Текст книги "100 великих рекордов транспорта"

Автор книги: Станислав Зигуненко

сообщить о нарушении

Текущая страница: 22 (всего у книги 32 страниц)

Легендарные «Миры»

Несколько особняком в этом ряду стоят глубоководные аппараты Института океанологии имени П.П. Ширшова, базирующиеся на корабле науки «Академик Мстислав Келдыш».

Аппараты «Мир» были построены в 1987 году в Финляндии по совместному проекту Академии наук СССР и финского концерна «Раума-Репола». «Миры» рассчитаны на максимальную глубину погружения 6000 м. Это делает доступными для них 99 % акватории и дна Мирового океана – за исключением самых глубоких впадин.

Для противостояния давлению в 600 атмосфер отсеки прочного корпуса собраны из полусфер, отлитых из высоколегированной никелевой стали, которая оказалась вдвое прочнее, чем даже титановый сплав. По скорости подводного хода, возможности вертикального маневрирования, энергообеспечению и длительности пребывания под водой «Мирам» нет равных. В первую очередь это обеспечивается железо-никелевыми аккумуляторами емкостью около 100 КВт/ч, что вдвое больше, чем у аналогов.

Один из глубоководных аппаратов «Мир»

Со специальным обтекателем скорость аппарата доходит до 5 узлов. Обычно же для исследовательских работ достаточно и 3 узлов.

Гордость конструкторов – система балластировки, подобная той, что принята на подлодках: погружение и всплытие производится путем заполнения водой и осушения балластных цистерн. Другие аппараты, как правило, всплывают за счет сбрасывания балласта – крупной дроби из стали.

«Миры» оборудованы всеми необходимыми приборами для океанологических измерений, фото– и видеоаппаратурой. Силовые приводы и микропроцессорная система управления забортными манипуляторами позволяет и поднимать предметы весом до 80 кг, и весьма деликатно обращаться с биологическими объектами: на испытаниях оператор перекладывал сырое куриное яйцо, не повреждая его.

Связь с поверхностью поддерживается с помощью гидроакустической аппаратуры, что обеспечивает максимальную мобильность мини-подлодок. В особых случаях к аппарату можно пристыковать оптико-волоконный кабель для ведения «живой» трансляции с морского дна.

Запас кислорода и поглотителя углекислоты рассчитан на 10 часов работы экипажа из трех человек плюс резерв на трое суток для аварийной ситуации.

Первое погружение на предельную глубину глубоководный обитаемый аппарат «Мир-1» совершил 13 декабря 1987 года. Экипаж в составе профессора И.Е. Михальцева, заведующего лабораторией научной эксплуатации глубоководных обитаемых аппаратов Института океанологии, доктора технических наук А.М. Сагалевича и финского пилота П. Лааксо, опустился в Атлантике до самого дна, на глубину 6170 м. На следующий день тот же экипаж, пересевший на «Мир-2», еще раз опустился на дно Атлантики, достигнув глубины 6120м.

В 1994 году американский World Technology Evaluation Center (центр, который регистрирует новейшие технологии) назвал «Миры» «…лучшими глубоководными обитаемыми аппаратами из когда-либо построенных в мире».

К 2007 году оба аппарата совершили более 300 погружений в рамках 35 научных экспедиций в трех океанах. Они участвовали в самых разнообразных работах – от изучения таинственных «черных курильщиков» до герметизации корпуса затонувшей атомной подводной лодки «Комсомолец», лежащей на глубине 1700 м. А мировую популярность аппаратам принесли съемки на затонувшем «Титанике» по заказу американских кинематографистов.

Чтобы доказать, что территория арктического дна геологически представляет собой часть Сибирской континентальной платформы, в сентябре 2007 года было совершено погружение «Мира-1» и «Мира-2» на дно Северного Ледовитого океана в точке географического Северного полюса.

Плавучие «небоскребы»

По внешнему виду это уникальное, единственное в своем роде судно слегка напоминает гигантскую бейсбольную биту. Называется оно FLIP, что после расшифровки и перевода означает «плавучая платформа для приборных исследований», имеет водоизмещение 700 т и принадлежит Военно-морскому флоту США.

Построено было судно еще в 1962 году для отработки акустического наведения ракет, запускаемых с подводных лодок. Однако после того, как эта программа была отработана, гражданские исследователи из Океанографического института Скриппса в Сан-Диего быстро сообразили, что платформа прекрасно подходит для самых разнообразных океанографических работ.

