Подводные обитаемые аппараты в исследованиях ПИНРО
Подводный мир морей и океанов издавна привлекал внимание человека. Приоритет в отечественных подводных научных исследованиях, безусловно, принадлежит рыбохозяйственной науке Севера. Об этом сообщает ПИНРО.
Полярный институт первым в Советском Союзе применил для изучения промысловых рыб технику, которая позволила исследователям, находясь под водой в непосредственной близости к объектам изучения, следить за поведением, распределением и плотностью концентраций рыб, за работой орудий лова.
Впервые в целях рыбохозяйственной науки спуск подводного аппарата ГКС-В (в некоторых публикациях ГКС-6) произведен 17 сентября 1953 года в Мотовском заливе Баренцева моря. Глубина погружения – 48 м, находился гидростат под водой с наблюдателем около двух часов. Спуск проводили с научно-исследовательского судна «Персей- 2».
Гидростат ГКС-В, сконструированный в 1944 году инженером А.З. Каплановским, был передан в 1953 году Министерством обороны СССР. Аппарат представлял собой простую наблюдательную камеру, в которой располагался один человек. Из-за отсутствия внешнего освещения наблюдения можно было вести на глубине не более 100 м, хотя расчетная глубина погружения определялась в 400 м. Воздух подавался с поверхности по шлангам.
В течение 1953-1955 гг. было произведено 118 погружений. В то время в рыбопромысловом флоте шло внедрение рыбопоисковых эхолотов и гидролокаторов. Многие промысловики опасались, что ультразвуковые импульсы будут распугивать рыбу. Подводные наблюдения позволили развеять это заблуждение. Сейчас даже трудно представить, как обходились промысловые суда без гидроакустических приборов.
В 1954 году впервые в мировой практике были проведены подводные наблюдения из гидростата за работой донного промыслового трала.
Приобретение гидростата для ПИНРО и начатые наблюдения стали возможны только благодаря энтузиазму, настойчивости и целеустремленности директора ПИНРО Ивана Ивановича Лагунова, человека передовых взглядов, умевшего видеть перспективу научных исследований, он и сам неоднократно опускался в гидростате. По праву И.И. Лагунова считают основателем мурманской школы подводных исследований. Погружения также совершали научные сотрудники института – К.Г. Константинов и В.С. Прохоров.
Использование подводных аппаратов в рыбохозяйственных исследованиях имело большие перспективы. Но гидростат ГКС-В не опускался на глубины, где обитала основная масса промысловых рыб, попытки улучшить его технические характеристики успеха не принесли.
В 1954 году Полярный институт поставил вопрос о создании нового гидростата, специально предназначенного для рыбохозяйственных исследований и способного погружаться до 600 м. Исследования на больших глубинах начались много позже.
Инициатором создания гидростата «Север-1» был Олег Николаевич Киселев – заведующий лабораторией техники подводных исследований (с 1951 по 1978 гг.). Он и возглавил в стране новое научное направление с использованием обитаемых подводных аппаратов.
Проектированием нового аппарата ГГ-57 (глубоководный гидростат 1957 г.) занимался ленинградский институт «Гипрорыбфлот».
Пока в Ленинграде шло проектирование и создание нового гидростата, в Москве во Всесоюзном научно-исследовательском институте рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО) стала реализовываться идея переоборудования для рыбохозяйственных целей боевой подводной лодки Военно-Морского Флота (С-148, проект 613).
Районом исследований определили Северный рыбопромысловый бассейн, подводная лодка получила название «Северянка». Выбор района был не случаен. На Севере, наряду с хорошо развитым рыболовством имелся «научный задел» – опыт работы ПИНРО с гидростатом. Лодку переоборудовали, оснастили современными приборами. Технические характеристики ее таковы: длина – 73 м, скорость – 13 узлов, глубина погружения – 170 м, состав научной группы – до 9 человек.
В первый рейс «Северянка» вышла в декабре 1958 года и в последний, десятый, – в 1966 году. Наряду с сотрудниками ВНИРО, в рейсах неоднократно принимали участие сотрудники ПИНРО (О.Н. Киселев, Б.С. Соловьев, А.А. Дегтерев, К.Г. Константинов и другие). Это были рейсы, связанные с исследованиями Полярного института, как например, в Норвежское море для изучения поведения атлантическо-скандинавской сельди в период зимовки и в период откорма. Также ставилась задача наблюдений за орудиями лова (донными тралами и дрифтерными сетями). Однако за десять научных рейсов «Северянки» увидеть скопления рыб, для изучения которых и создавалась эта подводная лодка, удалось лишь дважды. Подводный корабль просто отпугивал рыб. Использование бывших подводных лодок в исследовательских целях оказалось тупиковым направлением. Несмотря на это, «Северянка» внесла достойный вклад в науку о море, к тому же это был первый отечественный опыт использования боевой субмарины в мирных целях.
