Подводная одиссея. «Северянка» штурмует океан

НЕКОТОРЫЕ РЕЗЮМЕ

«СЕВЕРЯНКА» – первая в мире научно-исследовательская подводная лодка. Переоборудована по постановлению Совета Министров СССР от 20 апреля 1957 года «для научных и других целей» из торпедной дизель-аккумуляторной двухкорпусной средней ПЛ 613 проекта. Построена и впоследствии реконструирована на заводе «Красное Сормово», спущена на воду 5 октября 1952 года (заводской № 304), вступила в строй кораблей Краснознаменного Северного флота (КСФ) 30 декабря 1953 года (бортовой № «С-148»), с декабря 1958 года под именем «Северянка» по декабрь 1960 года совершила шесть экспедиционных рейсов в моря Европейского Севера, с 1961 по 1963 год проходила средний ремонт, в 1963-1965 годах провела еще четыре экспедиции, после чего использовалась на КСФ как подводное зарядовое и учебно-тренировочное судно. Всего было построено 215 единиц этой серии (по зарубежной классификации – «Виски»). Глубина погружения предельная – 200 м, водоизмещение надводное – 1080 т, подводное – 1350 т, длина – 76 м, ширина 6,3 м, осадка – 4,6 м, скорость надводного хода – 18 узлов, дальность плавания экономической скоростью (8 уз.) – 13000 миль. Подводная скорость 13 уз. в течение часа, дальность плавания под водой экономической скоростью (2 уз.) – 360 миль. Автономность – 30 суток, непрерывное время пребывания под водой – 200 часов.

Особенности: система для работы дизеля в перископном положении, портативная система долговременной регенерации воздуха, стабилизатор глубины погружения на ходу и без хода, бесшумная общесудовая система гидравлики, прочный корпус из легированной стали. Экипаж (без научной группы) – 52 человека.

Проект технического задания для ЦКБ-18 на переоборудование боевой ПЛ в научно-исследовательскую и концепцию ее применения разработал зав. лабораторией технических средств подводных исследований Всесоюзного НИИ морского рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО), бывший офицер-подводник В. Г. Ажажа (ныне академик РАЕН, профессор), осуществлявший технический надзор за реконструкцией и возглавивший первый экспедиционный рейс «Северянки» в Сев. Атлантику.

Демонтаж торпедного вооружения и спальных мест и установка исследовательской аппаратуры превратили носовой отсек в научную лабораторию. Смонтированы три иллюминатора (два по бортам, один на подволоке) с турелями для кино- и фотооборудования и креслами для наблюдателей; система ближнего и дальнего наружного освещения; два рыбопоисковых эхолота НЭА-5р с самописцами и электронными отметчиками, вибраторы одного из них ориентированы вверх; автоматический термосолемер системы ВНИРО; электротермометр системы МВМУ-4; модификация подводного телевизора типа 3/80 Института океанологии АН СССР с автономным светильником для наблюдения прямо по курсу; измерители радиоактивности; устройство для взятия проб грунта с наружной грунтовой трубкой системы ГОИН-3 и внутренним блоком управления; дистанционный измеритель подводных течений; устройство для попутного залавливания рыбы; подводный фотоавтомат с программным устройством; выносной светильник на откидывающейся стреле и т.д. Кроме того, использовалось штатное навигационное и гидроакустическое (гидролокатор «Тамир-5А» и шумопеленгатор «Феникс») оборудование подводной лодки. Оптимальная численность научной группы – шесть специалистов (двухсменная вахта по три наблюдателя) различных направлений: морские геологи, гидрологи, гидрооптики, гидроакустики, гидробиологи, ихтиологи, инженеры в области промышленного рыболовства, морской и подводной техники. Всего в рейсах участвовало сорок пять научных работников Всесоюзною НИИ рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО) и его Полярного филиала (ПИНРО), Института океанологии АН СССР, Центрального НИИ им. А. Н. Крылова и Ленинградского кораблестроительного института. Экспедиции возглавляли В. Г. Ажажа, М. П. Аронов, В. П. Защев, О. Н. Киселев, В. А. Матусевич, М. И. Рыженко, О. А. Соколов, В. Н. Честной. Командовал «Северянкой» капитан 2-го ранга В. П. Шаповалов.

Выполняя независимо от состояния моря комплексные исследования биологической продуктивности Северной Атлантики от Фарерских островов до острова Шпицберген и Баренцева моря, подлодка совершила 140 длительных погружений и покладок на грунт, провела в океане восемь месяцев, пройдя 15 тыс. миль, взаимодействовала с научно-исследовательскими и промысловыми судами, подныривала под разноглубинный трал. Наиболее значительными научными результатами являются данные геоморфологических наблюдений в Баренцевом море о характерной микрокомплексности осадочного покрова; сведения о сезонных и региональных изменениях оптических характеристик вод; результаты гидробиологических наблюдений за распределением ихтиофауны. Совершено океанографическое открытие, а именно – зоогеографический феномен пассивной (путем переноса течением) миграции скоплений зимующей атлантическо-скандинавской сельди из района Фарерских островов к Норвежскому побережью.

Плавания «Северянки» инициировали в 60-х годах прошлого века создание ряда специализированных подводных аппаратов мирного назначения в нашей стране и за рубежом.

Кроме того, что СССР получил приоритет в новом направлении изучения океана, переоборудование боевой подлодки для целей науки в разгар холодной войны продемонстрировало, как при наличии доброй воли грозное оружие войны может служить мирным целям.

В первой экспедиции (1958 г., побережье Мурмана) были опробованы все механизмы и научная аппаратура НИПЛ после переоборудования. Определялась концентрация макропланктона по глубинам в разное время суток. При посадках на грунт измеряли скорость придонных течений в Мотовском заливе, определяли характер грунта и его несоответствие с обозначением на карте. Эхолот, работающий вверх, использовался для определения и фиксации характеристик поверхностного волнения. Измерялись физико-химические, оптические характеристики и радиоактивность воды. Опробовалось устройство для взятия проб грунта, отрабатывалась методика наблюдений в иллюминатор и использования систем подводного освещения, а также несения непрерывной научной вахты и взаимодействия научной группы с экипажем.

Вторая экспедиция (декабрь 1958 г. – январь 1959 г., Северная Атлантика) главной целью ставила визуальные наблюдения за зимними концентрациями атлантическо-скандинавской сельди к северу и северо-востоку от Фарерских островов в районе ее промысла дрифтерными сетями и разноглубинным тралом.

Во время штормовой погоды на поверхности «Северянка», уйдя на глубину, предоставила исследователям идеальные условия для проведения визуальных и гидроакустических наблюдений. Была установлена чрезвычайная пассивность зимующей сельди в ночное время, сменяющаяся отрицательной реакцией на свет при наступлении сумерек. В сумерки совершалась суточная вертикальная миграция сельди. Впервые были получены качественные показатели, характеризующие степень подвижности и пассивности сельди. Одновременные наблюдения через иллюминаторы и с помощью эхолотов позволили подойти к решению проблемы количественной оценки скопления рыбы с помощью гидроакустических приборов. С помощью шумопеленгатора были записаны звуки, издаваемые скоплением сельди, и установлена возможность поиска сельди методом шумопеленгования. Данные рейса показали, что промысловые концентрации рассредоточенной сельди в наблюдавшихся условиях попадают в дрифтерные сети только в период повышения ее активности в связи с вечерней и утренней вертикальной миграциями. Полученные результаты позволили сделать ряд выводов и выдвинуть гипотезы. Выявлен зоогеографический феномен пассивной (по течению) миграции зимующей сельди от Фарерских островов к Норвегии, оцененный Н. Н. Зубовым как океанографическое открытие.

Третья экспедиция (апрель 1959 г., Баренцево море) позволила надежно отработать методику наблюдения из подводной лодки за движущимся разноглубинным тралом и провести киносъемку трала. Методика эта проста, доступна, ее содержание и схемы приведены в нескольких работах. Наблюдения за тралом продолжались несколько дней, в шестом рейсе они были повторены О. А. Соколовым по этой же методике и опять с применением киносъемки. Поэтому неправ М. П. Аронов, утверждая, что наблюдения за тралом явились случайной удачей, делая поспешный вывод о непригодности больших НИПА для этой цели. Представляется, что незначительные по сравнению с первыми рейсами результаты, полученные коллективом М. П. Аронова в последних экспедициях «Северянки», следует объяснять не возможностями этой подводной лодки, богатый потенциал которой был раскрыт еще не до конца, а недостаточным умением использовать эти возможности.

Вкратце методика наблюдения за тралом заключалась в следующем. После спуска трала «Северянка», следуя под перископом, должна была пристроиться в кильватер траулеру, идущему постоянным курсом и скоростью. Затем лодка погружалась на несколько метров ниже глубины хода нижней подборы и, приведя с помощью шумопеленгатора шум винтов траулера на нулевой курсовой угол, догоняла трал, пока он не был замечен в верхнем иллюминаторе. После этого лодка удерживалась под тралом, уравнивая свою скорость со скоростью траулера. При необходимости «Северянка» маневрировала, подходя к траловым доскам, устью, кутку. Результаты наблюдений говорят о хороших маневренных качествах «Северянки». Поскольку траулер и лодка подвергались непрерывному воздействию различных по направлению и величине переменных сил (на поверхности – ветер, поверхностное ветровое и приливо-отливное течение, на глубине – течение), система «траулер—трал—подлодка» не могла быть приведена в динамическое равновесие. Наблюдающему в верхний иллюминатор постоянно приходилось корректировать курс и скорость, удерживая трал в поле зрения. Нужно сказать, что характеристики лодки, в частности наличие гироскопического компаса и мощной аккумуляторной батареи, а также слаженность экипажа, позволяли выполнять эти маневры длительно и четко.

Успешному наблюдению за тралом способствовала и высокая естественная (полярный день) освещенность в это время года (в солнечный полдень на глубине 100 м у бортовых иллюминаторов можно было читать газету).

В этом же рейсе производились неоднократные посадки на грунт для наблюдения за донными рыбами. Обнаружено, что после оседания взвеси, вызванной прикосновением НИПЛ к грунту, под ее корпус стремились камбалы и крабы, по-видимому, прячась от света, проникающего сквозь толщу воды. Производились гидроакустические наблюдения, в том числе сравнительное определение количественных характеристик зон чувствительности рыбопоисковых эхолотов с самопишущим и электронным индикаторами.

Четвертой экспедицией (июль 1959 г., Северная Атлантика) в районах сельдяного промысла наблюдалось вертикальное распределение планктона в период цветения. Непосредственные наблюдения из НИПЛ позволили определить тонкую структуру скоплений, чего нельзя было сделать с помощью планктонных сетей, процеживающих значительный по глубине слой воды. Собран большой материал о влиянии планктона на подводную освещенность. Определена подводная дальность видимости для периода цветения вод в различных районах Северной Атлантики. Отработана методика маневрирования подводной лодки под дрифтерными сетями. Установлено, что планктон влияет на работу рыбопоисковой гидроакустической аппаратуры. Скопления некоторых форм планктона в совокупности с особым характером температуры на глубине создают условия для отражения ультразвуковых волн, при этом показания эхолотов и гидролокаторов очень сходны с показаниями, обусловленными наличием сельди. Таким образом был объяснен факт отсутствия уловов при «хороших» показаниях.

Пятая экспедиция (апрель 1960 г., Баренцево море) проходила в то время, когда на «Северянке» была установлена дополнительная аппаратура: комплекс приборов для измерения глубинных течений электромагнитным способом, измеритель придонных течений, улучшенный вариант электронного измерителя солености и температуры, фотометр. Над верхним иллюминатором был смонтирован щит с зеркалом, наклоненный под углом 45° к горизонтальной плоскости, а над иллюминатором правого борта смонтирована откидывающаяся стрела с выносным светильником.

Изучалась реакция на свет рачков-черноглазок, показавшая, что она может быть положена в основу разработки простых и эффективных способов их лова. Добыча этого вида планктона может оказаться перспективной, так как запасы его в океане огромны. Проводились наблюдения за треской и пикшей, в том числе изучалось поведение этих рыб в освещенной зоне. Наблюдения сопровождались киносъемкой.

Отмечена хорошая работа приборов для измерения течений, температуры и солености. Электронный дистанционный термометр позволил быстро и с хорошей точностью получать информацию о среде. Измерена скорость течений в различных слоях воды, в том числе у грунта, что помогло объяснить некоторые геологические явления. Визуальное обозрение донных осадков показало, что не только у берегов, но и в открытом море осадочный покров не является однородным и может существенно меняться на весьма незначительных расстояниях. Песок, илистый песок и другие более тонкие отложения чередуются со скоплениями ракушек, гравия, гальки, изредка валунов. Участки с однообразным грунтом в районах плавания встречались редко и были нехарактерны. Интересен факт, что камни-галька, валуны, обломки не занесены илом, а выступают над дном. Это говорит о том, что существует вынос или вымывание оседающих органических остатков. Как показали измерения, скорость течений относительно высока (15-20 см/сек).