«С тех пор прошло уже более 45 лет, наш FLIP все еще служит океанографическому сообществу и все так же остается единственным в своем роде», – с гордостью говорит Билл Гейнс, руководитель программы по использованию судна.

В рабочем положении FLIP представляет собой отлично стабилизированный морской буй – почти идеальную платформу для изучения океана. Смонтированные в нижней или, если хотите, в задней части судна гидрофоны могут выявлять как шум проходящих судов и подлодок, раскаты далеких землетрясений, так и «разговоры» китов и рыб. Недавно исследователи окончательно похоронили поговорку «Нем, как рыба». Они записали «хор» рыбьей стаи, который по громкости не уступал реву болельщиков на трибунах стадиона.

Другие датчики, спускаемые в морские глубины с помощью специальных стрел и лебедок, позволяют измерять температуру и соленость воды, ее плотность и другие характеристики. А доплеровские сонары дают возможность фиксировать смещения масс воды внутри волн с точностью до 1 см/с на 1 куб. км океана.

Когда это судно выходит из порта, оно весьма похоже на самую обычную баржу. Но вот FLIP приходит в заданную точку океана. И тут начинается самое интересное. Оператор в определенной последовательности начинает заполнять водой кормовые отсеки-трюмы, и баржа постепенно становится торчком. Теперь над поверхностью воды торчит только ее нос.

На месте FLIP удерживается тремя прочными нейлоновыми канатами и якорями. Суммарная масса якорей – 9 т. Правда, при выполнении некоторых исследовательских работ требуется, чтобы FLIP, напротив, не стоял на месте, а свободно двигался по течению. Так, в одном из экспериментов FLIP прошел в дрейфе 240 км.

У этого аппарата нет собственного движителя, однако на нем смонтирован небольшой маневровый винт с гидравлическим приводом. Он нужен для того, чтобы поворачивать по мере надобности буй вокруг вертикальной оси, сохраняя стабильную ориентацию в пространстве по азимуту. Кроме того, на судне имеются три дизель-генератора, вырабатывающих 340 кВт электроэнергии для работы научной аппаратуры.

Еще одна интересная деталь: все двигатели, якорные лебедки и даже койки в каютах закреплены на специальных поворотных подвесках, так что при трансформации судна могут сохранять постоянное положение относительно горизонта. Когда буй принимает окончательное положение (вертикальное или горизонтальное), все подвижное снаряжение фиксируется специальными шпильками. В каждой каюте имеется по две двери – в стене и в потолке, а в душевой два душа – для вертикального и горизонтального положения.

FLIP – «плавучая платформа для приборных исследований» военно-морского флота США

Переход в горизонтальное положение осуществляется подачей в балластные отсеки 90 000 л сжатого воздуха, который хранится под давлением 18 атм. в специальных баллонах. В результате вода постепенно вытесняется через те же заливные отверстия, и судно принимает обычный вид.

Вся метаморфоза переворота занимает менее 30 минут.

Прослуживший почти полвека FLIP постепенно стареет, и на смену ему, по идее, должно прийти новое судно. Один из его вариантов разработал француз Жак Ружери.

По своей первоначальной профессии он архитектор; во многих городах Франции стоят здания, построенные по его проектам. Но в свободное время Ружери в течение вот уже трех десятилетий придумывает какие-то удивительные корабли и аппараты, футуристические базы на морском дне.

Последний проект, представленный архитектором в национальном Морском музее Франции, представляет собой гигантское полуподводное судно «Sea Orbiter», по своему внешнему виду напоминающее морского конька.

Автор проекта считает традиционные средства для исследования глубин – акваланги, субмарины и батискафы – неудобными. Другое дело – корабль-лаборатория, в котором ученые могут со всеми удобствами изучать и глубины, и поверхность океана.

Высота «Sea Orbiter» сверху донизу – 51 м; причем 31 м приходится на подводную часть. Ширина судна – всего 10 метров.

Гигантское полуподводное судно Sea Orbiter

На этом судне-небоскребе насчитывается около десятка палуб, на которых имеется все, что может понадобиться 18 исследователям и членам экипажа. К примеру, на «Sea Orbiter» есть наблюдательные площадки с 360-градусным обзором, как над, так и под водой. Предусмотрена и возможность выхода под воду исследователей в аквалангах. Кроме того, на судне будет и подводный робот с дистанционным управлением, способный погружаться на глубину до 600 метров.

