На дне: история отечественных подводных домов. Обитаемая подводная лаборатория "водолей"

Завершилась уникальная операция, проводившаяся в Новороссийске. Со дна Цемесской бухты была поднята подводная лаборатория. На работы по подъему ушло полгода.

Подводная исследовательская лодка «Бентос-300» затонула еще 20 лет назад. За это время различные структуры предпринимали более десяти попыток подъема, но все они не увенчались успехом – подлодка была очень тяжелая. Особенно остро проблема стала, когда начались работы по строительству «Военной гавани» — новороссийской базы Черноморского флота. Ушедшая под воду лаборатория препятствовала сооружению необходимой военной инфраструктуры.

Для извлечения судна на поверхность понадобилось распилить его на 4 части. На это ушло полгода. В ноябре 2011 года специалисты из ФГУП «ГУССТ №4 при Спецстрое России» извлекли первые три части подлодки. А для того чтобы поднять последнюю – основную и самую тяжелую (примерно 170 тонн), понадобилось использование особых технологий.

Операцию тщательно спланировали. В течение нескольких дней отряд водолазов занимался подготовительными работами, устанавливая специальные крепления. Спецстроевцы применяли плавучие краны и мощные тягачи.

3 апреля основной блок подводной лаборатории подняли со дна Цемесской бухты. Теперь у строителей нет помех для продолжения возведения Западного мола геопорта Новороссийска, в котором в ближайшее время начнут базироваться суда Черноморского флота.

Автономную подводную лабораторию «Бентос-300» спроектировали в 1973 году специалисты из Ленинградского института «Гипрорыбфлот» по заказу из Министерства рыбного хозяйства. Все было выпущено две подводных лаборатории. Второй аппарат построили в 1983-м году. По официальной версии, обе лаборатории использовались для научных исследований – продолжительных биологических наблюдений. Аналогов у них в Советском союзе не было.

Уникальность «Бентос-300» в том, что на довольно небольшом пространстве (длина подлодки всего 21 метр) умещалось 12 человека, а также оборудование, которое можно спускать практически на любые глубины. Первые испытания лаборатории были завершены осенью 1976 года. Тогда подлодка погрузилась на 320 метров, после чего ее приняли в эксплуатацию.

Подводные лаборатории занимались исследованиями вплоть до 1991 года. Обе подлодки были приписаны к ведомству Севастопольского филиала Специального экспериментально-конструкторского бюро по подводным исследованиям. Используя данные аппараты, специалисты смогли осуществить многосуточные наблюдения, фиксируя изменения биологических и гидрологических факторов, провести научные исследования, определить запасы водорослей и мидий в Черном море, проводить поиск затонувших объектов.

После того как СССР распался, подлодки стали ненужными. Они так и остались на украинской территории. «Бентос-300» долгое время стояла у пирса. Пока в 1992 году ее не накрыла мощная волна во время шторма. Лодку выбросило на отмель недалеко от новороссийского Геопорта. Как утверждают в «РГ», аппарат ушел неглубоко под воду – примерно на 6 метров. Его можно было увидеть с берега во время отливов. В случае если будет проводиться реставрация «Бентос», ее будут использовать как музейный экспонат.

Вторая подлодка затонула у пирса в Севастополе, но ее успели быстро поднять, и в данный момент она ждет определения на вечную стоянку в Балаклаве.

Общая длина «Бентос-300» равняется 21 метру, водоизмещение 500 тонн. Для работы судна используются электродвигатели, которые позволяют развивать скорость в 1.5 узла, находясь под водой при глубине хода до 300 метров. Достаточно большие габариты лодки позволяли разместить практически весь измерительный комплекс: различные приборы для измерения плотности, солености, прозрачности, температуры, освещенности и многие другие.

В автономном режиме «Бентос-300» может находиться до двух недель. Аппарат буксируют в место проведения работ при помощи судна обеспечения. Прочный цилиндрический корпус выполнен из стали. Его диаметр – 4.5 метра и длина 18.5 метров. Внутри корпус разбит на три отсека: носовой, центральный и кормовой. В составе экипажа 12 гидронавтов: бортинженеры, пилоты, океанологи. Основное предназначение «Бентос-300» — проведение фото- и телесъемки в режиме буксировки.

No related links found



Долгие годы уникальная подводная лаборатория "Бентос 300" ржавела в акватории Инкермана. Все это время бывшие члены экипажа субмарины неоднократно пытались восстановить аппарат хотя бы в качестве музейного экспоната, но ограниченные финансовые возможности ставили крест на всех попытках спасти легенду советской гидронавтики. Неудачи расстраивали, но подводники руки не опускали.