Визуальные наблюдения за некоторыми планктонными организмами показали, что в большинстве случаев они не были равномерно распределены в толще воды, а встречались в виде облакообразных скоплений различной величины и плотности.

Собран материал об ослаблении подводной освещенности с глубиной, а также произведена оценка дальности видимости в воде на многих глубинах, которая в разных слоях воды оказалась различной.

Шестая экспедиция (декабрь 1960 г., Северная Атлантика). Основные задачи рейса – изучить поведение атлантических сельдей и распределение планктона, получить данные о свойствах среды, работе разноглубинного трала и видимости окрашенных сетей под водой. Дополнительно к имевшейся бортовой системе подводного освещения было установлено восемь светильников с зеркальными лампами накаливания, так как большую часть наблюдений предполагалось проводить в темное время суток.

Рыбу наблюдали почти при каждом погружении. Сельди держались в виде отдельных разрозненных косяков. Большей частью это были скопления пассивных сельдей, слабо реагировавших на приближение лодки и включение искусственного освещения. Изредка попадались экземпляры сельди, находящиеся в вертикальном или перевернутом положении. Однако встретившиеся позже большие плотные косяки сельди вели себя иначе. Используя показания гидролокатора и эхолотов, «Северянка» ныряла в косяк, а затем включала свет. Вначале сельдь бросалась на лодку, ударяясь о корпус, а через 30-90 сек рассеивалась. По-видимому, внезапное включение света вызывало состояние шока у рыб, оказавшихся в освещенной зоне. Стремительно рассеиваясь, они уплотняли часть косяка вблизи подводной лодки. После разрядки уплотнения сельди, замечая свет, уходили в сторону. При этом эхолоты регистрировали отсутствие рыбы на протяжении всего пути с включенными прожекторами. Безусловно, это объяснение нуждается в дополнительной проверке, но отрицательный характер отношения сельди к искусственному свету очевиден, хотя ее реакцию на движущийся источник света можно использовать в практических целях, например для создания искусственных концентраций сельди.

Во время визуального контроля в бортовые иллюминаторы: с включенными светильниками проводился лов планктона сетью, которая прикреплялась к корпусу НИПЛ и залавливала его при движении. Эта работа выполнялась в темное время суток. Днем планктон почти не встречался, вероятно, в связи с его миграцией в светлое время суток на глубину.

Неожиданной оказалась большая неравномерность в распределении рачков-черноглазок и по горизонтали и по вертикали.

Наблюдалось много светящегося планктона. Подавляющая его часть представляла собой отмершие организмы, невидимые в лучах света, но люминесцирующие в темноте под действием бактерий. Подтвердилось, что с НИПЛ можно хорошо наблюдать за макрозоопланктоном: рачками-черноглазками, сальпами, гребневиками и т.д. При этом можно непосредственно получать количественные характеристики их горизонтального и вертикального распределения.

Гидрооптические наблюдения сводились к измерению подводной освещенности в различных районах Норвежского моря, оценке дальности видимости под водой и определению яркости фона водной среды. Абсолютное значение прозрачности вод в ряде районов оказалось на порядок выше, чем в весенне-летний период в этих же районах, что создавало благоприятные условия для подводных наблюдений.

Результаты измерений видимости объектов в воде позволили выбрать оптимальные условия для изучения работы разноглубинного трала в этом рейсе и произвести его киносъемку для последующего анализа. Для изучения видимости окрашенных сетей их цветные образцы подвешивались в рамах на откидной стреле перед одним из бортовых иллюминаторов. Всего использовалось 20 образцов хлопчатобумажных сетей и 16 капроновых. В условиях сумеречной освещенности на глубинах 7 и 25 м наименьшей «заметностью» обладали желтая хлопчатобумажная сеть и желто-зеленая капроновая.

Седьмая экспедиция (июнь 1963 г., Баренцево море) была посвящена наблюдению за мойвой, а также гидрооптическим наблюдениям, связанным с заметностью орудий лова под водой.

В этом плавании «Северянка» попала в чрезвычайно плотное скопление мойвы, благодаря чему появилась возможность изучать ее поведение в естественной среде, в том числе и во время нападения хищников (трески). В конце была успешно проверена возможность совмещения наблюдений через иллюминаторы с опусканием аквалангиста. В студеную воду погружался В. А. Матусевич.

Восьмая экспедиция (декабрь 1964 г., Баренцево море). Подводная лодка зондировала район от полуострова Рыбачий до 71° с. ш. В программу работ входило изучение распределения сельди в толще воды, концентрации трески и пикши на грунте. В носовой части НИПЛ и возле рубки были установлены наружные кинокамеры, запечатлевшие рабочие фазы погружения, посадку на грунт, всплытие.

Девятая экспедиция (сентябрь 1965 г., Баренцево море). Совершив переход по маршруту Кольский залив – мыс Нордкап – о-в Медвежий – о-в Надежды – о-в Шпицберген, «Северянка» изучала распределение мойвы в это время года преимущественно гидроакустической аппаратурой в подводном положении. Еще раз подтвердились сезонные различия в поведении рыбы. На НИПЛ было установлено раскрывающееся во время хода устройство для залавливания встречающейся на пути рыбы.

Десятая экспедиция (июнь 1966 г., Баренцево и Белое моря). Изучались гидрологические условия у побережья Мурмана и в Белом море, исследовались планктон и донные организмы в юго-западной части Белого моря.

ПИОНЕРЫ ПОДВОДНОГО МОРЕПЛАВАНИЯ

Свидетельство первое. По-видимому, подводные суда начали плавать задолго до того, как голландский механик Корнелий Ван-Ареббель построил первую подводную лодку, а это случилось, как утверждают историки, в 1620 году.

Французский историк Монжери в 1827 году писал: «По крайней мере, нет сомнения, что такого рода суда (подводные. – В. А.) были употребляемы в Европе в XIII веке. Украинцы часто избегали преследования турецких галер с помощью больших подводных лодок». Монжери при этом ссылается на записи французского философа Фурнье, побывавшего в конце XVI века в Константинополе. Фурнье свидетельствует: «Здесь мне рассказывали совершенно необыкновенные истории о нападении северных славян на турецкие города и крепости – они являлись неожиданно, они поднимались прямо со дна моря и повергали в ужас береговых жителей и воинов. Мне и раньше рассказывали, будто славянские воины переплывают море под водой, но я почитал рассказы выдумкой. А теперь я лично говорил с теми людьми, которые были свидетелями подводных набегов славян на турецкие берега».

Комментируя это высказывание, Монжери заявляет: «Запорожские казаки пользовались гребными судами, способными погружаться под воду, покрывать в погруженном состоянии большие расстояния, а затем уходить в обратный путь под парусами». И дает предположительное описание такого судна. Это – челн, обшитый кожей, корпус которого был накрыт герметичной палубой. Над нею возвышалась шахта (прототип боевой рубки), где находился наблюдатель-рулевой. Через шахту поступал воздух при плавании в надводном и полупогруженном положениях. В погруженном состоянии движение осуществлялось при помощи весел, герметизированных в местах прохода через корпус кожаными манжетами».

Но обратимся к веку прошлому, поскольку, хотим мы этого или не хотим, под кальку XX века расчерчивается и история века XXI, и история современная.

Свидетельство второе. В 1913 году лейтенант русского флота В. А. Меркушев написал статью «Опыт плавания подводной лодки подо льдом». В ней говорится о том, что в декабре 1908 года по приказу начальника морских сил Тихого океана были проведены опыты по зимнему плаванию на подводной лодке «Кефаль».

«В 11 часов 48 минут утра (19 декабря 1908 г. – В. А.) началось первое и единственное во всем мире плавание подводной лодки под сплошным ледяным полем, хотя небольшой в среднем толщины, но зато раскинувшимся по всему видимому горизонту. Шел шесть минут подо льдом, имея перископ на три фута выше поверхности и разрезая им дюймовый лед. В 11 часов 54 минуты застопорил машину... В полдень снова дал ход и ушел под лед. В 12 часов 05 минут глубина 17 1/2 фут. Перископ и лодка подо льдом и его режет один только флагшток. В 12 часов 54 минуты дал ход и погрузился до 20 фут. Перископ на 4 фута подо льдом... Флагшток давно согнулся, и лодка, идя подо льдом, ничем не выдает своего присутствия, нервируя этим людей, находящихся на конвоире. В 1 час 20 минут всплыл в миле от маяка Скрыплев. Курс, взятый по перископу и замеченный по компасу, оказался точным... При всплывании пробил ледяное поле, подняв лед на себя...»

«Кефаль» вернулась обратно, идя по поверхности. Подо льдом она пробыла 1 час 32 минуты, считая подъемы до боевого положения, причем ею было пройдено 4 мили.

Однако опыт «Кефали» не был учтен в царском флоте, а факт первого подледного плавания 19 декабря 1908 года даже не вводился в исследования по истории подводного флота, хотя он утверждает приоритет русских подводников в плавании подо льдами и применении способа всплытия во льдах путем его взламывания корпусом подводной лодки.

Свидетельство третье. Даже спустя полвека американские подводники не решались на всплытие сквозь тонкий лед. Командир атомной подлодки «Скейт» Д Калверт пишет, как ему помог в 1959 году совет известного полярного исследователя, автора переведенной в СССР книги «Гостеприимная Арктика» В. Стефансона. «Интересно было наблюдать, как лед, толщиной 15-20 см, сначала вспучивался над спинами китов, а потом ломался. Вслед за треском ломающегося льда слышалось шумное дыхание кита, и из воды поднимались фонтаны брызг», – прочитал Стефансон Калверту выдержку из своей книги и заметил: «Если киты могут разрушить лед, почему же не сможет сделать этого "Скейт"?»

За девятнадцать лет до этого помощник командира советской подводной лодки «Щ-324» старший лейтенант Г. И. Тархнишвили сделал обстоятельный анализ особенностей подледного плавания, пробивания льдов корпусом лодки, разработал рекомендации, представляющие интерес и сегодня. Этот опыт был получен при форсировании советской подводной лодкой пролива Седра-Кваркен в Балтийском море 19 января 1940 года. Глубина пролива в большинстве не превышала 20 метров, фарватер извилист. «Щ-324»ушла под ледяной покров и только через тринадцать часов всплыла, «ломая лед толщиной 10, а местами 25 сантиметров» (из донесения командира лодки капитана 3-го ранга А. М. Коняева).

Интересны записи в вахтенном журнале «Щ-324», сделанные в этот день.

И вывод Г. И. Тархншивили: «...получив положительную плавучесть в объеме средней цистерны, лодка типа Щ без труда пробивает снизу лед толщиной 10-12 см, причем никаких опасных кренов не возникает. Соображения о потере остойчивости[12] под тяжестью льда такой толщины, по-моему, мало основательны».

Свидетельство четвертое. «Большая советская энциклопедия» (т. 38, с. 213), рассказывая о выдающемся норвежском исследователе Харольде Свердрупе, пишет: «В 1931 году руководил полярной подводной экспедицией на судне “Наутилус” ».

Имея в виду этот факт, известный полярник А. Ф. Лактионов в книге «Северный полюс» утверждает: «Опыты плавания на подводных лодках подо льдами Северного Ледовитого океана были возобновлены лишь после Второй мировой войны».

Досадно, что в недавно изданной Российской академией наук (Институт океанографии им. П. П. Ширшова) актуальной, по сути, монографии чтимого мной Н. А. Айбулатова «Вижу дно!» (К истории подводных исследований в России) «Наука», 2006, этот факт приобретает фантазийную окраску. Дословно (стр. 79): «Известно, что океанографические исследования из подводных лодок проводились еще в 30-х гг. XX в. В 1930 г. на п/л “Наутилус” была проведена (! – В. А.) экспедиция на Северный полюс (США, Губерт, Хилкинс)...» Несмотря на то что книга написана по гранту 05-05—65159 РФФИ и предназначена для «океанологов и всех интересующихся развитием отечественной науки», в ней опущены или искажены многие факты и даты.

Иными словами, с «Наутилуса» предполагается вести отсчет подледного плавания в полярных водах. Однако вряд ли это справедливо. «Наутилусу», наскоро переделанному из военной подлодки США, ржавевшей на филадельфийском кладбище кораблей, не только ни разу не удалось нырнуть подо льды, но и вообще погрузиться даже на чистой воде. Дело в том, что «Наутилус» перестал быть подводной лодкой еще до подхода к кромке льдов, потеряв горизонтальные рули (рули глубины). «Есть единственный способ заставить эту лодку погрузиться под воду. Надо набить ее динамитом и взорвать»,— заявил организатор экспедиции Д. Уилкинс.