По словам автора проекта, он уже получил восторженные отзывы от многих ученых, включая специалистов NASA. «На “Sea Orbiter” есть учебная секция, в которой имеются кухня, каюты со спальными местами, где астронавты будут жить, как экипаж космического корабля, – объясняет Ружери. – Кроме того, выход из судна под водой очень похож на шлюзовой модуль для выхода в открытый космос».

Не скрывают своего интереса к новинке и Национальная администрация по океану и атмосфере США (NOAA), и Институт океанографии в Массачусетсе (WHOI).

Модель «Sea Orbiter» высотой 3,5 метра уже прошла 6-месячные испытания в норвежском центре Marintek, где находится самый большой в Европе опытовый бассейн. Уменьшенная копия корабля устояла на волнах, которые были бы 15-метровыми для полномасштабного образца.

Теперь Ружери остается собрать «всего-навсего» 25 млн евро – именно столько, согласно смете, будет стоить строительство. «Sea Orbiter». И он всеми силами старается привлечь партнеров, спонсоров, инвесторов. Первоначально планировалось, что международная научная станция «Sea Orbiter» может быть построена уже в 2009 году и начнет свое первое путешествие по Гольфстриму. Однако разразившийся финансовый кризис притормозил проект, так что закончить строительство в запланированные сроки вряд ли удастся.

Корабль-дрель

Впервые в истории науки ученые намерены пробурить земную кору до самой мантии. Именно для этого в Японии спроектировано и построено уникальное специализированное судно – корабль-дрель «Chikyu» («Земля»), водоизмещением 57 500 тонн и стоимостью 535 миллионов долларов. Какие открытия ожидают исследователи от его применения?

Тем не менее исследование глубинных недр Земли давно привлекает внимание ученых разных стран. Непревзойденным мировым достижением, занесенным в Книгу рекордов Гиннесса, на нынешний день является скважина глубиной 12 262 метра. Ее бурение было начато в 1970 году на Кольском полуострове неподалеку от города Заполярного буровой установкой «Уралмаш-15000» и специальным технологическим инструментом.

Однако на 13-м километре исследователи были вынуждены остановиться, так и не пробуравив земную кору, поскольку, по существу, потеряли управление инструментом, и скважина пошла уж не вглубь, а в сторону.

Тогда очередное глубинное бурение международная бригада исследователей решили провести на океанском дне, где толщина земной коры намного тоньше, чем на материке. Руководят этой программой Япония и США, участвуют Китай и 12 стран Европейского союза.

Новое судно «Chikyu», созданное для этой цели, намного превосходит возможности своего предшественника – корабля «Joides Resolution», который бурил дно в районе острова Ванкувер (Тихий океан) несколько лет тому назад. Однако тогда исследователям так и не удалось пробиться сквозь земную кору.

Корабль «Chikyu» оснащен сверхмощным сверлом, способным просверлить Землю на глубину почти 7 км – именно на такой глубине, по расчетам ученых, земная кора граничит с расплавленной мантией. Исследователи надеются, что на осуществление сверхглубокого бурения им хватит одного года.

Уникальное специализированное судно – корабль-дрель Chikyu («Земля»)

В начале 2006 года корабль вышел в море и добрался до точки, выбранной в качестве исходного пункта для первого эксперимента. Это место находится в 600 км к юго-западу от Токио, в зоне так называемой субдукции, где одна литосферная плита уходит под другую.

Как сообщил журналистам представитель японского Центра глубинного исследования Земли Дзюн Фукутоми, проходка 7-километровой скважины займет около года. И все это время судно должно покоиться строго на одном месте, отслеживая свое положение с помощью системы GPS и сети акустических датчиков, установленных на дне.

Судно «Chikyu» помимо использования техники, применяемой при подводном нефтегазовом бурении, оснащено целым рядом новейших устройств, которые обеспечат полную устойчивость научно-исследовательского корабля во время вибрации работающих буров и морской качки. Кроме того, предусмотрена специальная защита на случай, если во время бурения внезапно забьет нефтяной или газовый фонтан.

Ученые надеются, что вместе с собранными образцами мантии и земной коры они получат в свои руки микробиологические организмы периода рождения Земли. Поднятые из глубин на поверхность кусочки «тела» нашей планеты позволят многое узнать и о том, какой была окружающая ее среда в прошлом, составить научно обоснованный климатический прогноз на будущее, а также, возможно, прояснят тайну возникновения жизни на нашей планете.

