Батискаф мир. «Ступенька на дно»: развитие глубоководных спускаемых аппаратов первой половины ХХ века. Проектирование и изготовление

К северо-востоку от Новой Зеландии.

Аппарат успел погрузиться на глубину 9977 метров прежде, чем связь с ним прервалась. Оператор аппарата с научно-исследовательского судна Thomas G. Thompson контролировал сбор морского огурца , когда неожиданно изображение на камере пропало.

Затем была утеряна связь с системой позиционирования, которая отслеживает местоположение машины по отношению к кораблю. При таких обстоятельствах аппарат запрограммирован ждать полчаса на дне, чтобы судно могло переместиться на безопасное расстояние от его последнего известного местоположения, и только потом выныривать.

На следующий день исследователи обнаружили обломки субмарины на поверхности океана. Катастрофа произошла в 30-ый день 40-дневной экспедиции, целью которой было исследовать вторую по глубине океаническую впадину в мире. Планировалось, что аппарат Nereus до конца 2014 года совершит ещё 5 или 6 экспедиций, однако теперь все эти проекты придётся вернуть к стадии задумки.

(фото Advanced Imaging and Visualization Lab, WHOI).

Скорее всего, причиной взрыва аппарата стало огромное глубоководное давление - около 6895 паскалей. Эксперт Стив Этчеменди (Steve Etchemendy), например, уверен, что некоторые части подводных аппаратов (в том числе чувствительная электроника) должны даже на исследовательском судне всегда храниться при том же давлении, которое воздействует на них в морских глубинах. Внезапная смена условий рано или поздно приведёт к неконтролируемой поломке, уверен инженер.

Глубоководный исследователь Nereus, названный в честь древнегреческого бога морской стихии Нерея , принадлежал океанографическому институту Вудс-Хола (WHOI) и был единственным американским научно-исследовательским судном, способным работать на таких впечатляющих глубинах. Поэтому это, конечно, значимая потеря для учёных.

Стоимость Nereus, построенного в 2008 году, составляла $8 миллионов (282 миллиона рублей). В 2009 году ему удалось достичь дна самой глубокой части океана − Марианской впадины . В процессе погружения аппарат подвергался давлению, в 1000 раз превышающему атмосферное . Тогда аппаратом управляла группа американских инженеров и учёных с борта исследовательского судна Kilo Moana .

То погружение продлилось около 10 часов, и всё это время Nereus с помощью датчиков собирал научные данные, брал пробы воды и осуществлял передачу видео на поверхность. Достигнув дна Марианской впадины, аппарат взял пробы грунта и скальных пород с помощью специального манипулятора.

Потеря аппарата стала огромной утратой для научного сообщества США, ведь аппарат был единственным в своём роде. Для сравнения, батискаф DeepSea Challenger , принадлежащий кинорежиссёру Джеймсу Кэмерону (James Cameron), но он не может осуществлять погружения так часто, как это требуется для исследований.

Одно из самых древних приспособлений для спуска человека под воду - водолазный колокол. Говорят, что в таком устройстве спускался под воду еще.Александр Македонский. Сначала колокол очень походил на большую деревянную бочку, подвешенную на веревке вверх дном и опущенную в таком положении в воду. Воздух в бочке давал возможность дышать сидящему в ней водолазу. Со временем водолазный колокол совершенствовался, оснащался различными приспособлениями, облегчающими работу человека под водой. Он и сегодня применяется для доставки водолазов к месту работы.

Недостаток колокола очевиден - он очень ограничивает возможность передвижения под водой. А вот созданный в конце XIX века водолазный скафандр позволил человеку свободно работать под водой. Сейчас используются скафандры двух типов - мягкие и жесткие. Первые состоят из резинового костюма и металлического шлема со смотровым окном - иллюминатором. Воздух для дыхания подается с поверхности по резиновому шлангу, присоединенному к шлему, а отработанный воздух выпускается через специальный клапан в воду. В таком скафандре человек может работать на глубине до 100 метров. Жесткий скафандр состоит из стального цилиндра для туловища и системы меньших цилиндров для рук и ног, закрепленных на шарнирах. Он позволяет погружаться на глубину вдвое больше.

