Научно-исследовательская подводная лодка «Наутилус». В 1931 г. американский исследователь Хьюберт Уилкинс сделал первую попытку использовать подводную лодку в научно-исследовательских целях для плавания подо льдами Арктики к Северному полюсу. Его подводная лодка «Наутилус» была переоборудована из старой боевой американской подводной лодки. В экспедиции X. Уилкинса принял участие известный норвежский океанограф Харальд Свердруп.
19 августа 1931 г. «Наутилус» вошел в паковые льды. При осмотре корпуса лодки экипаж обнаружил, что льдом срезаны кормовые горизонтальные рули, а погружаться без них было немыслимо. Все попытки Уилкинса и Свердрупа пробиться через льды в подводном положении ни к чему не привели; «Наутилус» возвратился в Норвегию.
Так закончилась первая попытка использовать подводную лодку для научных исследований. Только спустя 26 лет мечта многих поколений исследователей глубин была осуществлена в нашей стране, когда Советское правительство приняло решение о переоборудовании одной из новых боевых подводных лодок Северного флота в подводную научно-исследовательскую лабораторию.
Научно-исследовательская подводная лодка «Северянка» была создана по инициативе Всесоюзного научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (рис. 24).
Рис. 24. «Северянка» выходит в море.
Проблема увеличения улова рыбы, неразрывно связанная с определением районов нереста, откорма и скопления рыб, с изучением поведения рыб в различные времена года и суток, а также с возможностями создания новых методов и средств лова, — вот что интересовало наших ученых в первую очередь.
14 декабря 1958 г. «Северянка» вышла в свой первый поход.
Подводная лодка состоит из двух корпусов: наружного— легкого и внутреннего — прочного, рассчитанного на большую глубину погружения (рис. 25).
Рис. 25. Продольный разрез подводной лодки «Северянка»-1 — телевизионная камера с прожектором; 2—верхний эхолот; 3 — койки, 4 — второй отсек; 5 — рубка; 6—ходовой мостик; 7— четвертый отсек; 8 — камбуз; 9 — шестой отсек; 10— седьмой отсек; 11 — пятый отсек; 12—аккумуляторная батарея; 13 — центральный пост; 14 — аккумуляторная батарея; 15—устройство для взятия проб грунта; 16 —первый (научный) отсек; 17 — нижний эхолот, 18 — гидролокатор.
Между легким и прочным корпусами располагаются цистерны главного балласта. Заполненные водой во время погружения, они придают подводной лодке плавучесть, близкую к нулевой.
Прочный корпус «Северянки» разделен поперечными переборками на семь отсеков, сообщающихся между собой герметически закрывающимися дверями. Собственно исследовательским отсеком является первый отсек, где размещены основные приборы, устройства и механизмы для научной работы. Для зрительного наблюдения за подводным миром и производства фото- и киносъемок с каждого борта этого отсека и на его подволоке имеется по одному иллюминатору, освещающемуся снаружи мощными прожекторами (рис. 26).
Рис. 26. Киносъемка подводного мира через верхний иллюминатор «Северянки».
При включенных прожекторах через иллюминаторы можно увидеть рыбу на расстоянии до 15 м, однако при плавании лодки в мутной воде прожекторы дальности видимости не увеличивают, и поэтому с правого борта первого отсека установлена четырехметровая откидывающаяся стрела со светильником мощностью 1000 вт.
В носу лодки расположена камера подводного телевизора, освещающаяся собственным прожектором. В носовой части установлен гидролокатор, который посылает сигналы в горизонтальной плоскости и дает возможность обнаруживать косяки рыб на большом расстоянии. Для этой же цели служат и эхолоты, посылающие сигналы вверх и вниз.
В первом отсеке размещены термосолемер для определения температуры и солености воды, фотометр для определения освещенности среды, измерители подводных течений, содержания растворенного в морской воде кислорода, видимости предметов под водой, радиоактивности воды и многие другие приборы. На подводной лодке имеются устройства для взятия проб забортной воды и грунта.
В нижней части второго и четвертого отсеков «Северянки» размещены источники электроэнергии — кислотные аккумуляторы; верхняя часть этих отсеков используется как жилые помещения для экипажа. Во втором отсеке находятся также радиорубка и каюта командира, а в четвертом отсеке камбуз с электрической плитой. Здесь же расположен компрессор для пополнения баллонов сжатым воздухом высокого давления, который необходим для продувания цистерн главного балласта при всплытии, для запуска двигателей надводного хода и работы многих механизмов, устройств и систем подводной лодки.
Управление подводной лодкой осуществляется из центрального поста, которым является третий отсек. Тут определяют курс и скорость корабля, отсюда руководят его погружением и всплытием, управляют горизонтальными и вертикальным рулями.
В пятом отсеке расположены двигатели надводного хода — два мощных дизеля и обслуживающие их механизмы.