Конечно, было бы неправильным недооценивать заслуги энтузиастов, участвовавших в этой экспедиции. Их усилия, с одной стороны, обогатили науку опытом, который былучтен многими исследователями, во-вторых, выполнив некоторые измерения, Свердруп получил интересные результаты. Материалы экспедиции вошли в монографию «Океаны», изданную в 1942 году.

X. Свердруп оказался хорошим оракулом, когда в 1934 году писал: «И разве не может случиться, что следующая подводная лодка, которая сделает попытку нырнуть под полярные льды, будет принадлежать СССР?»

Действительно, в феврале 1938 года советская подлодка «Д-3» («Красногвардеец») под командованием В. Н. Котельникова, идя вместе с другими кораблями к дрейфующей станции «Северный полюс-1», чтобы снять с льдины отважную четверку папанинцев, в центральной части Датского пролива произвела успешное пробное погружение под ледяную перемычку шириной примерно в пять кабельтовых и прошла подо льдом 30 минут на глубине 50 метров.

Очевидно, именно это событие и следует считать по-настоящему первым арктическим подледным плаванием.

Свидетельство пятое. В декабре 1958 года начал систематические экспедиционные плавания советский исследовательский подводный корабль «Северянка», имея на борту комплексную научную группу (6 человек) и 50 членов экипажа, обеспечивающего непрерывную 3-сменную работу.

Военные подводные лодки разных стран и раньше использовались для перевозки ученых и аппаратуры к избранным районам исследований. Например, в том же 1958 году пресса США сенсационно сообщила, что четыре подлодки американского флота привлекались для гравиметрических измерений на Тихом океане. Но это не изменило их военного статуса.

Переоборудование подводной лодки в специальную комплексную научную лабораторию мирного назначения и предоставление ее для работы гражданским органам впервые было осуществлено в нашей стране. Член-корреспондент АН СССР И. С. Исаков по этому поводу писал, что «существует область применения подводных лодок (для мирных целей. – В. А.), в которой Советский Союз имеет бесспорный приоритет» (Исаков И. С., Еремеев A. M., 1969). Об этом же сообщается и в военно-исторической монографии «Неизвестный флот» (Костев Г. Г., Костев И. Г., 2004).

Совершенно определенно высказался в 1959 году и французский журнал «Съянс э Авенир»: «Океанографическая подводная лодка?.. Но она уже существует! Это советская “Северянка”, которая провела свои первые опыты в декабре 1958 года. Большая заслуга Советского Союза в том, что он первый (да, первый!) вышел за пределы обычных океанографических исследований на поверхности воды. "Северянка" удивила океанографию, начав изучение моря в самом море, а не только на море. Она предприняла наблюдение рыбных косяков, спустившись к самим рыбам...»

Как видно, французы не оспаривают пальму первенства в использовании подводного экспедиционного судна, несмотря на то что они еще с 1953 году начали применять оригинальную двухместную подводную лодку, рассчитанную на глубину 4600 м – батискаф ФНРС-3. Дело в том, что так называемый батискаф никак нельзя назвать экспедиционным судном. Более того, подводные лодки такого типа сами нуждаются в экспедиционном судне – носителе или буксировщике для доставки к месту погружения, они не маневренны, обладают ничтожной дальностью плавания и малыми возможностями для получения объемной научной информации.

В мае 1968 года в Сиэтле на организованной ФАО конференции по исследовательским судам деятельность советской научно-исследовательской подводной лодки «Северянка» была оценена как «лучшие из известных исследований, выполненных подводной лодкой». Ранее подобная оценка звучала в американской (Страсбург, 1960) и английской (Янг, 1965) научной периодике. Это суждение следует признать справедливым, потому что по объему выполненных работ «Северянка», как подводное экспедиционное судно, не имеет себе равных.

Разговор о «Северянке» был бы неполным без учета и еще одного обстоятельства. Поскольку ее научным хозяином был Всесоюзный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО), вся исследовательская работа, выполненная с помощью этой подлодки, в ряде зарубежных источников обычно классифицируется как «биологические», а иногда, что более точно, как «рыбохозяйственные» исследования. Однако, как уже указывалось, ценность «Северянки» в том, что ее аппаратурное оснащение позволяло проводить комплексные исследования, соответствующие главным направлениям океанологии. В частности, были проведены работы не только по биологии, но и по физике океана (гидроакустика, гидрооптика, измерение течений, волнения, физических показателей водной среды и др.), геологии океана (визуальное изучение дна и фотографирование, взятие проб грунта и др.), химии океана (анализ проб воды, измерение радиоактивности и др.) и, наконец, по технике исследования океана. Поэтому правомернее относить весь цикл работ, выполненных в 1958-1966 годах во время экспедиционных рейсов «Северянки», к океанологическим (океанографическим) исследованиям.

Появление «Северянки» послужило стимулом для массовою строительства и использования научно-исследовательских подводных судов во многих странах.

Именно «Северянка» стала началом цепной реакции, породившей ежегодные появления все новых и новых гражданских подводных лодок. Интересна таблица из американского журнала «Мэканикл инжиниринг» («Mechanical engineering», 1968, vol. 90, № 6), демонстрирующая динамику роста (с 1958 по 1967 г.) подводного исследовательского флота в различных странах (табл. 1)

Таблица 1

Указаны уже спущенные на воду суда[13] однако «Северянка», о которой в свое время достаточно упоминалось в печати, в этой и других подобных зарубежных таблицах, отсутствует. А как же у нас? Данные сведены в таблицу 2 (Айбулатов, 2006).

Кстати, «забывчивость», характерная для заграничной широкой, а иногда, к сожалению, и для научной печати, распространяется не только на оценку русского или советскою участия в развитии подводных методов исследований. Всем известно имя Жака Пикара, который вместе со своим отцом Огюстом Пикаром, блестящим физиком, неустрашимым аэронавтом и гидронавтом, строил «глубинные дирижабли» «ФНРС-2» и «Триест». Приняв эстафету отца, Жак Пикар возглавил коллективы, создавшие гражданские подводные лодки «РХ-8» («Огюст Пикар») и «РХ-15» («Бен Франклин»). Кроме того, Пикар-сын был бессменным пилотом «Триеста» в десятках погружений, в том числе и 23 января 1960 г., когда он опустил подводный корабль на глубину 10919 м в котловине Челленджер Марианской впадины в сопровождении лейтенанта американского военного флота Дэна Уолша.

Однако американская пресса, как правило, указывает, что в Марианскую впадину погружались Уолш и Пикар (вместо Пикар и Уолш) или же упоминают одного Уолша, создавая ложное впечатление, что заслуга в этом принадлежит главным образом гражданину США.

Представляется, что спуск исследователей на максимальную глубину Мирового океана по своему научно-техническому значению может быть сравним только с первым космическим полетом человека.

К другим достижениям, имеющим важное значение и для развития морских исследований, следует отнести, конечно, трансокеанские плавания боевых атомных подводных лодок.

Принципиальная возможность их использования для плавания подо льдом открывает широкие перспективы в изучении полярных районов; ведь льдом закрыто около 10 процентов поверхности океанов. Атомные лодки провели, начиная с 1957 года, ряд попутных океанологических наблюдений, всплывали в географической точке Северного полюса.

Таблица 2

В 1960 году американская атомная подводная лодка «Тритон» (командир Э. Бич) за 61 день обошла под водой по маршруту Магеллана вокруг Земли.

Свидетельство шестое. В 1966 году под командованием контр-адмирала А. И. Сорокина отряд советских атомных подводных лодок за 45 суток совершил в буквальном смысле исторический виток вокруг земного шара – первое групповое кругосветное путешествие под водой. Попутно с отработкой задач по плану боевой подготовки, что являлось главным, проводились и океанографические исследования. Это было тем более важно, что отряд проходил различные климатические пояса – и экватор, и полярные области.

В 1969 году вступила в эксплуатацию первая в мире атомная научно-исследовательская подводная лодка военно-морских сил США, называющаяся «НР-1». «НР» – это русская транскрипция двух букв английского алфавита, которыми начинаются слова «атомная исследовательская».

В том же году состоялся тридцатидневный подводный дрейф американской научно-исследовательской подводной лодки «Бен Франклин» в Гольфстриме. Экспедицию возглавлял Ж. Пикар.

Свидетельство седьмое. В 1970 году советская гидрографическая дизель-электрическая подводная лодка «Вега» под командованием Б. И. Парного совершила экспедиционный рейс, длившийся 249 дней. Научный коллектив во главе с В. И. Егоровым, выполняя многочисленные батиметрические измерения, собрал обширный материал по гидрографии и гидрометеорологии Тихого и Индийского океанов.

Возможно, особенно с точки зрения историографа, приведенные выше факты изложены без необходимого протокольно-документального оформления, нужного количества ссылок и т. п., но эту сторону вопроса всегда можно дополнить, поскольку описываемые события, за исключением разве трудно доказуемых фактов из «Свидетельства первого», действительно имели место. С помощью исторических справок автор преследовал другую цель – подчеркнуть значительную, а во многом и ведущую роль нашей страны в развитии подводного плавания вообще, арктических и подледных плаваний – в частности и особенно (поскольку это является нашей темой) в развитии нового метода изучения океана и его ресурсов – с помощью исследовательских подводных судов.

ГЛУБИННЫЙ МИКРОСКОП

После знакомства с плаваниями «Северянки» логичен вопрос как и когда можно использовать подводные суда в морских исследованиях? Какие новые открытия позволят они совершить?

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, попробуем опереться на прочитанный материал и 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 толику воды: под ледовый покрову в глубинный рассеивающий слой, в места со сложным рельефом дна. Ему подвластны места, не доступные водолазу или батисфере.

Исследователь получает идеальную возможность наблюдать сам, тут же делать измерения приборами. Многое, что было получено другими способами, теперь можно проверить лично. Благодаря этому традиционный метод исследования «наугад», то есть 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 эхо-сигнал. Он может ослабнуть настолько, что его нельзя будет уловить. В океане существует целая группа факторов, ослабляющих звуковую энергию. Она 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?

И еще одно: установка приборов на наружной части подлодки освобождает от необходимости думать о надежности лебедок, тросов, кабелей, не потеряется ли проба при подъеме, не изменится ли ее качество, то есть о том, что обычно волнует на надводных судах.

А ведь и с подводной лодки можно опускать приборы на тросе еще глубже, за пределы ее погружения.

Свердруп описывал устройство шлюзового колодца «Наутилуса», предназначенного для этого. Опускать приборы с подлодки можно независимо от погоды.

Преимущество третье. Движущееся подводное судно позволяет делать непрерывные комплексные измерения в трехмерном пространстве. Как это понять?

Обычно надводное научно-исследовательское судно позволяет выполнить две гидрологические станции в сутки. Так называется остановка в океане для выполнения измерений. При этом невозможно опустить за борт сразу все многочисленные приборы – не хватит места на палубе, да и лебедок маловато. Кроме того, метод станций не позволяет составить точную картину об окружающем пространстве, то есть обладает пониженной информативностью. Другое дело подводная лодка. Ее можно направить любым курсом: вверх, вниз, вбок, вперед и при этом непрерывно измерять и регистрировать недоступные глазу физические и химические характеристики среды: температуру, соленость, электропроводность, радиоактивность и многое другое.

Для этого на лодку ставят разную аппаратуру. Но любой ее вид содержит источник питания, датчики и регистраторы. Представьте: лодка идет, приборы работают, и исследователь сразу же получает данные о распределении многих физических и химических полей в океане. Есть приборы, которые автоматически вычерчивают графики распространения таких полей. Разумеется, в пределах глубины погружения лодки и чувствительности приборов.

А если поставить на подлодку фильтр с ионитами, как это делают на надводных кораблях, то можно определять концентрацию растворенных в воде элементов (стронция, висмута, селена, меди, железа, алюминия, цинка, драгоценных металлов) не только на поверхности, но и на глубине. Интересно, что единственный непрерывный температурный профиль от поверхности до самой большой в океанах глубины 10 919 метров был получен в 1960 году с помощью исследовательской подводной лодки «Триест».

Совершив посадку на грунт или став на подводный якорь, подводное судно можно использовать и как многосуточную станцию, иначе говоря, как подводную обсерваторию. Тогда можно, например, измерять элементы внутренних волн,[14] период которых в большинстве случаев определяется часами, а иногда даже днями.

Преимущество четвертое. Подводное судно позволяет получать информацию, которая недоступна для других средств, а также дает возможность применить новые методы для получения известных данных.

Если сопоставить подводные фотоснимки с увиденным в иллюминатор подводной лодки, то сравнение будет не в пользу фотоаппарата. Оказывается, человеческий глаз лучгие разбирается в деталях и в цвете. Часто некоторые мелкие морские организмы, легко опознаваемые через иллюминатор подлодки, были неразличимы на фотопленке. Но фотографировать нужно. И лучше это делать с подлодки, чем опускать фотоаппарат на тросе, так как исследователь сам способен выбрать объект съемки, определить освещенность, установить фокусное расстояние. То же и с киносъемкой. Убедительное этому доказательство – кинокадры, снятые на недоступных водолазам глубинах с подводных лодок «Северянка» и «Дениза».