В начале 1940-х годов известные французские ученые Ж.И. Кусто и Э. Ганьяном изобрели акваланг. Именно он позволил приобщиться к глубинам моря самому широкому кругу людей: спортсменам-подводникам, археологам, исследователям морской флоры и фауны, геологам и океанологам. Однако в акваланге нельзя погружаться на большие глубины.

Начать освоение больших глубин помогла батисфера (от греческих слов «батхиз» -«глубокий» и «сфера» «шар») прочная стальная камера шарообразной формы с герметичным входным люком и несколькими иллюминаторами из прочного стекла. Она опускается с надводного судна на прочном стальном тросе. Запас воздуха хранится в баллонах, а углекислый газ и водяные пары поглощаются специальными химическими веществами. На одном из таких аппаратов под названием «Век прогресса» в 1934 году американцы У. Биб и О. Бартон спустились на рекордную для того времени глубину - 923 метра.

Но самых больших успехов в исследовании морских глубин достиг швейцарский ученый Огюст Пиккар. Еще в 1937 году он начал конструировать свой первый батискаф. Однако работу прервала война. Поэтому первый аппарат им был построен только в 1948 году. Он был сделан в виде металлического поплавка, заполненного бензином, потому что бензин легче воды, практически не поддается сжатию и оболочка поплавка не деформируется под влиянием огромных давлений. Снизу к поплавку подвешена шарообразная гондола из прочнейшей стали и балласт.

В 1953 году Огюст и его сын Жак опустились в батискафе «Триест» на глубину 3160 метров. А в январе 1960 года Ж. Пиккар и американец Д. Уолш в том же, только усовершенствованном, батискафе достигли самой глубокой отметки Мирового океана - дна Марианской впадины в Тихом океане на глубине 10912 метров.

Однако таких сверхглубоких впадин немного. Главные богатства скрыты на средних глубинах - от нескольких десятков метров до 2-3 километров. И здесь вместо малоподвижных батисфер и батискафов нужны маневренные аппараты, оснащенные современными комплексами приборов и механизмов. Таким аппаратом стал советский «Мир».

Глубоководный обитаемый подводный аппарат «Мир» предназначен для исследований на глубинах до 6000 метров. Он может находиться под водой целых 80 часов. Длина аппарата - 6,8 метра, ширина — 3,6 метра, а высота — 3 метра. Диаметр сферического корпуса «Мира» - 2,1 метра. Вход расположен в верхней части. На борту «Мира» могут работать одновременно три человека. Экипаж поддерживает постоянную связь с судном по гидроакустическому каналу.

Когда «Мир» погружается, балластные цистерны заполняются водой, а при подъеме на поверхность включаются насосы и выкачивают воду. Ходовой электродвигатель, который питается от аккумуляторов, позволяет двигаться со скоростью до 9 километров в час. Два боковых двигателя позволяют осуществлять сложные маневры.

«Мир» оборудован телевизионной видеокамерой, фотоустановкой и мощными светильниками. Два манипулятора отбирают образцы грунта, животных и растительности. Пробы воды берут батометры. Аппарат снабжен небольшой буровой установкой, что позволяет брать пробы скального грунта. Для наблюдения есть иллюминаторы. Диаметр центрального составляет 210 миллиметров, а боковых - по 120 миллиметров.

Два аппарата «Мир» базируются на борту научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш». С их помощью была обследована подводная лодка «Комсомолец», покоящаяся на дне Норвежского моря. Участвовал «Мир» и в обследовании затонувшей в 2000 году подводной лодки «Курск».

Несмотря на то что «Мир» способствовал многим научным открытиям, настоящую известность ему принесло участие в съемках знаменитого фильма Джеймса Камерона «Титаник». Легендарный пароход «Титаник» затонул на глубине 4000 метров.

