Пропущенные глубины

Первым профессионалам, взявшимся за освоение пропущенных глубин, не удалось избежать ошибок, свойственных любительскому подходу к делу. Обманутые "легкостью" освоения мелководья, они отнеслись недостаточно серьезно к разработке необходимых технических средств и к организации экспериментов. Такое отношение, например, проявилось в деятельности пионеров "второй волны" - в первых опытах американской фирмы "Перри Оушеногрэфикс" и в экспериментах с подводной лабораторией ФРГ "БАХ".

...Подводные исследовательские лодки-малютки типа "Перри Кабмарин", построенные фирмой "Перри", принесли ей известность и процветание: удачная конструкция, малая стоимость лодок, невысокие эксплуатационные затраты обеспечили им хороший сбыт. В 1966 г. Флоридский атлантический университет обратился к наилучшим образом зарекомендовавшей себя фирме с заказом на постройку подводной обитаемой лаборатории. Эта четырехместная лаборатория, названная "Гидролаб", должна была послужить в качестве долговременной подводной учебной аудитории для подготовки студентов университета, специализировавшихся в различных областях океанологии.

Экономя средства, фирма приспособила в качестве корпуса лаборатории цилиндрический сосуд высокого давления длиной 4,9 м и диаметром около 2,5 м. Прочность корпуса оказалась достаточной не только для того, чтобы всплывать на поверхность, сохраняя внутри повышенное давление, но и для погружения на грунт с нормальным атмосферным давлением в отсеке, наподобие подводной лодки.

Рабочая глубина лаборатории составляла 15 м. Столь громоздкое сооружение, как "Гидролаб", установленное на мелководье, неизбежно должно было подвергаться мощному и практически постоянному воздействию океанской зыби, не говоря уж о штормовых волнах. Как ни странно, инженеры фирмы совершенно упустили из виду это обстоятельство. Корпус лаборатории, обладающий многими тоннами положительной плавучести, был притянут к тяжелому балластному блок-лафету двумя стальными тросами, укрепленными по торцам цилиндра. Конструкция получилась нежесткой и, как выяснилось в дальнейшем, непригодной к эксплуатации в морских условиях.

В июле 1966 г. состоялось первое погружение "Гидролаб". Подводная лаборатория встала на грунт на глубине 15 м на расстоянии мили от Палм-Бич (Флорида). Предполагалось, что ее обитатели посвятят свое рабочее время изучению живого мира коралловых рифов, расположенных близ подводного дома.

Первый же экипаж, заселивший лабораторию, очень быстро вышел из строя. Акванавты ... укачались. Закрепленный гибкими тросами корпус лаборатории так плясал и дергался под действием проходивших по поверхности волн и придонного течения, что оставаться в нем было невозможно. Экипаж срочно эвакуировали, и лаборатория всплыла на поверхность.

Технический состав фирмы решил обойтись полумерами: от корпуса к балластному блоку были протянуты еще два дополнительных троса. Такое "усовершенствование" конструкции не улучшило ее эксплуатационных качеств, и 6 октября 1966 г. все повторилось снова, но на сей раз уже во много более драматической форме.

Пробыв некоторое время под водой, второй экипаж "Гидролаба" тоже пал жертвой морской болезни и был благополучно доставлен на берег. Однако лабораторию поднять со дна не успели - тросы оборвались, и корпус дома выскочил на поверхность сам. Течение понесло его в открытое море. Когда обслуживающий персонал эксперимента опомнился и организовал погоню, струи Гольфстрима уже уносили жилой отсек "Гидролаба" в океан.

С поимкой "беглеца" приключения не кончились. Во время буксировки к берегу корпус потерял плавучесть и затонул на середине фарватера гавани Палм-Бич. Теперь пришлось заняться аварийным судоподъемом. Водолазы завели в дом шланги и, продутый сжатым воздухом, злосчастный корпус вновь всплыл на поверхность. Наученное горьким опытом обеспечение старательно загерметизировало отсек и даже подняло в нем давление, чтобы уж наверняка предотвратить попадание в него воды. Вновь взятый на буксир корпус "Гидролаба" медленно двинулся к берегу, а один из водолазов сопровождения забрался на него верхом и уселся на крышку задраенного палубного люка.

Однако перипетии последних часов с падениями дома на дно и выбросами на поверхность отнюдь не увеличили прочность его корпуса. Избыточное давление газа, заполнявшего отсек, неожиданно сорвало крышку люка, и сидевшего на ней водолаза откинуло в сторону. Пролетев по воздуху около 6 м, он шлепнулся в воду, но, к счастью, остался целым и невредимым. Руководители работ отделались испугом, хотя легким этот испуг назвать нельзя.

Неудачный способ крепления корпуса жилого отсека к балластному блоку был главным, но не единственным недостатком конструкции "Гидролаба". Ее разработчики, например, допустили явный промах, выбирая размеры водолазной шахты. Люк, через который акванавт попадал внутрь дома, был настолько мал, что водолаз с дыхательным аппаратом пройти в него не мог. Прежде чем проникнуть в "Гидролаб", посетителям приходилось "раздеваться" прямо в воде - снимать водолазное снаряжение и аккуратно складывать в сторонке, и уже потом, в плавках, пролезать сквозь тесную шахту в отсек.

Неудачи и аварии заставили создателей подводного дома в корне пересмотреть свои исходные позиции и, главное, понять, что и 15 м - глубина, требующая весьма уважительного к себе отношения. Конструкция лаборатории была изменена. Однако репутация "подводной аудитории" оказалась уже подмоченной, и в дальнейшем "Гидролаб" использовался фирмой как стенд для испытания разного рода новшеств в области подводной техники.