Хуже, чем глаз, различает предметы и передающая телевизионная трубка. Но все-таки поворотная телевизионная камера, если ее установить на подлодке, может увеличить поле и дальность зрения наблюдателя, ограниченное иллюминаторами. Ведь существуют же подводные лодки, где конструкторы вместо иллюминаторов предусмотрели только телевизионные «окна» в подводный мир.

Немало придонных живых существ благодаря окраске и форме так могут слиться с фоном, что нет никакой возможности их обнаружить, не заставив их каким-то образом сдвинуться с места В апреле 1959 года в Териберской губе мы именно таким образом обнаружили камбалу и крабов, когда в поисках промысловой рыбы в районе Мурманского побережья несколько раз садились на грунт. Однажды, как только осело облако частиц, вызванное прикосновением лодки к грунту, наблюдавшие в иллюминатор обратили внимание, как во многих местах неподвижное до этого дно «ожило». С него медленно поднимались имеющие такую же, как и грунт, окраску, похожие на лепешки камбалы и, энергично двигая хвостами, устремлялись под корпус «Северянки». Невозможно было заметить и крабов до того момента, пока и они не начали ползти под лодку.

Интересный факт приводят американские исследователи, работавшие у Калифорнийского побережья. Бурное развитие фитопланктона в этих водах заметно ослабляет проникновение солнечного света, и уже на 180 метрах его уровень может быть ниже порога чувствительности человеческого глаза.

В этой тускло-зеленой от планктона воде обитает множество совершенно прозрачных живых организмов. Ни на фото-, ни на кинопленку заснять их практически не удается, а между тем через иллюминаторы эти живые существа наблюдаются легко.

Если опуститься глубже, в сумеречную зону, то там только наблюдатель способен различить цвет биолюминесцентных вспышек,[15] оценить их продолжительность, интенсивность, удаленность, прикинуть объем концентрации и увидеть, кто же испускает свет. Приборы здесь, пожалуй, пока не справятся. Когда сумерки переходят в темноту, надо включать искусственное освещение. Но даже в прозрачной воде, где можно осветить большие участки дна, фотосъемка бывает затруднена или попросту невозможна Дело в том, что морское дно – плохой отражатель света. А это означает, что изображение будет, как говорят фотографы, вялым. Подсчитано, что суммарная площадь морского дна, сфотографированного к сегодняшнему дню при помощи дистанционных камер с надводного корабля, гораздо меньше той, которую можно осмотреть и снять на кинопленку за одно погружение движущейся подводной лодки.

Уже говорилось о том, что определять распространение и концентрацию планктона традиционными методами можно лишь приблизительно. Эти мелкие и мельчайшие живые существа часто сосредоточиваются на границе слоев воды с разной плотностью. Обитатели средних глубин дрейфуют хаотично, ориентируя тело произвольно, вне зависимости от течения и влияния силы тяжести. Увидеть это можно из подводной лодки.

Из «Северянки» мы видели, что планктон в море распределяется пятнами. Как же определять его количество и состав? Единственным выходом представляется непрерывное измерение распространения планктона в пространстве по изменению освещенности с помощью фотометра с движущегося подводного судна А качественный состав можно будет определять на глаз через иллюминатор или беря пробы воды. То есть создается уникальнейшая возможность зондирования биологического параметра.

Все это можно будет делать и подо льдом. Интересно мнение X. Свердрупа, высказанное еще в 30-х годах, о том, что условия для океанографических работ в арктических морях много благоприятнее на подводной лодке, нежели на обыкновенном судне. По-видимому, это мнение укрепилось после того, как норвежскому исследователю все-таки привелось заглянуть под воду. Это случилось, когда удалось затолкнуть под лед нос «Наутилуса». Нескольких минут, проведенных таким образом подо льдом, оказалось достаточно, чтобы X. Свердруп мог заключить: «Я был поражен, как много света проникало к нам не только сквозь воду, но и сквозь лед. Над нами вздымался лед в 3 м толщины, и все-таки мы могли видеть на расстоянии 20-30 м от нижнего глазка». Это впечатления. А вот вывод: «Самый лед был настолько прозрачен, что я положительно уверен в том, что подводная лодка не пойдет в темноте, если мы когда-нибудь доживем до плавания подо льдом на подводной лодке».

Теперь два слова о взятии проб внутрь лодки. В шлюзовой камере их можно сохранить и анализировать под давлением, равным забортному. Снижение давления до атмосферного может привести к неверным результатам. Так, во время эксперимента с советским пневматическим подводным домом «Спрут» определялось содержание кислорода в воде. В пробе, обработанной на берегу, оно составляло 4,7-5,2 мл/л, а в анализе, выполненном в подводном доме (то есть под давлением), – 5,7-6,5 мл/л.

Существует мнение, что науке до сих пор известно не более 10 процентов бентических[16] животных, главным образом относительно мелководных. До остальных 90 процентов пока еще не добрались. И опять, чтобы решить эту проблему, мы с надеждой смотрим на подводное судно.

На дне непочатый край работы. Необходимо, в частности, исследовать и сообщества животных и растений, и микроформы подводного рельефа, не фиксируемые эхолотами, и состав грунтов. Интересно, что по ориентации донных организмов можно определять направление и скорость течений.

Кстати, исторические свидетельства относительно господствовавших в свое время течений и других условий среды были зарегистрированы по ориентации остатков отмерших организмов, имеющих скелет или жесткую структуру, например, таких, как живущий колониями веерный коралл.

К микроформам подводного рельефа относится, в частности, рябь, возникающая на песчаном грунте. Эти волнообразные отметки, оставляемые движением придонных масс воды, – выразительная характеристика силы и направлений господствующих течений.

Удивительно, что знаки ряби встречаются на глубинах гораздо больших, чем это можно было бы объяснить, опираясь на известные данные. Например, такие знаки с одинаковой длиной волны около 5,2 метра и амплитудой 1,2 метра были обнаружены на большом пространстве через иллюминаторы исследовательской подводной лодки в Средиземном море к югу от острова Капри на глубине 3264 метра. До этих наблюдений считалось, что глубинные воды в Средиземном море очень спокойны. И как бы в подтверждение, что это не так, подводная лодка «Триест» в этом районе попала в водоворот и была повернута на 180 градусов вокруг вертикальной оси.

Микроформы рельефа могут также создаваться и внутренними волнами, возникающими в толще воды и не проявляющимися на поверхности моря.

Пожалуй, именно с подводной лодки удобнее всего наблюдать так называемые мутьевые течения. Они встречаются в придонных слоях морских вод близ устьев рек и на некоторых крутых участках дна Эго потоки воды, сильно насыщенной взвешенными твердыми частицами и представляющей собой суспензию. Такой поток имеет высокую плотность и подобно наждачной бумаге способен эродировать дно или даже вызывать подводное оползание донных осадков. Вообще подводные оползни, даже происходящие по другим причинам, представляют значительный интерес для исследований и могут быть вызваны экспериментальным путем. Наши плавания на подлодке «Южанка», о которых я расскажу ниже, показали, что легкого касания корпуса лодки достаточно, чтобы толща накапливающегося осадка пришла в движение и подводная лавина устремилась вниз по склону.

При посадке на грунт создаются возможности для точного измерения оптическим путем незначительных придонных течений, скорость которых меньше, чем порог чувствительности вертушек или других электромеханических приборов. Нужно лишь пронаблюдать за любой взвешенной частицей, дрейфующей в освещенном объеме, и измерить скорость дрейфа.

С подводной лодки, совершившей посадку на грунт, удалось измерить скорость звука в донных осадках на значительных глубинах. На мелководье такие замеры выполняются легкими водолазами. Таким же образом, вероятно, можно измерить «тепловое дыхание Земли» и получить характеристики слабых геотермических потоков.

Новые возможности, которые нельзя реализовать с надводного судна, открывает установка на подлодке эхолотов «вверх ногами», то есть с вибраторами, обращенными вверх. Например, такой способ позволил нам, когда мы проходили на «Северянке» сквозь скопление атлантической сельди, определять его плотность, зондируя пространство над лодкой и под ней. На «Северянке» верхним эхолотом определяли высоту и период волнения, бушевавшего где-то высоко над головой. Нам, в сущности, удалось автоматизировать процесс наблюдения над волнами – «валами морскими». Так их назвал в начале XIX века известный мореплаватель командир брига «Рюрик» лейтенант О. К. Коцебу, которому также принадлежат слова: «Теория сего движения еще весьма несовершенна и самый предмет столь скоротечен и мало удобен к объятию».

Обращенный вверх эхолот, доставленный подлодкой под лед, позволяет также измерять форму, толщину и плотность ледового покрова.

И наконец, оптика моря. Нужная направленность подводных оптических приборов – первое условие для точных измерений. На надводном судне, которое сносится ветром во время дрейфа, выполнить это условие не всегда позволяет наклонное (не вертикальное) положение кабель-троса. При стоянке на якоре кабель-трос отклоняется течением.

Другая помеха подводным оптическим измерениям – это прямой солнечный свет, отражаемый бортами надводного судна, или же затенение от его корпуса. Ошибки наблюдений в этом случае будут существенными.

И опять мы скажем, что выход здесь – в использовании подводной лодки, которая способна стать основным средством для оптических исследований. Приборы устанавливаются прямо на корпусе подлодки. Уже первые разовые наблюдения из «Триеста» показали, что предел восприятия человеком дневного света находится на глубине между 600 и 700 метрами (по расчетам – на 800 метрах). Систематических же работ по установлению предела глубины, ниже которого яркость становится слабее чувствительности глаза, для разных морей и океанов до сих пор не проводилось. Важный вклад в практику измерений и теорию дальности видимости под водой внес исследователь О. А. Соколов, использовавший для этой цели «Северянку». С помощью «ныряющего блюдца» французские исследователи измеряли у берегов Корсики яркость погружаемой на различную глубину лампы с горизонтальным удалением от нее 360 метров. Как оказалось, человеческий глаз в условиях эксперимента смог различать лампу в 500 ватт на расстоянии до 275 метров.

Но это лишь часть задач из области оптики, решение которых под силу подводной лодке.

Преимущество пятое. Оторвавшись от поверхности и погрузившись на глубину или совершив посадку на грунт, подводная лодка превращается в относительно стабилизированное основание. А это значит, что и аппаратура и наблюдатели могут работать и получать результаты при любом состоянии моря.

Уже при волнении 3-4 балла работы со многими опускаемыми за борт приборами, в том числе и с малыми подлодками, на надводных научно-исследовательских судах прекращаются.

Американский исследователь Уильям Кроми указывает: «Порою на то, чтобы спустить якоря, провести измерения и сняться с якоря, уходило четыре дня» (Кроми имеет здесь в виду работу на глубине до 3,5 мили). А свежая и штормовая погода, на которую в Мировом океане приходится около 20 процентов года, означает для надводных экспедиционных судов мертвый сезон. Если не считать, конечно, попутных наблюдений, которые удается провести в это время. Качка заставляет корпус судна вибрировать, отрицательно влияет на эксплуатационный режим приборов, на самочувствие и работоспособность людей. Если прибор на качке опущен за борт, то он вносит возмущения в окружающую среду. Этот фактор, конечно, отрицательно влияет на достоверность показаний. Но он, к сожалению, пока никак не контролируется.

Даже огромные современные научные лайнеры, оборудованные успокоителями качки, испытывают во время шторма неприятные минуты. Что же тогда говорить об исследовательских судах среднего и малого тоннажа?

Из физики моря известно, что с увеличением глубины погружения резко уменьшаются радиусы орбит вращения частиц воды. То есть силы, вызывающие качку, уменьшаются. На глубинах, составляющих примерно половину длины волны, волновое движение ослабляется настолько, что им практически можно пренебречь. Достаточно подводному судну во время шторма погрузиться на несколько десятков метров, чтобы попасть в обстановку относительного покоя. Я пишу «относительного» потому, что поверхностное волнение, как известно, может быть источником особого вида внутренних волн, влияние которых на подводные операции изучено еще недостаточно. Сейчас трудно анализировать причину явлений, с которыми мы встретились в Норвежском море и от которых нас отделяет много лет. Но, может быть, именно вызванные штормом внутренние волны заставляли «Северянку», укрывшуюся от непогоды на глубине 50 метров, время от времени накреняться то на один, то на другой борт до 5 градусов. Но это исключение. Обычно пребывание на глубине – это плавание в спокойной во всех отношениях обстановке, и подводники предпочитают погружение качке на поверхности. Погрузиться во время шторма и долго находиться под верхним штормовым слоем моря могут лишь автономные большие подводные лодки.

