Гидростат Гипрорыбфлота Север 1

В 1960 г. ученые ПИНРО (ПИНРО - Полярный научно-исследовательский и проектный институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н. М. Книповича) получили новый гидростат. Гидростат спроектирован инженерами Гипрорыбфлота (Гипрорыбфлот - Государственный проектный институт рыбопромыслового флота) под руководством главного конструктора П. И. Сердюка и построен на Балтийском заводе. Задача, стоявшая перед конструктором и строителями, оставалась прежней: нужен был гидростат для изучения поведения рыб.

С помощью нового гидростата (иногда его называют батистатом Север 1) проводятся более полные исследования прежде всего благодаря увеличению глубины погружения до 600 м; наличие новых совершенных приборов для наблюдения, фиксации и освещения сделало работу ученых более эффективной.

Поскольку форма гидростата ГКВ 6 оказалась удачной, ее повторили в новом гидростате. Он также состоит из двух цилиндров: верхнего диаметром 1100 мм и нижнего - 800 мм, соединенных переходным конусом. Корпус изготовлен из специальной прочной и хорошо свариваемой легированной стали; толщина стенок, подкрепленных снаружи ребрами жесткости, достигает 16 мм. Прочность корпуса такова, что делает безопасным погружение гидростата на глубину до 750 м.

Чтобы сделать гидростат заметным, его верхняя часть окрашена в два цвета: белые сектора чередуются с красными. В подволоке имеется входной люк диаметром 450 мм.

В гидростате размещается один наблюдатель, сидящий на поворотном стуле. Полнота обзора достигается большим количеством иллюминаторов. Пять иллюминаторов диаметром по 140 мм расположены на уровне глаз наблюдателя в стенке конусной части, благодаря чему они повернуты в сторону дна (оптические оси иллюминаторов образуют с горизонталью угол 25°, что очень удобно для осмотра дна). В иллюминаторы вставлено небьющееся органическое стекло толщиной 60 мм.

Устройство гидростата Гипрорыбфлота. 1 - прочный корпус; 2 - входной люк; 3 - прожектор и импульсная лампа; 4 - устройство отделения держащего троса; 5 - электронасос гидравлической системы поворота светильников; 6 - магнитный компас; 7 - киноаппарат; 8 - иллюминатор; 9 - поворотный стул; 10 - устройство для сброса аварийного балласта; 11 - балласт (металлическая плита).

Над входным люком на системе подвесок установлены прожектор и лампа-вспышка для фотографирования, которые при помощи дистанционного привода наводятся на любой объект в поле видимости из иллюминаторов. Прожектор и лампа-вспышка имеют герметичные корпуса, изготовленные из низколегированной стали, с 18-миллиметровыми стеклами.

Конструкторы предусмотрели три типа взаимозаменяемых ламп для прожектора: ближнего действия с углом луча 25-30° (для освещения объектов на расстоянии 3-3,5 м); дальнего действия с углом 5-10° (для освещения пространства на расстоянии 20-25 м) и двухнитевую лампу, сочетающую в себе лампу ближнего и дальнего света. Лампы имеют мощность 750 вт. Гидростат подвешивается на прочном стальном тросе; на судне-базе этот трос через блоки, закрепленные на стреле, наматывается на барабан лебедки. В систему подвески гидростата включен пружинный амортизатор, смягчающий рывки троса при волнении, и счетчик, показывающий длину вытравленного троса.

Для выбирания кабеля на палубе судна установлена специальная кабельная лебедка. Кабель гидростата диаметром 23 мм имеет силовые и телефонные жилы. Разрывное усилие кабеля благодаря включению стальной проволоки составляет 1000 кгс, что позволяет в случае обрыва несущего троса поднять гидростат на поверхность на этом кабеле (вес гидростата в воде всего около 100 кг).

Внутри гидростата довольно уютно. Жужжит электрический насос, нагнетающий масло в цилиндры гидравлической системы управления прожектором и лампой-вспышкой. Достаточно повернуть небольшой рычажок, и луч прожектора плавно перемещается в нужном направлении. На белых стенках, оклеенных слоем пробковой изоляции, висят многочисленные приборы. Фотометр предназначен для определения степени освещенности. Это очень чувствительный прибор. Он состоит из датчика с фотоэлементами, укрепленного снаружи гидростата и соединенного с ним кабелем указателя, расположенного внутри гидростата. При изменении освещенности по мере погружения меняется напряжение электрического тока, в результате чего стрелка указателя перемещается по шкале с нанесенными на ней световыми единицами.