Среди проведенных экспериментов можно выделить такой интересный опыт, как исследование "сухого" способа доставки в стоящую на грунте лабораторию и эвакуация на поверхность экипажа и оборудования на борту малой подводной лодки "Шелф Дайвер" (также разработанной и построенной фирмой). "Гидролаб" - единственное в мире подводное жилище, снабженное стыковочным устройством для герметичного соединения ее жилого отсека с соответствующим устройством подводного аппарата (сходное оборудование используется при стыковке на космических орбитах для перехода космонавтов с корабля на корабль без скафандров).

В своей деятельности "Перри Оушеногрэфикс" много времени уделяла созданию перспективных подводных систем и устройств, в частности, автономных систем энергопитания. Один из таких энергоблоков был испытан экипажем "Гидролаба" в октябре 1969 г. Подводную лабораторию с четырьмя акванавтами на борту установили на глубине 15 м, а неподалеку от нее на морском дне на той же глубине разместили автономный агрегат, который должен был снабжать дом электроэнергией.

Эксперимент был небезопасным: в качестве источника тепла в энергоблоке использовалась реакция соединения водорода с кислородом. Смесь этих газов, известная под названием "гремучей", весьма взрывоопасна при определенных концентрациях компонентов: акванавты "Гидролаба" в некоторой степени "сидели на пороховой бочке". Учитывая это обстоятельство, организаторы эксперимента приняли меры предосторожности, в частности, разместили энергоблок на некотором удалении от жилища. Подводная лаборатория ради чистоты эксперимента не имела устройства для подачи энергии с поверхности, и выход из строя экспериментального модуля привел бы к отказу всех потребляющих энергию систем, в том числе и системы регенерации атмосферы. Поэтому было решено создать такие условия, которые позволили бы в аварийной ситуации провести эвакуацию экипажа в кратчайший срок. В течение всего времени испытаний - 48 ч - в отсеке сохранялось нормальное атмосферное давление. Акванавты могли в любой момент покинуть дом и всплыть на поверхность безо всякой декомпрессии.

Все обошлось благополучно. И экспериментальный энергоблок, и сама лаборатория работали в течение двух суток отлично, не доставляя никаких хлопот экипажу и обеспечению. Лишь один раз береговая служба была поднята ло тревоге: ночью акванавты не вышли на радиосвязь по расписанию. Никаких других каналов связи предусмотрено не было, и катер с водолазами немедленно ушел в штормовую ночь. Долгие поиски огня сигнального буя были безрезультатными. Наконец лабораторию обнаружили по еле заметному сиянию на глубине. Перед водолазами предстала картина: "Гидролаб" чинно стоял на грунте, в его иллюминаторах горел свет, а экипаж, ничего не подозревая, спал крепким сном. Оказалось, что штормовая волна перевернула сигнальный буй, и антенна вместе с сигнальными огнями очутилась под водой.

Испытания успешно завершились. Энергоблок доказал свою работоспособность, однако специалисты фирмы пришли к выводу, что время таких устройств еще не пришло; использование источников энергии этого типа пока нерационально - дорого и, в общем, небезопасно.

Параллельно с исследованием водородно-кислород-ного модуля фирма вела работы по созданию более простого устройства аналогичного назначения - автономного плавающего буя, оборудованного дизель-генератором и дизель-компрессором. Агрегаты, размещенные на буе, могли управляться экипажем лаборатории дистанционно по кабелю и не требовали постоянного обслуживания. Лишь раз в неделю механик должен был пополнять запас дизельного топлива и смазывать механизмы. (Идея энергобуя не была оригинальной. Такой буй уже был создан в ФРГ и работал совместно с подводной лабораторией "Гельголанд", описанной ниже).

Постройка буя была завершена в 1970 г. Его испытания в совместной работе с "Гидролабом" состоялись на следующий год в районе Фрипорта близ Багамских островов. Предполагалось, что кроме участия в опробовании технических устройств акванавты выполнят обширную программу океанологических исследований.

В эту программу входило изучение биологической продуктивности моря, в частности, исследование фотосинтеза и респираторной активности водорослей с помощью масс-спектрометра, разработанного Национальным управлением по аэронавтике и космическим исследованиям США для космических целей. Ученым-акванавтам удалось получить очень интересные результаты. Обнаружилось, например, что микроскопические водоросли поглощают много больше кислорода, чем наблюдалось исследователями в лабораториях надводных судов. Причина такого несоответствия результатов, вероятно, кроется в методической ошибке, которую волей-неволей вынуждены были допускать ученые, производя измерения не in situ, в среде обитания водорослей, а на палубе судна, при существенно измененных внешних условиях: другом давлении, иной степени насыщения воды растворенными газами. Таким образом, еще раз подтвердилось, что изучая океан "изнутри", из подводных лабораторий, можно получить более достоверные результаты, чем традиционными способами.

Работы у Багамских островов шли без осложнений. Когда научные программы были выполнены, лабораторию решили не поднимать на поверхность, и экипаж прошел тринадцатичасовую декомпрессию прямо на грунте. Владельцы дома, проявив типично коммерческий подход к делу, объявили, что "Гидролаб" готов к сдаче в аренду всем желающим. Арендная плата была весьма низкой - 250 долларов в сутки со всего экипажа. Поэтому предложением фирмы смогли воспользоваться не только исследователи, но и подводники-любители, соблазненные заманчивой возможностью пожить под водой хотя бы несколько дней.