Еще в 30-х годах нашего столетия военные подводные лодки стали использоваться в качестве стабилизированных платформ для гравиметрических измерений, то есть определения силы тяжести в море. В основу намерений заложен принцип маятника, требующий спокойной обстановки. Таким способом выполнено не менее 6 тысяч измерений. Некоторые из них были сделаны по время посадки на дно, как, например, с исследовательской лодки «Триест». Эта лодка выполнила серию наблюдений на значительных глубинах впервые, а также проверила некоторые предшествующие наблюдения.

Итак, перечислены и более или менее детально рассмотрены основные доводы в пользу применения для исследовательских работ подводных судов. К сожалению, их справедливость разделяется пока не всеми океанологами. Правда, скептиков со временем становится меньше. Но интересно то, что среди несогласных нет ни одного, кто или в подводной лодке, или в гидростате, или просто с аквалангом опускался бы под воду.

Те же, кому удалось поработать и на палубе надводного исследовательского судна, и в тесном отсеке субмарины, всегда высказываются в пользу более широкого применения подводных лодок для изучения океана.

Говорят, что достаточно одного погружения, чтобы превратить обычного, то есть надводного, океанолога в подводного. Именно это и случилось, например, с моими коллегами по «Северянке» гидрооптиком О. А. Соколовым, ихтиологами Д. В. Радаковым и Б. С. Соловьевым, морским геологом Д. Е. Гершановичем и многими другими, «прикоснувшимися» к подводному миру и безоговорочно признавшими научную силу глубинного судна.

Конечно, полная реализация всех названных возможностей в каждом конкретном случае будет зависеть от технических характеристик и научного оборудования отдельной реальной подводной лодки. Сегодня еще не существует подводного корабля, который бы по своим качествам полностью удовлетворял всем пяти выдвинутым положениям.

Впрочем, верно и другое: по существу, нет и надводного судна, которое удовлетворяло хотя бы одному из них. Создание в будущем такой универсальной лодки, которая «может все», – это не фантастика, а разрешимая техническая проблема, хотя и достаточно сложная. Другой вопрос – есть ли необходимость в таком многоцелевом средстве. А может быть, правильнее создавать лодки, специализированные для выполнения узкого круга научных задач? Сделать это легче, дешевле, и поэтому второй путь представляется сейчас более правильным.

И при всем этом нужно помнить, что пока подводные лодки, способные погружаться на километровые глубины, не могут быстро и долго плавать в горизонтальном направлении. И наоборот, для способных к длительному подводному плаванию лодок большие глубины недостижимы. Большинство же исследовательских лодок не может ни глубоко погружаться, ни долго и быстро плавать. Кроме того, их работа в море связана с целым рядом ограничений, влияющих на эффективность использования. Поговорим об эффективности.

Создание исследовательских подводных лодок без учета океанологических факторов в районе их будущего действия приводит к неудаче. Деньги оказываются выброшенными на ветер, и, самое главное, пропадает вера в подводную лодку. Некоторые конструкторы забывают, что важна не сама подводная лодка с теми или иными техническими характеристиками, а то, какой эффект позволяют получить эти характеристики в районе плавания. Английским инженерам пришлось убедиться в этом на горьком опыте. В 1967 году ими была построена малая исследовательская подводная лодка «СЭРВ», кстати, единственная в то время в Англии. Лодка имела рабочую глубину 300 метров, экономическую скорость хода 0,5 узла, максимальную – всего 2,5 узла и предназначалась для работы в прилегающих водах, изобилующих сильными течениями. Нет ничего удивительного, что она уже в 1969 году была выведена из эксплуатации как недееспособная. Лодка стоила 40 тысяч фунтов стерлингов, а обеспечивающая плавбаза, заказанная в США, – 2,5 миллиона долларов.

О более ранней неудачной попытке применить подлодку для научных наблюдений мы уже упоминали, говоря о плавании «Наутилуса» в 1931 году. Идея плавания принадлежала Вильямуру Стефансону, который почему-то посчитал, что в Ледовитом океане летом на подводной лодке можно пройти куда угодно и произвести ценные наблюдения. Основанное на незнании технических возможностей подлодки тех лет заблуждение, помноженное на неукротимую энергию загоревшегося идеей организатора экспедиции Уилкинса, привело, как известно, к авантюре.

Рассмотренные примеры не исчерпывают, конечно, всей проблемы эффективного применения подлодок для исследовательских целей. Показателей может быть гораздо больше – и не менее существенных. Очень важно, например, учитывать технические возможности системы «подлодка – плавбаза» и географические особенности района.

Например, можно ввести показатель, который связан с удаленностью точки погружения лодки от места якорной стоянки (или дрейфа) плавбазы. Обычно ночью плавбаза с подлодкой на борту отстаивается на якоре там, где глубина позволяет это сделать. Утром же плавбаза транспортирует лодку к месту работы. Если экспедиция проходит в открытом море, где не всегда можно найти якорную стоянку, плавбаза ночью может лечь в дрейф.

Потеря времени на непроизводительные переходы плавбазы налагается на рабочее время. Так, для подводной лодки «Элвин» и ее судна-носителя «Лулу», имеющего скорость 6 узлов, потеря времени на переходы составила 20 процентов от числа пригодных для работы дней.

И наконец, еще одна группа – это показатели эффективности технического, а иногда и организационного характера.

Сюда можно ввести показатель эффективности по энерго- ресурсам. Он связывает время, которое лодка может идти под водой с заданной скоростью, то есть автономность малой подлодки по движению, с минимальным временем, необходимым для выполнения программы одного погружения.

Бюро промышленного рыболовства США арендовало канадскую исследовательскую подлодку «Пайсиз» для рекогносцировочных погружений у Пьюджет Саунд (западное побережье США). Одной из конкретных задач были подводные наблюдения за движением рыболовного трала в толще воды. Но провести их не удалось. Как показывает опыт «Северянки», здесь требовалось сложное и длительное маневрирование (повороты за постоянно ускользающим из поля зрения тралом, частое изменение хода при отставании или опережении), на которое «Пайсиз» оказалась неспособна. Застой картушки магнитного компаса во время поворотов не позволял контролировать правильность курса, а незначительная по емкости аккумуляторная батарея быстро разряжалась. Наш собственный опыт дает основание утверждать, что для подробного наблюдения и киносъемки трала с «Северянки» на одно погружение требовались не минуты или десятки минут, а долгие напряженные часы.

Итак, на деятельность исследовательских подводных лодок влияют различные факторы, и мы попытались в какой-то мере проанализировать это влияние. Речь шла об элементах, воздействующих на лодку. Но, оказывается, и сама лодка вносит возмущения в окружающую ее среду. Природа некоторых из них изучена достаточно хорошо, другие требуют детального исследования (возможно, опять-таки с помощью подводных лодок). Мы не склонны преувеличивать или преуменьшать значение подводной лодки как возмущающего фактора. В каждом отдельном случае нужно подходить дифференцированно. Но это ее свойство может снизить эффективность применения во многих направлениях исследований. Поэтому остановимся на этом вопросе подробнее.

Исследовательское подводное судно представляет собой сложную систему. Ее деятельность сопровождается возникновением в окружающей среде целого ряда физических и химических полей или искажением существующих природных полей.

Я сознательно заостряю этот вопрос И не только потому, что он изучен недостаточно, но и потому, что создатели исследовательских подводных лодок подчас вовсе и не задумываются над тем, какую дисгармонию может внести их детище в сбалансированное природой равновесие мира глубин.

Закономерны вопросы: на какое же расстояние от подводной лодки распространяется то или иное поле? Как они (поля) воспринимаются подводными объектами, особенно живыми, и как объекты реагируют на это?

Частичный ответ на первый вопрос дает таблица 3, составленная на основании анализа отечественных и иностранных данных.

Дальность распространения поля определялась наиболее чувствительными современными приборами. Может быть, в различных случаях рецепторы, то есть воспринимающие органы, морских животных улавливают возмущения внешней среды на больших расстояниях, а может быть, их степень восприятия ниже, чем у аппаратуры, созданной человеком. Все зависит от того, какой объект воспринимает, когда и в каких условиях.

Будем считать, что подводная лодка, перемещаясь, действует на окружающую среду всем комплексом перечисленных в таблице полей или искажает природные, например, проникающие в воду космические излучения, а находясь на грунте,— какой-то частью этого комплекса. Хорошо бы знать, как это действие отражается на исследовании живой и неживой природы под водой. Еще лучше было бы совместить зону возмущений среды лодкой с зоной восприятия этих возмущений объектом изучения. Тогда можно было бы говорить о сфере применимости и об эффективности применения данной подводной лодки для какого-то определенного вида исследований. Несмотря на то что отечественные и зарубежные исследователи уделили немало внимания изучению зрительного, слухового и других видов восприятия у морских животных, этот вопрос можно считать только поставленным.

Фирма «Перри Кэбмарин», специализирующаяся на постройке малых подводных лодок, утверждает, что присутствие лодки не пугает рыб и других обитателей рифов. И в доказательство приводит снимок барракуды, спокойно плавающей рядом с одной из лодок. А вот Кусто и Эджертон сообщили, что в Средиземном море и в Индийском океане при опускании в воду кинокамер рыбы и другие морские животные пускались наутек. Кто прав? Видимо, обе стороны, поскольку утверждения каждой основаны на фактах, но эти факты не подкреплены другими. В частности, ни в первом, ни во втором случае не говорится о сезоне, времени дня, состоянии животного и окружающей среды. Может быть, эта же самая барракуда в другое время года или даже суток не подпустит к себе подводную лодку и на «пушечный выстрел».

16 декабря 1960 года наша «Северянка» двигалась в полной темноте в протянувшемся на две с половиной мили скоплении сельди со скоростью 2 узла. Эхолоты верхнего и нижнего обнаружения регистрировали рыбу. Когда включили прожектора, в первый момент показалось, что сельдь быстро уплывает от лодки. Спустя 15-20 секунд в передней части лодки отчетливо стали слышны удары сельди о корпус, а в лучах прожекторов появилась масса быстро и беспорядочно движущейся рыбы. Через 30-90секунд рыба исчезала и даже не регистрировалась эхолотами. Но все повторялось, когда мы выключали прожектора и входили снова в косяк.

На борту лодки в этом рейсе было установлено 6 глубоководных светильников с зеркальными лампами мощностью по 500 ватт, с углами рассеяния светового пучка в 60-70 градусов и силой света в осевом направлении около 5000 свечей. Четыре из них располагались у бортовых иллюминаторов, пятый – у верхнего иллюминатора и был направлен в зенит, шестой закреплен в носовой части и ориентирован вверх под углом 45 градусов к вертикали.

Почему же все-таки боящаяся света сельдь вначале бросалась к лодке? Сразу же возникала мысль, что сельдь принимает свет лодки за излучение светящихся форм планктона и устремляется к пище. Но это предположение не подтвердилось результатами наблюдений.

Если бы свет, излучаемый прожекторами, был похож на сияние светящегося планктона, то это можно было бы допустить.

Может быть, внезапное включение светильников вызывало у рыб, застигнутых в освещенной зоне, подобие шока? И ослепленная сельдь в поисках выхода бросалась в образовавшееся свободное пространство и попадала в поле зрения наблюдателей?

После «разрядки» уплотнения отдаленные сельди, замечая приближение света, уходили в сторону. И пока «Северянка» двигалась с включенными прожекторами, эхолоты показывали, что рыбы поблизости нет.

Безусловно, такое объяснение нуждается в дополнительной проверке. Но одно для нас тогда было бесспорным: искусственный свет отпугивал сельдь. Это подтверждается и тем, что появлявшиеся в освещенной зоне рыбы не скапливались у самих светильников, а беспорядочно ударялись о корпус подводной лодки, леерные стойки и тросы. Было видно, как на стекло верхнего иллюминатора падал дождь чешуи.

Сельдь обитает в верхней, доступной естественному свету зоне океана и имеет развитые органы зрения. А как реагируют на свет подводного судна глубоководные рыбы? Биб за время погружений на батисфере успел познакомиться с 115747 экземплярами глубоководных рыб. Наблюдая без искусственного света, он пришел к выводу, что 66 процентов этих рыб имеют органы свечения. Если это так, то почему бы этим рыбам не иметь органов, воспринимающих свет?

Ведь уже известно, что рыбы, издающие звуки, хорошо их воспринимают; что так называемых неэлектрических рыб нет совсем, поскольку все рыбы в большей или меньшей степени способны генерировать и воспринимать электрические сигналы; что суммарный электрический сигнал стаи рыб многократно больше сигнала единичной особи и т.д.