Выбор российских аппаратов «Мир» для проведения киносъемок фирмой «IMAX» стал мировым признанием наших глубоководных технологий и способности проведения подводных операций на больших глубинах. На выбор аппаратов «Мир» повлияли два обстоятельства. В наличии было сразу два аппарата. Это дало широкие возможности при проведении киносъемок под водой и в плане освещения отдельных объектов, и в плане взаимодействия на объекте, съемок одного аппарата другим на фоне объекта. Кроме того, аппараты «Мир» имеют большой центральный иллюминатор диаметром 210 миллиметров, что очень важно для широкоугольного объектива кинокамеры «IMAX».

Летом 1991 года. после решения основных технических проблем, научно-исследовательское судно «Академик Мстислав Келдыш» отправился исследовать «Титаник», затонувший в 1912 году на глубине четырех тысяч метров. На борту «Келдыша» находилась группа геологов и биологов Института океанологии Российской академии наук, а также группа ученых Бэдфордского океанографического института из Канады.

Но основной целью экспедиции было проведение глубоководных съемок на «Титанике» с аппаратов «Мир» в соответствии со сценарием, написанным выдающимся режиссером Стивеном Лоу. За три недели состоялось семнадцать погружений аппаратов «Мир» на «Титаник». Съемки проводились на носовой, на кормовой части затонувшего судна, а также на огромной площади вокруг него. Здесь оказалось много различных предметов, выпавших из «Титаника» при затоплении. Сам Лоу принимал участие в пяти погружениях аппарата «Мир-2» в качестве режиссера и оператора и сделал большую часть глубоководных съемок.

«Необычной была операция по съемкам левого винта "Титаника", — пишет Анатолий Сагалевич в журнале «Знание - сила». - Два аппарата «Мир» подползли под кормовой подзор затонувшего судна и сделали совершенно уникальные съемки. На экране мы видим огромный винт "Титаника", а справа - аппарат "Мир-1". Великолепные съемки сделаны Стивеном Лоу с "Мира-2". На экране вся сцена продолжается тридцать-сорок секунд, а операция по съемкам заняла несколько часов: необходимо подойти, расположить соответствующим образом аппараты друг относительно друга, подобрать освещение и т д. А на борту судна в это время было неспокойно - пропала связь с обоими аппаратами, которые были заэкранированы сверху корпусом "Титаника". Командиры увлеклись и забыли о сеансах связи. Связь возобновилась, когда аппараты «выползли» из-под подзора и вышли "на волю". Конечно, всего этого мы не видим на экране, там лишь винт и один из аппаратов рядом, но такая сцена, как говорят, дорогого стоит...

Полтора часа этого необычайно захватывающего зрелища пролетают как одно мгновение. Это фильм не только о трагедии "Титаника". Это фильм об экспедиции Института океанологии на НИС "Академик Мстислав Келдыш", о людях, которые делают необычную, связанную с большим риском работу, о взаимоотношениях людей, живущих на разных континентах, но работающих в экспедиции как одна семья».

«Мир» - серия российских научно-исследовательских подводных глубоководных обитаемых аппаратов (ГОА) для океанологических исследований и спасательных работ. Имеют глубину погружения до 6 км. Базируются на борту научно- исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш».

В этом посте я расскажу вам об этих мини подлодках:

2

Глубоководные обитаемые аппараты (ГОА) «Мир-1"" и «Мир-2"" были построены в Финляндии фирмой Rauma-Repola в 1987 году. Идея аппаратов и начальный проект были проработаны в АН СССР и КБ «Лазурит». Аппараты создавались под научно-техническим руководством ученых и инженеров Института океанологии РАН имени П.П.Ширшова.

Создание аппаратов было начато в мае 1985 года и закончено в ноябре 1987 года. В декабре 1987 года были проведены глубоководные испытания аппаратов в Атлантике на глубине 6170 метров («Мир-1"") и 6120 метров («Мир-2""). Аппараты были установлены на судне обеспечения “Академик Мстислав Келдыш”, построенном в 1981 году в Финляндии и переоборудованном в 1987 году для проведения работ с глубоководными испытательными аппаратами.