Тем временем "Перри Оушеногрэфикс" закончила проект и приступила к постройке новой подводной лаборатории, рассчитанной на глубину постановки до 30 м. Сотрудники фирмы многому научились на опыте работ со своим "болезненным первенцем". Второе их детище, судя по проекту, должно доставить им гораздо меньше хлопот. Спуск на воду новой лаборатории, названной "Принул", был произведен в 1973 г.

Но вернемся немного назад.

...Март 1968 г. "Вторая волна" мирового подводного домостроения от тропических берегов Флориды докатилась до северных морей Европы: профессор Кинн, директор Биологического института Гельголанда, и профессор Руфф, руководитель Института авиационной медицины при Западногерманском исследовательском и экспериментальном институте воздушных и космических полетов, вынесли совместное решение о строительстве первой в ФРГ подводной лаборатории. Реализация этого замысла была поручена немецкому отделению фирмы "Бабкок и Вилькокс". К осени 1968 г. новый двухместный подводный дом "БАХ" был готов к погружению. (Аббревиатура "БАХ" составлена из первых букв немецкого названия: Биологический институт Гельголанда).

По сравнению с первой модификацией "Гидролаба" новая лаборатория в некоторых отношениях представляла собой шаг вперед. Однако и ее разработчики, "оглушенные" лавиной любительских проектов и экспериментов, слишком поторопились и не успели или не сумели продумать до конца принципы, заложенные в основу их творения.

Спуск на воду первой подводной лаборатории ФРГ 'БАХ-1'. Лабораторию можно разобрать на отдельные блоки; это позволяет перевозить ее по железной дороге и автотранспортом

Корпус "БАХа" имеет форму цилиндра с плоскими днищами. Его диаметр 2 м, длина около 6 м. Две переборки внутри цилиндра, расположенные на расстоянии 1 м от каждого из днищ, делят корпус на три части: собственно жилой отсек и две балластные цистерны но торцам цилиндра. В свою очередь четырехметровый отсек разделен на два помещения: "сухое", где акванавты живут и работают, и "мокрое", в котором хранится водолазное снаряжение. В мокром помещении находится водолазная шахта, там же расположен туалет. Вся аппаратура, боящаяся влаги, размещена в сухом отсеке. Такое функциональное подразделение внутреннего объема лаборатории - первый необходимый шаг на пути борьбы с избыточной влажностью, неизбежным спутником подводных жилищ. Стены жилого отсека теплоизолированы во избежание отпотевания. Предусмотрен обогрев - на отопление расходуется мощность до 3 кВт.

Восстановление состава атмосферы происходит по замкнутому циклу. Бортовой запас кислорода достаточен для восьминедельного автономного погружения экипажа из двух человек. Содержание кислорода в дыхательной смеси контролируется электронным прибором с независимым аккумуляторным питанием.

Корпус лаборатории водружен на четыре длинные массивные ноги, оканчивающиеся опорными плитами, площадь которых выбрана из условий прочности грунта в Северном и Балтийском морях. Баллоны со сжатыми газами укреплены в кассетах, расположенных на внешней стороне ног. При транспортировке ноги отстыковываются, и дом в разобранном виде можно перевозить по шоссе и на железнодорожной платформе.

В системе погружения-всплытия лаборатории используется отделяемый балласт: непосредственно перед погружением балластный груз, соединенный тросом с плавающим на поверхности домом, опускается на грунт, а затем, после заполнения цистерн водой, экипаж подтягивает лабораторию ко дну, работая смонтированной на корпусе лебедкой.

Первое погружение - эксперимент "БАХ-1"- состоялось в сентябре 1968 г. в западной части Балтийского моря близ устья Фленбургского фиорда, в месте, хорошо защищенном от штормовых ветров и волнения. "Из соображений безопасности" было решено установить дом на грунт, не пользуясь отделяемым балластом. 20 сентября грузовая стрела научно-исследовательского судна Биологического института "Фридрих Гейике" осторожно опустила "БАХ" на девятиметровую глубину. Донный люк станции во время погружения оставался все время открытым, и при спуске внутрь дома непрерывно нагнетали сжатый воздух, удерживая зеркало воды у нижней кромки водолазной шахты. Эта довольно рискованная операция закончилась успешно. После опробования бортовых систем "БАХ" был готов назавтра принять первый экипаж. Но на следующий день случилось несчастье.

По плану работ 21 сентября предстояло провести тщательное обследование и картирование участка, прилегающего к месту постановки. С этой целью под воду ушли два опытнейших аквалангиста, одним из которых был врач-физиолог доктор Гартман. Это погружение для Гартмана стало последним. Он был еще жив, хотя и находился без сознания, в тот момент, когда его удалось поднять на борт "Фридриха Гейнке". Несмотря на немедленно начатую реанимацию, Гартман скончался, и врачи Киля, куда срочно доставили его на вертолете, могли лишь констатировать смерть. Невзирая на столь трагическое начало, распорядок эксперимента решено было не изменять, и экипаж заселил лабораторию.

Испытания "БАХа" продолжались 11 дней. Вместо ожидавшейся спокойной осенней погоды на Балтике сильно штормило. Судно обеспечения с трудом (и не всегда успешно) удерживалось над домом, стоя на четырех якорях. Частые изменения направления ветра доставляли морякам много хлопот. Хотя стометровый электрический кабель был спешно удлинен вдвое, избежать перерывов в подаче энергии, в телефонной и телевизионной связи не удалось. Трудно пришлось и водолазам обеспечения, доставлявшим в дом пищу, необходимые материалы и оборудование.