РИА Новости Крым. Андрей Киреев

В конце октября прошлого года бывший старпом "Бентоса", а ныне один из собственников ржавого "монстра" Юрий Брага решил испытать судьбу еще раз и принять участие в конкурсе на получение президентского гранта. В этот раз морякам повезло. На восстановление подводного аппарата было выделено почти 9 млн рублей. Энтузиасты решили не ограничиваться реконструкцией только "Бентоса". О далеко идущих планах гидронавтов узнал корреспондент РИА Новости Крым.

Три в одном

Подводная лаборатория "Бентос 300" (бентос - глубина в переводе с греческого языка) была построена в конце 1975 года. В 1976 году она прибыла в Севастополь и вошла в состав городского экспериментально-конструкторского бюро по подводным исследованиям. Позже оно было переименовано в Севастопольскую базу специального экспериментального флота и подводных аппаратов "Гидронавт", подчинявшуюся министерству рыбного хозяйства СССР.

Наблюдательно-спасательная рубка сферической формы в носовой части, основная функция которой - спасение экипажа. РИА Новости Крым

"Бентос" - уникален. Это и подводная лодка (в отличие от боевой - без вооружений), и подводная лаборатория, и водолазный комплекс, оборудованный барокамерой и шлюзом для выхода в море. Наши сильные стороны: автономность (рекорд беспрерывного пребывания под водой около 12 суток) и рабочая глубина - 360 метров (предельная 400 метров)", — подчеркивает Брага.

В носовой части субмарины располагается наблюдательно-спасательная рубка (НСР) сферической формы, основная функция которой - спасение экипажа.

"НСР должны были задействовать, если лодка по каким-то причинам не может всплыть с глубины ниже 100 метров. Выше этой отметки следовало использовать водолазное оборудование. В рубку помещался весь экипаж - 12 человек", — рассказал РИА Новости Крым бывший старший механик "Бентоса" Александр Древетняк.

Андрей Киреев Подводная лаборатория "Бентос 300" в Севастопольской бухте в районе Инкермана. РИА Новости Крым

В 1980 году НСР была успешно испытана и доказала эффективность эвакуации при нештатной ситуации. Правда, испытания проходили на глубине 30 метров при участии трех гидронавтов.

"Бентос" в длину превышал 30 метров, в ширину - чуть более 6 метров, высота - 12 метров, вес (в воздухе) - 610 тонн.

Основное предназначение подводной лаборатории - изучение морской флоры и фауны. Аппарат впервые в мире провел многолетние наблюдения за филлофорным полем Зернова (водорослями, которые используются в медицине и косметике). Осмотрел множество крупных мидийных поселений. Конечно, много исследований было посвящено морским обитателям.

"Мы проводили изучение последствия траления рыбы. Благодаря нашим исследованиям этот способ ее добычи, который наносит колоссальный вред придонной флоре и фауне, был остановлен", — отметил Древетняк.

Помимо этого, "Бентос" привлекался к обследованию шельфов, трубопроводов. "Именно он обнаружил газогидраты на дне Черного моря - кристаллические соединения, образующиеся из метана и воды при определенном давлении и низкой температуре", — сказал Брага.

Пользовались услугами гражданских гидронавтов и военные - привлекали подлодку для поиска и подъема ракет, торпед.

Губительное мелководье

До развала Советского Союза было изготовлено всего лишь два "Бентоса", и оба базировались в Севастополе. Переход из социализма в капитализм больно сказался на всех сферах жизни развалившейся страны, и база "Гидронавт" не стала исключением. Структуру банкротили, ее суда за долги забирали порты иностранных государств.

Внешний корпус почти полностью развалила ржавчина. РИА Новости Крым

В начале 90-х оба "Бентоса" выкупили бизнесмены из Сибири. Второй к тому времени только прошел капитальный ремонт и находился в идеальном состоянии. Аппараты хотели использовать для поиска сокровищ в Карибском море, но из-за финансовых проблем эти задумки реализованы не были.

"После появления постановления о том, что имущество, находящееся на территории Украины, переходит в собственность страны, бизнесмены перевезли второй "Бентос" в Новороссийск. Какое-то время экипаж находился там, но из-за финансовых проблем вынужден был уехать в Севастополь. Попытки вернуть аппарат в город-герой не увенчались успехом - на предприятии не нашлось средств, хотя экипаж готов был работать бесплатно. Подводную лодку закрепили у пирса, но во время сильного шторма она затонула. Позже российские военные для очистки территории под нужды флота распилили "Бентос" на части, которые вытаскивали из воды и утилизировали", — говорит Брага.

Оставшуюся в Севастополе субмарину продают на металл. "В 2000 году на лодку проникли какие-то люди, открутили бронзовые клапаны, чтобы сдать. В результате "Бентос" тонет", — вспоминает старпом.

