Текст книги "Дорогами подводных открытий"
Автор книги: Владимир Ажажа
Жанры:
Научпоп
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 11 страниц)
Рекордное погружение «Триеста» 23 января 1960 года на глубину 10 919 метров заняло 4 часа 43 минуты, причем до глубины 7800 метров подлодка шла вниз со скоростью 0,9 метра в секунду, затем скорость уменьшилась до 0,6 метра в секунду и после глубины 9000 метров – до 0,3. В самом начале погружение было очень медленным: 100 метров за 10 минут. Затем лодка остановилась, встретив слой холодной воды. Для дальнейшего погружения пришлось «утяжелиться», выпустив немного бензина [9]9
Поплавок «Триеста» заполняется бензином для регулировки плавучести.
[Закрыть]. Еще через 10 минут следующий слой холодной воды снова задержал погружение. Была выпущена еще одна порция бензина. Затем через 5 минут последовала остановка на глубине 130 метров и еще через 7 минут на глубине 160 метров. Жак Пикар, совершавший свое 65-е погружение, впервые наблюдал такой «саморегулирующийся» спуск. Глубже 200 метров температура воды стала равномернее, и погружение пошло без остановок. Наоборот, здесь начало сказываться сжатие бензина, и скорость погружения все нарастала – пришлось время от времени сбрасывать твердый балласт (при погружении на каждые 915 метров «Триест» сбрасывает около тонны балласта). Эта мера позволила снизить скорость погружения перед посадкой на грунт до 0,15 метра в секунду и уменьшить силу возможного удара о дно.
Что такое срочное погружение, я узнал на «Северянке». 12 января 1959 года лодка находилась в Северной Атлантике у Фарерских островов в надводном положении. Работали оба дизеля, шла зарядка аккумуляторной батареи. В этот момент вахтенный научный сотрудник ихтиолог Б. С. Соловьев с помощью эхолота обнаружил плотное скопление рыбы. На эхограмме обозначилось большое темно-коричневое «крыло». Верхняя граница обнаруженной рыбы – на глубине 110 метров. До этого мы наблюдали в иллюминаторы только отдельные, рассеянные в толще воды экземпляры атлантическо-скандинавской сельди, и упускать случай было нельзя.
Нужно срочно было нырять в косяк, но до конца рассчитанного режима зарядки оставалось десять минут, и командир лодки В. П. Шаповалов попросил у меня, начальника экспедиции, немного повременить. Договорились на том, что лодка будет ходить над косяком пока не кончится зарядка. Включили гидролокатор и ультразвуковым лучом «зацепились» за рыбу. Но вот все готово. По команде «срочное погружение» старший трюмный поворачивает рычаг, в верхней части каждой цистерны открываются клапаны вентиляции – отверстия, через которые стравливается воздух. Вода заполняет цистерны, лодка быстро «набирает вес» и уходит на глубину. В отличие от обычного погружения для создания отрицательной плавучести вода принимается и в так называемую цистерну быстрого погружения, которая перед достижением заданной глубины продувается.
Мы ныряем в косяк на глубину 120 метров с расчетом вонзиться в его вершину, граница которой по-прежнему на 110 метрах. Общая высота косяка 40–50 метров. Гидроакустик докладывает, что наша цель – прямо по носу. Наклонившись вперед форштевнем, лодка стремительно скользит вдоль луча гидролокатора. Светильники выключены, чтобы не напугать рыбу. У каждого иллюминатора – по два наблюдателя.
Глубина 120 метров. Одновременно включаем все светильники, чтобы застать рыбу врасплох. Но за иллюминаторами – ничего, если не считать мелькающих золотистых точек планктона. А эхолот свидетельствует, что косяк ниже лодки примерно на 10 метров. Выключаем свет, погружаемся глубже. Косяк опять ниже нас. Ныряем еще раз, и снова преследование не в нашу пользу. Добыча не подпускает к себе. Один только раз, что называется краем глаза, усмотрели внизу и в стороне от лодки стайку в 10–12 сельдей, быстро и согласованно проплывшую параллельным курсом.
И хотя никто не засекал время, можно утверждать, что срочное погружение на глубину 120 метров длилось десятки секунд, во всяком случае не больше минуты. Если принять эту цифру, то величина вертикальной составляющей скорости подводной лодки будет примерно равна 2 метрам в секунду.