Эксперимент стал хорошей школой для технического персонала участвовавших в нем фирм. Кое-что полезное почерпнули гидробиологи и физиологи. Комментируя итоги опыта, доктор Кинн сказал, что в научной области столь трудный и сложный проект, как "БАХ-1", следует рассматривать только как пробную попытку. У специалистов Биологического института не осталось сомнений в том, что долговременные подводные эксперименты смогут принести ценнейшую информацию, особенно в столь важной и перспективной области, как хозяйственное культивирование морской флоры и фауны.

Не теряя времени, Биологический институт Гельголанда в содружестве с Институтом авиационной медицины приступил к разработке нового, гораздо более серьезного проекта, получившего наименование "Гельголанд". Федеральное министерство по образованию и науке объявило морские исследования первоочередной национальной программой ФРГ и выделило в 1968 г. около 1 млн. марок на строительство новой лаборатории. В качестве головной организации, взявшейся за проектирование и постройку подводного дома, выступила широко известная фирма "Дрегер"; на ее заводе в Любеке к 1 июля 1969 г. было завершено изготовление "Гельголанда".

А тем временем фирма "Бабкок и Вилькокс" продолжала трудиться на ниве подводной техники. Пути "Бабкока" и Биологического института разошлись. Фирма устремила свое внимание на перспективы использования своего детища в области подводно-технических работ.

Прежде чем приступить к организации нового эксперимента, специалисты "Бабкока" решили внести некоторые улучшения в конструкцию дома и прежде всего в конструкцию его спуско-подъемного устройства. Лебедка, с помощью которой экипаж должен был изменять расстояние между балластным блоком и корпусом, размещалась первоначально снаружи жилого отсека, и акванавты при перемещениях дома по вертикали должны были находиться вне его стен, прямо в воде. Именно так происходил подъем дома в первом эксперименте у Фленсбургского фиорда. "Усовершенствование" заключалось в том, что лебедку перенесли внутрь корпуса, пропустив цепь через водолазный люк - в корне порочный принцип погружения и всплытия с открытым люком остался.

Первые погружения "БАХа" прошли благополучно, и его создатели уверовали в правильность заложенных в конструкцию идей. Такое пренебрежение потенциальной опасностью в конце концов дало себя знать и едва не стало причиной трагедии. События развивались следующим образом.

В июле 1969 г. отремонтированный и переоборудованный подводный дом был доставлен к новому месту спуска. На сей раз погружение должно было состояться не в море, а в Боденском озере. Такой выбор руководители эксперимента обосновывали желанием испытать станцию на глубинах в несколько десятков метров. Чтобы выполнить такую задачу в мелководных Северном и Балтийском морях, потребовалось бы организовать погружение лаборатории на большом удалении от берега, без всякой защиты от непогоды. Напротив, круто опускающееся в глубину дно Боденского озера позволило бы обойтись минимумом затрат на развертывание надводной базы. Предполагалось, что водолазы обеспечения и пост управления разместятся на берегу, а с обязанностями судов обеспечения вполне справятся моторные шлюпки.

Сборка дома и спуск его на воду краном не доставили никаких хлопот. Прогулочное судно отбуксировало лабораторию к месту погружения, и эксперимент "БАХ-2" начался. На первых порах подводный дом опустили на глубину лишь 7 м, и два водолаза известной профессиональной фирмы "Сожетрам", приглашенной для участия в эксперименте, обживали его в течение нескольких дней. Предварительные испытания станции и ее спуско-подъемного устройства прошли гладко и без происшествий. Тогда было решено перенести испытания на большие глубины. В субботу 5 июля надувная лодка отбуксировала "БАХ" на новое место, удаленное от берега еще на сотню метров. Отделяемый балласт лег на дно на 47-метровую глубину.

В намерения "Бабкока" не входило обживать лабораторию на такой глубине: погружение должно было продемонстрировать лишь ее технические возможности. Поскольку вся операция по спуску и подъему дома требовала значительного времени, было запланировано "ступенчатое" погружение. Несколько команд водолазов должны были посменно перемещать дом вглубь, находясь под водой лишь столько времени, чтобы можно было обойтись без декомпрессии при всплытии. Необходимые расчеты взял на себя известный швейцарский специалист Ганс Келлер, к счастью, присутствовавший при эксперименте "БАХ-2".

Две смены водолазов довели станцию до 26-метровой глубины. Наступила очередь доктора Доршеля, главного конструктора лаборатории, и его напарника Бернда Генерта. И тут произошла авария.

Вероятно, система подачи в жилой отсек азота, необходимого для компенсации возраставшего забортного давления, не справилась со своей задачей, и уровень воды в открытой водолазной шахте поднялся недопустимо высоко. Станция потеряла плавучесть и "провалилась на глубину". Принявший в отсек много тонн воды дом буквально забил свои четыре ноги глубоко в мягкий ил, устилавший дно озера. Быстро вытеснить воду из отсека было невозможно, и акванавты некоторое время стояли по пояс в воде. Что делать? Немедленно покинуть станцию или попытаться ее осушить? В последнем случае неизбежна длительная декомпрессия, из-за холодной воды пройти ее можно будет только поднимаясь вместе с домом. Но иного выхода и не оказалось. "БАХ-2" все глубже увязал в мягком грунте, и очень скоро путь наверх был отрезан - водолазный люк погрузился в ил. Акванавты открыли вентили азотной магистрали и постепенно вытеснили воду из отсека.

По счастливой случайности кабель подачи энергии с берега при падении не оборвался. Кабель же радиосвязи запутался, и антенна исчезла под водой. Чтобы как-то сообщить наверх о возникшей ситуации, Доршель и Генерт пропихнули в водолазный люк пустую канистру из-под химического поглотителя с запиской.

