Атака на неизведанное

Необходимо, чтобы подводное судно, предназначенное для научных и технических исследований, могло без двигателя висеть внутри водяного столба и вплотную над дном. Скорость подъема и спуска должна легко регулироваться, причем при погружении снижаться до очень малых значений. В аварийных случаях судно должно всплывать с больших глубин без вспомогательных технических средств. Наконец, подводное судно должно быть обеспечено источниками света, дистанционными устройствами для отбора проб и измерительными приборами.

Итак, до 1970 г. в различных странах для научных и технических задач было построено и введено в эксплуатацию около 75 различных типов подводных судов, имеются и дальнейшие перспективы развития. Из известных до сего времени подводных судов более двух третей рассчитано на глубину погружения до 3000 м и только восемь для больших глубин.

Из-за такого разнообразия конструкций существующих судов их трудно классифицировать. Однако если учитывать глубины погружения и долю полезного груза, можно назвать три главных направления в развитии подводных судов.

Основа первого направления состоит в том, что снаружи кабины прочной на сжатие и чаще всего шарообразной формы крепится поплавок, наполненный жидкостью, плотность которой меньше плотности воды (например, легким бензином). Таким образом, как и в свободном аэростате здесь возникает дополнительная подъемная сила. На этом основан принцип «батискафа», о котором еще пойдет речь. Снизу поплавок имеет отверстие, за счет чего на каждой глубине происходит выравнивание давления между наполняющей поплавок жидкостью и окружающей водой. Стенка поплавка поэтому может быть очень тонкой. Так как легкий бензин с увеличением глубины сжимается примерно в два раза быстрее, чем морская вода, уменьшается объем «подъемной» жидкости, а вследствие этого уменьшается и подъемная сила. Чтобы воспрепятствовать слишком быстрому спуску и установить желаемое состояние равновесия, при погружении следует скинуть балласт. В качестве балласта применяют небольшие стальные шары, которые электромагнитным способом удерживаются в шахтах поплавка и выпадают, когда ток выключается.

Наоборот, при подъеме должна выпускаться «подъемная» жидкость. Батареи и тяговые двигатели установлены снаружи сферы, на поплавке, в заполненных маслом резервуарах. В зависимости от параметров и веса необходимо от 120 до 200 м ³легкого бензина, в результате чего объем поплавка по отношению к прочному корпусу становится очень большим. Подобная форма весьма неблагоприятна для горизонтального движения, вследствие чего снижается дальность действия и скорость глубинного судна. Но зато суда, построенные по этому принципу, могут достигать любых глубин. Известными примерами являются батискафы «Триест» и «Архимед».

У второго вида подводных судов подъемная сила регулируется посредством прочного корпуса. Так как при этом его вес из-за необходимости утолщения обшивки с глубиной возрастает, для выравнивания веса приходится увеличивать объем корпуса. Погружение и подъем происходят или путем наполнения водой баков для балласта или соответственно их опорожнения выдуванием воды сжатым воздухом. Кроме того, сбрасывается твердый балласт, например железный лом. Если прочный корпус стальной, то теоретический предел погружения, в зависимости от веса полезного груза и сорта стали, лежит между 2000 и 7000 м. Примерами конструкций, основанных на этом принципе, являются введенное в эксплуатацию в 1964 г. американское подводное судно «Алюминавт», прочный корпус которого состоит из отдельных стянутых друг с другом болтами алюминиевых деталей, и советский «Север 2», на котором в 1969 г. в Черном море была достигнута глубина 2185 м. Испытания «Севера 2» были завершены летом 1971 г. Это подводное судно предназначено главным образом для рыболовных исследований.

Третья возможность увеличения полезной подъемной силы состоит в том, что полое пространство между прочным корпусом и легким корпусом из пластмассы частично заполняется пенопластом, в который вкраплены крошечные стеклянные полые шарики диаметром от 20 до 100 микрон. Этим материалом могут заполняться также труднодоступные пустоты, благодаря чему достигается оптимальное использование пространства. Батареи и тяговые двигатели размещены в заполненных маслом резервуарах, также находящихся в полом пространстве между прочным и легким корпусами. И набивка из пенопласта и масляные резервуары находятся под давлением окружающей воды. Изменение подъемной силы достигается перекачкой масла из прочных резервуаров из легкого металла в «мягкие» резервуары, представляющие собой способные сжиматься резиновые чехлы. К подводным судам такого типа принадлежит, например, введенный в эксплуатацию в 1965 г. в США «Альвин» — длина 6,7 м, вес 13,5 т, глубина погружения до 1800 м.