Погружение с заданной скоростью необходимо, чтобы проследить какое-либо явление, например, суточное вертикальное перемещение (миграцию) морских организмов. Такое погружение, как и обычное, может прерываться остановками (парением) на разных уровнях. Чтобы так погружаться, нужно обладать большим искусством управления лодкой, особенно в верхних слоях воды, где бывают резкие скачки плотности.
Всплытие подлодки опять-таки может быть нормальным и срочным (аварийным). Всплытие с заданной скоростью, аналогично погружению, маневр более трудный. Уже известная нам лодка «Элвин» всплыла с глубины 852 метров за 63 минуты, то есть со средней скоростью 0,23 метра в секунду. «Триест» после получасового пребывания на глубине 10 919 метров шел к поверхности со все возрастающей скоростью (за счет расширения объема бензина в балластной цистерне). Всплытие началось со скоростью полметра в секунду, на глубине 6000 метров она выросла до 0,9 метра в секунду, а на 3000 метров достигла полутора метров.
Время подъема с глубины 600 метров японской научно-исследовательской подводной лодки «Сникай» занимает 7 минут 15 секунд. Это около полутора метров в секунду.
Срочное, или аварийное, всплытие может совершаться подводной лодкой в экстренном случае, когда произошла авария или нужно вырваться из чащи водорослей, из придонного ила (а может быть, из щупалец гигантского кальмара). В этом случае цель одна: быстрее достичь поверхности, и тогда пускаются в ход все предназначенные для этого средства.
На американском «Алюминауте», например, продуваются сжатым воздухом цистерны водяного балласта, сбрасывается твердый маневровый балласт (до 540 килограммов) и отделяется балластный брусок весом полторы тонны, составляющий часть киля. «Элвин» для быстрого создания положительной плавучести может даже освобождаться от аккумуляторных батарей и манипулятора, расположенных вне прочного корпуса. Научно-исследовательские лодки, построенные сравнительно недавно, например японская «Синкай», имеют систему автоматического всплытия, которая без вмешательства людей срабатывает, если лодка «провалилась» на предельную глубину.
На «Синкае» для спасения экипажа смонтирована отделяемая с помощью пиропатронов спасательная капсула. На «Элвине» таким же манером отделяется и всплывает вся носовая часть, куда входит и сферический прочный корпус с экипажем.
Некоторые лодки имеют систему стабилизации глубины без хода. Таким устройством была снабжена, в частности, и наша «Северянка». Стабилизатор глубины, реагируя на изменение весовой плотности воды, автоматически принимал или откачивал воду из уравнительной цистерны и удерживал лодку на заданном горизонте с точностью до одного метра. О втором способе зависания лодки мы уже упоминали – это использование вертикальных движителей. Такое устройство превращает лодку в своеобразный «подводный вертолет». Третий способ – постановка лодки на якорь. Четвертый – закрепление, вернее, подвешивание лодки к бую снизу на тросе. Именно на таком тросе висела подлодка «Триест» во время гидроакустических измерений, требующих точного удержания на глубине.
Есть еще один способ, он пришел под воду из воздухоплавания. Это использование гайдропа – сравнительно небольшого по длине толстого каната или смычки якорной цепи, опускаемых вниз вблизи грунта. Ложась на грунт своей нижней частью, гайдроп «облегчает» лодку, уравнивает ее вес с силой поддержания и, таким образом, стабилизирует по глубине на каком-то расстоянии от грунта.
Для изучения придонных зон и самого дна подлодка в тех случаях, когда это допустимо по техническим и другим параметрам, может лечь на грунт. Это ответственный и сложный маневр.
Распространено представление, что подлодка ложится на грунт всем корпусом. На самом деле это случается только в аварийных ситуациях. В остальных – нормальных – условиях лодку сажают на грунт так, чтобы корма с винтами была приподнята – в любую минуту лодка должна иметь возможность сняться с грунта. Посадка на грунт чревата многими неожиданностями, и поэтому требует осмотрительности и большого искусства. Вертикальные движители упрощают выполнение маневра, но, конечно, не освобождают от осторожности, особенно на заключительном этапе.
Осторожность требуется потому, что командиру исследовательского судна приходится совершать этот маневр, не имея, как правило, полного представления о характере грунта и полагаясь лишь на показания приборов, в первую очередь эхолота.
