Глубина. Глава вторая. Тернистые пути созидания (А. М. Сагалевич, 2017)

Поиск партнера

Появлению аппаратов «Мир», которым в основном и посвящена эта книга, предшествовала довольно длинная история создания и эксплуатации в Институте океанологии им. П. П. Ширшова АН СССР других подводных обитаемых аппаратов, в том числе очень хороших для своего времени аппаратов «Пайсис».

Серию этих аппаратов разрабатывала и строила в Ванкувере фирма International Hydrodynamics Ltd. (сокращенно именуемая «Хайко»). Организованная в 1964 и закончившая свое существование в 1979 году, эта фирма успела создать 11 «Пайсисов» с рабочими глубинами от 600 до 2000 метров, два небольших аппарата «Аквариус», рассчитанных на глубину 300 метров и снабженных крупными иллюминаторами, аппарат «Таурус» с водолазным отсеком, позволяющим выходить в открытый «гидрокосмос», и аппарат SDL – типа «Пайсиса», но с водолазным отсеком. Конструктором «Пайсисов» был главный инженер фирмы Мак Томсон. Автор этих строк проработал на фирме «Хайко» в общей сложности в течение двух с половиной лет: сначала в 1971 году, когда там создавался «Пайсис-IV» и мы делали первую нашу попытку приобрести аппарат этой серии, а затем в 1974–1976 годах, когда строились «Пайсис-VII» и «Пайсис-XI».

Тогда, в 1971 году, наши усилия закончились неудачей: канадское правительство под давлением ВМФ США аннулировало экспортную лицензию на уже практически готовый «Пайсис-IV». Я знал детали этих событий, но более подробно эту историю поведал мне бывший премьер-министр Канады Пьер Трюдо, с которым я совершал погружение в заливе Монтерей в 1990 году в аппарате «Мир-1». Оказывается, командующий ВМФ США адмирал Рековер лично прилетал в Оттаву в ноябре 1971 года и встречался с Пьером Трюдо. В то время все оборудование, предназначенное для проведения работ в океане на глубинах более 1000 метров, не подлежало экспорту в социалистические страны. Вот почему первоначально одобренная канадским правительством экспортная лицензия была ликвидирована, а аппарат «Пайсис-IV» был куплен у фирмы «Хайко» канадским правительством и передан в Океанографический институт в г. Виктория для проведения научных исследований.

В истории создания аппаратов «Пайсис-VII» и «Пайсис-XI», а в дальнейшем и ГОА «Мир» важная роль принадлежит профессору Игорю Евгеньевичу Михальцеву. В середине 60-х он пришел в Институт океанологии имени П. П. Ширшова АН СССР и стал работать сначала в качестве директора Тихоокеанского отделения во Владивостоке, а затем – заместителя директора по океанологической технике в нашем головном институте в Москве. С приходом Михальцева коренным образом изменилось техническое направление работ Института. Началась разработка гидроакустических методов исследований океана. Было создано опытно-конструкторское бюро океанологической техники (ОКБ ОТ), группой инженеров которого в 1977 году был введен в эксплуатацию обитаемый аппарат «Аргус» с рабочей глубиной 600 метров, а в 1982 году сконструирован обитаемый аппарат «Осмотр» с водолазным отсеком и рабочей глубиной 300 метров. Названные аппараты и их последующая эксплуатация стали важными этапами в освоении глубин океана подводниками и учеными Института океанологии. В дальнейшем появление в Институте вычислительного центра, вооруженного современным компьютером, позволило аккумулировать огромный объем научных данных. Иными словами, в течение нескольких лет в отечественной океанологии было создано инженерно-техническое направление современного типа.

Конечно, И. Е. Михальцев отлично понимал, что дальнейшее развитие океанологической науки немыслимо без глубоководных обитаемых аппаратов, которые максимально приблизили бы ученых к объекту исследований.

Бесспорными лидерами в создании обитаемых аппаратов были в то время американские ученые и инженеры. Приближались к ним по уровню французы. Однако в США разработка новых аппаратов приняла тогда широкомасштабный характер. Несомненно, это было обусловлено гибелью в 60-е годы подводных лодок, которые не имели спасательных средств в случае бедствия. Громоздкие батискафы уже не отвечали тем необходимым техническим требованиям, которые предъявлялись к подводным аппаратам. И вот американцы в течение двух-трех лет организовали несколько небольших фирм, которые стали конструировать обитаемые аппараты современного уровня – малогабаритные и легкие.

В СССР подводные аппараты создавались главным образом в Минсудпроме, но, в отличие от зарубежных аналогов, они имели большие габариты и вес, требуя к тому же для своей эксплуатации специальных судов-носителей. Кроме того, в нашей стране тогда не существовало навигационного, научного, телевизионного и специального навесного оборудования, которое необходимо для оснащения подводного аппарата. Приобрести для Института океанологии современный глубоководный обитаемый аппарат, представляющий собой автономно управляемый комплекс, оборудованный современной научной и навигационной аппаратурой, – именно такая идея лежала в основе выдвинутого проекта. Наиболее рациональным путем его реализации представлялось приобретение аппарата за границей. Эта идея была воплощена в жизнь благодаря энергии и большим усилиям И. Е. Михальцева. Прежде всего, нужно было убедить руководство нашего государства в необходимости такого приобретения за рубежом и выделения финансовых средств из госбюджета. На следующем этапе требовалось преодолеть сложности, связанные с экспортом глубоководной техники из капиталистической страны. Все эти проблемы удалось решить, но не сразу.

Поиск фирмы, которая могла бы поставить в СССР глубоководный аппарат, изготовленный и скомплектованный по нашему проекту, разработанному под руководством И. Е. Михальцева, были начаты в 1970 году. И лишь в 75-м и 76-м мы получили «Пайсис-VII» и «Пайсис-XI». Первый аппарат строился в Швейцарии из узлов и материалов, вывезенных фирмой «Хайко» из Канады. Его приемочные испытания проводились в Италии, а затем он был доставлен в Новороссийск на советском грузовом судне. «Пайсис-XI» строился в Ванкувере и в мае 1976 года был переправлен во Владивосток также на грузовом судне.