Таблица 3

Поэтому трудно предугадать, а тем более планировать, какие результаты даст электросвет при наблюдении за рыбами. Не всегда помогает и отсутствие света. Несколько раз исследователи пытались с помощью глубоководной лодки «Триест» посмотреть, из каких же организмов формируется так называемый глубинный рассеивающий слой, присутствие которого отчетливо фиксируется эхолотами. Однако надежды на то, что погружения «Триеста» помогут раскрыть эту тайну, не оправдались: на глубинах, где обычно происходит рассеивание звука, наблюдатели не обнаружили особых скоплений животных.

Уильям Кроми, например, считает, что это произошло потому, что «чудище» величиной с кита неизбежно возмущает воду в своем свободном падении и, очевидно, разгоняет все живые существа. И Пикар говорит, что он никогда не мог разглядеть рыб во время быстрого спуска. Даже при медленном спуске «Триеста» редко приходилось наблюдать живые формы, кроме планктона или относительно примитивных видов.

Но и эти «примитивные» виды могут уходить от опасности, причем с изрядной скоростью. Американский конструктор подводной фотоаппаратуры Эджертон произвел любопытные вычисления. Зная длительность светового импульса осветительной лампы-вспышки (около 0,003 секунды) и расстояние до фотографируемого объекта (от 2,5 до 10 сантиметров), он по величине трасс на фотопленке, напоминающих хвосты комет, подсчитал скорость движения этих организмов. Она составила от 0,3 до 3,0 метра в секунду. Оказалось, что даже самые крошечные существа в океане были способны ускользать от нарушившего их покой объекта и, подобно юрким рыбам, держаться от него в стороне.

Рыбы имеют боковую линию, настолько чувствительную, что могут ощущать колебания воды, возникающие при движении, питании и даже дыхании других существ.

Сотрудники Полярного научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии много раз спускались под воду в гидростате «Север-1». При погружении гидростата в стаю трески, находящуюся в толще воды, рыбы уходят глубже. Войти в верхнюю часть стаи и видеть треску удавалось лишь на короткое время только при быстром погружении. Исследователи утверждают, что стайное поведение отличается от поведения одиночной рыбы повышенной чуткостью восприятия, быстротой реакции и маневренностью. Наблюдения «Северянки» и другие данные подтвердили это утверждение.

Но неужели подводная лодка, обладая высокой скоростью, все-таки не может догнать и увидеть уходящих от нее рыб или китов? Да, неплохо было бы обладать такой возможностью.

Но, во-первых, увеличение скорости лодки будет сопровождаться возрастанием ее комплексного физического поля. А во-вторых, лучшие пловцы среди рыб и китов способны двигаться с недостижимой для исследовательских лодок стремительностью. Максимально зафиксированная скорость желтоперого тунца на рывке составляет 16 метров в секунду (около 32 узлов). Американцы, сопоставляя скорость своей подводной лодки «Алюминаут» со скоростью кашалотов и синих китов, пришли к заключению, что преимущество остается за этими животными. Любое из них может уйти от лодки, наибольшая скорость которой не превышает 3,8 узла Обычная же скорость кашалота около 4 узлов, но в случае опасности он сможет дать и 12 узлов.

Средняя скорость синего кита 10 узлов, при необходимости он может развивать 22 узла.

Как это ни огорчительно, но надо признать, что наблюдатели в подводной лодке никогда не смогут подойти близко и встретиться «лицом к лицу» со многими представителями морской фауны, разве только на экранах гидроакустических приборов. Конечно, не исключено, что обитатели моря сами почему-либо захотят познакомиться с подлодками поближе.

Лодка под водой может светиться и без прожекторов. Вот что удалось выяснить по этому поводу через иллюминаторы «Северянки» во время ее восьмой экспедиции. Лодка находилась на грунте неподвижно. Выключались все светильники и освещение в отсеках. Там, где находился конец стрелы[17] с выключенным светильником, можно было наблюдать очень редкие вспышки с интервалом в 5-10 минут. Стоило лодке начать всплывать, рефлектор светильника и конец стрелы озарялись многочисленными вспышками. Их производили гребневики, медузы и другие более мелкие формы планктона С увеличением хода лодки свечение усиливалось. Оно сопровождало лодку от грунта до поверхности (это происходило в Мотовском заливе Баренцева моря).

Прямо у борта лодки светились организмы, вспышки которых вызывались завихрениями воды либо ударами о борт судна И в открытом море через верхний иллюминатор можно было видеть прямо-таки движущееся «звездное небо» – так много гребневиков светилось, проносясь над палубой лодки. Тросы, которые поддерживали и ориентировали стрелу, а также натянутый вдоль палубы леер, антенны и другие выступающие части палубы вызывали завихрения. Поэтому свечение организмов перед верхним иллюминатором было интенсивнее, чем перед бортовыми. Порой оно было настолько сильным, что вспышки у иллюминаторов наблюдались даже при включенных наружных светильниках.

Несомненно, что лодка на грунте, когда часть механизмов выключена, обладает меньшим спектром физических полей, чем на ходу. Но «засиживаться» ей нельзя. Долгое пребывание на одном месте может вызвать экологические нарушения в значительном радиусе. Как полагают биологи, применявшие подводный дом «Черномор» в 1968 году, зона влияния дома на животный мир лежала в пределах 20 метров. Чтобы этого не случилось, лодка, по-видимому, через какой-то промежуток времени должна менять место пребывания на грунте.

Проблема «взаимоотношения» подводного исследовательского аппарата со средой и объектом исследования очень сложна и интересна. Здесь она затронута лишь с одной целью – показать ее значимость при оценке эффективности действий исследовательской подводной лодки и необходимость дальнейшей разработки. Примеры брались главным образом из практики наблюдений за рыбами, хотя физическое поле лодки влияет не только на них. Причем степень влияния поля и его составляющих зависит не только от восприимчивости окружающей среды, но и от характеристики самой подводной лодки.

Очевидно, обзор всех «за» и «против» применения подводных аппаратов для океанологических и других исследований будет не полным, если не коснуться самого главного критерия эффективности, который сводится в конечном счете к сопоставлению затрат с научной отдачей. Это важно сделать прежде всего потому, что и смысл книги, пожалуй, в том, чтобы представить подводные суда как богатейший и еще, по сути дела, слабо затронутый резерв технических средств исследования Мирового океана, как весьма перспективное дополнение к надводным судам.

Этот критерий, по-видимому, должен выражаться дробным числом, в знаменатель которого выносятся затраты (например, суточные расходы), а в числитель – достигнутый научный эффект. Действительно, чем выше эффект и меньше затраты – тем выше и критерий и эффективность в целом. Поскольку назначением всякого исследовательского средства, в том числе и подводного, является получение научной информации, то результатом его суточной деятельности, то есть эффектом, должна быть какая-то сумма замеров (наблюдений ). Но специфика подводных методов исследований состоит в том, что трудность получения информации возрастает с глубиной. Судите сами: исследовать дно на глубине 10 метров легче, чем на 10 километрах. Да и подлодка для такой глубины всего пока одна. Поэтому в числитель нужно добавить сомножитель, выражающий зависимость критерия эффективности от глубины. Он показывает, что ценность информации, полученной с глубины, будет выше и определяется особо.

Но такой критерий справедлив только для неподвижных исследовательских средств. Его можно применить к опущенному на тросе со стоящего на якоре судна прибору; гидростату (не дрейфующему с кораблем); к аппаратуре, устанавливаемой на дне или на якоре; к подводной лодке, совершившей посадку на грунт; даже к неподвижному водолазу-наблюдателю.

Но наблюдения в одной точке или станции не всегда позволяют составить нужную картину, то есть не обладают достаточной информативностью. Выход из этого – или умножение числа станций, или использование подвижных носителей аппаратуры и наблюдателей, к которым относятся исследовательские подводные лодки. Тогда в числитель критерия эффективности войдет еще один сомножитель – дальность подводного плавания.

Это один подход к оценке эффективности, о котором мы рассказали упрощенно. Назовем его статистическим, поскольку здесь предлагается путь подсчета единиц информации, то есть числа замеров.[18]

Деятельность лодки можно планировать заранее. Можно, исходя из производительности установленных приборов, прикинуть число замеров. Но ведь под водой множество неизвестного, незапланированного, ради чего большинство исследователей и стремятся под воду. Они готовы за открытие какого-либо нового явления или живого объекта отдать тысячи замеров, выполненных по программе.

Стало быть, кроме статистического критерия, основанного на оценке стоимости единицы информации, можно говорить о критерии логическом, когда единицы информации несоизмеримы по своему научному значению.

С сожалением приходится говорить о том, что нам не довелось поплавать подо льдом. «Северянка» проходила вплотную у кромки больших ледяных полей, лавировала в мелком битом льду. Но нырять под лед командир не решался, оберегая людей и корабль. Ведь по замыслу конструкторов «Северянка» на подледное плавание не рассчитана. Время не военное, задачи сугубо мирные – зачем рисковать? А пробыть при случае под ледяным куполом лодка все-таки смогла бы. Правда, недолго – из-за ограниченной энергоемкости ее аккумуляторной батареи. Научная группа все время искала этот случай, придумывала его, но верный морскому уставу командир оставался непреклонен...

А через несколько лет началась самая настоящая подледная эпопея. Хотя она не связана впрямую с сюжетом книги, о ней следует непременно рассказать, потому что именно подледные плавания могут быть ярким примером использования подводных лодок для получения научной информации из мест, недоступных для других источников. Например, только с подводных лодок можно произвести массовые измерения толщины льда, так как такие измерения с самолета не дают желаемой точности. При подледном плавании подводной лодки, кроме того, непрерывно или эпизодически могут фиксироваться температура, соленость, прозрачность, освещенность и другие физико-химические характеристики морской воды, а также непрерывный профиль морского дна.

Д. И. Менделеев в начале прошлого века очень много внимания уделил проблемам исследования Арктики и планам организации высокоширотных экспедиций. Вдохновленный успешными плаваниями ледокола «Ермак», Менделеев предполагал также использовать подводную лодку. Он писал: «Между множеством дел России не следует забывать мирную победу надо льдами и, по моему мнению, можно суверенностью достигнуть Северного полюса и проникнуть дней в десять от мурманских берегов в Берингов пролив. Я до того убежден в успехе попытки, что готов был бы приняться за дело, хотя мне уже 70 лет, и желал бы еще дожить до выполнения этой задачи, представляющей интерес, захватывающей сразу и науку, и технику, и промышленность, и торговлю». По замыслу Менделеева, подводная лодка для арктической экспедиции должна была иметь в длину 50 метров, в ширину 10 и объем 2100 кубических метров. Для того времени это были колоссальные размеры (военные лодки тогда едва достигали в длину 20 метров и имели водоизмещение порядка 100-150 тонн). Понимая непригодность существовавших двигателей для длительного подледного плавания, Дмитрий Иванович предложил пневматический двигатель. Резервуары для его питания должны были содержать свыше 8 кубических метров воздуха под давлением 900 атмосфер. Общая длина внутренних воздухопроводов должна была составить около 26 километров. Царское правительство отказало Д. И. Менделееву в необходимых средствах.

Выше рассказывалось о первых подледных и высокоширотных плаваниях русских и советских подводных лодок. Можно добавить, что перед Великой Отечественной войной профессор В. Ю. Визе разработал проект использования подводных лодок в зимнее время для перевозки грузов между Мурманском и дальневосточными портами. В 1965 году с аналогичным проектом выступил профессор Г. И. Покровский.

В 1941-1945 годах советские подводные лодки, выполняя боевые задания, более сотни раз погружались под лед. Попытки проникнуть под лед американцы начали осуществлять по окончании Второй мировой войны, опираясь в какой-то мере на опыт плаваний германских подводных лодок у кромки льда, а также в редких случаях и во льдах Гренландского и Баренцева морей. В 1946-1947 годах у кромки льдов в Южном Ледовитом океане плавала американская дизель-электрическая подлодка «Сеннет». Первое в американском флоте успешное погружение под лед совершила в Чукотском море 1 августа 1947 года подлодка «Бофиш». Она прошла подо льдом 3 мили. После этого участник похода В. Лайон создал эхоледомер – прибор, дающий возможность определять расстояние от лодки до нижней поверхности льда и толщу льда и фиксировать на самописце профиль нижней поверхности ледяных полей. Через год образцы этого оборудования были установлены на подводной лодке «Карп». Опытные плавания дизель-электрических лодок подо льдом совершали и английские подводники.

Эти подледные плавания позволили сделать вывод, что дизельные подводные лодки могут продвигаться подо льдом, выбирать открытые пространства и всплывать для зарядки аккумуляторных батарей. Однако практическая энергоемкость позволяет им обходиться без всплытий ограниченное время (не более 30 часов при скорости движения до 3 узлов).

С появлением атомного двигателя возможности подводных лодок по срокам нахождения под водой и по скоростям плавания резко улучшились. Спущенная на воду в январе 1955 года американская атомная подводная лодка «Наутилус» уже в 1957 году совершила 3 похода подо льдами Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана. Во время плавания в августе года эта подлодка прошла под Северным полюсом и за 96 часов покрыла расстояние 1830 миль.