Конечно, приборы – необходимые помощники исследователя. Но под водой, особенно вблизи дна, исследователю хочется видеть все самому, своими глазами. Для этого подводные исследовательские суда и снабжаются иллюминаторами. Эффективные же наблюдения через иллюминаторы возможны только в прозрачной воде, а она встречается далеко не всегда. Обычно считается, что чем дальше от берега, тем чище, прозрачнее вода. Однако в Северной Атлантике «Северянка», находясь в сотне миль от берегов, не раз попадала в зоны пониженной видимости, вызванной бурным цветением хризомонадовых и диатомовых водорослей.
При посадке на грунт лодка, коснувшись дна, может поднять массу ила. И если течение слабое или его нет совсем, наблюдатель долго не увидит в иллюминатор ничего, кроме густой плотной мути. Даже некоторые измерения в таких случаях придется отложить. Надолго? Чтобы взвешенные в воде частички снова осели, может потребоваться длительное время, иногда – шутка сказать – даже годы. На мелководье, где частички осадочного материала крупнее, «пылевое облако» рассеется быстрее.
Когда есть течение, лодка заходит на посадку против течения – так, чтобы частички мути уносились по ходу движения. А где течения нет, пытались применять химические вещества, способствующие экспрессному осаждению осадка. Способ, прямо скажем, неэффективный и, кроме того, искажающий химическую и биологическую картину для наблюдений.
Французский подводный исследователь Жак Ив Кусто рассказывает, что когда подлодка «ФНРС-3» при погружении в подводный каньон коснулась вертикальной стенки и вызвала оползание осадка, образовалось мутное облако, которое быстро охватило все видимое пространство. Исследователи пересекли каньон, пытаясь выйти на чистую воду. Они двигались 1 час 40 минут, а облако не рассеивалось. Наблюдать и фотографировать в таких условиях было невозможно, и гидронавты решили всплыть.
О глубоководных и донных течениях мы знаем очень мало. Однако точно установлено, что течения есть на любой из известных глубин. Как правило, их скорости не превышают долей узла, но известны и колоссальные величины – свыше 10 узлов. Они возникают в узких проливах и на мелководье во время приливов и отливов. Скорость течений и их направление даже в пределах данного столба воды могут широко колебаться. Это значит, что природные гидродинамические силы, действующие на погружающуюся или всплывающую подводную лодку, также будут переменными.
Эти силы действуют и на лодку, севшую на грунт. Поэтому конструкторам пришлось поломать голову и снабдить лодку различными устройствами – от вертикальных движителей и гайдропа до установки на нижнюю часть корпуса амортизирующих приспособлений. Так, подлодка «Алюминаут» для «мягкой» посадки на грунт снабжена авиационными пневматическими шинами с широкими протекторами (два колеса в носу и одно в корме). Эти колеса также поддерживают носовую часть лодки при движении, и по достаточно плоским и твердым участкам дна она может ехать как автомобиль.
Некоторые научно-исследовательские подводные лодки способны выпускать и принимать обратно водолазов с помощью шлюзовых устройств. Для этого служат два отсека, которые при надобности изолируются друг от друга. В «сухом» (изобарическом) отсеке всегда поддерживается обычное, то есть атмосферное, давление. В «мокром» (гипербарическом) отсеке может создаться давление, равное забортному. В нем готовят водолазов к условиям глубины, отсюда их выпускают за борт, сюда же они возвращаются и проходят декомпрессию.
Опасно ли плавание на подводной лодке?
В сказочном городке Диснейленде близ Лос-Анджелеса в миниатюрных подводных лодках катают детей и взрослых. Для туристских прогулок была спущена на воду на Женевском озере подводная лодка «Огюст Пикар».
Конечно, пребывание на научно-исследовательском подводном судне – не увеселительная прогулка. Тут надо работать, а условия для работы и нелегкие и непривычные. Но в нынешнее время, когда подводные лодки технически совершенны, жизнь подводников, как показывает практика, течет спокойно, без всяких неожиданностей и приключений.