Важнейшей задачей станет изучение тектонической плиты у побережья Японии, на которую ныне приходится четверть всех происходящих в мире землетрясений, и составление сейсмологического календаря на ближайшие десятилетия.

Инициаторы проекта, конечно, надеются на его успех. Однако кое-кто из экспертов, помня о предпринятых ранее попытках глубоководного бурения, опасается, что и эта окажется безуспешной. «Наша живая планета всегда сопротивлялась подобному вмешательству, – говорят они. 1—Подобные эксперименты очень опасны. Мантия Земли предельно энергонасыщенна, и результатом бурения может стать рукотворный вулкан, последствия извержения которого могут оказаться непредсказуемы…» И ту защиту, которая предусмотрена на случай выброса нефти или горячей породы, они считают недостаточной.

Покорители пятого океана

Конечно, каждый конструктор старается сделать так, чтобы задуманный им летательный аппарат вышел как можно более совершенным. Но есть категория экспериментальных или рекордных летательных аппаратов, которые изначально предназначены для того, чтобы выйти за пределы возможного. С некоторыми из них мы и познакомимся в этой главе.

Первые рекорды аэростатов и аэронавтов

Первая публичная демонстрация воздушного шара братьев Монгольфье состоялась на рыночной площади в Анноне 4 июня 1783 года, когда небольшой шар диаметром около 11 м, сделанный из полотна и бумаги, поднялся на высоту 1830 м. Прежде чем опуститься на землю, шар пролетел более 1,6 км. Таковы были первые рекорды высоты и продолжительности полета.

Первый неуправляемый свободный полет аэростата, наполненного водородом, состоялся 27 августа 1783 года в Париже, когда Жак-Александр Сезар Шарль (1746—1823 гг.) запустил с Елисейских Полей аэростат диаметром 3,5 м, наполненный водородом, самостоятельно полученным ученым-физиком. Аэростат поднял в воздух груз весом 9 кг, продержался в воздухе около 45 минут и приземлился в Гонессе, в 25 км от Парижа, где тут же стал жертвой толпы крестьян, с испуга в клочья разорвавших прорезиненную шелковую оболочку объемом 620 куб. м.

Первыми живыми существами, совершившими полет на воздушном шаре, были овца, утка и петух. Их запустили в небо в Версале 19 сентября 1873 года на 13-метровом шаре братьев Монгольфье в присутствии короля Людовика XVI, его жены Марии-Антуанетты и их придворных. Шар достиг высоты 520 м, а через 6 минут опустился в лесу Вокрессон, пролетев за это время 3 км. При этом выяснилось, что петух оказался несколько помятым. Но воздушная стихия оказалась тут вовсе ни при чем: птицу придавила своей массой овца.

Воздушный шар – монгольфьер

Первым в мире аэронавтом, то есть человеком, впервые поднявшимся в небо на воздушном шаре, был Франсуа Пилатр де Розье. 15 октября 1783 года он поднялся на 15-метровом монгольфьере на высоту 26 м – такова была длина удерживающего воздушный шар троса. Воздух нагревался в процессе сгорания соломы под горловиной оболочки шара, который таким образом продержался в воздухе 4,5 минуты.

Медаль Академии аэростатической метеорологии Франции, которой Д.И. Менделеев был награждён за свой полёт на аэростате «Русский» 7 августа 1887 года

Интересно, что первыми в мире аэронавтами едва было не стали два преступника, которые, по предложению короля Людовика XVI, могли обрести свободу, если бы добровольно согласились на полет. Де Розье выступил с протестом – дескать, за что им такая честь, и в результате получил возможность сам подняться в воздух.

Первыми воздушными путешественниками, т.е. первым пилотом и пассажиром, которые отправились в свободный полет, стали Франсуа Пилатр де Розье и маркиз д'Арланд, которые 21 ноября 1783 года в 13 часов 45 минут поднялись в воздух на том же 15-метровом монгольфьере из Булонского леса. Первые аэронавты провели в небе 25 минут и, пролетев над всем Парижем, приземлились в 8,5 км от точки старта. Максимальная высота полета была, предположительно, чуть больше 450 м.

Первыми женщинами, совершившими подъем на привязном аэростате, были маркиза де Монталамбер, графиня де Подена и мадемуазель де Лагард. Они поднялись в воздух на монгольфьере 20 мая 1784 году в одном из пригородов Парижа.

Первой женщиной, совершившей свободный полет на аэростате, была мадам Тибль, которая поднялась на монгольфьере с месье Флераном 4 июня 1784 года в Лионе (Франция). В присутствии короля Швеции аэростат «Ле Густав» поднялся на высоту 2600 м.

