ПІДВОДНА ТЕХНІКА
«Щоб зрозуміти море, океанограф повинен потрапити в нього. Біолог повинен подивитися на риб в природному середовищі існування, геолог - взяти проби грунту, акустик - перевірити загадкове поводження звукових імпульсів ». Так пояснює прагнення вчених проникнути в глибини океану відомий швейцарський дослідник Ж. Піккар, що побував на дні глибокої на планеті Маріанської западини в Тихому океані.
Інтерес людства до океану зростає з кожним роком. Адже океан - це «кухня» погоди на планеті і комора мінералів, неосвоєний джерело енергії і джерело їжі. Щоб дослідити океан і розумно розпорядитися його багатствами, потрібно увійти в нього, забезпечити там умови життя і діяльності людини. Цим цілям і служить техніка підводних досліджень.
Одне з найдавніших пристосувань для спуску людини під воду - водолазний дзвін. Спочатку він був схожий на велику дерев'яну бочку, підвішену на мотузці догори дном і опущену в такому положенні в воду. Повітря, що залишається в бочці, дає можливість дихати сидить в ній водолазу. За переказами, в такому пристрої опускався під воду ще Олександр Македонський (IV ст. До н. Е.). Згодом водолазний дзвін вдосконалювався, оснащувався різними пристосуваннями, що полегшують роботу людини під водою. Він застосовується для доставки водолазів до місця роботи і понині.
Дзвін використовується також в рятувальних роботах при аваріях підводних човнів. У цьому випадку він після спуску прикріплюється до аварійного люка човна, що лежить на грунті. Підводники відкривають аварійний люк і переходять в дзвін, а рятувальне судно піднімає його на борт. Причому швидко піднімати його на поверхню не можна: при підйомі з великої глибини у знаходяться в ньому людей може розвинутися Кесон хвороба - хворобливий стан, що виникає у людини при швидкій зміні тиску навколишнього середовища. А піднімати дзвін повільно часто не дозволяє обстановка, припустимо, насувається шторм і т. П. Тому сучасні дзвони робляться двоповерховими. Через люк в нижньому поверсі які рятує люди або водолази входять і виходять, а верхній - служить декомпрессионной камерою. Камера зазвичай має форму великого циліндра, зробленого з товстої сталі, з масивним вхідним люком і ілюмінатором. Всередині неї - ліжко і столик для забезпечення мінімального комфорту людям, зовні - балони з дихальною сумішшю.
Декомпрессионная камера в різних варіантах є на всіх судах, з борта яких ведуться роботи з участю водолазів. Зміна тиску дихальної суміші в ній не залежить від глибини занурення дзвону в даний момент, а регулюється автоматично за заданою програмою.
Нерідко камера монтується окремо на палубі судна, що виробляє підводні роботи.
Дзвін обмежує можливість пересування під водою. Зате створений в кінці XIX в. водолазний скафандр дозволив людині вільніше працювати на глибині. Скафандри бувають двох типів - м'які і жорсткі. Останні вийшли з ужитку. М'який скафандр складається з гумового костюма і металевого шолома з оглядовим вікном - ілюмінатором. Свіже повітря для дихання подається з поверхні по гумовому шлангу, приєднаному до шолома, відпрацьований - випускається через спеціальний клапан в воду. В такому скафандрі людина може працювати під водою на глибині до 100 м.
Але водолазний скафандр має і свої недоліки: водолаз знаходиться в дуже сильній залежності від джерела дихання, з яким він пов'язаний гумовим шлангом обмеженої довжини.
На початку 40-х рр. XX ст. відомими французькими вченими Ж. І. Кусто і Е. Ганьяном був винайдений акваланг. Він відкрив дорогу в море найширшому колу людей: спортсменам-підводникам, археологам, дослідникам морської флори і фауни, геологам і океанології. Однак в аквалангу не можна занурюватися на великі глибини.
Почати освоєння великих глибин допомогла батисфера - міцна сталева камера кулястої форми з герметичним вхідним люком і декількома ілюмінаторами з міцного скла. Вона опускається з надводного судна на міцному сталевому тросі. Запас повітря зберігається в балонах, а вуглекислий газ і водяну пару поглинаються спеціальними хімічними речовинами.