С точки зрения технической факторы опасности сведены к минимуму, и поэтому человек с нормальной психикой о ней не думает. Тогда работа становится тем, чем она должна быть фактически. Обращаясь снова к «Северянке», я вспоминаю, как менялось настроение участников плавания от рейса к рейсу, как угасали ноты праздничного волнения, смешанные с тревожным чувством неизвестности предстоящего. Если в репортажах и отчетах о первой экспедиции мелькали слова «тяжелые условия», «свершения», «достижения» и им подобные, то затем все упростилось и внешне, и внутренне. Очередное плавание воспринималось как очередное звено в длительной цепи неотложных исследований. Волнение праздника сменяла бодрая энергия предстоящей работы. Изменялась психология людей, их собственное отношение к себе. Погрузиться под воду, достичь каких-то пределов, чувствовать себя не гостем, а хозяином подлодки, спокойно и буднично выполнять то, что вчера было пределом – это всякий раз становилось лишь порогом, за которым лежал непочатый край новых дел…
Подводные лодки строятся с большой степенью надежности, из очень прочных материалов, подвергаются многократным проверкам.
Так, при строительстве современной подлодки производится более 50 тысяч испытаний. Ее просвечивают рентгеном, зондируют ультразвуком, воздействуют на нее химикалиями и, наконец, подвергают давлению водой. На лодках устанавливают детекторы неисправностей. Эти приборы включают аварийную сигнализацию или систему всплытия, которая «выносит» подводное судно на поверхность немедленно, если оно погружается ниже заданного безопасного уровня.
В 1964–1965 годах на лодке, носящей имя Огюста Пикара, было совершено 1100 погружений и перевезено 32 000 туристов без единого инцидента.
Однако происшествия с подводными лодками, в том числе и трагические, все-таки случались. Как нам известно, затонули две гражданские лодки «Тигерхай» и «Элвин». О втором случае широко говорилось в печати. Это произошло 16 октября 1968 года в Атлантике. Лодка готовилась к погружению, в задачу которого входила проверка состояния глубоководного акустического буя. Во время спуска «Элвин» с обеспечивающего судна «Лулу» соскользнули два троса спускового устройства. Подлодка с открытым люком полетела в воду. Члены экипажа – их было трое – успели выбраться наружу. Лодка быстро наполнилась водой, удерживающие тросы оборвались, и через 90 секунд она затонула к юго-западу от мыса Кейпд-Код на 1540 метрах. Корабли обеспечения «Госнолд» и «Лулу» тут же произвели обследование морского дня эхолотами. Точкой отсчета был обследуемый буй, координаты уточнили по искусственному спутнику Земли. Точное знание места помогло быстро найти «Элвин». 31 августа 1969 года ее извлекли из воды.
Туристская подлодка-малютка «Тигерхай» унесла на дно Люцернской бухты двух членов экипажа и тайну своей гибели.
Итак, один трагический случай на сотню гражданских подводных судов за несколько лет. Много или мало? Конечно, их не должно быть совсем. Но вот рядом статистика торгового флота. В 1967 году в 95 странах мира имелось 26,5 тысячи судов (водоизмещением более 300 тонн), а в том же году их погибло 260, то есть почти один процент. Если еще учесть и суда с меньшим водоизмещением, то число и процент затонувших возрастут. Так что в гражданском подводном флоте в этом смысле дела обстоят более благополучно, чем в надводном.
Я не говорю об авариях и поломках, которые не связаны с жертвами и которые, к сожалению, пока происходят чаще.
Был такой эпизод и в первом рейсе «Северянки» – для членов научной группы период подводной акклиматизации в ту пору еще не кончился.
Мы шли на глубине сто метров, когда снаружи в районе первого отсека раздался оглушительный взрыв, потрясший восьмидесятиметровое стальное тело подводного корабля. Набатом зазвенели сигнальные колокола, а из репродукторов корабельной трансляции прозвучало: «Аварийная тревога! Осмотреться в отсеках!» Расшвыривая встречающиеся на пути предметы и позеленевших от страха «паучников», матросы в одно мгновение вытащили из укрытий аварийный инструмент, приготовили спасательные легководолазные костюмы. Было слышно, как в центральном посту завыли, заработали водяные насосы.
Первой мыслью находившихся в носовом отсеке было: «Наскочили на мину!» Осмотрели отсек – все в порядке, вроде не тонем, поступлений воды и видимых повреждений нет. Доложили в центральный пост. Через несколько минут был дан отбой тревоги, но окончательно всякие подозрения исчезли лишь после всплытия.
При наружном осмотре лодки обнаружили, что лопнула лампа одного из верхних светильников. Это ее толстая стеклянная колба с такой силой разорвалась на глубине, заставив нас поволноваться. Однако происшествие подобного рода было у нас единственным, и мы не раз имели повод поблагодарить и конструкторов, и судостроителей, сработавших «Северянку» добротно и надежно.