Старпом "Бентос 300" Юрий Брага и старший механик Александр Древетняк. РИА Новости Крым

После этого бывшие члены экипажа подводной лаборатории создают клуб "Бентос" и предпринимают попытки спасти уникальный аппарат. В 2009 году основной собственник субмарины Виктор Ковалев продает свою квартиру, чтобы поднять подводную лодку и поставить ее в док на ремонт.

"Тогда мы сняли твердый балласт, облегчили аппарат примерно на 40 тонн - металл мы отдали за услуги дока. После этого лабораторию перетащили в то место, где она находится и сегодня ", — подчеркивает Брага.

Музейный флот

Мысль о спасении "Бентоса" не покидала бывших членов его экипажа все это время. Моряки цеплялись за любой шанс возродить подводный аппарат. "Когда я узнал о президентских грантах, решил поучаствовать. В конце октября 2017 года подготовил документы о восстановлении "Бентоса" и создании на его базе музея гидронавтики в категории "сохранение исторического наследия". В конце года я узнал о победе. Нам выделено 8,7 млн рублей, еще 800 тыс рублей мы должны вложить в проект из личных средств", — сказал Брага.

Сегодня состояние подлодки плачевное. Весь легкий корпус сгнил, остались две рубки и прочный корпус, который был создан из более устойчивой к морской среде стали. Внешне субмарина выглядит как ржавое чудовище. Однако Брага и Древетняк заверяют, что восстановить лодку в качестве музейного экспоната возможно.

Основная рубка субмарины. РИА Новости Крым

"В начале марта мы поставим "Бентос" в док в Южной бухте. Максимально облегчим - уберем все ржавые элементы, лишнее оборудование, приведем его в порядок. В проекте будут принимать участие представители конструкторского бюро "Малахит" (Санкт-Петербург), которые проектировали этот аппарат", — говорит Брага.

После этого подводную лабораторию перевезут в Балаклаву, где установят на суше в качестве музейного экспоната. "Ленточку мы должны перерезать 29 ноября этого года", — отмечает старпом.

Однако на реконструкции "Бентоса" команда останавливаться не собирается. В планах создать полноценный музей гидронавтики у выхода из Балаклавской бухты - на участке возле восстановленных вилл XIX века.

"Именно в этом месте зародилась российская гидронавтика. Там возникла экспедиция подводных работ особого назначения, был организован военный водолазный техникум с учебным полигоном. Кроме того, в том месте в горе располагается штольня площадью 1,7 тыс кв м, которую раньше использовали военные. Это идеальное место для размещения современного интерактивного музея", — подчеркивает Брага.

Фотография "Бентос 300" из книги о гидронавтах

"Бентос" будет не единственным аппаратом, установленным перед входом. В планах поставить там обитаемые подводные аппараты "Север", "Омар", "Тетис", а также два военных автономных рабочих снаряда, один из которых - АС-10 - тоже ржавеет в акватории Севастополя.

Для организации этого музея энтузиасты регистрируют автономную некоммерческую организацию культуры "Музей гидронавтики", учредителями которой выступят Российское географическое общество, всероссийское научно-техническое общество судостроителей имени академика Крылова (Санкт-Петербург), благотворительный фонд Федора Конюхова, клуб "Эпрон", "Донводспецмонтаж" (Ростов), институт кино (Москва), другие структуры и частные лица.

"Создание АНО позволит нам участвовать в других грантах, получать субсидии и создать новый музей в Балаклаве, который станет еще одним центром притяжения туристов", — убежден Брага.

«Водолей» – обитаемая научно-исследовательская лаборатория. Она находится на глубине 60 футов ниже уровня моря. Исследователи моря часами могут проводить эксперименты на глубоких рифах без страха и возможности получить декомпрессионную болезнь.




1. Подводники подплывают к обитаемой подводной лаборатории Водолей 15 ноября 2010. Металлическая конструкция надежно прикреплена к морскому дну около цветущего кораллового рифа, в нескольких милях от Ки-Ларго.


2. Подводники готовятся войти внутрь лаборатории через шлюз. Население лаборатории составляют сотрудники управления океанических и атмосферных исследований США.


3. Исследователи в течение 10 дней живут, едят, спят в помещении размером со школьный автобус. Лаборатория состоит из шести комнат и душа. Также здесь есть телефон, компьютеры и беспроводная связь с побережьем.


4. Доктор биологических наук Марк Хэй из технологического института Джорджии во время миссии на Водолее. Он поставил себе задачу выяснить методы защиты большинства видов рифа от вымирания. Благодаря лаборатории исследователи больше не посещают риф – они живут там.


