Владимир Ажажа - Дорогами подводных открытий

Хочется заранее предостеречь всех поклонников исследовательских подлодок от преувеличения их роли. Сегодня эти лодки пока лишь дополняют грандиозную работу, выполняемую на морях и океанах надводными средствами. А что будет завтра? Задача состоит в том, чтобы определить четкие перспективы их развития и использования.

Итак, на что же способны исследовательские подводные лодки? По-видимому, на многое. Чтобы не потеряться в этом многом, рассмотрим пять основополагающих преимуществ подлодки как исследовательского судна.

Преимущество первое. Подводное судно позволяет безопасно доставить аппаратуру и исследователей на глубину вплотную к объекту наблюдений или приблизить к нему.

То есть подводная лодка — это не что иное, как подвижный глубоководный герметичный носитель. В пределах своих технических возможностей он может быть спилотирован на дно или в толщу воды: под ледовый покров, в глубинный рассеивающий слой, в места со сложным рельефом дна. Ему подвластны глубины, не доступные водолазу или батисфере.

Исследователь получает идеальную возможность наблюдать самому, тут же делать измерения приборами. Многое, что было получено другими способами, теперь можно проверить лично. Благодаря этому традиционный метод исследования «наугад», то ебть с помощью опускаемых на тросе приборов, получает громадное подспорье.

Присутствие под водой исследователя придает наблюдениям новое качество: высокую достоверность и быстрое получение результатов. Многие сомнения или догадки разрешаются на месте. Более того, человек тут же может принять решение повернуть подводную лодку, направить ее в другое место. Поэтому все измерения или сбор образцов можно делать селективными, то есть выборочными. Исследователь-подводник способен точно размещать и ориентировать под водой научную аппаратуру и контролировать ее работу. Например, если нужно взять пробу воды у самого дна, входное отверстие пробоотборника с помощью манипулятора можно нацелить так, что оно не коснется ила и не вызовет мути. Такую же операцию можно провести и с надводного корабля, а лодка снизу будет ее по акустическому телефону направлять и корректировать.

Морские геологи из американского института Скриппса, находясь на борту подлодки «Дениза», обнаружили у берегов Калифорнии неизвестное подводное течение. Под их наблюдением с подводного судна опустили измеритель скорости течения. Через иллюминатор исследователи имели возможность контролировать эту операцию. Они проследили, чтобы прибор не попал за какой-нибудь большой камень или в углубление, где показания оказались бы неверными. Так была точно измерена скорость, составившая около четверти узла.

Важно, что в руках исследователя не только носитель, способный перемещаться в трех измерениях. Лодка способна двигаться быстрее, медленнее, останавливаться (зависать на месте, на подводном якоре, на гайдропе, ложиться на грунт), дрейфовать в водной массе. Она позволяет возвращаться в прежнюю точку, отмеченную гидроакустическим или другим указателем, чтобы осмотреть тщательнее и определить, что и насколько изменилось.

И вот здесь, пожалуй, уместно привести слова заведующего кафедрой океанологии МГУ профессора А. Д. Добровольского по поводу практики океанологических наблюдений: «К сожалению, очень редко работы ведутся в соответствии с принципами прослеживания неожиданно обнаруженного явления; преобладает стремление выполнить заранее намеченный план — это свойственно не только американским исследованиям, но и нашим».

И действительно, планируя подводные наблюдения на «Северянке», мы обнаружили, что не в состоянии предсказывать что-либо наверняка. Поэтому каждый рейс «Северянки», выполнявшийся по программе, был в то же время и научной разведкой.

В самом деле, как поступать, если что-то встретится вне программы? В условиях, предоставляемых подводной лодкой, исследователь может изменять содержание наблюдений, комбинацию и режим работы приборов. Вся система может быть тут же «запрограммирована» на изучение нового объекта. При этом для получения результатов возможны любые импровизации, неосуществимые при слепом погружении аппаратуры с надводного судна. Словом, подводная лодка позволяет перейти от пассивного сбора научной информации к постановке управляемого эксперимента.

И еще один важный момент. Некоторые подводные приборы нуждаются в частой корректировке, другие — в периодической калибровке, настройке и даже в ремонте. Только человек, находящийся рядом, может среагировать на непредвиденные или необычные отклонения в показаниях приборов и принять решение на месте.

Таким образом, человек (исследователь) и машина (подлодка) выступают как единая система, позволяющая извлечь максимум информации из приборов и умения, способностей и знаний человека.

Важно еще, что результаты ценны и своим комплексным характером — ведь наблюдение за любым объектом может сопровождаться измерением разнообразных характеристик окружающей среды.

Преимущество второе.Подводное судно доставляет измерительную аппаратуру прямо к объекту, а это повышает точность измерений и уменьшает их трудоемкость.

В самом деле, ошибки в показаниях многих опускаемых с надводного судна приборов и устройств растут с глубиной.

С возрастанием измеряемой глубины падает точность эхолотов. Ошибка эхолотов увеличивается, кроме того, и в случае изрезанного или наклонного дна. На ее величину также влияет и изменение плотности морской воды. Так, для глубины 1000 метров ошибка может составить 40 метров, то есть 4 процента измеряемой величины. Профиль дна на эхограмме обозначается неверно: глубины неточны, уменьшены углы наклона дна, сглажены неровности.

Правда, многие исследователи смирились с «пороками» эхолота, считая, что они перекрываются такими его качествами, как автоматическое действие и наглядность изображения результатов. А если поставить эхолот на подводной лодке? Погружаясь, она сокращает глубину, приближает приемо-излучающую систему эхолота к объекту, искажения в показаниях уменьшаются.

Приближать эхолот нужно еще и потому, что с возрастанием измеряемой глубины ослабляется эхосигнал. Он может ослабнуть настолько, что его нельзя будет уловить. В океане существует целая группа факторов, ослабляющих звуковую энергию. Ока теряется при переходе сигнала через слой скачка плотности; ослабляющее влияние оказывают также и волнение моря, и насыщенность верхнего слоя воды пузырьками воздуха, примерно до глубины 50 метров, и, наконец, планктон, концентрирующийся главным образом тоже в верхних слоях воды до 300 метров. Подводные лодки, движимые электроэнергией, имеют в отличие от надводных судов сравнительно небольшой уровень собственных шумов. Чем не идеальные условия для изучения в океане звуков различного происхождения?