О снабжении и запасах, или пути повышения автономности

В первые годы решение этой проблемы было однозначным - все, что нужно человеку под водой, доставлялось с поверхности, с судов обеспечения и с берега, обслуживающими эксперимент водолазами или по шлангам, кабелям и трубопроводам. Шло время, увеличивалась глубина постановки, росло расстояние от берега, удлинялась протяженность коммуникаций, резко усложнялись водолазные спуски с поверхности.

Военно-морской флот США, располагавший огромными людскими и материальными ресурсами, пошел по пути наращивания объема вспомогательных служб. Если в качестве плавбазы "Силаба-1" использовалась обыкновенная переоборудованная баржа, то эксперимент "Силаб-2" обеспечивался уже большим хорошо оснащенным катамараном "Беркаун", использовавшимся ранее на испытаниях баллистических ракет "Поларис". В третьем этапе программы должно было принять участие еще большее по размерам специализированное судно "Элк Ривер", оснащенное сложным оборудованием и глубоководным водолазным комплексом DDS-MK.2. НО не только суда участвовали в экспериментах по программе "Силаб". Многие каналы снабжения и связи были дублированы: гигантские "пуповины" протянулись и на борт кораблей, и на берег, к развернутым поблизости мощным базам обеспечения.

Полное снабжение с поверхности, конечно, значительно облегчает задачу создания подводного жилого комплекса, но в то же время лишает его большого преимущества - независимости от внешних условий. Суда надводного обеспечения подвержены воздействию плохой погоды даже в большей степени, чем обычное судно, - ведь они должны стоять на якорях. Следовательно, и подводный дом, функционирование которого зависит от надводного обеспечения, подвержен такому влиянию. Если срыв с якорей непосредственно судну обеспечения не угрожает, то для неавтономного подводного дома это означает прекращение питания дыхательным газом, энергией, пресной водой со всеми вытекающими последствиями. Кроме того, глубины, на которых будут стоять подводные дома, по всей видимости, достигнут в скором времени 200-300 м, а постановка судов на якорь над такими глубинами - сложная задача.

Другие группы исследователей стремились решить проблему снабжения иначе. На то было много причин. Свою роль сыграли ограниченность в средствах и людях, а также желание избавиться от потенциальной опасности, связанной с обеспечением с поверхности. Первым на путь автономизации подводного дома решительно встал Кусто: его стометровый дом-шар "Преконтинент-3" имел на борту практически все, что нужно для двух-трехнедельной жизни на морском дне, за исключением энергии. Создатели лучших современных конструкций - американского "Игера" и западногерманского "Гельголанда" - тоже постарались придать своим детищам максимальную автономность. В значительной мере это им удалось. Красноречивые факты: работу "Гельголанда" на глубине 25 м в неспокойном Северном море обеспечивали 15 человек; постановку "Игера" и на глубину 4 м, и на глубину 159 м обеспечивало одно суденышко "Голокаи" менее чем с двумя десятками человек на борту.

В полностью автономном подводном доме все необходимые припасы на весь срок постановки должны либо находиться на борту, либо ... поступать из окружающего дом моря.

Как показала практика, снабжать экипаж сжатыми газами не очень сложно. Запас компонентов дыхательной смеси и воздуха для технических нужд обычно хранят в многочисленных баллонах высокого давления. Их размещают снаружи обитаемого корпуса, в лафете, на палубе, прикрепляя к опорам, подвешивая прямо на корпус. Конструкция получается несколько громоздкой, но с этим можно мириться.

Не исключено, что в будущем необходимый для дыхания кислород станут добывать из окружающей дом среды. Электролиз морской воды может стать неисчерпаемым источником его получения, но только при условии, что экипаж подводного дома будет располагать достаточным количеством энергии.

Есть еще один потенциальный источник кислорода для дыхания - кислород, растворенный в морской воде. Человек не способен дышать водой, а рыбы с помощью жабр успешно извлекают кислород из воды в достаточном для поддержания жизни количестве. В этом отношении представляют некоторый интерес опыты с тончайшей пленкой из кремнийорганической резины толщиной всего несколько микрон. Такая пленка может работать как искусственная легочная ткань: не пропуская воду, она в то же время позволяет кислороду, растворенному в воде, проникать в отгороженное ею пространство. Будет ли использован когда-нибудь этот эффект в водолазном деле? Пока что такое предположение граничит с фантазией.

