуск.

Глубже отметки 200 м температура воды стала равномернее и спуск пошел без остановок. Больше того: начало сказываться сжатие бензина и скорость батискафа все нарастала; пришлось время от времени выпускать балласт.

За иллюминатором становится темно; появляются первые трассы фосфоресцирующего планктона. Жак Пикар и Дон Уолш, несмотря на значительный "подводный стаж", с огромным интересом смотрят в иллюминатор. Батискаф без остановок проходит глубины, бывшие рекордами в 1953, 1954, 1959 и 1960 гг.

В процессе погружения исследователям приходится думать о многих вещах: поддерживать необходимую дозировку кислорода и следить за содержанием углекислого газа, влажностью и температурой внутри гондолы, поддерживать связь и, конечно, следить за показаниями приборов управления спуском.

До глубины 7800 м Триест погружался со средней скоростью 0,9 м/с, затем скорость уменьшилась до 0,6 м/с, а после глубины 9000 м - до 0,3 м/с. Снижение скорости позволило уменьшить силу возможного удара батискафа о дно и получить более точные показания эхолота.

Удобно ли исследователям в гондоле? Одному из них - Жаку Пикару - вряд ли, если учесть, что внутренний диаметр гондолы равен его росту. Однако сам он пишет, что во время рекордного погружения не чувствовал особых неудобств. Исследователи сидят на маленьких низких стульях. Жак Пикар пристально смотрит в иллюминатор. Многократные погружения укрепили в нем уверенность в абсолютной надежности батискафа. В гондоле прохладно; войлочная изоляция намокла еще при подготовке к спуску.

Ультразвуковой телефон позволяет поддерживать связь с поверхностью, причем до глубины 3900 м слышимость была хорошей, но затем, по неизвестной причине, начала прерываться. Перестали доноситься голоса друзей, штормующих наверху вокруг таинственной точки погружения, обозначенной окраской воды в зеленый цвет и постановкой плавучего радиопередатчика. Исследователи почувствовали себя одинокими, оторванными от оставленного наверху мира.

Батискаф пересекает необитаемый слой воды; в иллюминаторе не видно никаких следов жизни; нет даже планктона.

При повороте вибратора эхолота исследователи на мгновение "видели" дно (видимо, ошибочно!); был сброшен балласт, и скорость погружения батискафа уменьшилась до нескольких сантиметров в секунду.

Внезапно, на глубине 9800 м, возник скрежещущий звук, от которого сотряслась гондола...

"Мы достигли дна?" - спрашивает Уолш.

"Я не думаю этого; эхолот не показывает дна", - отвечает Пикар...

Триест продолжает погружаться. Дна не видно. Не столкнулся ли батискаф с подводным чудовищем?

В гондоле все в порядке: шумит кислород, проходя через инжектор; жужжат электронные приборы, состояние равновесия батискафа и управление им не нарушены. Чтобы выяснить причину появления звука, напугавшего исследователей, пришлось выключить приборы. В наступившей тишине слышится легкий треск. Мнения о причине этого потрескивания расходятся, однако ясно, что ничего серьезного не произошло; не потеряно ни капли бензина, гондола по-прежнему герметична, следовательно, батискаф исправен.

Вновь появились многочисленные светящиеся организмы; показалось небольшое студенистое существо. Это не было сюрпризом, так как тралы океанографических судов не раз поднимали с этих глубин различных беспозвоночных.

Медленно, в полном молчании, продолжается погружение. Ультразвуковой телефон по-прежнему безмолвствует. Исследователи напряженно смотрят на эхолот; до дна осталось несколько десятков метров, батискаф может коснуться его в любой момент. В 12.50 Пикар показывает Уолшу на эхолот - тот "пишет дно". Да, наконец, дно! Наибольшее расстояние, фиксируемое эхолотом, - 90 м. Это расстояние батискаф прошел за 10 мин.