Будущее оказалось за малогабаритными подводными аппаратами. Само слово «гидростат» как термин, ввел в 1938 году судостроитель, конструктор подводных аппаратов академик Ю.А. Шиманский.
Гидростат ГГ-57 был построен в 1960 году. Первое название аппарата – ПИНРО. В 1962 году ему дали название «Север-1».
Подчеркнем, что гидростат «Север-1» – первый в СССР подводный аппарат, построенный специально для рыбохозяйственных исследований и специально для ПИНРО.
Испытания прошли в Баренцевом море 16 июля 1960 года. Спустили аппарат с научно-исследовательского судна «Тунец» на глубину 609 м. В аппарате находился сотрудник института, опытный водолаз В.П. Китаев. Сразу после успешных испытаний НИС «Тунец» с гидростатом на борту отправился в Норвежское море в район промысла сельди. Особенность поведения сельди в летний период состояла в том, что гидроакустические показания говорили о наличии больших и плотных косяков рыбы. В то же время слабые уловы промысловых судов совершенно не соответствовали характеру показаний. Ставилась задача выяснить причину такого несоответствия. Также нужно было выяснить поведение и распределение донных рыб на глубинах, где ведется промысел, изучить реакцию рыбы на различные раздражители (свет, звук). Интересно, что из гидростата впервые удалось проследить, что в ночное время треска находится в «спящем» состоянии.
Подводный аппарат «Север-1» был привязной, такой же формы, как и прежний, то есть в виде цилиндра, поскольку эта форма удобна для размещения наблюдателя и кругового обзора. Для спуска с судна-носителя использовался стальной тросваер толщиной 27 мм. Общая высота аппарата вместе с осветительной системой была – 3,4 м, вес – 2363 кг. Для наблюдений в гидростате предусматривалось пять иллюминаторов диаметром 140 мм. Экипаж состоял из одного человека, который снабжался воздухом при помощи регенерационной установки, рассчитанной на шесть часов работы. В целом, гидростат был оснащен всеми необходимыми современными приборами и установками. Долгое время в качестве судна-носителя использовали НИС «Тунец».
Гидростат работал по программам ПИНРО двадцать лет, до 1980 г., совершил 600 погружений в Баренцевом, Норвежском и Белом морях, а также в Северо-Западной Атлантике (Большая Ньюфаундленская банка, Лабрадор, Девисов пролив), где в качестве судна-носителя использовали НИС «Персей III» (рис. 7).
В погружениях участвовали сотрудники ПИНРО самых разных специальностей – О.Н. Киселев, К.Г. Константинов, М.Л. Заферман, Т.С. Бергер, С.С. Дробышева, Л.И. Серебров, В.П. Китаев, Р.И. Дрыкин, М.С. Шевелев, Ю.А. Колмаков, Л.С. Заболотская, С.С. Сурков и другие.
Исследования с помощью первых гидростатов дали ценные сведения о поведении промысловых рыб, позволили разработать основы применяемых в настоящее время методов подводных исследований, в частности, оценки плотности размерного состава донных и придонных скоплений рыб.
Однако техническое несовершенство гидростатов (неуправляемость, неопределенность параметров движения, подверженность качке вместе с судном) не позволило широко внедрить их в рыбохозяйственные исследования. Стало ясно, что необходимы аппараты нового типа – автономные. Таким аппаратом стал «Север-2».
«Север-2» – первый в Советском Союзе автономный обитаемый глубоководный аппарат, построенный по инициативе ПИНРО в 1970 г. (рис. 8). Технические характеристики аппарата следующие. Глубина погружения – 2000 м, масса – 39,5 т, общая длина аппарата – 12 м, максимальная скорость под водой – 2.5 узла. Экипаж пять человек - командир, бортинженер и три исследователя.
Аппарат проектировался в ЦКБМТ «Рубин», строился на Ново-Адмиралтейском заводе в Ленинграде.
Первое погружение аппарата состоялось 28 марта 1971 г. на Черном море. Аппарат впервые опустился ниже расчетной глубины – до 2020 м. Аппарат показал свою жизнеспособность, все системы работали в штатном режиме, но по словам бортинженера А.А. Дегтерева: «Наблюдать было нечего. На больших глубинах Черное море безжизненно».
