Глубоководный аппарат Алвин

Аппарат Алвин относится к образцовым глубоководным аппаратам. Небольшой вес - его водоизмещение составляет всего 13,5 т - при значительной глубине погружения (1839 м) достигнут благодаря ряду удачных технических решений. Прочный корпус аппарата - сфера - выполнен из стали с пределом текучести 80 кгс/мм². Благодаря правильной геометрической форме, достигнутой механической обработкой, корпус получился относительно легким.

Диаметр корпуса 2100 мм стал традиционным после постройки батискафов с двухметровыми гондолами. Толщина корпуса - всего 34 мм. Специалисты, знакомые с токарной обработкой металла, представляют, насколько сложно обрабатывать на станке относительно тонкостенные детали. Задача облегчалась тем, что стружки пришлось снять немного. Корпус аппарата собирали из двух полусфер и в отличие от корпусов батискафов обе половины сваривали. Для изготовления каждой полусферы применяли метод обкатки. Представьте изготовление глиняных горшков: ком глины заставляют вращаться, а гончары или специальные приспособления придают кому глины форму горшка. Примерно то же самое можно делать с металлом. Только усилий рук здесь недостаточно. Чтобы из плоского листа изготовить полусферу, наружный слой листа нужно растянуть, а внутренний сжать. При обкатке лист нагревается докрасна, кладется на вращающееся основание. Затем ролики обкатывают заготовку, придавая ей форму полусферы. Благодаря высокой точности обкатки токарю остается лишь снять тонкую стружку, и половина корпуса готова.

Алвин ставят на воду

И все же сфера настолько мала, что ни над ней, ни под ней нельзя разместить оборудование, вынесенное, как у батискафа, за пределы прочного корпуса (аккумуляторные батареи, гребные двигатели, светильники, системы). Все это пришлось разместить в корме аппарата. В результате аппарат приобрел форму головастика: впереди круглый прочный корпус, сзади - большой конический обтекатель, заполненный оборудованием. Между оборудованием нет пустот, они заполнены твердым заполнителем, имеющим небольшой удельный вес - всего 0,56 т/м³.

Очевидно, заполнитель не только плавает, но 1 м³ его может поднять более 440 кг груза. Кроме заполнителя, в кормовом обтекателе установлены полые алюминиевые шары, играющие роль заполнителя.

Грушеобразная форма Алвина несколько нарушена из-за высокой рубки, ограждающей входной люк от проникновения воды при выходе экипажа на поверхность. Если учесть, что объем балластной цистерны Алвина всего 780 л, можно представить эффект попадания воды внутрь корпуса. В случае заливания корпуса его не спасут даже многочисленные аварийные средства (сброс аккумуляторных батарей, манипулятора и ртути из дифферентной системы, отделение кормовой и нижней части легкого корпуса, изготовленной из стеклопластика). Все эти средства освобождают прочный корпус, "в сухом виде" имеющий положительную плавучесть.

Рыба-меч нанесла удар Алвину и застряла, пробив обшивку легкого корпуса в опасной близости от иллюминатора

Как видите, в том, что рубка выполнена высокой, заложен глубокий смысл.

Алвин построен в июне 1964 г. и с тех пор успешно эксплуатируется океанографическим институтом в Вудс-Холле. Работы ведутся под руководством известного американского океанографа Аллена Вайна, по имени которого назван аппарат. Аппарат обслуживает большая группа гидронавтов, инженеров и техников. Используется аппарат весьма интенсивно. Он делает до 100 погружений в год и выполняет широкий комплекс исследовательских работ: топографические съемки морского дна, изучение биологии моря, распределение скорости звука и распределение звукорассеивающих слоев, разведку полезных ископаемых, проведение испытаний приборов и конструктивных узлов, осмотр подводных кабелей и нефтепроводов.

Наиболее видной операцией Алвина было обнаружение водородной бомбы, потерянной американским бомбардировщиком в 1966 г. у берегов Испании, куда Алвин был доставлен на самолете. Эффективность использования Алвина объясняется его высокими маневренными качествами и, конечно, натренированностью экипажа. Гидродвигатели Алвина - все с поворотными осями, расположены один в корме и два по бортам, способны плавно менять обороты винтов, давать задний ход и заставлять соответственно двигаться аппарат.

Водородная бомба, найденная и остропленная Алвином

Максимальная скорость аппарата 4 уз, автономность 8 ч при скорости 2 уз, дальность плавания 15-20 миль. Для решения поставленных перед аппаратом задач эти характеристики вполне удовлетворительны.

В состав исследовательского оборудования Алвина входят манипулятор грузоподъемностью 11 кг, аппаратура для прослушивания и записи шумов моря, фото- и кинокамеры, светильники, подводный телефон.

Схема остропки Алвина при его подъеме

Навигация аппарата обеспечивается с помощью лага, измеряющего скорость хода аппарата относительно грунта; имеется авторулевой. Аппаратом управляют два человека. Наблюдение за подводным миром ведется через четыре иллюминатора, расположенных в носовой части корпуса (один внизу); кроме того, один иллюминатор в виде смотрового глазка установлен в крышке люка.

Схеме остропки Алвина на втором этепе подъема у поверхности

Несмотря на небольшие размеры аппарата (длина 6,7 м, ширина 2,45 м и высота 4 м), для его транспортировки к месту погружения построен специальный носитель катамаранного типа. Операции по спуску и подъему Алвина производятся как бы в укрытии, между поплавками носителя, что уменьшает возможность повреждения аппарата во время этой опасной операции. По мнению специалистов, сооружение специального несамоходного носителя экономически выгоднее, чем переоборудование большого корабля.

В течение 1967 г. Алвин провел 200 погружений, выполнил обширную программу океанографических исследований. Погружения в районе между побережьем Новой Англии (Канада) и Багамскими островами на глубинах до 1830 м позволили произвести съемку дна с находящимися там железомарганцевыми конкрециями. Были замерены скорости течения Гольфстрим. Изучались звукорассеивающие слои у мыса Гаттерас.

Алвин спасен!

В 1968 г. Алвин с открытым люком, но, к счастью, без экипажа, сорвался с палубы обеспечивающего судна и затонул на глубине 1540 м, в 120 милях к югу от мыса Кейп Код. Почти через год - 1 сентября 1969 г. аппарат был поднят при помощи Алюминаута, который завел в люк траверсу с тросом, и надводное судно Мизар (поднявшее водородную бомбу, отстропку которой произвел Алвин) на этот раз подняло Алвин. Стоимость спасательных работ превысила 100 тыс. долларов. С учетом большого объема работ по восстановлению Алвина было признано нецелесообразным ремонтировать аппарат. Было решено использовать годные узлы Алвина с тем, чтобы установить их на новый прочный корпус из титана. Глубина погружения нового аппарата - более 3 км.