К 1960 году атомными подлодками были отработаны задачи длительных подледных плаваний (около 40 суток), всплытий из-подо льда в любое время года, подледных плаваний на мелководье и т. п. После четырех подледных плаваний на атомных лодках В. Лайон писал: «К настоящему времени мы можем оперировать в арктической среде в любых условиях: в мелких водах, среди айсбергов, вокруг островов по каналам, в условиях полной ночи и в течение 24 часов дневного света летом».

Наблюдения, выполненные во время подледных плаваний подводных лодок, представляют значительный научный интерес. Так, по данным В. Лайона, летом ледяной покров представляет собой скопление дрейфующих обломков тающих льдин всевозможной величины, формы и толщины, больших плоских ледяных образований (полей) толщиной 1,6-3,6 метра и льдин со старыми грядами торосов толщиной 9 метров и более, возникших в результате разлома и нагромождения плоских полей. В это время наблюдаются отдельные участки чистой воды (около 5 процентов) различной формы. Некоторые из них могут быть пригодны для всплытия лодок.

Зимой старый лед скрепляется с новым в сплошной ледяной покров. В нем под влиянием ветра возникают зоны сжатия и разрежения, показателем которых являются свежие торосы и разводья, покрытые молодым льдом. Отмечалось, что при температуре воздуха около минус 40 градусов толщина ледяного покрова в разводьях за несколько часов достигала 2,5 сантиметра, за неделю – 30, а за месяц, – 90 сантиметров. Участки льда с толщиной менее 90 сантиметров при наблюдении в перископ напоминают толстые зеленые просвечивающие линзы. Эти участки подводники называют ледяными просветами.

Считается, что при плавании подо льдом глубина погружения лодки должна быть не менее 50 метров, так как ледовые образования порой достигают такой глубины. В мелководных районах морей и проливах, даже при наличии айсбергов, подледное плавание возможно, если глубины позволяют пройти ниже максимальной осадки ледяного покрова.

По данным американских исследователей В. И. Уитмена и Д. Д. Шуле, проводивших первичный анализ обширного материала наблюдений с подводных лодок и самолетов, средняя площадь в Арктическом бассейне, занятая торосами, составляет 13 процентов летом и 18 – зимой, причем отдельные зоны протяженностью в несколько сотен миль более чем на 50 процентов представляли торосистые льды. Осадка тяжелого всторошенного льда часто достигает 18-25 метров летом и более 20-30 метров зимой.

Данные наблюдений с подводных лодок в зимнее и летнее время на маршрутах протяженностью около 40 тысяч миль показали, что вероятная максимальная осадка торосистой льдины составляет 46 метров. Во время всплытий подводных лодок более чем 100 раз отмечалась высота торосов около 6 метров. Около 2 процентов ледового покрова летом и примерно 8 процентов зимой имеют осадку более 30 метров. Средняя толщина составляет около 3 метров.

По данным, полученным с подводных лодок «Сарго» и «Си Дрэгон», с января по мартр ледовый покров занимает 98 процентов всей площади Арктического бассейна, но в то же время встречаются значительные участки с небольшой сплоченностью льда. В летнее время чистая вода составляет 15 процентов площади бассейна.

Автоматическая регистрация рельефа дна на эхограмме производилась во время всех подледных плаваний атомных подводных лодок как на отдельных участках, так и на всем маршруте. Эффективность таких измерений подчеркивается сравнением данных о том, что с 1937 по 1959 год советскими дрейфующими станциями было выполнено 20000 измерений глубины, и сведений, что только подводная лодка «Наутилус» в 1958 году произвела 11000 измерений эхолотом.

Атомные подлодки внесли новый вклад и в гидробиологию.

Сбор планктона подо льдом – чрезвычайно трудоемкая операция. Чаще всего для этого приходится бурить лед – ведь свободные ото льда разводья для этого менее показательны. Впрочем, из пробуренной лунки пробу тоже можно взять только по вертикали. Следовательно, о том, как распределяется планктон по горизонтали, мы можем получить только косвенное представление. Перед тем как начали систематически работать советские и американские дрейфующие станции, значительные коллекции были получены с судов, таких, как «Фрам» и «Седов», которые дрейфовали в паковом льду. Советские исследователи высаживались также на Северном полюсе с самолета и организовывали станции на льду, где, в частности, производился и сбор планктона.

Измерения, произведенные американскими атомными подводными лодками, показали, что под арктическими льдами скуден мир живых существ. Эхолот не зафиксировал никаких звукорассеивающих слоев, обычно наблюдающихся в других океанах.

На подлодке «Скейт» пробы планктона собирались путем фильтрации морской воды через шелковый фильтр, который вместе с воронкой укреплялся на всасывающем трубопроводе в машинном отсеке.

Наибольшие скопления планктона были обнаружены на дне озер, образующихся на поверхности льда, а также на подводной кромке льда в полыньях. Иногда в большом количестве попадались омертвевшие споры водорослей внутри льда и на его поверхности. Это, по-видимому, можно считать результатом замерзания полыней и таяния поверхностного льда – процессов, которые постепенно поднимают водоросли на поверхность.

Серии коллекций планктона, полученные быстроходной атомной подводной лодкой «Си Дрэгон» в 1960 году, являются первыми квазисиноптическими, то есть как бы сводными, или обзорными, горизонтальными сборами планктона под арктическими льдами. Фильтрование производилось с помощью 24 сетей. Временной механизм подключал вращающуюся раму с сетью на 10 минут, полчаса или на 12 часов.

Измеритель потока в схеме отсутствовал, поэтому количество профильтрованной воды не измерялось. Пробы фиксировали пяти-десятипроцентным раствором формалина.

Все эти научные работы проведены военными атомными подводными судами «по совместительству». Между тем можно со всей определенностью утверждать, что применение для подледных изысканий специально построенных подводных лодок имеет большое будущее уже хотя бы потому, что огромная часть мирового океана покрыта льдом.

«ЮЖАНКА» В ЛАБИРИНТАХ КАНЬОНОВ

Ну а пока исследователи «мира безмолвия» любят развертывать свою научную деятельность в теплых морях, где условия позволяют использовать комплекс «подводная лодка – плавбаза».

Одну такую южную экспедицию довелось организовать и мне. Я добыл подлодку. Правда, тут и цели были другие, чем у «Северянки», да и сама лодка была гораздо меньше.

Это было в 1973-1974 годах, на Черном море, где сотрудники Академии наук СССР во главе с лауреатом Ленинской премии профессором В. П. Зенковичем проводили изучение режима подводных каньонов.

Мне хочется скрасить этот рассказ небольшим патетическим прологом.

Маленькая подводная лодка осторожно пробиралась по дну каньона. Справа и слева прожекторы выхватывали из темноты наклонные белесые стены, то гладкие, то иззубренные. Взметнувшись на сотни метров, они образовывали огромный мрачный коридор. Картина оживлялась лишь внезапными отблесками. Это, попадая в лучи прожектора, отсвечивали чешуей мертвые рыбы, россыпью лежавшие на грунте. Окончившие существование в верхних слоях воды, эти рыбы здесь, в сероводородной зоне Черного моря, не подвергались разложению, никем не поедались и могли быть со временем погребены только осевшей взвесью. Вот и сейчас верткая подлодка все-таки задела кормой за илистую стенку и окуталась клубящимся облаком мути.

Дремавшие массы грунта пришли в движение, начался обвал.

А наверху сияло солнце, ленивые волны шуршали прибрежной галькой, и загоравшие курортники даже не подозревали, что совсем рядом в полукилометровой бездне идет напряженная и увлекательная научная работа, исследователи открывают неведомый доселе мир.

Одна из групп состояла всего из трех человек – самого Зенковича, кандидата технических наук В. Л. Меншикова и автора этих строк, тогда тоже кандидата тех же наук. В нашем распоряжении была сверхмалая подводная лодка «Южанка». Так по аналогии мы назвали автономный подводный поисково-рабочий аппарат (АППР) для спасения экипажей аварийных подлодок.

Медленно пройдя зигзагами сквозь заслон небольших, но назойливых акул-катранов по подножию Пицундского откоса, мы миновали песчаное плато и на глубине 80 метров включили забортное освещение. Первая встреча с каньоном, к которой готовились заранее, все-таки произошла неожиданно. На дне возникла резкая граница светлого и черного. Сначала мы ее прошли, но тут же повернули обратно, чтобы посмотреть, что это. Под нами от глубины 250 метров прямо вниз шел обрыв с неровными верхними краями. Пошли дальше, прижимаясь ко дну. Оно шло ступенями и местами так: быстро уходило из-под киля, что приходилось погружаться вертикально. По курсу вырастали отвесные стены, и мы, не доходя до них 1-2 метров, задерживались на месте для их обследования, а затем медленно подвсплывали. Стены – светлые, слоистые. Местами слои образуют карнизы. Эти слоистые поверхности не носят следов механического воздействия и, вероятно, не подвергались эрозии. По-видимому, и обрывы и стены – давние тектонические трещины, возникшие прямо на морском дне.

«Южанка» плавно парит. Видимость, вопреки ожиданиям и несмотря на множество крупных взвешенных частиц, оказалась отличной. Прожекторы высвечивали пространство на расстоянии не менее 10 метров. Иногда, включая вертикальные – для подъема и спуска – или лаговые – для движения бортом – движители, мы поднимали под собой облако мути и тут же спешили выйти из него.

Переход в глубинную сероводородную зону ощутили по косвенным факторам. Индикатором явились лежащие на дне мертвые рыбы. В основном это была мелкая ставрида, разбросанная на значительной площади.

В нашем распоряжении был магнитофон, позволивший вести непрерывную подробную запись всего, что мы видели. Кое-что интересное удалось запечатлеть на кино- и фотопленке. Хотели идти еще глубже, но примерно на глубине 310 метров потеряли микрофонную связь с обеспечивающим судном и тут же начали всплытие.

Изучение режима подводных каньонов именно у берегов Грузии имеет большое теоретическое и народнохозяйственное значение. К берегу в ряде мест подходят вершины своеобразных подводных оврагов. Галечник и песок пляжей во время штормов попадают в эти подводные «ловушки» и, как было установлено несколько лет назад, по их крутым откосам сползают на глубины, исчисляемые сотнями метров. За год такие потери только в Грузии превышают, по расчетам, девять миллионов тонн материала.

Это одна из причин, почему здесь исчезают пляжи и происходят местами катастрофические разрушения берегов.

Один из каньонов, прозванный за свою прожорливость Акулой, подходит чрезвычайно близко к берегу. Наша группа предполагала, что по нему и скатывается на большие глубины львиная доля наносов. Хотя подавляющее большинство других исследователей утверждало, что ловушками для наносов являются все одиннадцать примыкающих к Пицунде каньонов.

Погружение «Южанки» в Акулу началось в понедельник 13 августа. Она дошла до глубины 415 метров. Когда лодка всплыла и ее краном извлекли из воды и поставили на кильблоки на палубе обеспечивающего судна, в ее контейнере-накопителе нашли «вещественное доказательство» – крупную гальку. Такой галькой устлано дно каньона на всем его протяжении. В других каньонах береговая галька не обнаружена, а если и попадалась, то редко и на больших глубинах. А главное, она была не берегового происхождения, а местного, то есть следствием разрушения древних обнажений – конгломератов.

В результате семи погружений «Южанки», наблюдений, кино- и фотосъемки, взятия проб манипулятором была, во-первых, впервые открыта и обследована целая подводная провинция и, во-вторых, выявлена дифференцированная роль каньонов в разрушении берега Пицундского полуострова. Свои выводы мы представили инженерам, которые должны разрабатывать меры для обуздания Акулы.

В погружениях «Южанки», кроме упоминавшихся, участвовали также Д. М. Дубман, Г. А. Орлова, Ю. В. Андреев, Ю. А. Будзинский, В. М. Пешков и представитель Грузинской академии наук А. Г. Кикнадзе. Работы подобного типа проведены в нашей стране впервые.

Если перевести достигнутое на язык науки, то впервые удалось провести наблюдения:

• за характером рельефа подводной террасы, материкового склона, подводных каньонов;

• за характером донных отложений и условиями их залеганий в условиях сложно расчлененного рельефа;

• за процессами подводного выветривания и формами гравитационного смещения осадочного материала.