После приобретения этих глубоководных обитаемых аппаратов началась их эксплуатация. Сначала они работали на Черном море, где на них установили навигационное и научное оборудование, приобретенное отдельно (тоже по причинам эмбарго). В Геленджике, на базе Института океанологии, был оборудован береговой комплекс для спуска аппаратов в воду и подъема обратно с помощью мощных лебедок – без использования судна-носителя. В этот же период шло обучение группы пилотов. Летом 1977 года во время экспедиции на озеро Байкал «Пайсисы» сделали 42 погружения, принесших интереснейшей научный материал. Затем были организованы работы в Тихом океане, в Красном море, исследовались рифтовые зоны в Атлантическом и Индийском океанах и т. д. В период эксплуатации «Пайсисов» был накоплен неоценимый опыт проведения глубоководных работ, который пригодился в дальнейшем при создании аппаратов «Мир».

Поиск путей размещения заказа на строительство обитаемого аппарата с рабочей глубиной 6000 метров был начат сразу по завершении строительства аппарата «Пайсис XI». В 1976 году поступило предложение на создание шеститысячника от дизайнера «Пайсисов» Томсона, а несколько позже появилась фирма Canadian Underwater Vehicles («Канадские подводные аппараты»). Новый проект был необычным. Если большинство обитаемых аппаратов того времени в качестве источника энергии применяли аккумуляторы, то в предлагаемом варианте ГОА должен был использоваться двигатель, работающий на гидразине – своего рода газовая турбина. Такое техническое решение расширяло возможности аппарата, увеличивало его энергетический запас и длительность погружений. Прототип гидразинового двигателя разработала одна из небольших канадских фирм, а затем испытала его в лабораторных условиях. Контракт на поставку шеститысячника, получившего название «Академик», был подписан с фирмой «Канадские подводные аппараты» в 1979 году. В качестве материала для обитаемой сферы выбрали титановый сплав. Аппарат должен был весить не более 10 тонн. К сожалению, этому контракту не суждено было осуществиться. Но дело не остановилось. Поиск нового зарубежного партнера по-прежнему возглавлял И. Е. Михальцев.

Почему мы для приобретения ГОА «Пайсис» и создания шеститысячника вынуждены были обращаться к зарубежным фирмам? Могла ли наша промышленность, в те годы сооружавшая уникальные космические корабли и современные подводные лодки, построить глубоководный аппарат с аналогичными характеристиками? Безусловно, аппараты типа «Пайсис» и «Академик» могли быть сделаны в нашей стране. Однако здесь вставал вопрос о целесообразности, финансовом и временном факторах. Создание аппарата потребовало бы определенной перестройки промышленного предприятия, что при изготовлении единичных дорогостоящих образцов нерентабельно. Для освоения и внедрения новых технологий нужны были время и большие финансовые вложения. Существенным оказалось и то обстоятельство, что в связи с оснащением ГОА современной аппаратурой возникала необходимость привлечь к созданию аппарата целый комплекс организаций. Совокупность всех этих факторов склонила чашу весов к идее размещения заказов за рубежом.

Переговоры о создании шеститысячника проводились в 1979–1982 годах с фирмами Франции, Швеции, Швейцарии. Однако по разным причинам окончательной договоренности достигнуто не было. В 1982 году установились контакты с представителями финской фирмы Rauma Repola, которые проявили заинтересованность в строительстве шеститысячника. В течение трех лет финские инженеры знакомились с мировым опытом создания обитаемых аппаратов, изучали документацию по принадлежащим Институту океанологии «Пайсисам», проводили их технический осмотр. Специалисты финской фирмы совместно с нашими инженерами и учеными обсуждали новые технические решения, которые можно было бы реализовать при строительстве аппарата. Финские коллеги вели переговоры с зарубежными фирмами о приобретении конструкционных материалов и специального оборудования.

Одновременно на фирме Rauma Repola разрабатывалась технология получения высокопрочной стали с большим процентным содержанием никеля, предназначавшейся для корпуса аппарата. Ранее предполагалось, что обитаемая сфера будет изготавливаться из титанового сплава, который должен поставляться российской стороной. Однако финские инженеры предложили использовать сталь с высоким содержанием никеля, поскольку технология обработки титана на их фирме не была освоена. Между тем в мировой практике был известен лишь один случай изготовления глубоководного аппарата на базе никелевой стали.

В 70-х годах в США появился аппарат «Дип Квест», рассчитанный на глубину 600 метров и оборудованный водолазным отсеком. Однако при его создании была допущена ошибка, заключавшаяся в том, что отдельные части прочного корпуса соединялись сваркой. После нескольких погружений обнаружились коррозионные и механические нарушения в сварных швах – «Дип Квест» сделал всего 29 погружений. Используя этот печальный опыт, решено было от сварки отказаться. И тогда впервые была применена технология отливки полусфер под вакуумом; затем производилась их трехцикловая температурная обработка и доведение до нужных размеров на карусельном станке. Две полусферы соединялись болтами с закладыванием в соединительный фланец соответствующих уплотнений. Уже готовую сферу испытывали в камере высокого давления: тензометрические датчики измеряли напряжения в 100 точках внутри сферы по трем координатам. Правильность выбранных тогда технических решений подтвердила многолетняя эксплуатация аппаратов «Мир».

Весной 1985 года финская фирма была готова к подписанию контракта, который включал поставку одного ГОА и спасательного устройства на базе подводного телеуправляемого аппарата на случай аварийной ситуации. Однако, проведя исследовательские работы, финские специалисты пришли к выводу, что не в состоянии сделать подводный телеуправляемый аппарат-спасатель с рабочей глубиной 6000 метров. И тогда наши партнеры согласились заменить спасательный комплекс на второй обитаемый аппарат – идентичный основному и по техническому устройству, и по аппаратурному оснащению. Так в контракте появились два глубоководных обитаемых аппарата с рабочей глубиной 6000 метров. Назвать их было решено по аналогии с советской космической станцией – «Мир-1» и «Мир-2».