Несчастье произошло в 13 ч. Ни минуты не медля, Ганс Келлер, приняв на себя обязанности руководителя спасательных работ, приступил к их организации. Что произошло с тросом балластного блока, оставалось неизвестным, поэтому пытаться продуть цистерны плавучести дома было нельзя. Оставался единственный шанс - вытягивать лабораторию из ила лебедками надводных судов.

Подоспело спасательное судно "Люкас", но его лебедка оказалась слишком слабой. Со всех сторон на место катастрофы прибывали отряды добровольных помощников. Спортсмены-подводники из Баден-Вюртенберга и из Швейцарии предложили свои услуги. Местная пожарная команда наладила движение моторных лодок между берегом и спасательным судном и зарядку пустых аквалангов. Расположенный поблизости завод установил мощные прожекторы, всю ночь освещавшие район бедствия. Добровольцы из Красного Креста обеспечивали спасателей продовольствием.

В ночь на воскресенье водолазам удалось завести на дом прочный стальной трос и установить тяжелый противовес, который смог бы предотвратить внезапный выброс лаборатории на поверхность, чреватый гибелью ее пленников от декомпрессионной болезни. На рассвете "Люкас" продолжил свои попытки, и небезуспешно - дом приподнялся на несколько сантиметров, и входная шахта освободилась. Водолазы доставили Келлеру письменное донесение акванавтов, упакованное в пластиковый пакет. Вскоре удалось установить с экипажем телефонную связь. Энергия подавалась в дом бесперебойно, все его системы уцелели и функционировали нормально. Появилась надежда на успех операции. К 16 ч подошло еще одно судно - "Хегау" с мощным краном на борту. Совместными усилиями судов наконец-то удалось вырвать "БАХ" из плена. К вечеру дом был уже на тридцатиметровой глубине.

Во второй половине дня в понедельник погода резко ухудшилась. Келлер принял решение перенести спасательные работы к противоположному, подветренному берегу. Кортеж спасательных судов и суденышек пересек озеро, бережно неся на глубине 20 м подвешенную на тросах лабораторию. Вторник прошел без происшествий, но в ночь на среду внезапно переменившийся ветер погнал суда на берег. Лишь после многочасовых маневров с активной помощью полицейских катеров опасность была ликвидирована. Келлер решил еще раз сменить место и провести заключительную фазу спасательной операции в ближайшей гавани.

В 16 ч 9 июля 1969 г. все было кончено. На глазах сотен сочувствующих и просто любопытных, репортеров и операторов телевидения "БАХ" показался на поверхности. После более чем ста часов заключения Доршель и Генерт покинули свою подводную тюрьму. Самая трудная и самая дорогая спасательная кампания, которая когда-либо проводилась на Боденском озере, завершилась благополучно.

А всего четыре дня спустя произошло еще одно знаменательное событие - состоялось "крещение" новой лаборатории ФРГ "Гельголанд".

...Пока любители и мелкие частные компании, набивая себе синяки и шишки, торопливо обживали первые полтора десятка метров глубины, солидные фирмы, такие, как патриарх водолазной техники Западной Европы "Дрегер", спокойно присматривались к проблеме длительного пребывания под водой определяя свое отношение к ней: стоит ли заниматься подводным домостроением, и если стоит, то что именно и как надо делать. Взвесив все за и против, руководители "Дрегера" приняли предложение Биологического института Гельголанда возглавить создание новой подводной лаборатории ФРГ.

Специалисты фирмы решили не искать собственного пути неудач и ошибок. Лаборатория, созданная "Дрегером" в сотрудничестве с рядом известных промышленных корпораций ФРГ, удачно объединила в себе достоинства многих подводных жилищ, тогда как недостатков у нее оказалось меньше, чем у любого из ее предшественников. И неудивительно, что программа "Гельголанд" была самой спокойной и безаварийной программой шестидесятых годов.

Получившие собственный опыт работ "с насыщением" в море, заказчики "Гельголанда" хорошо представляли себе, каким основным требованиям должен удовлетворять новый подводный дом. Главное качество лаборатории, по их мнению, должно было заключаться в ее постоянной готовности к работе в течение длительного времени - месяцев и даже лет. Биологи намеревались, сменяя экипажи прямо под водой, организовывать такие наблюдения и ставить такие опыты, проведение которых традиционными водолазными методами было бы практически неосуществимо из-за их продолжительности. Второе не менее важное требование, на котором настаивал Биологический институт, состояло в обеспечении максимальной безопасности экипажа.

В условиях Северного и Балтийского морей эти два требования означали прежде всего, что новая лаборатория должна была обладать полной автономностью в течение по крайней мере одного месяца. "Гельголанду" предстояло работать в не защищенных берегами районах с неустойчивой погодой, частыми штормовыми ветрами и сильным волнением. Если бы разработчики лаборатории ориентировались на обеспечение с судов, задача не была бы решена. Обеспечение подводного дома с берега также существенно снизило бы его возможности, поскольку районы постановки оказались бы резко ограниченными.

Как же сумели выйти из затруднительного положения создатели "Гельголанда"?

Внешне подводная лаборатория похожа на своего предшественника "БАХа". Цилиндрический корпус диаметром 2,5 м и длиной 9 м покоится на четырех растопыренных ногах, сделанных из труб большого диаметра и присоединенных фланцами к корпусу и опорному лафету. Последний выполнен в виде бункеров, заполненных чугунным балластом. Благодаря этому центр тяжести всей конструкции сильно сдвинут вниз и стоящий на грунте подводный дом обладает очень хорошей устойчивостью.