Получены важные результаты по характеру рельефа и осадков кавказских каньонов до глубин 500 м:

• на склоне повсеместно встречены уступы и обрывы, параллельные берегу;

• широко распространены плоскости отрыва оползневых масс, состоящие из галечника. Наиболее плотные породы в обнажениях выступают в виде карнизов, у их подножия формируются ниши сглаженных очертаний, в одну из таких ниш АППР смог зайти;

• береговая пляжевая галька прослеживается от берега до глубины 400 м и повсеместно залегает на сером песчаном грунте. В некоторых каньонах галька и валуны заилены и начинаются с глубин ниже выходов конгломератов. Против большинства каньонов до глубины 500м имеет место характерная последовательность смены грунта: от галечника до тонкого алеврита. Материал, подобный пляжевому, появляется в каньонах только на больших глубинах, очевидно, за счет донного выветривания конгломератов и песчаников;

• основной вид перемещения грубого материала в большинстве каньонов – гравитационный. В результате образуются кучевые нагромождения, борозды скатывания, оползание отдельных камней, сальтирование (плоскости отрыва, «морщинистость ила»);

• большая скорость седиментации (затонувшие стволы деревьев, присыпанные илом, и т.д.);

• сборы донных отложений грунтовыми трубками и драгами с борта судов на участках каньонов носят чисто случайный характер.

Карты каньонов, составленные по эхолотной съемке, не передают всего своеобразия рельефа и позволяют оконтурить лишь его наиболее крупные формы. Очевидно следующее:

• активность современного перехвата пляжевых наносов каньонами не подлежит сомнению;

• факты подводных наблюдений из аппарата свидетельствуют о продолжающемся активном развитии каньонов;

• подводные каньоны восточной части Черного моря являются одним из факторов, существенно нарушающем устойчивость берегов этой части моря.

Летом-осенью 1975 года Институт географии АН ГрузССР совместно с ВМФ на крупном подводном аппарате «Поиск-2» (судно обеспечения «Коммуна») обследовали Чорохский, Батумский и Потийский каньоны. В одном из погружений (Батумский каньон) аппарат вонзился в рыхлую массу илистого материала. Аппарат в течение 53 мин находился в плену. Вот как вспоминает об этом один из участников этого, чуть не оказавшегося роковым, погружения В. Меншиков: «Это было на глубине 467м. Наблюдатели «Поиска-2» В. П. Зенкович, В. М. Пешков и я исследовали процессы переноса осадочного материала и образованные в результате этого процесса формы донного рельефа. Следуя вдоль дна Батумского каньона, “Поиск-2”, по-видимому, в результате неумелого маневра (для исследования узких каньонов такие большегабаритные аппараты, как “Поиск-2”, видимо, не применимы) вонзился в рыхлую массу еще не слежавшегося илистого материала. В течение 53 мин команда аппарата (3 чел.) пыталась освободиться из подводною плена путем смены дифферента с носа на корму и наоборот, путем его вибрации при работе движителями в нештатном режиме. Был отделен балласт. По продолжительности работы систем жизнеобеспечения аппарата оставалось 3 суток. Трое суток борьбы за жизнь! Масса переживаний. В. П. Зенкович предложил вести записи наблюдений и нарисовал картину: как воспримет научная общественность эту героическую и трагическую эпопею, вспомнил некоторые трагические истории из жизни естествоиспытателей (Нобиле и др.). И вдруг через 53 мин подводного плена после длительной вибрации на глубомере появляются цифры 453, 450 и... всплытие! Снова солнце, гладь голубого Черного моря. Понеслись расспросы на тему: “Где вы были?”».

Этот случай не остановил отважных исследователей. После этого были погружения на глубину 1140 м в Потийский каньон.

АТОМНАЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ

В 80-х годах в России появился подводный исследовательский аппарат (специальная подводная лодка), который позволял находиться под водой практически неограниченное время и перемещаться на большие расстояния. Этот аппарат снабжен необходимым оборудованием для проведения исследований, в том числе телевизионными камерами и бинокулярной системой, манипулятором, высокочастотным профилографом, фотоустановкой, локатором бокового обзора, эхолотом, навигационным оборудованием, системой отбора проб воды, измерителями температуры воды, рН и солености, направления и скорости течений, магнитометром и др. Местонахождение подводного аппарата определялось с помощью космической навигационной системы и(или) гидроакустическим пеленгованием.

В 1994 году на этой научно-исследовательской подводной лодке был совершен первый научный рейс в районе южной части Баренцева моря (Айбулатов, Коршунов, Егоров, 2005). Тысяча километров без всплытия по профилю на северо-восток: это нечто новое в подводных исследованиях.

Распределение каменного материала по профилю весьма сложно. В начале профиля, ближе к Кольскому полуострову, практически вся поверхность дна представляется выходом коренных пород с пятнами обломочного материала мелкого (10-25 см) и среднего (до 50-60 см) размера.

Далее, по маршруту на северо-восток каменный материал распределен в виде пятен, иногда припорошенных илом, в виде выходов коренных массивных пород, иногда террасированных, в виде гряд, в виде отдельных глыб или валунов размером до 1,5-2м в диаметре. Местами дно сплошь покрыто россыпью каменного материала, над которой выступают иногда крупные каменные обломки объемом до 3 м³.

Еще дальше на северо-восток каменные россыпи в заиленной форме встречаются только на локальных поднятиях грунта. В небольших ямах и ложбинах грунт полностью заиленный без признаков твердого субстрата. В глубоководной части маршрута каменный материал практически не встречается.

О следах гидрогенного перемещения осадков. По профилю были отмечены следы гидрогенного переноса осадочного материала – появление в некоторых местах промоин, не- фелоидных придонных слоев, чистых поверхностей коренных пород, песчаных гряд, взвешенных водорослей, периодических форм рельефа типа валообразных поднятий из рыхлого материала. По маршруту движения аппарата больше всего интенсивные внешние проявления гидрогенного переноса осадков отмечены на глубинах 160-200 м и менее слабое – на глубинах 360-380 м.

О следах антропогенной деятельности на морском дне. Известно, что Баренцево море является местом промышленного лова рыбы, полигоном для военно-морских флотов России и США, а также и бассейном с весьма интенсивным движением морского транспорта. Поэтому мы предполагали встретить здесь большое количество антропогенных осадков, запечатленных в рельефе этого бассейна. Действительно, на значительном протяжении маршрута встречались многочисленные следы протаскивания траловых досок, ямы и воронки (по-видимому, от взрывов), металлические предметы в виде обрезков труб, уголков, кусков тросов, пустые бутылки, обрывки веревок.

Следы протаскивания траловых досок в зависимости от типа трала имели ширину до 3-4 м, глубиной 0,1-0,2 м, расстояние между отдельными следами 0,3-1,0 м. По краям таких борозд достаточно часто наблюдались брустверы из осадочного материала, выпаханного траловой доской. Брустверы достигали высоты 0,1-0,3 м, по длине следа траловой доски бруствер мог изменять свою высоту, что свидетельствует о неравномерности выброса осадочного материала из борозды в сторону.

Наблюдения показали, что следы тралов наблюдаются вплоть до континентального склона. Есть все основания считать, что в морях интенсивного рыболовства следы траления на дне весьма типичны и являются важным фактором в формировании верхнего слоя осадков. Интенсивность распространения следов от траловых досок на Баренцевом море по данным наблюдений из лодки падает с юга на север. Следы от траловых досок можно разделить на свежие и старые, отличающиеся друг от друга степенью заиления. Надо отметить, что заиленных следов по пути следования аппарата было значительно больше. Наиболее часто они встречаются на поднятиях дна в районе Мурманской возвышенности и меньше – в конце маршрута.

Согласно наблюдениям, очевидно также, что на донных участках дна, нарушенных в результате траления орудиями лова, нарушена естественная структура осадков, что значительно затрудняет стратификацию верхнего слоя осадков при его изучении.

Заключения и рекомендации, относящиеся к проблемам охраны природы, часто удается сделать по результатам подводных погружений, проводимых совсем для иных целей. Так, обнаружение живых организмов на максимальной глубине Мирового океана в рекордном погружении батискафа «Триест» привело к выводу о недопустимости захоронения радиоактивных отходов в глубоководных впадинах, поскольку обнаружение там жизни означает наличие в воде кислорода, т. е. обмена глубинных водных масс с поверхностными.

Анализ результатов экспериментального рейса позволяет прийти к заключению, что большая автономность и способность атомного подводного судна покрывать большие расстояния на значительных глубинах и, главное, подо льдом делает его эффективным средством проведения фундаментальных океанологических исследований и прикладных подводно-технических работ на шельфа и на континентальном склоне полярных морей Арктики. Подтверждены и существенно детализированы геологические данные по южной части Баренцева моря, полученные ранее с борта научно-исследовательских судов.

Подтверждены данные Д. Е. Гергиановича (1962), полученные на «Северянке», о микроскопической комплексности осадочного покрова, которые состоят в том, что для разных районов дна характерен совершенно различный «набор» переходящих друг в друга и связанных между собой осадков. Типичным примером микроскопической комплексности осадков является закономерное изменение состава осадков на бугристых возвышенностях дна и разделяющих их западинах.

Сравнение научных результатов проведенной экспедиции на подводной лодке и данные анализа эксплуатационных затрат по применению других подводных аппаратов и научно-исследовательских судов при проведении геоэкологических и геолого-геофизических исследований показывают, что использование подводных аппаратов данного типа экономически более выгодно, чем научно-исследовательских судов. Дооснащение аппарата дополнительной аппаратурой позволит значительно расширить объем научных и прикладных исследований и сократить удельные эксплуатационные расходы.

Первый опыт использования специальной подводной лодки для детального изучения морского дна подтвердил перспективность таких исследований и убедил в возможности его дальнейшего применения для комплексного решения широкого диапазона океанологических и прикладных задам.

Оценивая возможности специальных подводных аппаратов, и в первую очередь атомных, приходим к выводу, что на начало XXI века по масштабам исследований и возможностям глубоководные атомные подводные лодки являются наиболее универсальным средством для океанологических исследований океана. Обладая всеми достоинствами глубоководных аппаратов, они имеют высокий энергоресурс и автономность плавания, значительно большие объемы обитаемости и возможности для размещения дополнительной исследовательской аппаратуры, что позволяет обеспечить проведение больших объемов многодневных, круглосуточных и комплексных наблюдений и исследований на материковом шельфе и континентальном склоне. Нужно подчеркнуть, что только такие аппараты позволят проводить детальные океанологические и прикладные исследования на огромной площади. Особенно это относится к Арктике, поверхность которой покрыта толстым ледяным панцирем.

Анализ материалов еще раз подтверждает очень точные слова Д. Е. Гершановича, сказанные им после очередного похода «Северянки»: «Без прямого обозрения дна большинство картографических съемок при помощи средств надводного исследования сходно с проведением геоморфологических, геологических, почвенных, геоботанических и прочих съемок только по данным, получаемым с самолетов, летящих над сушей выше облачного покрова».

В ноябре 1987 года по соглашению между СССР и Финляндией судостроительная фирма «Раума-Репола» закончила постройку глубоководных аппаратов «Мир». Их технические данные: рабочая глубина – 6000 м, вес – 18,6 т, скорость хода – 3,0 узла, экипаж – 3 человека. Конструкция глубоководного обитаемого аппарата «Мир» описана в великолепной монографии аса подводных исследований, доктора технических наук, Героя России Анатолия Михайловича Сагалевича «Глубина» (М., 2002), который вместе с известным исследователем Героем Советского Союза и России, член-корреспондентом РАН Артуром Николаевичем Чилингаровым и В. Груздевым совершил в 2007 году погружение на дно в географической точке Северного полюса.

Эти аппараты провели важнейшие исследования по всем направлениям науки в океане. В настоящее время в мире эксплуатируются лишь четыре таких аппарата французский «Нотиль», японский «Шинкай-6500» и наши «Миры». Экспертами США в 2000 году эти аппараты были признаны лучшими в мире – аппаратами XXI века. «Миры» оборудованы гидрохимическими и гидрофизическими датчиками, специальными устройствами для отбора образцов. Два идентичных манипулятора (левый и правый) с семью степенями свободы дают возможность отбирать различные пробы – от весьма хрупких до больших и тяжелых весом до 80 кг. Аппараты снабжены современной профессиональной видео- и фотоаппаратурой, имеется возможность установки и подключения к бортовым насосным станциям разнообразного гидравлического инструмента. Для аппаратов «Мир» разработаны малогабаритные телеуправляемые модули, оборудованные телевизионными камерами и подводным освещением. Такие модули предназначены для обследования с «Миров» гротов, помещений затонувших объектов: они управляются по кабелю из обитаемой сферы аппарата и могут уходить от них на расстояние 60 м. Аппараты «Мир», безусловно, являются национальным достоянием России. Совершены тысячи погружений, в некоторых случаях каждое погружение занимало до 16-18 часов под водой – на глубины несколько тысяч метров, создан коллектив специалистов-профессионалов, занимающихся как пилотированием, так и техническим обслуживанием аппаратов. Аппараты «Мир» имеют страховой сертификат до 2014 года Идет подготовка проекта создания нового комплекса «Мир» – обитаемого исследовательского аппарата для работ на предельной глубине океана – 12000 м.