Очень большие трудности при подводной жизни Вызывает проблема снабжения ... водой. Первую попытку взять с собой запас пресной воды под воду сделал экипаж "Преконтинента-3". На лафете дома был установлен мягкий резиновый бак объемом в несколько кубических метров. Однако вода, находившаяся в нем под большим давлением, приобрела сильный привкус резины и годилась только для бытовых целей. Для приготовления пищи и питья акванавты использовали воду, законсервированную в жестяных банках, а также соки и другие напитки. Рационально ли пытаться решить проблему водоснабжения таким способом? Вероятно, нет. Если в отношении питьевой воды он не вызывает возражений, то добывать пресную воду для бытовых нужд, наверное, следует прямо из окружающего моря.

Есть два сравнительно простых выхода из положения. Первый - выбрасывать за борт использованную воду и опреснять морскую. Самые различные промышленные установки для опреснения воды давно разработаны и успешно эксплуатируются, однако, поскольку давление атмосферы подводного дома в десятки раз превышает нормальное, вероятно, потребуется решить эту проблему заново. Другой путь - очистка уже использованной воды и ее многократное использование. При этом потребуется лишь сравнительно небольшой начальный запас пресной воды. Но и в том и в другом случае для получения пресной, пригодной к употреблению воды необходима энергия.

Много энергии требуется также для обогрева самого подводного дома, для освещения, приготовления пищи. По-видимому, придется решить в пользу энергоемких способов и вопросы очистки и осушки дыхательной смеси. Короче говоря, нормальное функционирование всех систем дома и постоянное пополнение его запасов в конечном итоге - проблема энергии. По подсчетам американских специалистов, изучавших эту проблему, мощность, потребляемая всеми системами и службами автономного подводного дома, составит около 60 кВт.

Какие же источники энергии могут быть применены в подводном доме? Аккумуляторы, бесспорно, непригодны для этой цели. Их потребуется слишком много. Для подводного дома неприемлем способ, который используют для подзарядки аккумуляторов дизель-электрические подводные лодки: всплытие на поверхность и получение энергии от дизель-генераторной установки. Однако подводный дом, стоящий на грунте, может получать энергию от дизель-генератора, размещенного в плавающем над домом необитаемом буе и связанного с ним электрическим кабелем.

Первый и весьма успешный опыт эксплуатации такого рода устройств уже получен: оригинальные энергобуи снабжали электричеством подводную лабораторию ФРГ "Гельголанд" и американский дом "Гидролаб".

Плясавший на волнах Северного моря "Фюстхен" был не просто энергобуем - это сооружение представляло собой совершенную комплексную систему автономного питания подводного жилища электроэнергией, пресной водой и сжатыми газами. Запасы такого плавучего склада-базы можно пополнять периодически с большими интервалами с небольшого судна-заправщика. Чтобы выполнять эту операцию даже в штормовой сезон, достаточно кратковременного затишья. Думается, что такой способ решения проблемы снабжения весьма перспективен.

Ну а если автономный подводный дом будет самоходным?

Неужели придется ему таскать энергобуй за собой на буксире? Есть неплохое решение и этой проблемы.

Практически неисчерпаемый источник энергии, который можно было бы установить прямо на борту подводного дома, известен - это ядерный реактор. Существующие атомные установки имеют самые различные мощности и применяются в разных отраслях техники. Реакторы мощностью в несколько ватт, например, используются в океанографических буях, а мощностью в сотни тысяч киловатт - в атомных электростанциях. Когда будет создан нужный достаточно дешевый реактор, подводный дом окажется на полном "самообслуживании". Энергию он будет получать от ядерного котла, кислород для дыхания - из окружающей воды, пресную воду - очищая первоначальный запас и опресняя по мере необходимости морскую воду. Даже часть пищи поступит в дом из моря (рыба, планктон и др.). Подводный дом будет представлять собой гибрид атомной подводной лодки и стационарного подводного дома.

Может быть уже в недалеком будущем в глубины Мирового океана отправятся мирные атомные подводные корабли, в число членов экипажей которых войдут акванавты - ученые-океанологи, подводные нефтяники и горняки, подводные фермеры и рыбоводы.