А 7 августа 1887 года. знаменитый русский ученый-химик Д.И. Менделеев на аэростате «Русский», купленном во Франции, для наблюдения за полным солнечным затмением совершил самостоятельный подъем в подмосковное небо. Он положил начало научным исследованиям атмосферы и стратосферы.

В погоне за рекордами высоты

Для покорения заоблачных высот в ХХ веке стали строить специальные высотные воздушные шары – стратостаты.

Именно на таком воздушном шаре 30 июня 1901 года профессорами Берсоном и Сюрингом из Берлинского общества воздухоплавания был установлен первый официальный рекорд высоты полета для аэростата: они поднялись на высоту 10 800 м.

Гондола стратостата «СССР-1»

В процессе утверждения этого рекорда велись жаркие споры теми, кто считал, что 5 сентября 1862 года Джеймс Глейшер поднялся на высоту 11 275 м. В итоге победили Берсон и Сюринг, сумевшие предоставить более весомые доказательства своего рекордного показателя.

Этот рекорд мечтали побить во многих странах. Осенью 1933 года это удалось сделать исследователям нашей страны. Стратостат «СССР-1» с тремя аэронавтами на борту – Г.А. Прокофьевым, К.Д. Годуновым и Э.К. Бирнбаумом – поднялся на высоту 18 800 м.

Впоследствии рекорд высоты полета на стратостатах еще неоднократно обновлялся. Однако далеко не всегда подобные экспедиции заканчивались благополучно. Скажем, 31 января 1934 года всю мировую прессу облетело сообщение о трагической гибели экипажа стратостата «Осавиахим-1». П.Ф. Федосеенко, А.Б. Васенко и И.Д. Усыскин достигли высоты в 22 км, однако при спуске произошло обледенение оболочки стратостата, отрыв его гондолы, и отважные исследователи погибли.

А 11 ноября 1935 года американцы Орвил Андерсон и Альберт Стивенс достигли на своем аэростате высоты 22 066 м.

Тридцатикилометровый рубеж первым преодолел майор Дэвид Симонс, врач ВВС США. В ночь с 19 на 20 августа 1957 года он достиг высоты 30 942 м на аэростате AF-WR1—1 с объемом оболочки 84 950 куб. м.

Это достижение было побито экипажем американского «Стралаба», принадлежавшего Уинзеновскому исследовательскому центру имени Ли Льюиса, на котором пилоты Малкольм Д. Росс и В.А. Пратер из резерва ВМС США 4 мая 1961 года поднялись над Мексиканским заливом на высоту 34 668 м.

Говорят, неофициальный рекорд – 37 735 м – был установлен 1 февраля 1966 года в Сиу Фоллс (штат Южная Дакота, США) Николасом Пиантанидом. К несчастью, этот полет стоил мужественному аэронавту жизни, сам стратостат потерпел крушение, а потому рекорд и не был засчитан.

Последние три с лишним десятка лет подобные экспедиции не проводятся. Для того нет практической необходимости. Стратостаты, снабженные автоматическими приборами, добывают информацию о верхних слоях атмосферы ничуть не хуже людей. Так что риск себя не оправдывает.

А он довольно велик. Дело в том, что людей на больших высотах приходится помещать в герметичные кабины, одевать в скафандры, чтобы они не задохнулись, не погибли в разреженной атмосфере. Оболочки стратостатов же необходимо шить из особо прочных тканей, делать многослойными и наполнять лишь частично, поскольку сильный нагрев оболочки и газа солнечными лучами, падение атмосферного давления приводят к ее сильному раздуванию – неровен час, может и лопнуть…

Наибольшая высота полета беспилотного аэростата равняется 51 815 м. Этот рекорд установлен в октябре 1972 года в Чико (штат Калифорния, США) газонаполненным аэростатом Уинзеновского исследовательского центра с объемом оболочки 1,35 млн куб. м.

Мировой рекорд высоты полета для гибридных аэростатов составляет 4442 м и принадлежит голландцу Хенку Бринку, совершившему рекордный полет 26 августа 1985 года.

Первый зарегистрированный рекорд высоты полета для монгольфьеров (2978 м) был установлен в США 13 сентября 1965 года Б. Боганом. Он затем был побит П. Линдстрандом, поднявшимся в воздух 1 июня 1988 года и достигшим высоты 19 811 м.