А вот еще одна заурядная, в принципе, аварийная ситуация, но интересная тем, что «выпутаться» из нее удалось с помощью другой подводной лодки. В октябре 1969 года американская «Дип Куэст» во время подводного эксперимента запуталась левым движителем в нейлоновом тросе. Продувать цистерны сжатым воздухом было нельзя. Возникшего запаса положительной плавучести с избытком хватило бы на то, чтобы лодка всплыла на поверхность, подняв установленные на дне научные приборы со всей арматурой. Но при этом возникала опасность поломать движитель. Глубина была большой, но все-таки досягаемой для водолазов в гелиево-кислородном снаряжении. Однако приняли другое решение. На ближайший причал автоприцепом была доставлена малая исследовательская подводная лодка «Нектон». Ее спустили на воду и прибуксировали в район операции. Погрузившись, «Нектон» сразу же с помощью водолазного ножа, закрепленного на клешне манипулятора, освободила «Дип Куэст».
Глубинный микроскоп
Но как сломать печать на книге, в которой вместо листов ходячие волны и которая имеет несколько тысяч футов толщины?
М. Ф. Мори
После знакомства с техническими особенностями научно-исследовательских субмарин логичен вопрос: как и когда можно использовать их в морских исследованиях? Какие новые открытия позволят они совершить?
Хочется заранее предостеречь всех поклонников исследовательских подлодок от преувеличения их роли. Сегодня эти лодки пока лишь дополняют грандиозную работу, выполняемую на морях и океанах надводными средствами. А что будет завтра? Задача состоит в том, чтобы определить четкие перспективы их развития и использования.
Итак, на что же способны исследовательские подводные лодки? По-видимому, на многое. Чтобы не потеряться в этом многом, рассмотрим пять основополагающих преимуществ подлодки как исследовательского судна.
Преимущество первое. Подводное судно позволяет безопасно доставить аппаратуру и исследователей на глубину вплотную к объекту наблюдений или приблизить к нему.
То есть подводная лодка – это не что иное, как подвижный глубоководный герметичный носитель. В пределах своих технических возможностей он может быть спилотирован на дно или в толщу воды: под ледовый покров, в глубинный рассеивающий слой, в места со сложным рельефом дна. Ему подвластны глубины, не доступные водолазу или батисфере.
Исследователь получает идеальную возможность наблюдать самому, тут же делать измерения приборами. Многое, что было получено другими способами, теперь можно проверить лично. Благодаря этому традиционный метод исследования «наугад», то ебть с помощью опускаемых на тросе приборов, получает громадное подспорье.
Присутствие под водой исследователя придает наблюдениям новое качество: высокую достоверность и быстрое получение результатов. Многие сомнения или догадки разрешаются на месте. Более того, человек тут же может принять решение повернуть подводную лодку, направить ее в другое место. Поэтому все измерения или сбор образцов можно делать селективными, то есть выборочными. Исследователь-подводник способен точно размещать и ориентировать под водой научную аппаратуру и контролировать ее работу. Например, если нужно взять пробу воды у самого дна, входное отверстие пробоотборника с помощью манипулятора можно нацелить так, что оно не коснется ила и не вызовет мути. Такую же операцию можно провести и с надводного корабля, а лодка снизу будет ее по акустическому телефону направлять и корректировать.
Морские геологи из американского института Скриппса, находясь на борту подлодки «Дениза», обнаружили у берегов Калифорнии неизвестное подводное течение. Под их наблюдением с подводного судна опустили измеритель скорости течения. Через иллюминатор исследователи имели возможность контролировать эту операцию. Они проследили, чтобы прибор не попал за какой-нибудь большой камень или в углубление, где показания оказались бы неверными. Так была точно измерена скорость, составившая около четверти узла.
Важно, что в руках исследователя не только носитель, способный перемещаться в трех измерениях. Лодка способна двигаться быстрее, медленнее, останавливаться (зависать на месте, на подводном якоре, на гайдропе, ложиться на грунт), дрейфовать в водной массе. Она позволяет возвращаться в прежнюю точку, отмеченную гидроакустическим или другим указателем, чтобы осмотреть тщательнее и определить, что и насколько изменилось.