В 13.06 Триест приземлился на дно океана, покрытое однообразным слоем серого ила. Глубина 35800 футов (35800 футов соответствуют 11520 м. Позже, после корректирования показаний приборов, было установлено, что действительная глубина погружения равнялась 10919 м. Подробнее см. книгу Ж. Пикара и Р. Дитца "Глубина семь миль", ИЛ, 1963 ), давление 1100 кгс/см 2 . Казалось бы, никакая жизнь при этом давлении невозможна, но вдруг около иллюминатора появилась рыба! Уже одна эта рыба могла ответить на многие вопросы ученых! Она похожа на камбалу длиной примерно 30 см и шириной 15 см. Она проплыла мимо гондолы, увлекаемая легким придонным течением, и исчезла в темноте вечной ночи. Затем показалось еще одно живое существо - креветка. Это значило, что огромная толща океана высотой 11000 м полностью населена!

Триест находился на дне 30 мин. Исследователи измерили температуру и радиоактивность воды (температура оказалась равной 3,3°С). Дон Уолш несколько раз сообщал на поверхность: "Триест на дне, исследуемая глубина ноль!"

Внезапно телефон заговорил. Сверху попросили повторить глубину. Телефон дал почувствовать исследователям, что они не одни; друзья с поверхности поздравили их с установлением абсолютного рекорда глубины погружения. Кстати, одновременно был установлен и рекорд глубоководной связи!

Жак Пикар подумал в этот момент о своем отце - Огюсте Пикаре, чьи знания и талант сделали возможным это погружение.

По просьбе Уолша Пикар включил прожектор, который залил светом пространство перед батискафом. При первом же взгляде в иллюминатор крышки люка выяснилось, что треснуло стекло иллюминатора в вестибюле. Хотя оно и не испытывает сейчас перепада давлений, после всплытия могут возникнуть затруднения при осушении шахты. Если аквалангистам не удастся заделать отверстия, исследователям нельзя будет выйти из гондолы.

В течение последних 10 мин нахождения на дне сбрасывался балласт; через иллюминатор было видно, как падающая дробь в виде ручейка вытекала из бункера.

Начался подъем. Его скорость по мере расширения бензина в поплавке увеличивалась: с 0,5 м/с вначале она возросла на глубине 6000 м до 0,9 м/с, а на глубине 3000 м достигла 1,5 м/с. Не было ни бортовой качки, ни вибрации батискафа. В гондоле по-прежнему было холодно - всего 4,5° С.

Опасения по поводу лопнувшего стекла не оправдались: вода из шахты в течение двух-трех минут была благополучно вытеснена сжатым воздухом; Пикар и Уолш легко откинули крышку люка и выбрались на палубу батискафа. Они увидели спешившую к ним лодку...

Операция "Нектон" была закончена. Подъем продолжался 3 ч 27 мин. Таким образом, все рекордное погружение на дно Марианской впадины заняло 8 ч 25 мин.

Так была одержана новая победа человеческого разума и воли, показавшая, что любые глубины Мирового океана подвластны Человеку.

Процесс совершенствования батискафа Триест продолжается. Для Триеста изготовлена подводная телевизионная камера, закрепляемая вне гондолы. Кроме того, специально для батискафа разработан манипулятор - механическая рука, - рассчитанный на давление воды до 1380 кгс/см 2 , что позволит легко работать им на предельных глубинах океана - поднимать предметы весом до 22,6 кг (например, пробы грунта). Переоборудование Триеста осуществляется Управлением военно-морских исследований ВМФ США и в первую очередь для военных целей.

Начиная с момента приобретения Триеста, с его помощью решается ряд задач, в первую очередь связанных с проблемами акустики.

Подготовительные работы по программе "Нектон" выполнялись в 1959-1960 гг. у побережья Калифорнии (вблизи Сан-Диего), а по программе "Нектон II" - с мая по июнь 1960 г. в районе острова Гуам; при этом производились "рабочие" погружения на глубину до 5860 м. Для измерения скорости звука на батискафе была установлена новая аппаратура, разработанная Национальным бюро стандартов. Результаты исследования подтвердили отсутствие прямой зависимости скорости распространения звука в воде от ее температуры и солености.

Триест проводил и другие работы. Например: измерения силы тяжести на глубине 2130 м, исследования в области океанографии и изучения дна океана, а также участвовал в маневрах в качестве глубоководной мишени. При этом Триест пеленговали с надводного эскортного корабля радиолокационного дозора Хаверфильд при помощи гидролокаторов нового типа.

