До какой глубины может опускаться водолаз? Сейчас на это вряд ли кто сможет ответить. Не будем забывать, что с «Триеста» мы наблюдали живую рыбу на глубине 11 тысяч метров, где давление равно 1156 килограммам на квадратный сантиметр.
При современном уровне знаний и развития техники мыслимо пока одно решение: батинавты должны находиться в герметической кабине, выдерживающей давление абиссальных глубин. Важно начать строительство аппаратов целевого назначения, предназначенных для конкретных глубин. Море можно разделить на зоны глубин, подобно тому как атмосфера разделена на зоны высоты. Спортивный «пайпер» никогда не поднимется на 11 тысяч метров в высоту, а реактивный самолет не заставляют летать на бреющем полете. Не следует считать, что подводный аппарат, способный опуститься на 11 тысяч метров, будет рационален при работах на глубине 5 тысяч метров. Это было оправдано при постройке первых батискафов, скажем того же «Триеста», который должен был разом охватить все морские слои. Настало время делать специальные батискафы; едва ли не на каждый километр глубины можно иметь особый тип подводного аппарата. ФНРС-3, например, настолько перегружен аппаратурой, что не способен в данное время опускаться ниже 2 тысяч метров. Это тот случай, когда диспропорция не оправдана.
Резюмируя, можно сказать следующее: чем глубже предстоит опускаться гондоле, тем она будет тяжелее и неповоротливее. Выход из положения надо искать в атомном двигателе.
Первопроходец Биб в своей книге «Глубина полмили» предсказывал день, когда море заполнят батисферы. Одни будут подниматься, другие опускаться, словно «мобили»[41] в американских универмагах или марионетки на ниточках. На самом же деле единственная батисфера, построенная в Америке после Биба, опустилась один-единственный раз на 1360 метров возле калифорнийского берега. Ее изобретатель Бартон назвал свой аппарат «бентоскопом».
Биб проложил дорогу в море, и океанографы обязаны ему многим. Но средство, которое он предложил для подводных исследований, оказалось бесперспективным: на смену батисфере пришел автономный аппарат батискаф. Батисферу подвешивали на тросе, что в общем-то очень опасно. Во-первых, привязанная гондола, как правило, сильно раскачивается; если же к этому добавляется качка на поверхности, которую не может не испытывать корабль-матка, трос рискует в любой момент оборваться. Такой случай нельзя предусмотреть никакими предварительными выкладками, причем опасность, естественно, возрастает с глубиной. Было предложено использовать вместо стального троса нейлоновый, велись также испытания с полиэтиленовым и полипропиленовым тросами — они легче воды. Пока опускали только приборы, но сразу же обнаружили на тросах следы укусов рыб. Кто же может поручиться, что акула одним щелчком своей челюсти, усаженной острыми зубами, не отправит навечно на дно тех, кто посмел забраться в ее владения!
Есть и другая опасность: когда гондола ляжет на дно, длинный трос может запутаться между камнями и подводными скалами. Такое уже случилось однажды в Калифорнии с бентографом, близким родственником бентоскопа Бартона. К счастью, он был предназначен только для автоматической подводной съемки. Когда судно «Валеро», к которому был привязан бентограф, захотело поднять своего подопечного на борт, трос сопротивлялся так, словно корабль встал на якорь! «Валеро» понапрасну маневрировал несколько часов. В конце концов трос оборвался, и аппарат со всем своим содержанием остался на дне, где и покоится до сих пор. В годы между первой и второй мировыми войнами на одном из озер в Италии аналогичное происшествие стоило наблюдателю жизни…
Во избежание подобных случаев для небольших глубин теперь делают легкие гондолы, легче воды: их опускают с помощью прицепленного груза. Среди них следует назвать водолазные колоколы конструкции Галеации, где и груз, и трос можно сбросить при возникновении опасности. Множество этих замечательных итальянских аппаратов вот уже несколько лет с успехом действуют во Франции и Италии.
С точки зрения безопасности водолазные колоколы представляли шаг вперед по сравнению с батисферой. Но они предназначены для операций на небольших глубинах, от силы несколько сот метров; к тому же они буквально прикованы к поверхности. Колокол напоминает шарик на ниточке в сравнении с дирижаблем или подводным самолетом. Японские конструкторы предложили свой вариант колокола, дающий большую автономию. В их системе «Куросио» к гондоле добавлен гребной винт — его приводит в действие электромотор, получающий питание по кабелю от корабля-матки. Такая подводная лодка на привязи способна передвигаться в пределах досягаемого кабеля.
Но для свободного плавания на сверхглубинах нужен совершенно иной аппарат. Даже обычная подводная лодка — своего рода пленница под надзором: проведя примерно сутки под водой, она вынуждена подняться на поверхность и запустить дизели для зарядки батарей. К тому же ее предел 100–150 метров глубины.