И вот здесь, пожалуй, уместно привести слова заведующего кафедрой океанологии МГУ профессора А. Д. Добровольского по поводу практики океанологических наблюдений: «К сожалению, очень редко работы ведутся в соответствии с принципами прослеживания неожиданно обнаруженного явления; преобладает стремление выполнить заранее намеченный план – это свойственно не только американским исследованиям, но и нашим».
И действительно, планируя подводные наблюдения на «Северянке», мы обнаружили, что не в состоянии предсказывать что-либо наверняка. Поэтому каждый рейс «Северянки», выполнявшийся по программе, был в то же время и научной разведкой.
В самом деле, как поступать, если что-то встретится вне программы? В условиях, предоставляемых подводной лодкой, исследователь может изменять содержание наблюдений, комбинацию и режим работы приборов. Вся система может быть тут же «запрограммирована» на изучение нового объекта. При этом для получения результатов возможны любые импровизации, неосуществимые при слепом погружении аппаратуры с надводного судна. Словом, подводная лодка позволяет перейти от пассивного сбора научной информации к постановке управляемого эксперимента.
И еще один важный момент. Некоторые подводные приборы нуждаются в частой корректировке, другие – в периодической калибровке, настройке и даже в ремонте. Только человек, находящийся рядом, может среагировать на непредвиденные или необычные отклонения в показаниях приборов и принять решение на месте.
Таким образом, человек (исследователь) и машина (подлодка) выступают как единая система, позволяющая извлечь максимум информации из приборов и умения, способностей и знаний человека.
Важно еще, что результаты ценны и своим комплексным характером – ведь наблюдение за любым объектом может сопровождаться измерением разнообразных характеристик окружающей среды.
Преимущество второе.Подводное судно доставляет измерительную аппаратуру прямо к объекту, а это повышает точность измерений и уменьшает их трудоемкость.
В самом деле, ошибки в показаниях многих опускаемых с надводного судна приборов и устройств растут с глубиной.
С возрастанием измеряемой глубины падает точность эхолотов. Ошибка эхолотов увеличивается, кроме того, и в случае изрезанного или наклонного дна. На ее величину также влияет и изменение плотности морской воды. Так, для глубины 1000 метров ошибка может составить 40 метров, то есть 4 процента измеряемой величины. Профиль дна на эхограмме обозначается неверно: глубины неточны, уменьшены углы наклона дна, сглажены неровности.
Правда, многие исследователи смирились с «пороками» эхолота, считая, что они перекрываются такими его качествами, как автоматическое действие и наглядность изображения результатов. А если поставить эхолот на подводной лодке? Погружаясь, она сокращает глубину, приближает приемо-излучающую систему эхолота к объекту, искажения в показаниях уменьшаются.
Приближать эхолот нужно еще и потому, что с возрастанием измеряемой глубины ослабляется эхосигнал. Он может ослабнуть настолько, что его нельзя будет уловить. В океане существует целая группа факторов, ослабляющих звуковую энергию. Ока теряется при переходе сигнала через слой скачка плотности; ослабляющее влияние оказывают также и волнение моря, и насыщенность верхнего слоя воды пузырьками воздуха, примерно до глубины 50 метров, и, наконец, планктон, концентрирующийся главным образом тоже в верхних слоях воды до 300 метров. Подводные лодки, движимые электроэнергией, имеют в отличие от надводных судов сравнительно небольшой уровень собственных шумов. Чем не идеальные условия для изучения в океане звуков различного происхождения?
И еще одно: установка приборов на наружной части подлодки освобождает от необходимости думать о надежности лебедок, тросов, кабелей, не потеряется ли проба при подъеме, не изменится ли ее качество, то есть о том, что обычно волнует на надводных судах. А ведь и с подводной лодки можно опускать приборы на тросе еще глубже, за пределы ее погружения. Свердруп описывал устройство шлюзового колодца «Наутилуса», предназначенного для этого. Опускать приборы с подлодки можно независимо от погоды.
Преимущество третье.Движущееся подводное судно позволяет делать непрерывные комплексные измерения в трехмерном пространстве. Как это понять?