Поскольку при реконструкции Триеста в 1958 г. совершенствовались в первую очередь элементы, обеспечивающие увеличение глубины погружения, маневренность батискафа оставалась недостаточной. Поэтому в 1961 г. Триест был вторично модернизирован. Дополнительно к двум имевшимся были установлены еще три электродвигателя с гребными винтами (один - для вертикального перемещения, два - для боковых перемещений). Благодаря совершенствованию гребной установки скорость горизонтального перемещения батискафа была увеличена до 1 уз (эта скорость может поддерживаться в течение 3 ч).

Увеличение суммарной мощности гребных электродвигателей повлекло за собой необходимость замены аккумуляторной батареи на более мощную (с суммарной энергией 60 квт-ч). Ее не удалось разместить в поплавке, поэтому пришлось установить на палубе герметичные контейнеры. Очевидно, для удобства эксплуатации применены свинцово-кислотные аккумуляторы, вес и габариты которых больше, чем серебряно-цинковых.

В результате модернизации Триеста изменилось количество и характер научно-исследовательского оборудования. Известно, в частности, что были установлены направленный гидрофон с записью на магнитофон шумов моря и малогабаритный гидролокатор дальностью действия 46 м (в 1963 г. намечалось установить новый более мощный гидролокатор с дальностью действия 450 м). Усовершенствованы системы управления отдачи балласта и маневренного бензина, что, по сообщению иностранной печати, значительно сократило время подготовки батискафа к погружению и время погружения.

Подводя итоги эксплуатации Триеста, следует отметить, что он прошел большой путь от аппарата-рекордсмена до исследовательского судна, ведущего повседневную работу - к сожалению, в военных целях. С момента окончания постройки и до 1962 г. Триест совершил более 100 погружений.

Батискаф Триест принимал активное участие в поисках американской атомной подводной лодки Трешер, затонувшей 10 апреля 1963 г. на глубине более 2500 м. Подготовка батискафа и переброска его из Калифорнии на атлантическое побережье заняли два месяца, и только в начале июня Триест впервые погрузился в районе гибели Трешера. За одно погружение (около 4 ч на глубине) удавалось обследовать не более квадратной мили площади дна; ориентироваться приходилось по сброшенным на дно акустическим "маякам". В июне успели провести всего пять погружений, после чего батискаф был направлен на ремонт, и только 24 августа удалось обнаружить обломки, "не оставляющие сомнений в своей принадлежности к Трешеру".

"...После пятнадцати минут робких манипуляций "механической рукой", - рассказывает командир батискафа капитан-лейтенант Дональд Кич, - удалось захватить кусок медной трубы длиной около полутора метров". Этот обломок вентиляционного трубопровода, имеющий маркировку с номером Трешера, был продемонстрирован журналистам.

Позднее с батискафа удалось сделать несколько очень интересных фотоснимков (всего за время поисков было сделано более 250000 снимков), после чего работа Триеста на зимний период была прервана и началась его очередная реконструкция.

В период 1963-1964 гг. Триест еще раз модернизировали. Переделки были столь существенными, что получился новый батискаф Триест II. Батискаф унаследовал прочную гондолу, изготовленную в г. Терни: за счет снижения запаса прочности глубина погружения увеличилась с 4000 до 6000 м. Гондолу "утопили" в поплавок и продвинули вперед. Водоизмещение батискафа возросло до 220 т (со 150 г); скорость буксировки повысилась до 10 уз за счет увеличения высоты надводного борта батискафа (0,6 м вместо 0,25), улучшилась мореходность благодаря корабельной форме новых обводов. За счет увеличения мощности аккумуляторных батарей (117 квт-ч вместо 60,5 квт-ч) и установки трех гребных двигателей мощностью по 10 л. с, автономность батискафа достигла 10 ч при скорости 2 уз. Триест II в 1964 г. продолжал поиски Трешера. Новая гидролокационная система бокового обзора позволила при погружениях Триеста II получить дополнительные сведения об обстоятельствах гибели Трешера.