ГОА «Мир 1"" и «Мир 2"" идентичны по конструкции и рассчитаны на рабочую глубину погружения 6000 м. Общая емкость аккумуляторных батарей одного аппарата составляет 100 кВт/ч, что позволяет выполнять подводные операции в течение 17 20 часов непрерывного подводного цикла. Кроме того, это позволяет устанавливать на оба аппарата большой комплекс научного и навигационного оборудования.

Подводная скорость аппарата «Мир» равна 5 узлам. Для балластировки у него используется водяной балласт. Перед уходом аппарата с поверхности морская вода заполняет пластиковые цистерны главного балласта емкостью 1,5 куб. м, которые продуваются сжатым воздухом, когда аппарат выходит на поверхность после погружения. Плавучесть аппарата регулируется с помощью системы переменного балласта путем приема воды в три прочные сферы и откачки ее из сфер насосом высокого давления.

3

Корпус аппаратов изготовлен из мартенситовой, сильно легированной стали, с 18 % никеля. Сплав имеет предел текучести - 150 кг на квадратный мм (у титана - около 79 кг/ кв.мм). Производитель: финская фирма «Локомо», входящая в состав концерна «Раума Репола». Размещение экипажа Экипаж ГОА «Мир» состоит из трех человек - пилота, инженера и ученого-наблюдателя.

Длина аппарата «Мир» 7,8 м, ширина (с боковыми двигателями) 3,8 м, высота 3 м. Обзор из обитаемой сферы аппаратов «Мир» обеспечивается тремя иллюминаторами: центральным, имеющим внутренний диаметр 200 мм, и двумя боковыми диаметром 120 мм. Расположение иллюминаторов дает широкий угол обзора для пилота и наблюдателей. Запас плавучести аппарата «Мир» на дне равен 290 кг. Сухой вес 18,6 т. Запас жизнеобеспечения 246 чел./час. ГОА «Мир» оснащены навигационным и научным оборудованием, фото и видеосистемами, манипуляторами, устройствами отбора проб и т. д.

Система аварийного спасения у аппарата состоит из синтактикового буя, выпускаемого экипажем, с прикреплённым к нему кевларовым тросом, длиной 7000 м, по которому опускают половину сцепки (такую же, как железнодорожная автосцепка). Она доходит до аппарата, затем происходит автоматическая сцепка, и аппарат поднимают на длинном силовом тросе, длиной 6500 м, с усилием на разрыв около десяти тонн.

По состоянию на 2008 год, в мире, кроме российских «Мир-1» и «Мир-2», существуют ещё два аппарата (построено было три). Американский аппарат «Си Клиф» (Sea Cliff) (англ. DSV Sea Cliff), который сейчас переоборудуется, французский «Нотил» (Nautile) (фр. Nautile), оба с глубиной погружения 6000 метров, и японский «Шинкай 6500» (Shinkai 6500), поставивший рекорд погружения для существующих аппаратов в 6527 метров.

4

С применением ГОА «Мир-1"" и «Мир-2"" проведено 35 экспедиций в Атлантический, Тихий и Индийский океаны, из них девять экспедиций по ликвидации последствий аварий атомных подводных лодок (АПЛ) «Комсомолец» и «Курск». Разработан ряд новейших глубоководных технологий и методик, что позволило осуществлять многолетний радиационный мониторинг на АПЛ «Комсомолец», которая находится на дне Норвежского моря на глубине 1700 метров, и произвести частичную герметизацию носовой части лодки. В район гибели АПЛ «Комсомолец» в Норвежском море было проведено семь экспедиций в период 1989-1998 годах.

В конце сентября 2000 аппараты использовались для обследования АПЛ «Курск». Российскими научными учреждениями разработана методика, которая позволила с помощью аппаратов «Мир» провести детальное обследование АПЛ «Курск», определить причину ее аварии и разработать меры по ликвидации последствий этой аварии.

5

В 1991 и 1995 годах с помощью «Миров» производились исследования корпуса «Титаника», лежащего на глубине 3800 метров. В процессе погружений были проведены уникальные киносъемки, которые были использованы для создания художественных и научно-популярных фильмов, среди которых - Titanica, Titanic, Bismarck, Aliens of the Deep, Ghost of the Abyss.