Обычно надводное научно-исследовательское судно позволяет выполнить две гидрологические станции в сутки. Так называется остановка в океане для выполнения измерений. При этом невозможно опустить за борт сразу все многочисленные приборы – не хватит места на палубе, да и лебедок маловато. Кроме того, метод станций не позволяет составить точную картину об окружающем пространстве, то есть обладает пониженной информативностью. Другое дело подводная лодка. Ее можно направить любым курсом: вверх, вниз, вбок, вперед и при этом непрерывно измерять и регистрировать недоступные глазу физические и химические характеристики среды: температуру, соленость, электропроводность, радиоактивность и многое другое.
Для этого на лодку ставят разную аппаратуру. Но любой ее вид содержит источник питания, датчики и регистраторы. Представьте: лодка идет, приборы работают и исследователь сразу же получает данные о распределении многих физических и химических полей в океане. Есть приборы, которые автоматически вычерчивают графики распространения таких полей.
Разумеется, в пределах глубины погружения лодки и чувствительности приборов.
А если поставить на подлодку фильтр с ионитами, как это делают на надводных кораблях, то можно определять концентрацию растворенных в воде элементов (стронция, висмута, селена, меди, железа, алюминия, цинка, драгоценных металлов) не только на поверхности, но и на глубине. Интересно, что единственный непрерывный температурный профиль от поверхности до самой большой в океанах глубины 10 919 метров был получен в 1960 году с помощью исследовательской подводной лодки «Триест».
Совершив посадку на грунт или став на подводный якорь, подводное судно можно использовать и как многосуточную станцию, иначе говоря, как подводную обсерваторию. Тогда можно, например, измерять элементы внутренних волн [10]10
Как известно, на разделе между двумя слоями разной плотности, например двумя слоями с разной температурой и соленостью, могут возникать волны и внутри океана, как обычные, так и длинные, со скоростью, не превышающей 2 узлов, но большой высоты (до 80 метров). Обнаруживаются с помощью длинных рядов измерений температуры и солености.
[Закрыть], период которых в большинстве случаев определяется часами, а иногда даже днями.
Преимущество четвертое. Подводное судно позволяет получать информацию, которая недоступна для других средств, а также дает возможность применить новые методы для получения известных данных.
Если сопоставить подводные фотоснимки с увиденным в иллюминатор подводной лодки, то сравнение будет не в пользу фотоаппарата. Оказывается, человеческий глаз лучше разбирается в деталях и в цвете. Часто некоторые мелкие морские организмы, легко опознаваемые через иллюминатор подлодки, были неразличимы на фотопленке. Но фотографировать нужно. И лучше это делать с подлодки, чем опускать фотоаппарат на тросе, так как исследователь сам способен выбрать объект съемки, определить освещенность, установить фокусное расстояние. То же и с киносъемкой. Убедительное этому доказательство – кинокадры, снятые на недоступных водолазам глубинах с подводных лодок «Северянка» и «Дениза».
Хуже, чем глаз, различает предметы и передающая телевизионная трубка. Но все-таки поворотная телевизионная камера, если ее установить на подлодке, может увеличить поле и дальность зрения наблюдателя, ограниченное иллюминаторами. Ведь существуют же подводные лодки, где конструкторы вместо иллюминаторов предусмотрели только телевизионные «окна» в подводный мир.
Немало придонных живых существ благодаря окраске и форме так могут слиться с фоном, что нет никакой возможности их обнаружить, не заставив их каким-то образом сдвинуться с места. В апреле 1959 года в Териберской губе мы именно таким образом обнаружили камбалу и крабов. В поисках промысловой рыбы в районе Мурманского побережья мы несколько раз садились на грунт. Однажды, как только осело облако частиц, вызванное прикосновением лодки к грунту, наблюдавшие в иллюминатор обратили внимание, как во многих местах неподвижное до этого дно «ожило». С него медленно поднимались имеющие такую же, как и грунт, окраску, похожие на лепешки камбалы и, энергично двигая хвостами, устремлялись под корпус «Северянки». Невозможно было заметить и крабов до того момента, пока и они не начали ползти под лодку. По-видимому, и камбалы, и крабы под корпусом лодки искали защиту от проникающего сквозь толщу воды дневного света, который мог действовать на них раздражающе. Известно, что камбала и краб могут изменять окраску. Все зависит от характера дна, от биологического состояния животного, его пола и возраста.
Интересный факт приводят американские исследователи, работавшие у Калифорнийского побережья. Бурное развитие фитопланктона в этих водах заметно ослабляет проникновение солнечного света, и уже на 180 метрах его уровень может быть ниже порога чувствительности человеческого глаза.