Прожектор и импульсная лампа гидростата.

В специальном кармане находится небольшая плоская шкатулка, в которой лежит полтора десятка пробирок с подкрашенной водой. Это шкала Фореля-Уля, служащая для определения цвета морской воды путем сравнения. Цвета пробирок от светло-коричневого до темно-голубого включают всю гамму цветов морской воды. Наблюдателю не нужно описывать цвет словами, достаточно указать номер соответствующей пробирки.

Спуск гидростата с экспедиционного судна ПИНРО Тунец.

Весьма важен прибор для определения глубины погружения - глубиномер. На шкале глубиномера против цифры 600 нанесена красная черта, предупреждающая об опасности: глубже погружаться нельзя!

Чтобы всплыть, достаточно скомандовать: "Вира!". Приборы громкоговорящей связи, похожие на обычные репродукторы, передадут команду на судно: заработает лебедка, наматывая трос на барабан, и гидростат начнет подниматься. Впрочем, всплыть можно и иначе: под стулом, внутри его опоры, проходит винт, поворачивая который можно сбросить аварийный груз. Чтобы при аварийном всплытии не запутаться в тросе и кабеле, от них надо освободиться: кабель перерезают, а каретка с тросом легко отделяется от гидростата (при помощи ручного привода). В гидростате есть аварийное освещение, работающее от компактных аккумуляторных батарей. Подобное аварийное всплытие может потребоваться при аварии подъемной лебедки или в том случае, если трос зацепится за подводные предметы. При аварийном всплытии в темноте гидростат должен быть замечен судном благодаря небольшой лампочке, мигающей внутри корпуса лампы-вспышки.

Если же гидростат не смогут заметить сразу, наблюдатель имеет возможность открыть доступ атмосферного воздуха в гидростат. Для этого на подволоке установлены две вентиляционные трубы с клапанами, препятствующими попаданию воды. Вентиляционные трубы служат также для присоединения водолазных шлангов, подводящих воздух. Эта возможность предусматривается на случай, если гидростат застрянет на глубине, доступной водолазу.

Под стулом наблюдателя подвешен ящик. Это - регенератор, воздуха для поглощения углекислоты и выделения кислорода, рассчитанный на работу в течение 6 ч. Контроль за работой установки регенерации воздуха производится при помощи газоанализатора, показывающего содержание углекислоты, психрометра - указателя влажности и барометра.

Для нанесения на карту особенностей дна, а также определения направления движения косяков рыб в центре гидростата установлен магнитный компас.

Киноаппарат закреплен на кольце, катающемся по направляющей, что позволяет легко разворачивать его, устанавливая против любого иллюминатора.

Чтобы не усложнять конструкции оборудования гидростата, пришлось отказаться от электрической грелки; как показали расчеты, при температуре забортной воды +3°С температура воздуха в гидростате не должна падать ниже +10° С. Исследователю приходится одеваться потеплее.

Когда в Гипрорыбфлот обратились представители ПИНРО с просьбой принять заказ на проектирование глубоководного аппарата, конструкторы задумались: не отказаться ли? В самом деле, институт занимается проектированием флота для рыбной промышленности, состоящего только из надводных судов, и не имеет опыта постройки подводных аппаратов. Однако ученые убедительно доказали необходимость и важность такого аппарата; их волновали многие проблемы, решить которые можно было, только погрузившись в глубь моря.

Заказ на проектирование глубоководного аппарата был все-таки принят. Новизна и необычность проектируемого аппарата вызвали большой интерес у коллектива проектантов. Предстояло решить многое. Аппарат должен быть легким и прочным, приспособленным для перевозки и многократных спусков с борта обычного траулера. Управление устройствами должно быть надежным и достаточно простым для непрофессионала-водолаза.

Необходимо было ставить эксперименты, прежде чем окончательно выбрать некоторые ответственные узлы гидростата. Для этой цели была спроектирована док-камера, в которой можно было подвергать гидравлическому давлению не только отдельные детали, но и весь гидростат в сборе.