В январе-сентябре 2004 года силами Института океанологии РАН совместно с ФГУП «Факел» был проведен капитальный ремонт аппаратов «Мир» с их полной разборкой, испытаниями прочности корпусов, частичной заменой элементов, узлов и оборудования, последующей сборкой и испытаниями вновь собранных аппаратов. В результате «Мир-1"" и «Мир-2"" получили сертификат на класс от международного регистра «Германский Ллойд» до 2014 года.

6

2 августа 2007 года в рамках экспедиции «Арктика-2007"" был совершен первый в мире спуск глубоководных обитаемых аппаратов «Мир» в точке географического Северного полюса на глубину 4300 метров. Во время этого беспрецедентного погружения на дне был установлен титановый российский флаг и капсула с посланием будущим поколениям. Аппараты выдержали давление в 430 атмосфер. Достижения этой экспедиции занесены в книгу рекордов Гиннеса.

Арктическое погружение вызвало большой общественный резонанс, поскольку некоторые российские комментаторы высказали мнение, что Россия «застолбила» свои права на участок океанского дна между Новосибирскими островами и Северным полюсом, хотя с точки зрения международного права это действие являлось юридически ничтожным.

Погружение глубоководных обитаемых аппаратов «Мир-1"" и «Мир-2"" в точке Северного полюса - первое в истории. Эта экспедиция позволит впервые детально изучить строение дна в приполюсном районе и уточнить границы российского шельфа в районе, простирающемся от Новосибирских островов до полюса.

На самом деле одна из целей экспедиции - установить, являются ли подводные хребты Ломоносова и Менделеева, которые тянутся к Гренландии, геологическим продолжением российского континентального шельфа.

Также члены экспедиции выполнили ряд научных экспериментов, взяли пробы грунта и фауны. Кроме того, в рамках погружения на дне океана был установлен российский триколор и оставлена капсула с посланием россиян, «Сердцем Мира» - талисманом молодежной команды «Небесная Одиссея» и флагом «Единой России».

Отвечая на вопрос о задачах нынешней экспедиции российских исследователей на Северный Полюс, глава МИД РФ Сергей Лавров сказал: «Цель этой экспедиции - не застолбить права России, а доказать, что наш шельф простирается к Северному полюсу». Министр выразил надежду на то, что нынешняя экспедиция и погружение батискафа в районе Северного полюса «позволят получить дополнительные научные доказательства того, что мы собираемся добиться».

7

В 2008 году оба российских глубоководных аппарата закончили погружение на дно озера Байкал и благополучно поднялись на поверхность. Для первого погружения была выбрана точка недалеко от острова Ольхон, примерно в 10 км к востоку от берега Байкала между мысами Ижимей и Хара-Хушун, где озеро достигает максимальной глубины. Экспедиции повезло с погодой: если в понедельник на Байкале были шторм, двухметровые волны и непрерывный дождь, то с утра во вторник установился полный штиль и светит яркое солнце. «Мир-1» пилотирует начальник экспедиции, заведующий лабораторией научной эксплуатации глубоководных обитаемых аппаратов Института океанологии РАН, профессор Анатолий Сагалевич.

С ним на борту находятся президент Республики Бурятия Вячеслав Наговицын и председатель попечительского совета Фонда содействия сохранению озера Байкал Михаил Слипенчук. В составе второго экипажа - пилот Евгений Черняев, депутат Госдумы Владимир Груздев и директор Байкальского института природопользования РАН Арнольд Тулохонов.

Напомним, Байкал - самый глубокий на Земле внутренний водоем и самый большой резервуар пресной воды. В июне 2008 года по результатам Интернет-опроса озеро было признано одним из семи чудес России.

В августе-сентябре батискафы «Мир-1» и «Мир-2» совершили 60 погружений в различных точках Байкала. Затем экспедиция прервалась на зиму. На 2009 год было выполнено 100 погружений.

Ученые вели визуальные наблюдения, брали пробы воды на разных глубинах, изучали фауну озера и геологическую структуру дна. Кроме того, они надеялись найти в глубинах озера археологические артефакты.