Рабочие будни в Финляндии

Проектирование «Миров» началось сразу после заключения контракта в мае 1985 года. Заказчиком проекта была Академия наук СССР. Руководителем проекта был назначен профессор И. Е. Михальцев, на плечи которого легла огромная организационная и техническая работа, а его заместителем – доктор технических наук А. М. Сагалевич. С финской стороны разработкой проекта руководил великолепный инженер-механик и гидравлик Саули Руохонен. На этом этапе были заложены основные концепции технического устройства аппаратов «Мир», которые впоследствии, в процессе постройки, совершенствовались, а в некоторых случаях менялись в принципе. Финская сторона в соответствии с контрактной спецификацией размещала заказы на научное, навигационное и специальное оборудование на различных фирмах Европы и США. Это дело было довольно сложным, поскольку, как уже отмечалось, существовало эмбарго и не все фирмы брались за поставки аппаратуры для советского глубоководного аппарата. Одним из важных направлений работ было создание испытательного комплекса для проверки прочности корпусов, всех комплектующих изделий и оборудования. Этот комплекс включал две камеры высокого давления (большую – диаметром 2,5 метра, рассчитанную на 750 атмосфер, и камеру меньшего диаметра с рабочим давлением 1100 атмосфер), а также аппаратуру для анализа прочностных характеристик испытываемых изделий. Поставка такого комплекса финской фирмой Институту океанологии предусматривалась контрактом.

В мае 1986 года научно-технический проект ГОА «Мир» был готов. Начался этап строительства аппаратов. В течение этого периода я работал на фирме Rauma Repola в качестве представителя заказчика.

Технические решения, предлагавшиеся финскими специалистами, утверждались в Москве И. Е. Михальцевым. Во время моих визитов в Москву новые схематические и конструктивные разработки мы обсуждали с сотрудниками моей Лаборатории глубоководных обитаемых аппаратов, а внесенные изменения затем согласовывались с финскими инженерами, и, как правило, они их принимали.

На фирму Rauma Repola в город Тампере я приехал в январе 1986 года. Это была одна из крупнейших фирм Финляндии с высокоразвитым деревообрабатывающим и бумажным производством, огромными сталелитейными и металлообрабатывающими цехами. Ей принадлежало несколько заводов по производству камнедробильных агрегатов, дочерняя фирма по разработке и изготовлению гидравлических систем, на базе которых производились мощные гидравлические краны. При таких производственных мощностях создание на Rauma Repola глубоководных обитаемых аппаратов было вполне реальным, несмотря на отсутствие у нее соответствующего опыта. Зато наш собственный опыт в конструировании и многолетней эксплуатации таких аппаратов, а также подбор необходимых специалистов должны были восполнить этот пробел.

Для строительства ГОА «Мир» была организована небольшая фирма Rauma Oceanics со штатом молодых и квалифицированных специалистов. На ней осуществлялась генеральная конструкторская проработка аппарата: общий дизайн, расчеты технических характеристик, подбор комплектующих изделий и узлов, разработка отдельных систем и т. д. Прочные корпуса изготавливались в литейных и металлообрабатывающих цехах головной фирмы Rauma Repola, элементы и узлы гидравлической системы – на дочерней фирме Lokomek. Учитывая большой опыт финнов в области гидравлики, решено было в большинстве функциональных систем ГОА «Мир» применить гидравлические приводы. Поэтому и движительный комплекс аппаратов, и системы балласта с насосами высокого давления, и все внешние выдвижные устройства базируются на гидравлике.

Сложнее было с комплектацией аппарата навигационной и научной аппаратурой. Некоторые современные системы навигации, связи, гидролокаторы и другое гидроакустическое оборудование невозможно было приобрести из-за существования эмбарго. Поначалу изготовление комплекса навигации и связи поручили фирме Holming Electronics, находившейся в Тампере. Однако в дальнейшем выяснилось, что этот выбор был ошибочным: разработанная ими система навигации по донным маякам работала только на мелководье; систему же подводной связи пришлось нам дорабатывать своими силами. Впоследствии, уже на гарантийном ремонте ГОА «Мир», система навигации была доведена до рабочего состояния финской фирмой, но с участием наших специалистов, а изготовленный той же фирмой Holming Electronics эхолот использовать так и не удалось. Позже, в процессе эксплуатации аппаратов, мы приобрели недорогой эхолот, предназначенный для установки на яхты, модернизировали его и сделали великолепный прибор, который используется и как локатор с дальностью обнаружения объектов на дне до 1000 метров. Локатор ближнего действия был заказан английской фирме Ulvertec. Это был очень тяжелый и громоздкий прибор, но, к сожалению, иного выбора у нас из-за эмбарго не было. Кстати говоря, Ulvertec не соответствовал техническим характеристикам, которые значились в описании: он позволял обнаруживать цели лишь с расстояния нескольких десятков метров. Несмотря на усилия наших высококвалифицированных инженеров, наладить работу локатора так и не удалось. Очевидно, дело заключалось в программном обеспечении, которое было жестко закодировано и не поддавалось распечатке. Позже, в начале 90-х годов, мы приобрели современный локатор, который позволил наконец решить эту важную проблему.

Я так подробно описываю все эти трудности, чтобы показать, каким непростым делом было размещение заказов на зарубежных фирмах.

Мое рабочее время на Rauma Repola было заполнено с 7:30 до 16:30: обсуждение технических решений; присутствие на испытаниях отдельных узлов аппарата в камерах высокого давления, на электрических стендах и т. п.; посещение цехов, где изготавливались полусферы для корпусов; встречи с представителями фирм-контрагентов в Тампере и других городах Финляндии.

В контракте помимо аппаратов значилась поставка тренажера, на котором пилоты могли бы отрабатывать навыки пилотирования. Было решено сделать тренажер на базе деревянной сферы, которая полностью соответствовала бы обитаемой сфере «Мира» по размерам, расположению иллюминаторов, люка, аппаратурных панелей, кнопок, тумблеров, дисплеев и т. д. Саули Руохонен предложил мне проработать внутренний дизайн обитаемой сферы. Передо мной был стереотип аппарата «Пайсис», в котором я провел более 1000 подводных часов. Конечно, опыт эксплуатации даже одного из лучших в предыдущем десятилетии аппаратов не заменит порой удачной конструкторской мысли.

Я нарисовал эскиз внутреннего дизайна. Но прежде я просидел несколько суток в деревянной сфере, обдумывая свои действия как пилота в тех или иных ситуациях, делал наброски размещения панелей таким образом, чтобы в зависимости от конкретных условий было удобно управлять аппаратом, рисовал эскизы боковых лежаков, на которых должны располагаться два других участника погружения. Пришла идея разместить внутри съемное кресло, в котором пилот может сидеть в ходе погружения и всплытия и которое может раскладываться в качестве подушки, когда производятся работы на грунте: в это время пилот стоит на коленях, глядя в иллюминатор, – это самое удобное положение при управлении аппаратом. Эти многодневные размышления внутри деревянного макета и стали основой при создании внутреннего дизайна аппарата. Некоторые детали изменялись в зависимости от комплектующего оборудования, но базовая конструкция оставалась прежней.

Оглядываясь назад, я убеждаюсь в правильности принятых тогда технических решений. Все наши пилоты, работавшие на «Мирах», получали удовольствие от управления аппаратом. Ученые и специалисты, принимавшие участие в погружениях, чувствовали себя комфортно, не испытывая неудобств, которые обычно ощущали в других аппаратах из-за тесноты внутри обитаемой сферы. Много лет спустя известный американский подводник и кинорежиссер Эл Гиддингс заметил: «Ваш аппарат, Анатолий, – как номер люкс в гостинице по сравнению с другими, в которых я погружался».

Одно из важных технических решений состояло в управлении аппаратом с помощью джойстика, подобно тому, как это делается в детских компьютерных играх. В одной руке пилот держит практически все управление – главным (кормовым) и боковыми двигателями, поворотными устройствами, которые вращают эти двигатели, – и одновременно другой рукой может во время движения выполнять иные операции. Финские инженеры разработали хороший джойстик, он используется до сих пор, тогда как многие системы уже претерпели существенные изменения.

На первом этапе отливки полусфер для прочного корпуса возникали существенные проблемы: в структуре оболочки появлялись крупные, порой с куриное яйцо, газовые включения. Необходимо было усовершенствовать технологию отливки. Финские специалисты во главе с Ханну Мартикайненом – высококвалифицированным инженером, получившим образование в США, – предпринимали шаги к устранению этих дефектов. Я в свою очередь позвонил в Москву брату, тогда – профессору МВТУ им. Н. Э. Баумана, и объяснил проблему. Валерий Михайлович Сагалевич был одним из крупнейших в нашей стране специалистов по сварке тонких оболочек, лауреатом Государственных премий в этой области, автором открытия и одним из создателей клапана сердца. К сожалению, он очень рано ушел из жизни, оставив плеяду учеников – более 50 докторов и кандидатов наук. Возникшая у нас проблема была для него понятной, но требовала некоторого времени для принятия окончательного решения. Через пару дней он мне сказал по телефону: «Нужно отливать под вакуумом. Это – необычная сталь, и при стандартной отливке в структуре металла образуются газовые пузыри». На следующем совещании я передал финнам мнение наших специалистов. Две первые полусферы были отбракованы, следующие отливались уже под вакуумом. Это потребовало некоторой модернизации процесса, на что ушло более месяца, зато новые образцы были значительно лучше, но все же далеки от идеала. Всего было отлито одиннадцать экземпляров, из которых выбрали четыре лучших. Они и были использованы для создания обитаемых сфер аппаратов «Мир».

Снова обратиться к брату вынудила меня одна курьезная ситуация. Во время моего очередного визита в Москву Игорь Евгеньевич сообщил мне, что специалисты одной из советских организаций утверждают, будто применяемая для изготовления прочных сфер сталь непригодна для этих целей и что сферы разрушатся после первого же погружения аппаратов на предельную глубину. Необходимо было получить мнение авторитетных людей, разбирающихся в вопросах прочности. Валерий Михайлович был учеником академика Георгия Александровича Николаева, ректора МВТУ, и работал под его началом на кафедре сварки. Захватив чертежи сфер и таблицы с химическим составом стали, ее прочностными характеристиками и другие документы, я приехал в МВТУ. Вся привезенная мной документация была просмотрена в течение десяти минут. Тут же были произведены расчеты и сделан вывод, что никаких проблем в плане применения выбранной стали не существует. Учитывая многоцикловый режим работы сферы под максимальным давлением, рекомендовано было избегать сильных ударов и механических повреждений, что практически исключалось конструкцией аппаратов и методикой их применения. Краткого заключения, подписанного академиком Г. А. Николаевым, оказалось вполне достаточным, чтобы наши недоброжелатели больше на этапе создания аппаратов не возникали.

Каждую неделю на полдня я ездил на фирму Holming Electronics обсуждать вопросы, возникавшие относительно навигационного оборудования и подводной связи. Иногда после наших встреч менялись какие-то схемы или выбор конструктивных элементов.

Вот, к примеру, фирма намеревалась применить цилиндрические излучатели, залитые эпоксидной смолой, но уже тогда во всем мире использовались маслозаполненные излучатели с резиновой диафрагмой. Я настоял на принятии более современной конструкции. У нас уже был опыт использования излучателей, залитых эпоксидной смолой, на аппаратах «Пайсис», и мы имели с ними много проблем, поскольку эпоксидная смола под давлением растрескивалась, отслаивалась, и вода по трещинам попадала внутрь, что приводило излучатели в негодность.

Испытания модели аппарата «Мир» в масштабе 1:10 проводились в Университете города Хельсинки. Поместив модель в специальный лоток, специалисты снимали ее гидродинамические характеристики и на базе их анализа совершенствовали обводы легкого корпуса. Несколько раз я выезжал туда с инженерами фирмы Rauma Repola для согласования элементов дизайна легкого корпуса, с тем чтобы добиться возможно лучших гидродинамических свойств аппарата.

Легкие корпуса аппаратов «Мир» изготавливала фирма Baltic Yahts, строившая яхты по частным заказам. Эта фирма находилась в небольшом городке на берегу Балтийского моря. Финские специалисты предложили делать легкий корпус по принципиально новой технологии. Она базировалась на применении синтактика – глубоководного плавучего материала, который армировался с обеих сторон стекловолоконной тканью, заполненной пластичной эпоксидной смолой. Такая технология позволяла получить дополнительную (положительную) плавучесть. (Обычно же легкие корпуса глубоководных аппаратов делаются из стеклопластика и весят в воде 200–300 килограммов.) Я посещал фирму Baltic Yahts несколько раз и наблюдал, как происходит изготовление легкого корпуса в огромной форме под вакуумом, с тем чтобы удалить воздушные пузыри из синтактика.

С приобретением синтактика возникли большие проблемы. Попытки закупить его у фирм-изготовителей в США и Японии успехом не увенчались по причине эмбарго. Тогда было принято решение производить синтактик в Финляндии. Фирма Exel, расположенная в Хельсинки, специализировалась на производстве различных изделий из стеклопластика, углепластика и других пластических материалов. За рубежом закупили стеклянные микросферы, составляющие основу плавучести синтактика. Технологию цементации микросфер специальной эпоксидной смолой под вакуумом фирма Exel освоила довольно быстро, а изготовленные ею блоки синтактика не уступали по своим техническим данным изделиям лучших фирм.

Одной из важнейших частей ГОА являются аккумуляторы; от их габаритов и веса зависит общая конструкция аппарата, компоновка его систем и узлов. Поэтому выбор аккумуляторных батарей был весьма существенной задачей. Главные параметры батарей – их удельная емкость (отношение емкости к весу) и срок службы. Финские специалисты собрали информацию обо всех имеющихся типах аккумуляторов, а нами были выбраны железо-никелевые щелочные батареи, которые, несмотря на сравнительно невысокую удельную емкость, обеспечивали более тысячи рабочих циклов. Этот выбор оправдал себя: первого комплекта батарей нам хватило на семь лет эксплуатации. Позже в 1994 г. мы сменили их на никель-кадмиевые, поскольку железо-никелевые нужного типа больше не выпускались. После в установки никель-кадмиевых батарей они тоже отработали семь лет и были заменены аналогичными в 2004 году.

Для спуска на воду и подъема «Миров» на борт судна обеспечения была необходима установка на нем гидравлического крана. Его изготавливали по специальному проекту на одной из дочерних фирм Rauma Repola. Еще во время эксплуатации «Пайсисов» нами применялась методика спуска аппаратов с борта, а не с кормы судна, как это было принято на большинстве зарубежных судов. Наша методика позволяла большим судам спускать и поднимать аппараты при плохой погоде: при бортовом варианте судно прикрывает своим корпусом зону, в которую попадает аппарат, в то время как корма на волне ходит вверх и вниз с большой амплитудой, и подъем аппарата с помощью установленной на корме П-рамы значительно осложняется. Фирма построила два гидравлических крана: предполагалось оборудовать ими два судна-носителя и на каждом разместить по аппарату, при этом один «Мир» должен был остаться работать в Атлантическом океане, а второй, установленный на научно-исследовательском судне «Дмитрий Менделеев», – в Тихом. Но, несмотря на то что «Дмитрий Менделеев» был снабжен спуско-подъемным устройством, оба аппарата «Мир» по ряду причин так и остались на судне «Академик Мстислав Келдыш», куда были первоначально установлены. Методика использования двух аппаратов с борта одного судна была отработана нами еще во время эксплуатации «Пайсиса-VII» и «Пайсиса-XI». В дальнейшем эксплуатация «Миров» подтвердила правильность такой концепции и с точки зрения безопасности погружений, и с точки зрения эффективности использования аппаратов, в особенности при специальных подводно-технических операциях, о которых речь впереди.

Весной 1987 года началась сборка ГОА «Мир». В это же время в большом цехе фирмы Rauma Repola стали рыть котлован для бассейна глубиной 6 метров. Это было правильное решение: необходимо было перед морскими испытаниями отладить основные системы аппарата (балластные, гидравлические и др.) в заводских условиях.

Я описываю здесь лишь некоторые моменты, связанные с созданием аппаратов, между тем на разных этапах этого сложного процесса возникала целая серия технических проблем, требующих оперативных и квалифицированных решений.

Подводная вершина

В сентябре строительство «Мира-1» и «Мира-2» было близко к завершению. В финский порт Мантилуото пришло судно «Академик Мстислав Келдыш». Согласно контракту Академия наук СССР предоставляла его для испытания аппаратов. Фирме Rauma Repola предстояло модернизировать судно таким образом, чтобы обеспечить спуск и подъем аппаратов в океане. Для этих целей помимо установки гидравлического крана, сделанного по специальному проекту, необходимо было смонтировать фундаменты под аппараты с соответствующими креплениями, соорудить открывающиеся ангары, оборудовать зарядные устройства для аккумуляторных батарей, емкости для хранения масла, хранилища для кислородных баллонов и многое, многое другое.

На борту прибывшего судна находились руководитель проекта И. Е. Михальцев и большая группа сотрудников Института океанологии – пилотов, инженеров, конструкторов, механиков, электронщиков, которые внесли ряд свежих мыслей в конструктивные решения уже практически готовых аппаратов. Все новшества, направленные главным образом на улучшение эксплуатационных качеств «Миров», были приняты финской фирмой к исполнению.

В конце октября во время рабочих испытаний аппаратов в бассейне была отлажена работа систем гидравлики, подобрана нормальная плавучесть аппарата, обеспечивающая регулировку скоростей погружения и всплытия. Теперь предстояли морские испытания. Их проводил один и тот же подводный экипаж: руководитель проекта Игорь Михальцев, финский пилот-сдатчик Пекка Лааксо и пилот-приемщик Анатолий Сагалевич.

Следует упомянуть, что для морских испытаний была создана группа финских пилотов в составе трех человек. Все они – бывшие пилоты военно-воздушных сил; руководил группой бывший командующий ВВС Финляндии. Кратковременную практику они прошли во Франции, погружались на французском аппарате «Сьяна». Это были хорошие ребята, но достаточного опыта работы в области подводной техники они не имели. Чтобы стать хорошим пилотом подводного аппарата, нужно не только в деталях знать его устройство, но чувствовать его, полностью освоить специфику погружений. Это очень важно не только с точки зрения профессионализма, но и в плане реакции пилота в случае возникновения аварийной ситуации. Конечно, для этого необходим большой опыт работы под водой. Функции же финских пилотов были ограничены приемо-сдаточными испытаниями, и их участие в дальнейшей эксплуатации ГОА не предполагалось.

Один из членов группы, Пекка Лааксо, был выбран пилотом-сдатчиком, и главным образом – по его психологическим качествам. Он спокойный, уравновешенный человек, без амбиций, способный выслушивать советы и даже указания в ситуациях, где он некомпетентен. Во время приемки аппаратов эти его черты были очень важны.

Итак, 8 ноября 1987 года НИС «Академик Мстислав Келдыш» вышел из порта Мантилуота в Балтийское море для первых морских испытаний аппаратов. Модернизация судна была завершена: установлено спуско-подъемное устройство и соответствующее оборудование для эксплуатации «Миров». Аппараты к погружениям готовили финские специалисты, но последние проверки по предспусковым листам проводились совместно финским пилотом и мною. Первые испытания на глубину 70 метров были осуществлены 10 и 11 ноября и прошли нормально. Серьезных технических недостатков выявлено не было. После этого судно вышло в Атлантический океан – теперь уже для глубоководных испытаний.

На борту находилась комиссия, члены которой должны были подписать приемо-сдаточные протоколы в случае успешных испытаний. Кроме того, в этой экспедиции принимали участие финские инженеры и техники, создававшие аппараты, финские пилоты-подводники, а также сотрудники Лаборатории ГОА, которым в дальнейшем предстояло эксплуатировать «Миры».

Первые глубоководные испытания на 1100 метрах состоялись в восточной части Атлантического океана, в 500 милях от Африканского побережья. Существенных проблем в ходе погружений на эту глубину ни в одном из аппаратов не возникло. Впереди – заключительная стадия испытаний на максимальную глубину 6000 метров.

Ни один из шеститысячников не испытывался в столь сжатые сроки, как «Мир-1» и «Мир-2». Обычно проверка новых аппаратов и ввод их в эксплуатацию осуществлялись в течение нескольких месяцев: постепенно увеличивалась глубина погружения, вносились необходимые технические усовершенствования. Наша позиция в этом отношении была несколько иной: прочные сферы и комплектующие их элементы (иллюминаторы, вводы, люк), все агрегаты и аккумуляторы уже прошли проверки на избыточное давление в соответствии с правилами международных морских организаций. Конструкция наших аппаратов позволяла останавливаться на любой глубине в процессе погружения и пойти наверх в случае аварийной ситуации. Поэтому график испытаний был довольно плотным. Он был составлен в целях экономии времени, но не в ущерб безопасности: сначала проверка и отладка всех систем в заводских условиях, т. е. в бассейне, затем проведение мелководных испытаний аппаратов и, наконец, глубоководные погружения в два этапа: на 1000 и 6000 метров.

Максимальная глубина, на которую я погружался до испытаний ГОА «Мир», – 2140 метров; мы достигли ее в 1982 году, опускаясь на «Пайсисе» в Атлантике. Мы превзошли рабочую глубину этого аппарата, 2000 метров, дважды: в Красном море в 1980 году, когда вместе с директором Института океанологии А. С. Мониным погрузились в рассол впадины Атлантис на 2030 метров, где ни до этого, ни после никто не бывал и где удалось провести уникальные наблюдения и измерения, а затем – в Атлантике, на хребте Рейкьянес, когда вместе с морским геологом Ю. А. Богдановым опускались к основанию краевого уступа рифта (расселины), чтобы исследовать протяженный участок океанической коры в вертикальном разрезе с глубины 2140 до 1100 метров. В обоих случаях некоторое превышение максимальной рабочей глубины аппарата было оправдано с точки зрения научной целесообразности и не превосходило возможностей его корпусов и систем в условиях высоких давлений. Эти погружения казались мне тогда большим достижением в покорении океанских глубин.

Теперь же предстояло покорить глубину в 6000 метров. Конечно, это очень большой скачок – от 2 до 6 километров. Относиться к этому событию можно по-разному. Одна позиция – формальная и дилетантская: закрыли люк, начали погружение, сферу опрессовало давлением, а дальше глубина уже не важна, так как все элементы аппарата рассчитаны и испытаны на максимальную рабочую глубину с большим запасом, поэтому риск минимален. С такими суждениями я встречался неоднократно; слышал их и от некоторых людей, погружавшихся со мной в аппарате, но вели они себя иногда далеко не как герои. Другая позиция – профессиональная и эмоциональная. Человек в жизни и творчестве покоряет разные вершины, совершенствуя свои знания и достигая качественно новых уровней в науке, технике, литературе, искусстве. Особое место занимают достижения в спорте, покорение горных вершин, освоение космоса и глубин океана. Начиная с нулевой отметки, человек со временем приобретает опыт, стремится к новым высотам, к еще непокоренным вершинам и глубинам. Разумеется, успех приходит лишь в том случае, если человек посвящает себя целиком одному большому делу, не разбрасываясь по мелочам.

У меня к покорению шестикилометровой глубины было особое отношение: психологически для меня это достижение нового уровня в области профессионального творчества – и как пилота глубоководных аппаратов, и как одного из их создателей, и как ученого.

Вспоминаю свою встречу в Сан-Диего с пионерами освоения океанских глубин Доном Уолшем и Лоуренсом Шумейкером, состоявшуюся после церемонии проводов «Триеста-II» – последнего из батискафов. Заговорили, кто на какую глубину погружался, и Шумейкер сказал: «За моими плечами только 6000 метров», а Уолш заметил: «Это он говорит скептически. А сколько вообще землян побывало на такой глубине?» А ведь это гораздо меньше, чем летавших в космос, в сущности – единицы, даже если учесть всех работавших под водой во все времена.

…И вот первое глубоководное погружение, к которому я себя заранее готовил психологически, перебирая возможные варианты отказов и принимаемых решений в случае их возникновения.

«Мир-1» начал погружение в 12 часов дня 11 декабря 1987 года в точке с координатами 17°32 с. ш., 30°02 з. д. Состав экипажа тот же, что и во всех предыдущих испытаниях: И. Е. Михальцев, Пекка Лааксо и я. Аппарат медленно идет вниз; через каждую тысячу метров откачиваем водяной балласт, зависаем в толще воды, проверяем работу всех систем. Затем снова принимаем воду в балластные сферы и погружаемся на следующую тысячу метров, где процедура откачки, зависания и проверки систем повторяется. Так прошли горизонты двух, трех, четырех тысяч метров. У отметки пять тысяч включаю насос, откачивающий балласт, – молчание. Насос не работает. Пытаюсь включить другой, имеющий привод от второй системы гидравлики, но и он молчит. Определяю скорость, с какой мы погружаемся: около 12 метров в минуту. Это значит, что отрицательная плавучесть аппарата исчисляется 60–70 литрами воды. Мы имеем на борту 300 килограммов твердого аварийного балласта в виде никелевой дроби, удерживаемой электромагнитом. Пробую, как работает сброс дроби, – все нормально. В сущности – ситуация аварийная: при неработающих насосах пилот обязан сбросить балласт и идти наверх. Как поступить? Радикальные меры по доработке насосов могут быть приняты только в заводских условиях, но если сейчас аппарат не будет испытан на максимальную глубину, то не будут подписаны приемные документы. После короткого совещания принимаем решение продолжать спуск. Проходим пятую тысячу метров, сообщаем глубину на борт судна. В динамике подводного телефона раздается голос руководителя погружения Юхи Корхонена: «Поздравляем!» Сейчас, как мы понимаем, лаборатория навигации и связи до отказа набита финскими и нашими «болельщиками».

…Подходим к отметке 6000 метров. Новые попытки включить откачивающие насосы успеха не приносят. Снова проверяю сброс дроби – все нормально. Проходим отметку 6000, сообщаем наверх. И снова радостный голос Юхи с поздравлениями. И тут же слышу спокойный голос И. Е. Михальцева: «Аппарат испытан. Можем идти наверх». Я отвечаю: «Игорь Евгеньевич! А может, все-таки дойдем до дна, походим вблизи него, посмотрим ходовые качества аппарата?» И Михальцев, и Лааксо соглашаются. Но где же дно? Эхолот, который нормально работал на глубине 1100 метров и определял поверхность дна с расстояния 200 метров, сейчас показывает ноль. По данным судового эхолота, глубина в точке погружения должна быть в пределах 6050 метров. Проходим эту отметку, но дна по-прежнему не видим. Все трое прильнули к иллюминаторам, ведь единственный прибор сейчас, который может заметить дно, – это человеческий глаз. Сбрасываю немного дроби, снижая скорость погружения до 7–8 метров в секунду. Это уже близко к нулевой плавучести. Наконец, на глубине 6170 метров мы обнаруживаем дно, покрытое рыхлым осадком. Мягко сев на грунт, сообщаем глубину на поверхность.

Наше погружение на 6170 метров в аппарате «Мир-1» заняло 8 часов 50 минут. Если учесть, что ныне мы достигаем отметки 6 километров за 3–3,5 часа, можно себе представить, сколь медленно и сколь драматично развивались события в том испытательном погружении.

Покружив вблизи дна и проверив работу движительного комплекса и других систем, мы начинаем всплытие, сбросив перед тем около 100 килограммов никелевой дроби. Подъем аппарата продолжался пять часов, и мы оказались на борту судна уже около трех часов утра 12 декабря 1987 года. Так закончилось мое первое погружение на глубину свыше 6000 метров. Получил ли я при этом удовлетворение? Несомненно! Знания и приобретенный опыт во время многочисленных спусков в «Пайсисах» пригодились во время этого полного драматизма погружения. И, оглядываясь сейчас назад, на многотысячные часы, проведенные под водой, я понимаю, что то погружение было вершиной…

Несколько позже перипетии того погружения будут выражены мною в песне. Вот один из куплетов:

Несмотря на усталость, мы не могли уснуть – настолько велико было возбуждение. А в тот же день, после короткого отдыха, предстояло испытание аппарата «Мир-2». По своему сценарию оно повторяло предыдущее, но в действительности было несколько короче, поскольку мы уже знали, чего можно ожидать, и были к этому готовы. Точно так же отказали насосы на глубине 5000 метров, не работал эхолот. Достигнув глубины 6120 метров, сбросили часть аварийного балласта и всплыли на поверхность. «Мир-2» ушел под воду в 16:00 12 декабря и вернулся в 4:00 13 декабря 1987 года. Таким образом, оба аппарата были испытаны на глубину более 6000 метров меньше чем за двое суток. По результатам испытаний составили дефектную ведомость, в которую вошли все неисправности, которые финская фирма должна была устранить в период гарантийного ремонта. После подписания приемо-сдаточных протоколов НИС «Академик Мстислав Келдыш» вернулся в порт Калининград с двумя шеститысячниками на борту. Теперь предстояла опытная эксплуатация аппаратов, которая до начала гарантийного ремонта должна была проводиться в присутствии на борту судна финских специалистов.

«Миры» в действии

Эксплуатацию аппаратов «Мир» после их приемки можно разделить на два периода, которые обусловлены экономической ситуацией в нашей стране. В течение первого периода (1988–1991) использование НИС «Академик Мстислав Келдыш» с аппаратами «Мир» осуществлялось на базе бюджетного финансирования. В эти годы было проведено семь экспедиций по научным программам и одна, специальная, – к месту аварии атомной подводной лодки «Комсомолец». Будучи хорошо спланированными и организованными, эти научные экспедиции дали много интересных результатов, внеся ценный вклад в российскую и мировую науку. В отличие от последующих лет, в тот период ученые сами выбирали районы работ, ставя перед собой конкретные исследовательские цели.

Ситуация резко изменилась после 1991 года, когда начались радикальные перемены в нашем государстве. Происходившие реформы, конечно же, сказались и на положении в Академии наук и академических институтах. Сначала сократилось, а затем и вовсе было отменено финансирование экспедиционной деятельности. Пришел период выживания отечественной науки. Правда, положение нашего судна с аппаратами «Мир» нельзя было назвать совсем безнадежным: мы были востребованы, так как еще в первый период эксплуатации аппаратов сумели наладить контакты с иностранными организациями, благодаря которым получали неплохие предложения на проведение различных подводных работ. Однако существовали в ту пору некие внутренние противодействия; они были вызваны отсутствием взаимопонимания с некоторыми людьми и их желанием направить наши усилия в чисто коммерческое русло.

В этой ситуации неоценимую поддержку оказало нам Отделение океанологии, физики атмосферы и географии Российской академии наук и академик-секретарь этого отделения Владимир Евсеевич Зуев. Он быстро разобрался в ситуации и взял на себя шефство над нашей деятельностью. По согласованию с руководством Академии наук им в период 1992–1995 годов был подписан ряд контрактов с зарубежными организациями на проведение работ с использованием ГОА «Мир». Участие В. Е. Зуева в значительной степени способствовало сохранению судна «Академик Мстислав Келдыш» и аппаратов «Мир-1» и «Мир-2» как действующего глубоководного комплекса в рамках Российской академии наук. Мы очень благодарны Владимиру Евсеевичу за эту важную и своевременную поддержку.

В течение 1992–2001 годов были проведены 23 экспедиции, из которых 16 – по соглашениям с зарубежными научными организациями и фирмами и 7 – по договорам, заключенным с российскими организациями (на атомные подводные лодки «Комсомолец» и «Курск»). В каждой экспедиции, независимо от ее направленности, принимали участие сотрудники Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН, а в ряде рейсов – ученые других институтов и научных организаций России. На базе полученных результатов опубликовано более 200 научных статей в отечественных и зарубежных журналах, подготовлены монографии. В частности, интересная монография появилась в результате многолетних научных исследований в районе нахождения АПЛ «Комсомолец»; в отдельной книге обобщены результаты комплексных исследований в районе гибели «Титаника». Сданы в печать две монографии по геологическим и биологическим исследованиям гидротермальных полей с применением ГОА «Мир». Все это позволяет поддерживать на международной арене высокую репутацию ГОА «Мир» как глубоководных исследовательских аппаратов.

Работы по соглашениям с иностранными организациями и фирмами, проведенные в течение 1992–2001 годов, значительно расширили спектр глубоководных операций. Если в 1988–1991 годах проводились лишь плановые исследования, то во время второго периода начались специальные подводно-технические работы: поисковые операции, подъем донных объектов; особые, как на АПЛ «Комсомолец», подводно-технические операции с применением уникальных глубоководных технологий; съемки глубоководных кино- и видеофильмов, организованные профессиональными студиями с использованием принципиально нового оборудования и новых методов съемки и т. д. Теперь практически все экспедиции проводятся с участием иностранных ученых, специалистов по подводной технике, представителей таких крупных научных организаций, как Национальное географическое общество США, Национальная Администрация США по изучению океана и атмосферы (NOAA), Вудсхолский океанографический институт; ряда университетов США, а также представителей известной канадской кинофирмы Imax и компании Голливуда. В созданных за этот период фильмах впервые в истории мирового кино появились натурные глубоководные съемки. Все это принесло «Мирам» мировую известность.

Ведущие специалисты-подводники признают, что сегодня «Миры» – наиболее современные и совершенные глубоководные обитаемые аппараты. А название нашего судна обеспечения – пожалуй, самое популярное в мире среди остальных судов научного флота: его называют просто «Келдыш», и во время его заходов в порты сотни людей специально приезжают посмотреть на него и аппараты «Мир».

Невозможно описать все многообразие научных исследований и специальных глубоководных операций, которые проводились с помощью ГОА «Мир». Однако можно выделить несколько наиболее важных направлений, которые имели большую государственную значимость и принесли судну и аппаратам мировую известность. К наиболее весомым из них относятся:

1. Исследования гидротермальных полей на дне океанов.

2. Научные исследования и специальные подводно-технические работы на атомных подводных лодках «Комсомолец» и «Курск».

3. Глубоководные кино- и видеосъемки на «Титанике» с применением новейших технологий.

4. Видео- и фотосъемки на глубоководных объектах – линкоре «Бисмарк», японской лодке «I-52» времен Второй мировой войны и других объектах.

5. Исследование внутренних водоемов Азии и Европы: озера Байкал и Женевского озера.

Этим направлениям глубоководных работ и будут посвящены следующие главы.