Особое беспокойство вызывали уплотнения иллюминаторов и проходов кабелей. Сейчас, когда заводские и морские испытания гидростата позади и на гидростат выдан паспорт, в котором указано: "Рабочая глубина погружения 600 м", кажется, что иначе и не могло быть. А сколько переживаний было связано с гидравлическим испытанием иллюминаторов на давление 100 кгс/см². Иллюминатор тогда не дал, как говорят, "ни слезинки". Но были и неудачи; в процессе экспериментирования пришлось кое-что переделывать.

Программа заводских испытаний собранного гидростата была жесткой. Чтобы быть уверенными в безопасности наблюдателя на глубине 600 м, гидростат в доккамере подвергали гидравлическому давлению 75 кгс/см², соответствующему глубине 750 м.

Следующим этапом было испытание в той же доккамере гидростата с находящимся в нем наблюдателем-водолазом инструктором Василием Пантелеевичем Китаевым; это испытание имитировало погружение на глубину 600 м.

Наконец, заводские испытания гидростата были окончены, и его перевезли в Баренцево море. О дальнейших испытаниях гидростата рассказывает дневник автора этих строк - М. Н. Диомидова.

16 июля I960 г. В 17 ч. наш Тунец (экспедиционное судно ПИНРО) с гидростатам на борту вышел из Мурманска. На судне находятся строители и конструкторы гидростата, которые должны передать его ученым-ихтиологам. Погода стоит чудесная. Кажется, что мы находимся на юге. Бросили якорь в Кольском заливе. Завтра будем "пробовать" гидростат.

17 июля. Сегодня на завтрак уха; оказывается строитель гидростата Федор Титович Потапенко наловил за ночь рыбы. Члены экипажа судна шутя рассказывают, что при подъеме самой большой из них судно едва не опрокинулось - спас гидростат, находившийся на противоположном борту.

Рабочий день начался. Опускаем гидростат на дно без наблюдателя (сегодня его заменяет груз - две болванки весом по 50 кг). Все идет хорошо. Первым опускаем Василия Пантелеевича Китаева, затем Олега Николаевича Киселева. Последним погружаюсь я. В гидростате довольно уютно. Сквозь иллюминаторы вижу улыбающиеся лица товарищей. Через репродукторы слышу голос капитана Тунца; он сообщает о начале спуска. Кстати, спуск начинается с подъема: вот гидростат приподнялся, а затем плавно поплыл над палубой; мимо иллюминатора проходит борт судна. Внезапно иллюминатор делится на две части - внизу вода, наверху воздух; успеваю сделать снимок.

В гидростате все становится светло-зеленым. Зеленый цвет воды быстро густеет. Приближается дно, Оно желто-зеленое. Глубина 25 м. Видимость благодаря яркому солнечному дню хорошая. Дно просматривается на 4-5 м. Дальше все подернуто зеленой дымкой. На дне вижу несколько актиний; мимо проплывает камбала, делая волнообразные движения телом, напоминающим лист фикуса. Делаю несколько снимков. Осматриваюсь еще раз вокруг и прошу начинать подъем. За иллюминатором снизу вверх побежали серебряные точки - это пузырьки воздуха. Постепенно светлеет, иллюминаторы выходят из воды... Погружение окончено.

18 июля. Утром В. П. Китаев вновь занимает место в гидростате. Согласно программе испытаний необходимо произвести аварийное всплытие гидростата. Когда гидростат достиг дна, Китаев сбросил аварийный груз и освободился от троса... гидростат пробкой выскочил на поверхность. Наши расчеты подтвердились: гидростат может неплохо всплывать без троса и плавать на поверхности.

Поднимаем гидростат на борт. Тунец снимается с якоря и идет на "глубокое" место.