Атомные лодки получили куда большую свободу, но и они лимитированы относительно небольшой глубиной. Атомный двигатель легче дизельного. Сэкономленный таким образом вес пошел на увеличение толщины корпуса. Предельная глубина для атомных подводных лодок неизвестна, но можно предполагать, что она составляет примерно 300 метров. То есть едва ли тридцать шестая часть больших океанских впадин! Разумеется, если с лодки снять торпеды, пушки, мины, боеприпасы и прочий бесполезный, с точки зрения океанографа, груз, предел глубины можно будет легко удвоить, усилив за счет сэкономленного веса корпус.
ГОНДОЛА БАТИСКАФА «ТРИЕСТ» В РАЗРЕЗЕ.
1. Пульт управления прожекторов.
2. Пульт управления балластом и другим оборудованием.
3. Пульт управления двигателями.
4. Разное оборудование.
5. Запасная щелочь.
6. Бортовой хронометр.
7. Прибор, регистрирующий количество израсходованного балласта.
8. Манометры.
9. Контроль уровня углекислоты внутри гондолы.
10. Устойчивая к высокому давлению труба.
11. Ввод электрических кабелей.
12. Телефон.
13. Кинокамера.
14. Фотоаппараты.
15. Различные океанографические приборы.
16. Многоканальный магнитофон.
17. Указатель подводных течений.
18. Электрический термометр.
19. Маятник для определения отклонения гондолы.
20. Аккумуляторные батареи.
21. Баллоны со сжатым воздухом.
22. Кислород для дыхания.
23. Щелочь.
24. Распределительный щит.
25. Беспроволочный акустический телефон.
26. Ультразвуковой эхолот.
27. Океанографические приборы.
28. Тахометр.
29. Внутреннее освещение.
30. Приборный стеллаж гондолы.
31. Сидение.
32. Пол гондолы.
33. Оболочка сферы.
34. Входной люк.
35. Иллюминаторы.
Мы уже говорили о том, что ряд стран объявил о своем намерении строить новые батискафы. В Соединенных Штатах, Советском Союзе и Франции разрабатываются или уже строятся аппараты, напоминающие «Триест». Все они предназначены для больших глубин. Попробуем представить себе, как должен выглядеть идеальный батискаф будущего.
Прежде всего гондола. До сего времени все три гондолы, успешно прошедшие испытания в различных океанах мира, были построены по чертежам профессора Пикара и изготовлены из стали: первая — отлита, вторая и третья — выкованы. Но существует металл куда более легкий и прочный, чем сталь, это — титан. Его удельный вес в воде вполовину меньше, чем у стали, а прочностью он не уступает самым современным сплавам, в частности тем, что пошли на крупповскую гондолу. Аппарат из титана, будучи легче воды, смог бы достичь дна Марианского желоба. На первый взгляд может показаться, что коэффициент безопасности у него невелик. Кроме того, на нем нельзя было бы разместить необходимый полезный груз. Но достаточно увеличить объем гондолы, чтобы взять практически любой груз. Правда, в таком случае, чтобы сохранить нормальные пропорции, поплавок пришлось бы уменьшить.
Каким должен быть поплавок? Сжиженный под давлением газ был бы сложным и ненадежным «заполнителем»; остаются, таким образом, твердые и жидкие тела. Из жидкостей лучше всех подходит бензин. Единственное, пожалуй, неудобство в том, что он обладает большей сжимаемостью, чем вода, а это влечет уменьшение вертикальной остойчивости и значительный расход балласта. Во всем остальном бензин хорош, он легок и дешев, а то, что он не смешивается с водой, делает его особенно пригодным. В принципе можно даже обойтись одним бензином без балласта. Предположим, что в поплавке уменьшается 100 кубических метров бензина. Чтобы аппарат опустился, скажем на 3000 метров, ему необходимо отяжелеть на три тонны. Для этого нужно построить батискаф, имеющий на поверхности положительную плавучесть в три тонны. Погружаться он должен не статически, как инертный шар, а динамически, как подводная лодка, с помощью винтов и горизонтальных рулей. Достигнув глубины 3000 метров, аппарат окажется практически в равновесии, и пилот сможет удерживать его на дне одним гайдропом. Благодаря расширению бензина аппарат самопроизвольно поднимется на поверхность. Если обычный батискаф, закончив погружение, должен заново загрузиться балластом, а иногда и пополнить количество маневренного бензина, батискаф новой конструкции сможет совершить подряд несколько погружений, а это большое преимущество. Подобный тип батискафа более дешев, правда он требует мощных моторов. Отметим, что условия равновесия должны быть тщательно рассчитаны заранее.
Есть еще один выгодный заполнитель для поплавка: это концентрированный раствор аммиака, причем концентрацию можно подобрать таким образом, что сжимаемость жидкости будет такая же, как у воды. Аппарат, использующий эту смесь, будет сохранять равновесие и остойчивость практически на любой глубине. У аммиака есть одно неудобство — он смешивается с водой. Раствор поэтому придется держать в непроницаемой эластичной цистерне, чтобы полностью исключить контакт с морской водой. Такую систему, кстати сказать, намерена испытывать в скором будущем одна из американских лабораторий, разрабатывающая новые типы батискафов.