Двигатели подводного хода — электромоторы, питающиеся от аккумуляторных батарей, находятся в шестом отсеке. В этом же отсеке с линиями валов соединены менее мощные электромоторы экономического хода, которые обеспечивают движение лодки под водой с малой скоростью, но в течение длительного времени.
В седьмом отсеке размещены вспомогательные механизмы.
За первые шесть экспедиций (три в Баренцево море и три в Северную Атлантику) «Северянка» находилась в плавании 118 дней, прошла свыше 14,5 тысяч миль, произвела 130 специальных погружений на глубины от 70 до 170 м. Ее вклад в решение важнейшей задачи увеличения добычи рыбы очень велик. Многие загадки морских глубин, интересующие рыбаков и ученых, решены, многие ждут своего разрешения с помощью первой исследовательской подводной лодки «Северянка».
Советские ученые и конструкторы накопили немалый опыт использования подводной лодки в научно-исследовательских целях и ныне думают о создании более совершенной научно-исследовательской подводной лодки. Какой же она должна быть, по их мнению?
Полагают, научно-исследовательская подводная лодка должна совмещать в себе и некоторые функции надводного судна, чтобы в надводном положении с нее можно было спускать трал, брать пробы грунта и планктона, вылавливать рыб и морских животных. Глубина погружения новой подводной лаборатории достигнет 600 м. Для того чтобы человек побывал на еще больших глубинах, с лодки, находящейся в подводном положении, можно будет спускать гидростат. Иллюминаторы в отсеках лодки позволят видеть широкую панораму подводного мира, а устройства, аналогичные перископу, создадут лучшие условия для наблюдения из разных отсеков за движущимися в воде предметами и морским дном. Мощные прожекторы осветят воду в районе иллюминаторов; совершенные гидроакустические приборы позволят обнаруживать на больших расстояниях косяки рыб и преграды, быстро и точно определять дистанцию до грунта и до поверхности воды. Установка шлюзовой камеры обеспечит выход и возвращение внутрь лодки членов ее экипажа с аквалангами.
Подводная лодка будет оснащена новейшей научно-исследовательской аппаратурой. На ней сможет отправиться в дальние экспедиции большее число научных работников.
Научно-исследовательская подводная лодка ГА-2000, спроектированная коллективом общественного конструкторского бюро Государственного проектного института рыбопромыслового флота, рассчитана на глубину погружения 2000 м, дальность плавания 50 миль и автономность 24 ч (рис. 27).
Рис. 27. Внешний вид подводной лодки ГА-2000.
Ее главные размерения: длина 6,5 м, ширина 1,8 м, высота 3,0 м. Размеры прочного стального корпуса: длина 4,5 м, диаметр 1,5 м.
В соответствии с проектом подводная лодка должна состоять из прочного корпуса — стального цилиндра, помещенного внутрь легкого корпуса, изготовленного из стеклопластика. В средней части прочного корпуса имеется рубка цилиндрической формы с входным люком, крышка которого открывается специальным приводом как снаружи, так и изнутри прочного корпуса. Рядом с люком располагается верхний рубочный иллюминатор, немного ниже — иллюминатор штурмана для навигационных целей. В носовой части прочного корпуса имеются еще два обзорных иллюминатора, один из которых направлен вперед, а другой вперед и вниз.
В наружном корпусе из стеклопластика предполагается установить гидронасос, работающий от электродвигателя. Насос подает струю воды в гидродвигатель и тем самым приводит во вращение винты горизонтального и вертикального хода. В легком корпусе должны быть размещены ловушка для рыб и морских животных, гарпунная пушка для охоты на крупных зверей и пружинное ружье для боя рыб. В корпусе из стеклопластика будет находиться также постоянный балласт, состоящий из твердой дроби, и аварийный балласт в виде отдаваемого стального киля весом 350 кг.
По обоим бортам прочного стального корпуса расположены балластные цистерны. Для всплытия они продуваются сжатым воздухом, при погружении заполняются забортной водой.
Для сбора проб с грунта предусмотрены два манипулятора, управляемые с помощью электромагнитных золотников. Собранные манипуляторами образцы складываются в специальный ящик, укрепленный с правого борта ГА-2000.
Управляют подводной лодкой штурман и наблюдатель, сидящие в удобных самолетных креслах. Для лучшего обзора через нижнюю группу иллюминаторов наблюдатель может лечь, сложив свое кресло, возле которого находятся киноаппарат и кнопки управления манипуляторами, прожекторами и лампой-вспышкой. Кроме того, здесь же предполагается разместить эхограф, телефон подводной связи, указатели скорости хода, репитер гирокомпаса и другие приборы. В прочном корпусе будет находиться также аккумуляторная батарея, являющаяся источником тока для освещения и питания двигателей мощностью по 1,5 квт каждый.
Научно-исследовательская подводная лодка «Алюминот» строится фирмой «Рейнолдс Метал Компани» (США) (рис. 28).
Рис. 28. Модель подводной лодки «Алюминот».