В кінці 40-х рр. швейцарський учений О. Піккар побудував новий підводний апарат - батискаф, який міг самостійно занурюватися, спливати з великих глибин і пересуватися в усіх напрямках. Складається батискаф з двох частин: легкого корпусу-поплавка, заповненого бензином, і міцного сталевого кулі-гондоли. Бензин в батискафі грає ту ж роль, що гелій або водень в повітряній кулі, - створює підйомну силу. Якщо випустити частину бензину з поплавка, підйомна сила батискафа зменшиться - і він почне опускатися. Для підйому наверх передбачені ємності з баластом - сталевим дробом, яка утримується електромагнітами і може скидатися у міру потреби. Під водою батискаф надають руху електродвигуни, які живляться від акумуляторних батарей.
Але широке освоєння океану - це не тільки рекордні занурення на великі глибини. Таких точок в Світовому океані трохи. Головні його багатства приховані на глибинах до 2-3 км. І тут замість малорухомих Батисфера і батискафів потрібні маневрені апарати, оснащені сучасними комплексами приладів і механізмів.
Початок поклала радянський підводний човен «Сварник». Вона змінила свій бойовий номер на це ім'я і стала працювати за програмою рибогосподарських досліджень. Човен був добре пристосована для ведення бойових дій під час Великої Вітчизняної війни, і її важко було переробити для науково-дослідницької роботи. Практично її конструкція залишилася незмінною.
Дивовижні відкриття в глибинах Світового океану в наш час пов'язані з підводними населеними апаратами (ПОА). Так називаються мініатюрні підводні човни, призначені для виконання науково-дослідних робіт в океані. Один з таких апаратів - «Аргус», побудований в Південному відділенні Інституту океанології імені П. П. Ширшова АН СРСР. На знімку ви бачите його перед зануренням. Після його спливання на поверхню трос спеціальної лебідки стягне візок з «Аргусом» в воду і Акванавт відпустять талрепи, за допомогою яких розтяжки утримують його на візку. «Аргус» спливе, а візок залишиться на дні бухти. Коли «Аргус» повернеться з чергового прибережного плавання, весь процес повториться в зворотному порядку: «Аргус» опуститься на візок, Акванавт спустяться в воду і закріплять розтяжки, а лебідка витягне ПОА на берег, де при необхідності в спеціальному ангарі йому зроблять профілактичний огляд або підзарядити акумулятори.
«Аргус» успішно вивчав шельф Куби і працював на підводній горі Ампер в Атлантичному океані в пошуках слідів давньої цивілізації. Туди він доставлявся на борту науково-дослідного судна.
А поки «Аргус» стоїть на березі, можна познайомитися з ним трохи докладніше. У носовій частині апарату (там, де написано його назва) видно червоний корпус одного з вертикальних електродвигунів потужністю 1500 Вт. На його валу знаходиться гребний гвинт, що дозволяє «Аргус» переміщатися по вертикалі або зависати в потрібній точці. Самого гвинта не видно, так як він закритий насадкою (див. В нижній частині, під корпусом електродвигуна). Другий такий же двигун для переміщення (або зависання) по вертикалі видно в кормовій частині. Носової та кормової вертикальні двигуни завжди працюють разом. Це необхідно для збереження стійкості апарату в горизонтальній площині. В низу носової частини добре видно механічна рука, або маніпулятор, за допомогою якого дослідники можуть брати проби донного грунту і збирати зразки тваринного і рослинного світу.
У кормовій частині корпусу «Аргуса» видно також маршовий електродвигун, призначений для руху в горизонтальній площині (т. Е. Вперед або назад). Його потужність - 3000 Вт. Другий такий же двигун є на протилежному борту апарату (його не видно на фото).
Всі електродвигуни живляться від однієї загальної акумуляторної свинцевої батареї ємністю (ампер-годин) з напругою 27 В. Вага «Аргуса» 9 т. Автономність по системі життєзабезпечення дорівнює 216 людино-годин. Ця цифра означає, що 3 члени екіпажу «Аргуса» можуть пробути під водою без поповнення запасу повітря 72 ч. Максимальна глибина занурення «Аргуса» - 600 м.
«Пайсіс» мають потужну акумуляторну батарею ємністю при напрузі 120 В. Автономність по системам життєзабезпечення забезпечує екіпажу з 3 чоловік роботу протягом 3 діб.
ПОА цього типу широко застосовуються для різних досліджень Світового океану. І не тільки океану. Так, ці апарати були з успіхом використані радянськими дослідниками для вивчення озера Байкал.
А за допомогою ПОА «Алвін» (США) проводилися наукові дослідження на дні Тихого океану.