Лаборатория снабжена развитыми цистернами водяного балласта. Впуская воду внутрь полых ног и выкачивая ее за борт, можно очень точно изменять величину остаточной плавучести дома, регулируя процессы автономного погружения и всплытия. Большие цилиндрические баки по бортам лаборатории после их заполнения обеспечивают усилие прижима к грунту ни много ни мало - 16 т.

'Гельголанд' - одна из самых удачных подводных лабораторий. Спроектированная и построенная западногерманской фирмой 'Дрегер', она успешно эксплуатировалась в бурных водах Северного моря

Четырехместный "Гельголанд" - одно из самых комфортабельных подводных жилищ мира. Он весит около 75 т, полезный объем жилых помещений составляет 43 м³. Корпус разделен на два отсека: декомпрессионный длиной 2,5 м и рабочий длиной 6,5 м. Декомпрессионный отсек способен обеспечить на глубине 100 м нормальное атмосферное давление, благодаря чему становится возможной смена экипажей без всплытия лаборатории на поверхность (таким качеством обладает лишь американский "Гидролаб", но не следует забывать, что его рабочая глубина - всего 15 м).

Пост управления воздушно-газовыми системами лаборатории 'Гельголанд'. Все агрегаты подводного дома полностью обслуживаются самими акванавтами

Лаборатория прекрасно оборудована. На ее борту установлен камбуз с устройством для хранения запасов пищи в глубоком холоде, обычным холодильником, печкой для размораживания продуктов в горячей газовой среде, электрической плитой для приготовления пищи. Предусмотрен душ с горячей водой - при температуре забортной воды около 10 он становится первой необходимостью. Много труда вложили проектировщики в разработку специального туалета, снабженного размельчителем и сборным баком. Ведь биологически активные отходы, выбрасываемые в воду, могли бы сильно исказить картину, наблюдаемую экипажем в окрестностях лаборатории. Поэтому в эксперименте 1969 г. сточные воды отводились из дома по гибкому трубопроводу на расстояние 120 м. Накопительный бак опустошался через определенные промежутки времени с помощью сжатого воздуха.

Большое внимание уделили создатели "Гельголанда" проблеме регулирования состава дыхательной смеси по замкнутому циклу и поддержанию комфортных условий в жилом отсеке. Обе задачи решаются с помощью автоматических устройств. Избыток водяных паров удаляется из атмосферы дома химическим путем - в патронах с жадно поглощающим влагу обезвоженным силикагелем. Эти патроны вмонтированы в общий канал принудительной циркуляции дыхательной смеси. Корпус лаборатории теплоизолирован покрытием из пенопласта, нанесенного не на внутреннюю, как это до сих пор делалось, а на наружную поверхность обшивки корпуса во избежание загрязнения атмосферы нежелательными примесями.

Контроль за работой систем жизнеобеспечения осуществляется по дублированным приборам, сосредоточенным на пульте управления дома; кроме того, самописцы непрерывно регистрируют состав и чистоту атмосферы и параметры микроклимата - температуру, влажность, давление. В эксперименте 1969 г. показания контрольных приборов передавались акванавтами на берег несколько раз в день по радио; ночью же дежурный береговой вахты наблюдал за приборами "Гельголанда" по телевидению.

Непосредственно в доме сосредоточены двухнедельные запасы всего необходимого: баллоны с кислородом, сжатым воздухом и азотом, пищевые продукты. Имеются также две аккумуляторные батареи, способные обеспечить функционирование систем, разумеется, "на голодном пайке". В первом эксперименте снаружи лаборатории находился мягкий контейнер с шестью тоннами пресной воды. Чтобы излишне не загромождать подводный дом, запасы силикагеля и химического поглотителя - всего около 600 кг - также хранились снаружи в маленьком складе, установленном на дне близ лаборатории.

Выполнить требование высокой автономности подводного дома было бы невозможно без оригинальнейшего элемента комплекса "Гельголанд" - плавучего буя "Фюстхен", окрещенного так в честь своего создателя Фюста, инженера Исследовательского и экспериментального института воздушных и космических полетов.

Внутри это 16-тонное сооружение очень походит на машинное отделение маленького морского судна. В круглом зале диаметром 3 м установлены дизель-генератор мощностью 15 кВт, два дизель-компрессора, четырнадцать кислородных, азотных и гелиевых баллонов, аккумуляторная батарея, мощный вентилятор, многочисленные вспомогательные насосы. Дизели сохраняют работоспособность в течение 1000 ч без какого бы то ни было обслуживания. Запаса топлива, бункерованного в трюме буя, достаточно для 20-дневной непрерывной работы двигателей. Буй оснащен всякого рода управляющей и защитной автоматикой. Включают и выключают агрегаты сами акванавты из подводного дома.

Заправочные горловины и штуцера находятся в верхней крышке буя. При известной тренировке не составляет труда даже при волнении 5 баллов "взять буй на абордаж", чтобы завести с подошедшего судна-заправщика питающие магистрали или высадить техника для осмотра агрегатов.

На церемонии спуска буя на воду в мае 1969 г. директор Биологического института Гельголанда ;профес-сор Кинн назвал его "сердцем" подводной лаборатории. Эксперимент полностью подтвердил обоснованность такого сравнения.