По словам депутата Госдумы, известного полярника Артура Чилингарова, также участвующего в экспедиции, главное для ее участников - не рекордные погружения, а забота об экологии Байкала.

«Любое погружение - это страница в истории. Никаких рекордов мы не собираемся ставить. Мы хотим обратить внимание и рассказать, что нужно предпринять российскому государству, чтобы сохранить это озеро», - заявил ранее Чилингаров.

Премьер министр России Владимир Путин совершил погружение на дно озера 1 августа 2009 года. В общей легкости «экскурсия» на аппарате «Мир 1"" по дну Байкала заняла около 4 часов. Во время погружения Путин выходил на связь с журналистами. В тот момент «Мир 1"" находился в самой глубокой точке южной части озера 1395 метров. Путин признался журналистам, что был несколько удивлен непрозрачностью воды, назвав ее «супом из планктона».

8

Джеймс Кэмерон совершил погружение на дно Байкала 16 августа 2010 года в день своего рождения и провел под водой четыре с половиной часа. Максимальная глубина, на которой он оказался, составила 1380 метров.

В 2011 году российские батискафы «Мир-1» и «Мир-2» провели первое погружение на дно Женевского озера - одного из самых больших, но практически не изученных водоемов Европы. Полномасштабная программа его исследования стартовала накануне и будет продолжаться все лето. В Швейцарии и Франции хотели узнать, что скрывается под этой живописной водной гладью, и жаждут открытий.
Первыми на глубину ушли герои России Анатолий Сагалевич (он руководит экспедицией), американец Дон Волш (он был на дне Марианской впадины) и швейцарец Бертран Пикар. Для него, правда, привычнее другая стихия. Пикар - воздухоплаватель и создатель первого в мире самолета на солнечных батареях.

Батискафы достигли отметки почти в 300 метров - это максимальное значение для Женевского озера. Как сообщил Анатолий Сагалевич, на дне разглядели обломки парохода «Рона» (его крушение вековой давности унесло 15 жизней) и нескольких рыбок. Впереди было еще около сотни погружений с забором грунта и проб воды.

9

В течение 20 лет ГОА «Мир» совершили более 800 погружений, около 80 процентов которых были выполнены на глубинах от 3000 до 6000 метров. При этом не было ни одной аварийной ситуации. Несомненно, в этом заслуга профессиональной группы подводников Института океанологии, которые полностью обеспечивают работы ГОА «Мир» - от разработки нового оборудования, модернизации систем ГОА, проведения ремонтных и регламентных работ до пилотирования аппаратов под водой.

Характеристики глубоководных аппаратов «Мир» Рабочая глубина погружения – 6000 метров Нахождение под водой – до 80 часов Запас энергообеспечения – 100 кВт-час Запас жизнеобеспечения – 246 чел.-час Максимальная скорость – 5 узлов Запас плавучести (с поверхности) – 290 килограммов Сухой вес – 18,6 тонны Длина – 7,8 метра Ширина (с боковыми двигателями) – 3,8 метра Высота – 3 метра Диаметр – 2,1 м Экипаж – 3 человека Выход в верхней части Принцип работы Погружение – балластные цистерны заполняются водой Подъем – выключаются насосы, вода выкачивается Ходовой электродвигатель – питается от аккумуляторов. Скорость движения – 9 км/ч.

10

Проект глубоководного аппарата "Мир".

1. Количество аппаратов проекта: 2

2. Изображение проекта:

ГОА "Мир-2" по состоянию на 2008 год

3. Состав проекта:

4. История проекта:

Идея глубоководных обитаемых аппаратов (ГОА) и начальный проект были проработаны в АН СССР и КБ "Лазурит". ГОА и были построены в Финляндии концерном "Раума Репола" (Rauma Repola) в 1987 году. Аппараты создавались под научно-техническим руководством ученых и инженеров Института океанологии РАН имени П.П.Ширшова. Создание аппаратов было начато в мае 1985 года и закончено в ноябре 1987 года. В декабре 1987 года были проведены глубоководные испытания аппаратов в Атлантике на глубине 6170 метров () и 6120 метров (). Аппараты были установлены на судне обеспечения "Академик Мстислав Келдыш", построенном в 1981 году в Финляндии и переоборудованном в 1987 году для проведения работ с ГОА.