Нам нужна глубина около 200 м. Выходим в Баренцево море. Оно необычно спокойно; на поверхности воды лишь легкая рябь. Милях в двадцати от берега бросаем буй и при помощи эхолота тщательно обследуем дно в этом районе. Глубина подходящая: 200-230 м. После предварительного спуска пустого гидростата производим спуск с Китаевым. Вначале гидростат идет в воду медленно - он слишком легок, затем быстрее - сказывается вес троса. Спуск продолжается 15 мин. Переговариваемся с Китаевым. На глубине 230 м он включает прожектор. Сообщает, что видит рыбу: мимо гидростата проплывает' треска, затем камбала; на дне виднеются морские ежи, гребневики, рачки. Температура воздуха в гидростате +12° С. Через час после достижения гидростатом дна производим подъем.

19 и 20 июля. Идем вдоль берегов Норвегии к острову Медвежьему. Там большие глубины - свыше 600 м. Сделали два пробных траления для вытяжки троса, на котором будем опускать гидростат. Поймали около тонны рыбы.

Судно начинает покачивать. Многие не пришли обедать.

21 июля. Продолжаем переход. Качает не на шутку. Во второй половине дня на глубине 400 м становимся на якорь.

Опять сначала опускаем пустой гидростат. Волнение моря при спуске 4 балла. Гидростат описывает большие круги над палубой. В воде он "успокаивается".

Подъем гидростата прошел благополучно.

22 июля. В 1 ч ночи стали на якорь. Боясь, что усиливающееся волнение помешает спуску гидростата, решили больше не ждать. В 2 ч ночи начинается спуск гидростата на глубину 600 м. В гидростате Китаев. Через динамик слышно, как он тихонько поет. На палубе - весь экипаж судна, свободный от вахты. Все несколько взволнованы. Через каждые 100 м Китаев передает показания приборов. И вот он сообщает, что глубиномер в гидростате показывает глубину 600 м; мы и сами это видим по счетчику вытравленного троса и по эхолоту, который "пишет" линию спуска гидростата.

Председатель приемной комиссии Витольд Михайлович Маевский поздравляет по телефону Китаева с достижением рекордной для гидростата глубины.

В луче прожектора Василий Пантелеевич видит рыб: его сообщение об этом слышат все собравшиеся. Он делает пробные снимки фото- и киноаппаратами. Все механизмы и аппараты работают четко. После 15-минутного пребывания гидростата на глубине начинается подъем. В это время показывается кит; он несколько раз появляется рядом с судном, громко вдыхая воздух. После 10-минутного дежурства мне все-таки удается его сфотографировать...

Гидростат поднят на палубу. Все пожимают руку Китаеву. О нас, конструкторах, в этот момент забыли. А ведь ни одно уплотнение в гидростате не дало течи! Хотя нет: Василий Пантелеевич, в свою очередь, поздравляет конструкторов и строителей...

Тунец ложится на обратный курс.

В 5 ч утра захожу на камбуз; там все "укачавшиеся" жуют хлеб. Настроение у завтракающих приподнятое. В субботу будем в Мурманске.

23 июля. Пришли в Мурманск. На борту Тунца появились первые корреспонденты - они из "Экономической газеты".

Испытания гидростата, в процессе которых было сделано 16 погружений, окончены; он принят комиссией с оценкой "хорошо" и передан Полярному научно-исследовательскому институту.

Через пять дней Тунец с группой ученых и гидростатом на борту ушел в плавание. По отзывам ученых, гидростат вполне отвечает предъявляемым к нему требованиям.

Летом 1961 г. гидростат участвовал во второй кампании по исследованию богатых рыбой морей у севера Исландии, в районе острова Ян-Майен, в центральных и прибрежных районах Баренцева моря. Рейс продолжался 45 суток. Ученые 75 раз погружались в гидростате, проведя под водой в общей сложности 113 ч. Наблюдения из гидростата позволили установить, что иногда записи поискового эхолота, показывающие сельдь, на самом деле вызваны скоплением мальков трески, пикши, песчанки, молоди кальмаров. Работы в этом направлении продолжались в период кампаний 1962-1967 гг. Сделано около 250 погружений в гидростате.

Следует особо отметить деятельность Олега Николаевича Киселева, заведующего лабораторией техники подводных исследований ПИНРО. Непосредственный участник всех экспедиций с гидростатом, Олег Николаевич совершил десятки погружений. Им и его учениками выпущен ряд трудов, написанных по результатам наблюдений из гидростата. Эти работы имеют большой практический интерес для рыболовства.