После всесторонних проверок на заводе-изготовителе к середине июля 1969 г. подводная лаборатория "Гельголанд" была готова к морским испытаниям. Первое ее погружение состоялось 13 июля на глубину 9 м в бухте Гельголанд. Задачи этого и последующих четырех проведенных здесь же спусков - ознакомление будущих акванавтов с обслуживанием дома и последняя проверка всех систем и устройств перед большим погружением. Все оказалось в порядке, но за день до намеченного срока неожиданно испортился холодильный шкаф. Пришлось перенести дату постановки и заняться ремонтом.

28 июля "Гельголанд" с экипажем на борту, буксируемый "Горстом Гартманом", впервые вышел в открытое море и взял курс к юго-восточной оконечности острова, давшего ему свое имя. В 13 ч 15 мин подводная лаборатория коснулась дна на 23-метровой глубине в трех километрах от береговой базы и в полутора километрах от ближайшей суши. Через два часа к дому подключили "пуповину" от обеспечивающего буя. Лаборатория стала получать энергию от генератора "Фюст-хена".

Конструкторы буя успешно решили весьма сложную задачу, создав прочный и в то же время достаточно эластичный шестидесятидвухметровый фал диаметром около 10 см, объединяющий в одной пластиковой оболочке 16 кабелей, шлангов и трубопроводов. По этому фалу подавалось напряжение в силовую электрическую сеть "Гельголанда", проходили сигналы радиотелефонной и телевизионной связи и сигналы управления агрегатами буя. Через гибкие нейлоновые трубопроводы фала в баллоны дома перепускался сжатый до 150-200 атм воздух, подавался в отсек кислород. По шлангу пополнялся бортовой запас пресной воды, нагнетаемой с судна-заправщика через горловину буя. Сложной была и подвеска фала: система буйков и грузов, укрепленных на нем, придавала ему форму "лебединой шеи" - в таком виде, по мнению разработчиков, фал наиболее успешно противостоял воздействию течения и постоянных рывков со стороны плясавшего на волнах "Фюстхена".

Эксперимент "Гельголанд-1" длился в течение 22 суток. За это время в подводной лаборатории сменились три экипажа исследователей, и лишь один акванавт - биолог Петер Япке - пробыл на дне с начала и до конца погружения, т. е. 550 ч. Именно он стал главным объектом физиологической части программы.

Эксперимент "Гельголанд-1" преследовал троякую цель.

Физиологи должны были проверить в реальных морских условиях результаты своих предшествующих камерных опытов и получить собственную информацию, касающуюся медико-психологического аспекта жизни под водой. Важным и новым было то обстоятельство, что глубина постановки подводного дома впервые приблизилась к границам применимости азотно-кис-лородных дыхательных смесей, которые, как полагают, можно использовать до глубины 30 - 35 м. Хотя корпус лаборатории в принципе позволял проводить постановки на глубину до 100 м, по-видимому, руководители программы решили сначала всерьез освоить гораздо более дешевый и не менее полезный с научно-методической точки зрения азотно-кислородный диапазон.

Большая задача стояла и перед технической группой эксперимента. Инженерам предстояло проверить, как будут функционировать многочисленные системы и устройства дома и буя обеспечения. Важно было также понять, настолько полезными окажутся новшества, призванные повысить безопасность экипажа подводной лаборатории. Если с обитателем подводного дома случится несчастье, то для его немедленной эвакуации на поверхность можно воспользоваться одноместной транспортирующей барокамерой, стыкующейся с декомпрессионным отсеком лаборатории. Предусматривались свободное всплытие капсулы на поверхность и дальнейшая транспортировка ее на берег обеспечивающим судном или вертолетом. Другое новшество - двухместное подводное убежище, похожее на эскимосскую иглу; оно было установлено в 38 м от дома на биологическом полигоне. Акванавт мог зайти в него в случае отказа дыхательного аппарата или просто чтобы отдохнуть, переговорить по телефону с лабораторией.

Наконец, значительная часть рабочего времени акванавтов отводилась на исследования морской биологии.

Характеризуя многолетнюю перспективную программу Биологического института, командир третьего экипажа эксперимента "Гельголанд-1" Карл Ганс Шуман выделил четыре основных направления будущих исследований из подводной лаборатории.

Первое направление - комплексное; его цель - заложить основу всех дальнейших работ. Оно включает прежде всего изучение гидрологических характеристик среды, таких, как температура, соленость, освещенность, течение, их изменчивость в пространстве и во времени. Подводная лаборатория позволяет организовать тонкие, длительные и бесперебойные измерения. Информация, передаваемая с установленных на полигонах датчиков, может автоматически регистрироваться и обрабатываться смонтированной в доме аппаратурой.

Взаимоотношения в животном мире океана основаны на тех же законах, что и в биосфере сухопутной части планеты. Хищники поедают неплотоядных (а зачастую и себе подобных), травоядные уничтожают растительность, большие проглатывают маленьких, маленькие - мельчайших. Проследить в деталях пищевую цепь в океане, понять законы, управляющие ее динамикой, изучить взаимоотношение каждого ее звена с изменчиной неживой средой - одна из важнейших задач гидро-биологии. К ее разрешению можно приблизиться, изучая планктон, состоящий из множества мелких живых организмов, включая молодняк многих видов морских обитателей, в том числе рыб, ракообразных и т. д. Важно также исследовать закономерности в образовании и распределении неживого материала, находящегося в воде во взвешенном состоянии и постепенно опускающегося на дно. Этот материал состоит большей частью из органических веществ и, как и планктон, служит основным питанием многим жителям океана.

Второе направление составляют микробиологические исследования и исследования микрофауны. Большей частью неживой органический материал прежде перерабатывается бактериями и только после этого становится пригодным в пищу другим обитателям моря. Экипаж подводного дома может ставить в этой области опыты различной сложности, начиная от количественного и качественного учета массы бактерий и до эксперимента с заселением ими стерильных песчаных полигонов.

Третья область задач, стоящих перед акванавтами-биологами, охватывает экологические исследования сравнительно крупных обитателей дна, таких, как омары и раки-отшельники. Позже надо будет присоединить к ним и живущих на дне рыб. Важно понять особенности социального и полового поведения этих представителей живого мира, изучить факторы, влияющие на их размножение, закономерности их расселения и миграции.

Наконец, самое перспективное направление - эксперименты по искусственному разведению обитателей океана в их естественной среде. Инкубаторы для зародышей и пещерные города для взрослых омаров, огороженные пастбища для раков-отшельников, а потом и вольеры для рыб - подобные сооружения станут реальным прообразом будущих подводных ферм. Как будут питаться и размножаться "одомашненные" рыбы и моллюски, как изменится их поведение при более густой заселенности дна, чем в естественных условиях, как увеличить продуктивность подводных "пастбищ", сможет ли человек когда-нибудь выводить новые "породы" ценных морских обитателей? Масса нерешенных, очень интересных и важных вопросов!

В опыте 1969 г. биологи-акванавты "Гельголанда" сделали лишь первый небольшой шаг в реализации своих грандиозных замыслов. Впрочем, это вполне естественно: главной целью эксперимента была всесторонняя проверка нового комплекса. Существенного научного результата можно ожидать лишь в будущем, вероятно, уже совсем недалеком.

Четверка акванавтов первого экипажа - доктор Улиг, биологи Гентиг, Яцке (все из Биологического института Гельголанда) и врач Озер провели под водой 250 ч. Через 11 суток Петер Яцке проводил наверх своих товарищей и на правах гостеприимного хозяина принял пришедших им на смену биолога Гикеля и спортсмена-водолаза Платта. Через пять дней их сменили биолог Шуман и специалист по радиоэлектронике Таддей. Наконец 19 августа последняя тройка акванавтов, пройдя на дне двадцатичетырехчасовую декомпрессию, покинула пределы дома. Наглухо задраив люки лаборатории, экипаж всплыл на поверхность: эксперимент "Гельголанд-1" был завершен. Но технические испытания лаборатории на этом не закончились.

За прошедшие три недели пребывания на дне подводный дом зарекомендовал себя с самой лучшей стороны. Как сообщалось, все оборудование работало нормально. Неизбежные в любом сложном и серьезном деле мелкие неполадки никоим образом не испортили общую картину. Акванавтам, например, не составило труда примириться с кратковременными перебоями в подаче энергии с буя, вызванными засорением фильтров в магистралях подачи топлива к дизелям. Неисправности оперативно устранялись, чему немало способствовали благоприятные погодные условия. Во избежание излишнего риска руководители эксперимента намеренно выбрали летнее время - время наибольшего затишья в неспокойном Северном море.

Теперь покинутому людьми "Гельголанду" предстояло доказать, что и сама лаборатория, и буй обеспечения способны выдержать суровую штормовую зиму, что это подводное жилище пригодно к эксплуатации в течение многих месяцев и, как бы ни свирепствовала непогода на поверхности, в любой момент готово приютить экипаж.

"Гельголанд" выдержал испытание на выносливость. Ураганные штормы осенью и зимой 1969 г. не смогли нанести вред ни безлюдному подводному дому, ни "самому большому навигационному знаку в водах ФРГ - "Фюстхену". 9 апреля 1970 г. в погожие весенние дни после девятимесячного непрерывного пребывания на дне лаборатория всплыла на поверхность. Интенсивное обрастание, которому подверглись подводный дом и буй еще летом 1969 г., почти совсем прекратилось в зимний период. По-видимому, обрастание не будет препятствием для долговременных постановок.

Прошло еще полтора года. Все это время подводная лаборатория провела на берегу. Инженеры и рабочие заводов "Дрегера" полностью отремонтировали "Гельголанд" и подготовили его к намечавшемуся на осень 1971 г. второму эксперименту. Выступая на пресс-конференции в Любеке, профессор Кинн сказал, что строителям подводной лаборатории теперь, как и раньше, можно поставить оценку "отлично", однако столь сложное инженерное сооружение, естественно, потребует и дальнейших доработок. Делясь планами на будущее, Кинн сообщил о возникшем у заказчика пожелании удлинить корпус дома на несколько метров, пристроив мокрый отсек. Это улучшило бы условия для научной работы на борту и снизило бы влажность в доме. В мокром отсеке предполагается также устроить аквариум и проводить наблюдения за живыми объектами, не надевая водолазного снаряжения.

Первоначальные планы на 1971 г. предусматривали два погружения "Гельголанда" - в водах Балтийского и Северного морей. Эксперимент на Балтике был намечен на конец августа-сентябрь. Подводную лабораторию предполагалось установить на сравнительно скромной 10-метровой глубине для проведения технических испытаний силами экипажа, составленного из профессиональных водолазов с участием акванавта "Гельголанда-1" Таддея.

Что касается эксперимента в Северном море, то, как сообщалось, мероприятия боннского правительства по экономии средств с целью стабилизации западногерманской марки вынудили отказаться от его проведения. Руководству Биологического института пришлось перенести погружение в Северном море на 1973 г. Предполагалось, что в нем примут участие американские и, возможно, французские акванавты. Это - ответный шаг: в 1970 г. два члена первых экипажей

"Гельголанда" Гикель и Гентиг по приглашению американцев приняли участие в эксперименте "Тектайт-2", состоявшемся в водах Карибского моря.