Специально для подводного аппарата «Север-2» в Херсоне в 1970 г. построили судно-носитель «Одиссей».
Вместе НИС «Одиссей» и аппарат «Север-2» представляли собой самый совершенный для своего времени научно-исследовательский комплекс для изучения рыб. Возможности судна позволяли проводить любые исследования промысловых рыб и среды их обитания как традиционными способами отбора проб, так и инструментальными методами. Но главная функция «Одиссея» – это были все же подводные исследования.
В Мурманске «Север-2» появился в 1975 году, эксплуатация началась на следующий год.
В 1976-1977 гг. аппарат «Север-2» использовался для инструментального учета промысловых рыб Баренцева моря и Северной Атлантики. Аппарат позволил ученым по-новому подойти к проблеме освоения глубоководных районов, оперативно определять параметры популяций рыб непосредственными измерениями в море. Эксплуатация подводного аппарата «Север-2» показала, насколько он более эффективен по сравнению с прежними привязными гидростатами. Использование аппарата позволило дать оценку ихтиофауны тупорылого макруруса, хоплостетуса, зубаток и других рыб Северо-Восточной Атлантики. Кроме того, в Баренцевом море удалось получить данные об уловистости тралов для тралово-акустической съемки, определить запасы трески и морского окуня.
В 1977 году Министерство рыбного хозяйства СССР (Минрыбхоз) организовало в Севастополе (Украина) Специальное экспериментально-конструкторское бюро по подводной технике (СЭКБП), в дальнейшем переименованное в базу «Гидронавт». Здесь были собраны все подводные аппараты Минрыбхоза СССР со своими судами-носителями.
Сосредоточение подводных аппаратов в Севастополе оказало отрицательное воздействие на развитие подводных исследований на Севере. За два года, пока аппарат находился в ведении ПИНРО, он использовался в четырех экспедициях. В течении следующих 12 лет (1978-1990 гг.) подводный аппарат «Север-2» был предоставлен в распоряжение института лишь три раза (1983, 1986 и 1988 годы). В указанные годы, исследования, проведенные на склонах подводных гор САХ (Северо-Атлантический хребет) с помощью аппарата «Север-2», позволили определить плотность концентраций и величину биомассы некоторых видов рыб, закономерности их батиметрического распределения. К числу перспективных для промысла донным ярусом видов отнесли таких рыб, как менек, синяя зубатка, угольная сабля, глубоководные колючие акулы. В целом, работа в глубоководных районах Северной Атлантики дала многочисленные данные о составе ихтиофауны, о наличии новых промысловых объектов, об их доступности для промысла и другие показатели.
В 1983 году впервые в мировой рыбохозяйственной практике ученые ПИНРО при спусках аппарата «Север-2» в Северной Атлантике проанализировали вертикальную структуру планктонных сообществ в слое 0-1000 метров, плотность каждого слоя, видовой состав организмов. Для определения плотности слоев планктона применялась специально сконструированная рама, которая крепилась на иллюминатор аппарата.
Отстранение специалистов института от созданного для них и по их заказу аппарата, затормозило развитие подводных исследований не только в ПИНРО, но и в отрасли в целом, разработку новых методов исследований и изучение новых перспективных районов промысла.
В погружениях в аппарате «Север-2» участвовали сотрудники ПИНРО, прошедшие в институте курс подготовки к подводным наблюдениям – М.Л. Заферман, А.П. Алексеев, В.Н. Шлейник, В.Н. Шибанов, М.С. Соболева, М.С. Шевелев, С.С. Дробышева, Н.В. Плеханова, Б.И. Беренбойм, Р.В. Мельянцев, В.Н. Кузнецов, А.Ф. Малеев и другие.
Особо следует отметить роль Михаила Львовича Зафермана, доктора технических наук. Он принимал самое активное участие в создании, испытаниях, внедрении и научной эксплуатации первого в СССР глубоководного автономного аппарата «Север-2» и других аппаратов для рыбного хозяйства страны. Он был признанным лидером в стране по разработке методов использования подводной техники для оценки запасов морских биоресурсов. Им лично осуществлено более 600 погружений в подводных аппаратах различных конструкций.
Стремительно идет время, стираются в памяти события, появляются новые методы исследований. Но обитаемые подводные аппараты уже заняли свое особое место в истории отечественной рыбохозяйственной науки. Осталась память – это книги, многочисленные статьи, рейсовые отчеты, другой материал. Память – это знания, которые нам передали те, кто первыми ступили на тернистый путь изучения морских глубин в обитаемых подводных аппаратах.