В 1966 г. Триест II был вновь модернизирован. На нем была установлена новая совершенная система навигации.

Мировой океан покрывает примерно три четверти поверхности Земли, однако наши сведения о нём по-прежнему остаются неполными. Поскольку для человечества очень важен вопрос эксплуатации морских ресурсов, возникает необходимость тщательно изучить подводный мир нашей планеты. Весьма значительную роль в подобных изысканиях играют субмарины и батискафы . По утверждениям историков, попытки исследования морских глубин предпринимались человеком ещё во времена античности.

Из записок Аристотеля следует, что армия Александра Великого использовала погружаемый колокол для сбора информации о подводной части защитных сооружений города Тира. Упоминания об устройствах, использовавшихся для погружения под воду, содержатся в книге венецианского инженера Роберта Вальтурия; кроме того, схемы подобных аппаратов можно обнаружить среди набросков Леонардо да Винчи. Голландский медик Корнелиус ван Дреббель сконструировал подводную лодку , состоявшую из деревянного остова, обтянутого пропитанной жиром кожей.

Эта подводная лодка была способна принять на борт до 20 человек, погружаться на глубину 4 — 5 метров и оставаться под водой в течение нескольких часов. Начиная с позапрошлого столетия, одна за другой стали появляться новые, всё более совершенные конструкции подводных аппаратов. Среди первых выдающихся создателей образцов подводных лодок следует назвать Роберта Фултона, Дэвида Бушнелла, Вильгельма Бауэра, Ефима Никонова и Степана Джевецкого. У основной массы подводных лодок два корпуса, помещённых один в другой. С увеличением глубины на 10 см давление воды возрастает. Забортная вода поступает в цистерны, масса лодки увеличивается и последняя погружается под воду. Чтобы субмарина могла вернуться на поверхность, в цистерны нагнетается сжатый воздух, вытесняющий воду за борт. Для корректировки глубины подводного положения могут наполняться водой или продуваться небольшие — маневровые — балластные цистерны.

Для изменения глубины погружения судна могут быть использованы также горизонтальные рули, однако они эффективны лишь в том случае, когда субмарина имеет ход. В движение подводная лодка приводится с помощью дизельных и электрических двигателей. Дизель используется для хода в надводном положении и может одновременно заряжать аккумуляторы, служащие источником энергии для электродвигателей, включающихся под водой. Описанная конструкция не является общей для всех типов подводных лодок. Многие современные боевые субмарины оснащены атомными двигателями и поэтому могут вообще не подниматься на поверхность до тех пор, пока не подойдут к концу запасы воздуха для экипажа или припасы: установленный на них атомный реактор постоянно вырабатывает тепло, которое с помощью паровых турбин обращается в механическую энергию.

Первая субмарина с атомным двигателем — американский «Наутилус» в течение двух лет работала без замены топлива. Батискаф — исследовательское или спасательное судно, предназначенное для работы на больших глубинах. Корпус батискафа неимоверно прочен, а для обеспечения абсолютной герметичности его фрагменты соединяют с помощью особого клея, а не сварки или заклёпок. Кроме того, этот аппарат обычно оборудуется одним или несколькими винтовыми движителями для перемещения в горизонтальной плоскости. Для сохранения возможности аварийного подъёма с глубины батискаф оборудован сбрасываемым твёрдым балластом.

Пространство между внешним корпусом и гондолой экипажа здесь разделено на несколько герметичных сегментов и заполнено жидкостью, плотность которой меньше плотности воды, — например, бензином или керосином. Эти цистерны сообщаются с внешней средой, поэтому давление на стенки батискафа с обеих сторон всегда остаётся равномерным. Для совершения погружения экипаж батискафа сбрасывает за борт часть лёгкой жидкости, а для всплытия — высвобождает нужное количество контейнеров с твёрдым балластом. Первый батискаф был построен швейцарским профессором Огюстом Пикаром. Его сын, Жак Пикар, достиг невероятной прежде глубины -10916 метров, после ему удалось побить предыдущий рекорд, погрузившись в районе Марианского жёлоба на глубину 11521 метров.

Рассказ о подводных лодках Антей и Тайфун: