Искатель, 1962 №2

Мы встретились с Михаилом Михайловичем Майоровым вскоре после испытаний первого в Советском Союзе геологического спутника. Главный конструктор КБ средств автоматизации Майоров сказал, что прибор показал себя с хорошей стороны.

Этот прибор — только начало поисков.

Буровикам для завоевания недр нужны не только «метеорологические ракеты», способные дать кратковременную информацию. Буровикам нужны спутники, постоянные спутники, которые не два часа, а дни, недели, месяцы следят за работой в забое скважины.

Вот когда на пути конструкторов встало препятствие почти непреодолимое… Вот когда конструкторы подземных спутников позавидовали создателям спутников космических.

В воздухе, в безвоздушном пространстве вселенной есть надежнейший способ получения любой информации: радио, телевидение, световые сигналы.

А как получить информацию из-под земли?

Радио и свет исключены.

Но электричество, оказалось, можно использовать.

Если в нижней части колонны буровых труб установить изолированный электрод, то при подключении генератора между электродом и колонной в окружающую породу стекает ток. Часть его поглощается жадной до электричества землей, а часть все-таки можно уловить приемным устройством на поверхности земли.

Сила сигнала, принимаемого на поверхности, зависит в этом случае от глубины погружения электрода, сопротивления различных пород, встретившихся на пути. Базальты, граниты, песчаники и известняки обладают различной электропроводностью. Ее надо знать при расчете передачи. Иначе сигнал «погаснет» в породе.

Но мало знать электропроводность пласта. Надо иметь хотя бы приблизительные сведения о мощности всех пластов по всему разрезу скважины и знать сумму их электропроводности.

И эта задача была решена инженерами конструкторского бюро средств автоматизации К. О. Левитским и В. К. Беланом.

Ученые Грозного, проводившие подобные эксперименты, доказали, что по гальваническому каналу можно получать сигналы с глубины до 4 километров.

Найти способ передачи сигналов из недр — полдела. А где взять энергию?

Сначала попробовали питать подземные спутники энергией с земной поверхности. Но колонка буровых труб вращается, хотя бы время от времени. Провода перекручиваются. Замыкание — и конец.

Аккумуляторы? Но они громоздки. Их не упрячешь в небольшой по диаметру снаряд.

Чтобы передать на поверхность сравнительно небольшое количество информации, хотя бы сведения об осевой нагрузке и крутящем моменте, с глубины 1 200 метров, необходима мощность 30 ватт; с глубины 3 тысячи метров — 800 ватт, а из забоя на 6 тысяч метров—23 киловатта. Эти мощности даны для конкретных геологических условий, например известняков, песчаников. А встретятся на пути граниты или базальты — и таких мощностей может не хватить.

Ученые стали искать.

Для того чтобы очищать забой от шлама, предотвратить выброс (ведь в глубине царят огромные давления!) и вращать турбобур, в скважину гонят глинистый раствор. Сила, с которой его заталкивают в скважину, огромна — сотни атмосфер. А что, если использовать эту силу? Поставить внутри колонны, около прибора спутника, крохотную гидроэлектростанцию!

Но это годится только для небольших глубин, порядка полутора-двух километров. Мощность электростанций-малюток не может быть большой.

Снова тупик. Снова поиск.

Ретрансляция! Поставить в скважине несколько приемо-передатчиков, несколько электростанций. Это дает огромный энергетический выигрыш.

Если располагать ретрансляционные станции через каждые три километра, то чтобы принять сигнал с глубины 15 километров, потребуются не тысячи киловатт, а всего четыре. Теперь с помощью беспроводного канала и ретрансляции «метеорологическая ракета» — автономный подземный аппарат выведен на «орбиту спутника». Вместо записывающего аппарата в нем помещены передатчики, которые все время посылают необходимую информацию на дневную поверхность.

Проблема решается вроде бы просто. Но только на первый взгляд. Подводных камней в проблеме очень много.

Здесь и «узость» полосы канала в области низких частот, и неравномерность затухания сигнала в различных породах, самовозбуждение системы, увеличение уровня шумов при ретрансляции и, главное, объем информации.

Однако обилие трудностей не пугает конструкторов.

Ведь к их услугам кибернетика. Моделирующие машины позволят им благополучно обойти подводные камни, которые встретятся на больших глубинах геокосмоса.

ЭКСКУРСИЯ НА ЗАВОД, КОТОРОГО ЕЩЕ НЕТ

Когда человек читает книгу, он видит героев, их лица, привычки, странности, проникает в их душевный мир; он чувствует дыхание ветра и запах цветов. И чем реальнее может представить себе читатель персонажи и обстановку, тем, значит, лучше написана книга. Музыканты читают ноты. Они берут партитуры — и несуществующие оркестры играют для них прекрасные произведения в самом совершенном исполнении.

Для инженера достаточно чертежа, чтобы представить то, что изображено лишь линиями и обозначено цифрами, уже существующим.