5. Из лаборатории открывается неплохой вид. В прошлый визит желтая рыба-клоун заглядывала в иллюминатор и поблизости охотилась зубастая барракуда. «Мы находимся в аквариуме наоборот – воздушном пузыре без окон» – говорит руководитель Водолея Сол Россер.


6. Белое строение, похожее на беседку недалеко от жилища – это туалет. Человек должен доплыть до него, затем стоять и дышать внутри в воздушном кармане. Отходы уходят прямо в море.


7. Команда доктора Хэя построила большие подводные клетки и заполнила их различными видами травоядных животных. «На рифе недостаточно просто разводить травоядных, важно правильное их соотношение. Если убрать определенную рыбу – дела быстро пойдут на смарку».- говорит доктор Хэй.


8. Поскольку давление на Водолее выше, чем на поверхности, банки с содовой еле шипят при открытии. Но банки с едой, например с орешками, раздавливаются высоким давлением. Голос человека звучит в ином тембре, и достаточно сложно свистнуть в плотном воздухе.


9. Одно из смотровых окон Водолея. Водолей – единственная функционирующая подводная лаборатория.


10. Подводники расставляют сети, чтобы поймать рыбу для исследований. Доктор Хэй и несколько исследователей ловят рыбу-попугая и рыбу-хирурга и помещают их в клетки.


11. В течение следующих 10 месяцев, ученые планируют плавать к клеткам каждые 6 недель, чтобы осматривать состояние здоровья коралла под влиянием некоторых особей рыб. «Манипулируя несколькими ключевыми видами рыб мы сможем помочь выжить рифу» – говорит доктор Хэй.

12. На прошлом заплыве команда провела много времени заделывая отверстия в клетках. Когда рыба впервые попадает в клетку она испытывает страдания. Это привлекает акул и других хищников, например угря (на фото). «Морской угорь может проходить через клетку словно ракета» – говорит доктор Хэй.


Каждый, кто читал научную фантастику, пожалуй, хоть раз задумывался о том, что было бы круто жить в каком-нибудь необычном месте, например, под водой. За последние полвека люди неоднократно пытались воплотить эту фантазию в реальность и небезуспешно. Для тех, кто готов раскошелиться на кругленькую сумму и не против жить по соседству с парочкой тигровых акул, есть несколько вариантов проживания в подводном мире.

1. Суб-биосфера


Одной из самых амбициозных попыток создать подводное жилье является проект Фила Поли. Сам "подводный город" состоит из нескольких этажей, размещенных в отдельных капсулах, каждая из которых будет вмещать до 100 жителей. Суб-биосфера должна быть полностью самодостаточной и обеспечивать своих жителей едой и электроэнергией. Неизвестно, воплотится ли в жизнь столь смелый проект, но Поли продолжает неустанно искать финансирование, чтобы начать работу над ним. .

2. Коншельф


Самый известный исследователь мирового океана Жак Ив Кусто первым создал подводные научно-исследовательские строения, в которых можно было жить. Стоит отметить, что проект Conshelf не был предназначен для долгосрочного проживания, несмотря на то, что в этом подводном гигантском металлическом барабане существовало большинство удобств обычного дома. Всего существовало три итерации проекта, а в последнем - Conshelf III, сооруженном на глубине 100 метров, в течение месяца под водой жили шесть исследователей. Впервые идея воплотилась в жизнь в 1962 году, когда был создан Conshelf I в 10 метрах под поверхностью Средиземного моря у берегов Марселя. В нем жило и работало двое ученых в течение недели. Подводный дом был оснащен библиотекой, телевидением и радио.

3. Подводная лаборатория Ла Чалупа

Подводная научная станция у берегов Пуэрто-Рико La Chalupa Research Lab, которая принадлежала Taco Bell, по истечению своего срока службы была переделана в подводный отель, ставший популярным среди знаменитостей. Вся структура полностью погружена в воду и находится на дне лагуны. При этом она контролируется с помощью центра управления, находящегося на суше. В подводном отеле есть две спальни с кондиционерами и общая гостиная зона, оснащенная телевизором, DVD-плеером и телефоном. Также в спальнях есть гигантские стеклянные иллюминаторы, в которые полюбили заглядывать дайверы.

4. Подводная лаборатория Галатея


SeaOrbiter - концепция полностью мобильного объекта, предназначенного для подводных исследований. Это своего рода подводный космический корабль, дрейфующий в океане по всему миру. В качестве вдохновения для проекта послужила подводная лаборатория "Галатея", которая была открыта Жаком Ружери в 1977 году. Руководители проекта планируют вскоре разработать подводные транспортные средства, которые позволили бы им изучать океан на глубинах до 6000 метров.

5. Силэб


Одной из самых ранних попыток позволить людям жить под поверхностью океана являлся проект Sealab - исследовательская лаборатория Taco Bell. Подобно Conshelf, проект Sealab также прошел три итерации. Первый Sealab был запущен у берегов Бермудских островов в 1964 году, но был быстро закрыт в связи с приближающимся штормом. Sealab II был запущен в 1965 году и в нем уже был ряд удобств, таких как горячая вода и холодильник. 17-метровая станция могла погружаться на 62 метра. Sealab III был запущен в 1969 году у берегов Калифорнии, но проект закончился трагедией, когда внутрь объекта начала просачиваться вода, а неудачная попытка ремонта привела к смерти "акванавта" Берри Кэннона.

6. Аквариус


Международный университет Флориды владеет одним из последних оставшихся оперативных подводных исследовательских учреждений - станцией Aquarius Исследователи изучают в этом металлическом коконе морскую жизнь у берегов островов Флорида-Кис. Станция, которая вмещает до шести человек, может погружаться на глубину до 37 метров. Aquarius - полностью укомплектованная подводная квартира, в которой есть холодильник, кондиционер, душ, туалеты, микроволновая печь и даже доступ в Интернет.

7. Тектит


В 1969 году правительство Соединенных Штатов финансировало проект под названием Tektite, названный в честь метеоров, которые врезаются в океан и опускаются на дно. В рамках проекта четырех акванавта жили на подводной станции с февраля по апрель 1969 года и должны были готовить астронавтов для длительных полетов в космосе. Вторая итерация проекта Tektite была запущена в 1970 году. В ее рамках было проведено 11 различных миссий, в ходе которых 53 акванавта прожили по 2-3 недели под водой.

8. Гидролаб


На протяжении многих лет сотни исследователей использовали Hydrolab, принадлежащую Национальному управлению океанографических и атмосферных исследований, для изучения жизни в Атлантическом океане. Расположенный у берегов американских Виргинских островов Hydrolab позволил ученым работать в течение нескольких недель на дне океана, при на станции одновременно находились по 4 ученых. Сама лаборатория, погружаемая на глубину до 40 метров, была довольно маленькой и тесной - ее длина составляла всего 5, а высота - 2,5 метров.

9. Атлантика

Инженер НАСА Деннис Чемберленд разработал проект Atlantica, который является очередной попыткой создать настоящий подводный город. Чемберленд уже построил подводный дом на двух людей, но собирается создать огромный город, который позволит людям оставаться на дне океана постоянно. Согласно его планов, Atlantica должна совместить в себе функции жилого комплекса и научно-исследовательского центра.

10. H2OME

Большинство подводных жилищ доступны только для ученых или еще не были построены. Однако существует еще один вариант - "всего" за $ 10 млн можно приобрести собственный роскошный подводный дом - H2OME. Та же компания, которая построила один из самых известных подводных отелей в мире, "Посейдона", в настоящее время предлагает подводные дома под заказ. Подобные дома состоят из двух этажей, а них есть пара спален, гостиная, а также буквально все, что только можно пожелать в доме.

1

В статье представлена история развития и современное состояние подводных лабораторий, приведены примеры реализации.

метод насыщенных погружений

подводная лаборатория

подводный дом

новые технологий

1. Улицкий Ю.А. Океан надежд: Освоение и использование богатств Мирового океана. – М.: Просвещение, 1983. – 191 с.

2. Жизнь под давлением. Метод длительного пребывания под давлением – высокоэффективный метод выполнения водолазных работ / В.В. Смолин, Г.М. Соколов // DIVETEK 1 2007. С.26-29

3. Боровиков П.А. Лаборатория на морском дне. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977. – 136 с.

4. Обыкновенный подводный дом. Вокруг Света №02, 1974.

5. Ихтиандры с мыса Тарханкут // Вокруг Света, №2, 1967.

6. Брозин Г.-Ю. Атака на неизведанное. – М.: Знание, 1977. 104 с.

7. Дерюгин К.К. Советские океанографические экспедиции. М.: Гидрометеоиздат, 1968. – 235 с.

8. Гидростат «Спрут» подводный дом пневматической конструкции // Спортсмен подводник №21 с. 67 – 74

9. Черкашин С. Подводная лаборатория AQUARIUS – последний из могикан? // Октопус №2 (02) 1998,

10. Глубокий космос НЕМО // Октопус №1 (31). 2004.

Подводные лаборатории позволяют решить многие задачи: выявить взаимосвязи биологических процессов и их зависимость от физических и химических параметров среды, создать высокопродуктивные морские фермы по разведению рыб, крабов и моллюсков, плантации пищевых водорослей .

Основное преимущество подводной лаборатории заключается в том, чтобы при проведении подводных работ исключить для водолазов необходимую при каждом подъёме на поверхность длительную декомпрессию. Например, десять минут работы на глубине 180 метров требует семи часов декомпрессии. Но в начале 60х годов удалось установить, что для каждой глубины существует предел насыщения азотом тканев организма и сколь бы долго после момента насыщения водолаз не находился под водой на данной глубине, время декомпрессии не увеличится .

Первые спуски под воду «методом длительного пребывания» или «методом насыщенных погружений» проводились в различных странах с использованием подводных домов - лабораторий. Дж.Бонд по программе «Генезис», Эдвин А. Линк программа «Человек в море», Жак-Ив Кусто программа «Преконтинент». В частности, в качестве водолазного колокола и жилища-убежища на морском дне на глубине 61 м использовалась погружаемая барокамера-лифт из алюминия - «цилиндр Линка». В рамках программы «Человек в море» Роберт П. Стенюи пробыл 26 часов на глубине 61 м в кислородно-гелиевой среде с содержанием кислорода 6 % и гелия 94 %, осуществляя выходы в водную среду, после чего декомпрессия составила 65,5 часов.

Подводные лаборатории разработаны в двух принципиально отличных конструкций:

Давление в среде обитания равняется подводному давлению на той же глубине. Это делает вход и выход легкими, при этом декомпрессия при входе в лабораторию не требуется.

Внутреннее давление среды меньше чем окружающее давление или ближе к атмосферному давлению. Вход или выход к морю требуют прохождения через шлюзовую камеру и декомпрессию.

Изготовление полностью автономных подводных стационарных комплексов, не зависящих от обеспечения с поверхности, связано со значительными затратами и техническими сложностями, поэтому такие комплексы изготавливали только в единичных случаях.

Более распространенными являются стационарные комплексы, для непрерывного функционирования которых может осуществляться с обеспечивающего судна, специального буя или берега. Однако успешность обеспечения судном зависит от состояния погоды и таким образом делает использование стационарных подводных комплексов опасным в районах с неустойчивой погодой. Замена обеспечивающего судна специальным энергетическим буем решает задачу безопасности только частично, так как в свежую погоду обеспечение полностью зависит от устойчивости работы автоматических систем буя.

Во второй половине 1960-х - начале 1970-х годов в различных странах (Великобритании, США, СССР, Чехословакии, Кубе, Польше, Болгарии, ФРГ, ГДР, Италии и др.) было проведено большое количество экспериментов в подводных лабораториях, обычно на глубине до 10-12 м с использованием для дыхания воздуха.

Характерными примерами являются:

Жак-Ив Кусто в 1962 году создал первый подводный дом «Преконтинент-1» (Precontinent), расположенный на глубине 10 метров. В состав проекта «Преконтинент-2» входило несколько подводных сооружений: основной дом-звезда на глубине 11 метров и расположенный, на глубине 27,5 метров дом «Ракета». «Преконтинент-3», был уже на 100-метровой глубине.

В 1964-1965 годах, под руководством Джорджа Бонда в США также проводили эксперименты по программе «Человек в море». «Силаб-1» (Sealab) был расположен на глубине 58,5 метров и рассчитан на четверых акванавтов. «Силаб-2» был установлен на глубине 61 метр и был рассчитан на 10 человек.

В 1969 году корпорацией «General Electric» по заданию Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) США и министерства природных ресурсов США была изготовлена подводная лаборатория «Tektite».

Эксперимент «Иджер» (США, 1971 г.) был проведен на рекордной глубине 177 м. Используемый при эксперименте комплекс был сделан автономным и достаточно мореходным для того, чтобы его буксировать при волнении моря до 6 баллов .

Подводный комплекс «Гельголанд» (ФРГ, 1969) был рассчитан для работ на глубинах до 30 м. Поскольку он предназначен для работ в открытых частях Северного моря, при его создании была принята система обеспечения не с судов, а со специального энергобуя. Жилой отсек занимает менее трети длины корпуса, прочность его такова, что он способен выдерживать наружное давление 0,98 МПа. Эта особенность конструкции отсека позволяет водолазам проходить декомпрессию на дне, а по ее завершении всплывать на поверхность в водолазном снаряжении.

Подводный комплекс «La Chalupa Research Lab» также был построен вместе с энергетическим буем. Рассчитан он на обеспечение работы 4 водолазов на глубинах до 33 м. Обеспечение комплекса электроэнергией, пресной водой и сжатым воздухом осуществляется с надводного буя, который представляет собой корпус катера из стеклопластика длиной 11 м. В отсеках этого корпуса размещены дизель-генераторы (основной и резервный), дизель-компрессора, радиостанция, соединенная кабелем с переговорным устройством подводного комплекса и др.

MarineLab был разработан и построен как часть океанской программы в Военно-морской академии США под руководством доктора Нила Т. Монни. В 1983 была пожертвована Морскому Фонду развития Ресурсов (MRDF), и в 1984 была развернута на ложе океана в Национальном парке Джона Пеннекампа Корэл Риф, Ки-Ларго, Флорида. MarineLab также используется в качестве подводного отеля для туристов, если не в использовании для научных экспериментов.

В СССР также проводились подобные эксперименты :

В 1966 Анатолий Майер, Всеволод Джус, Анатолий Игнатьев, Вениамин Мерлин и Владимир Бурнашев, при поддержке Ленинградского гидрометеорологического института и филиала Акустического института АН СССР в Сухуми, создали свой подводный дом «Садко»

Лабораторию «Ихтиандр» создали группа энтузиастов во главе с Александром Хаесом и Юрием Барацем при поддержке специалистов Института физиологии им. И.П. Павлова и Института эволюционной физиологии и биохимии им И.М. Сеченова.

Группа ученых во главе с Вячеславом Ястребовым и Павлом Боровиковым подготовила техническое задание на подводный дом-лабораторию «Черномор» для Института океанологии АН СССР. В 1968 году начались испытания и работа лаборатории в море.

Отдельно можно отметить подводный надувной дом-гидростат «Спрут». Оболочка гидростата состояла из трех слоев брезента и слоя прорезиненной алюминиевой ткани. При поддуве верхняя часть принимала сферическую форму, средняя - цилиндрическую, оканчивавшуюся плоским полом. Гидростат заключался в подкрепляющую сеть из пеньковой веревки, в оболочки были врезаны два иллюминатора .

«Спрут» в ряде случаев оказался экономически более выгодным, а зачастую единственно возможным вариантом подводной лаборатории, он оказался удобен для транспортировки и пригоден для многократной установки, в том числе и автоматической. Был подготовлен один из «Спрутов» для работы на дрейфующей станции «Северный полюс-23». Для проверки возможности эксплуатации «Спрута» в тропических зонах океана он был установлен на глубине 12 м в Индийском океане. Монтаж дома двумя водолазами с водолазного бота был выполнен за один час работы под водой.

Спрут-У участвовал в экспериментах с подводным домом «Черномор», в котором «Спруту» отводилась роль базы-убежища. Спрут-У имел две оболочки, между которыми подавался воздух, регенерационную установку, иллюминаторы-блистеры, обеспечивавшие обзор на 180°. От «улавливающей» сетки отказались, были применены стропы.

Также были разработаны и другие «мягкие» аппараты разнообразной конструкции: сферические аппараты, каркасно-вантовые с компенсатором плавучести, и цельномягкие шитые, например, секторный вертикальный трехотсечный гидропневматическим гидростат, который был окружен мягкими тороидами, наполняемые водой, причем внешние тороидальные баллоны могли быть использованы для хранения пресной воды.

Технические параметры подводных лабораторий

Наименование

Глубина установки, м

Дыхательная смесь

Форма корпуса, расположение отсеков

80 % гелий,

4 % кислород

Горизонтальный цилиндр, с проходными отсеками

Преконтинент 2 (звезда)

Четырех лучевая звезда, 3 отсека не проходных

Преконтинент 2 (ракета)

50 % гелий,

10 % кислород

Вертикальный цилиндр, двухэтажное

Преконтинент 3

97,5 % гелий,

25 % кислород

Сфера, двухэтажное

Черномор

Азотно-кислородные смеси

Горизонтальный цилиндр, 3 отсека

Ихтиандр 67

Вертикальный цилиндр, 3 отсека

Воздух, азотно-кислородные смеси

Вертикальный цилиндр

Мощность обогревательной установки, Силаб 1 - 10кВт, Силаб 2 - 25 кВт., Преконтинент 3 - 11 кВт.

Подводные дома не смогли найти широкого применения при выполнении практических подводных работ в силу ряда серьезных недостатков. Стационарное размещение подводного дома на грунте не позволяет в случае необходимости быстро перенести дом с одного места на другое без участия специальных плавсредств (мощных плавкранов, буксиров и др.). Возникают проблемы оказания помощи акванавтам при заболеваниях и несчастных случаях, проблемы удаления мусора и продуктов жизнедеятельности.

Большое внимание уделяется теплообмену между домом и водой, из-за высокого давления и физических свойств искусственной атмосферы теплоизоляция быстро насыщается гелием и теряет свои свойства. С целью улучшения теплоизоляции применяют двойные стенки, между которыми циркулирует горячая вода. Опыты показали, что живущий в атмосфере с гелием человек сильно мерзнет. Гелий имеет гораздо большую теплопроводность, чем азот, и, чтобы человек не ощущал холод, температура в доме должна быть от 28 до 38° С. Работая в холодной воде водолаз замерзает и по возвращении требуются энергичные меры для его согревания. С этой целью широко используются пресные горячие души и инфракрасные печи. Кроме того необходим подогрев гелиевых дыхательных смесей для работающих снаружи водолазов.

Но самое главное - это точное регулирование состава атмосферы дома и надежная работа систем удаления примесей. При выходе их из строя акванавты могут погибнуть и от кислородного отравления, и от кислородного голодания, и от отравления вредными примесями. Сложность поддержания заданного состава смеси заключается в том, что расход кислорода в доме изменяется довольно значительно в зависимости от того, сколько человек в данный момент находится в доме, работают они или отдыхают и т. д. Система должна измерять количество кислорода в смеси и пополнять его по мере необходимости.

Параллельно со стационарными подводными лабораториями разрабатывались мобильные варианты, например: научно-исследовательская подводная лодка «Северянка» и подводная база-лаборатория пр.1840, спасательная подводная лодка пр. 940; комплекс «Архипелаг» и «Селигер», состоящий из погружаемой капсулы и ПЛ-носителя; лаборатория «Бентос-300» и др.

В настоящее время наиболее известна лаборатория «AQUARIUS», которая используется для подготовки астронавтов NASA США . Она находится состоит из трех частей: поддерживающий буй - Life Support Buoy (LSB), балластная плита, и непосредственно лаборатория. Сама лаборатория это стальной цилиндр диаметром 2,7 м, почти 13 м в длину, внутри жилые помещения и лаборатории, для работы шестерых обитателей. Недалеко от лаборатории две вспомогательные станции - Pinnacle и Gazebo, которые содержат карманы воздуха. Обычно давление внутри «AQUARIUS» поддерживается на уровне в 2,5 атм - это эквивалентно погружению на глубину 15 метров. Декомпрессия проводится прямо в лаборатории, всплытие имитируется изменением давления, которое постепенно понижается, в течение приблизительно 17 часов до тех пор, пока не будет достигнуто давление в одну атмосферу.

Назначение лаборатории - проведение экспедиций в условиях экстремальной окружающей среды, имитирующую работу с использованием системы подвесок (симулирование лунной и марсианской гравитации). Чтобы исследовать границы расположения центра тяжести для будущих конструкций, специалисты из проекта NASA по исследованию физиологии, систем и механизмов выхода в открытый космос (EVA Physiology, Systems and Performance Project), работающие вместе с экипажем и инженерами по тепловым системам, разработали трансформируемую заспинную подвеску со сменным центром тяжести.

В России в Ленинградской области построен подводный дом для дайверов. Он позволяет отрабатывать такие навыки, как вход и выход в подводные сооружения, тренировка для работ на промышленных подводных объектах, тренировка по остропке для подъема затонувших судов, осмотр опор мостов, трубопроводов и другие.

Архангельские конструкторы разрабатывают первый в стране подводный отель для дайверов. Снабжение погружаемой барокамеры сжатым воздухом, электроэнергией, пресной водой, продуктами питания, питьевой водой, баллонами со сжатым воздухом будет осуществляться с берега или с баржи. Предполагаемое место установки- вблизи коралловых рифов, недалеко от курортных городов. Бизнес-проект предусматривает как сдачу в аренду подводного дома для научных исследований, так и организацию экскурсий с подводными фото- и видеосъемками в течение одного или двух дней.

Заключение

Сложность эксплуатации и большие материальные затраты явились причиной сокращения строительства подводных стационарных комплексов. Их используют перспективно для тех работ и исследований, которые ведутся на ограниченных участках.

В настоящее время стационарные подводные дома находят применение лишь на малых глубинах с использованием в качестве газовой среды воздуха при выполнении локальных океанологических исследований, изучении биоресурсов в прибрежной зоне, для подготовки и тренировки космонавтов, а также в коммерческих целях для туристического бизнеса.

Однако продолжают разрабатываться проекты станций военного и коммерческого применения, например: подводные ракетные шахты и базы-башни из гидропневматических тороидов для сбора конкреций, добычи газа, нефти.

Библиографическая ссылка

Чернышов Е.А., Романов А.Д., Романова Е.А. РАЗВИТИЕ ПОДВОДНЫХ ЛАБОРАТОРИЙ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 5-2. – С. 41-44;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=5333 (дата обращения: 26.02.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Онлайн калькуляторы