Обитаемый прочный корпус и балластные сферы ГОА изготовлены из никелевой стали специального назначения (Мартенситовая, сильно легированная сталь, с 18% никеля. Сплав имеет предел текучести - 150 кг/кв.мм (у титана - около 79 кг/кв.мм). Производитель: финская фирма "Локомо", входящая в состав концерна "Раума Репола"). Сферы собраны из полусфер, созданных путем непрерывного литья в форму и затем обработанных на станке. Обитаемая сфера имеет внутренний диаметр 2,1 м. Центральный пилотский иллюминатор имеет диаметр 200 мм, а два боковых - 120 мм. Балластные сферы могут вместить около тонны воды. Рама из нержавеющей стали связывает четыре сферических корпуса в единую конструкцию. Верхняя усиленная часть рамы оканчивается подъемным устройством, которое стыкуется с захватом троса спуско-подъемного устройства (СПУ). Внизу рама опирается на лыжи из синтактика и стеклопластика. Легкий корпус, в форме вытянутой капли, закрывает раму и всю внутреннюю начинку аппарата. Половинки корпуса выклеены из синтактика и кевлара. В корме установлено хвостовое оперение, его крыло поворачивается в горизонтальной плоскости, обеспечивая курсовую стабилизацию. Под легким корпусом расположены цистерны главного балласта, продуваемые сжатым воздухом.

Движительный комплекс представлен тремя гидромоторами с винтами, защищенными насадками. Отличная маневренность аппаратов обеспечивается возможностью поворота насадки маршевого движителя в диапазоне ±60° и поворотом в диапазоне +110° + -60° боковых движителей. Управление частотой оборотов и поворотом всех движителей осуществляется из кабины при помощи джойстика управления движением. За счет кормового движителя аппарат развивает скорость до 5 узлов. Боковые движители обеспечивают скорость хода около 1 узла. Энергетический комплекс состоит из 3 маслозаполненных аккумуляторных боксов. Из железо-никелевых аккумуляторов емкостью 700 А/ч собраны две батареи: с напряжением 120 В и запасом энергии 84 кВт/ч, питающая электромоторы 1 и 2-й систем гидравлики, наружные светильники и вспышку; и с напряжением 24 В и запасом энергии 17 кВт/ч, предназначенная для питания аппаратуры связи, навигации, фотокамер, измерительных датчиков. Аварийная никель-кадмиевая батарея установлена в прочной обитаемой сфере и питает электромотор 3-й системы гидравлики, которая используется для аварийного сброса боковых и кормового движителей, кистей манипуляторов, нижнего аккумуляторного бокса весом 1200 кг и отдачи аварийного буя с кевларовым тросом проводником. Твердый балласт - никелевая дробь - удерживается электромагнитами в стеклопластиковых бункерах. Все подвижные забортные устройства работают от гидропривода.

Система жизнеобеспечения ГОА не отличается от стандартных систем других аппаратов и включает: вентиляторы, прогоняющие воздух через кассеты с гидроокисью лития или натрия, кислородные баллоны с регуляторами расхода и приборы контроля атмосферы кабины. ГОА оборудованы системами надводной и подводной связи, навигации, обеспечивающей точную привязку аппаратов относительно донных маяков, измерительными комплексами, в состав которых входят до 9 гидрофизических датчиков, эхолотами, профилографами, магнитометрами, локаторами кругового и секторного обзора, теле- и фотосистемами, прожекторами и светильниками. Резервные вводы позволяют устанавливать на аппараты дополнительные комплексы и аппаратуру. Общий вес аппаратов составляет 18,5 т.

В январе-сентябре 2004 года силами Института океанологии РАН совместно с ФГУП "Факел" был проведен капитальный ремонт обоих ГОА с их полной разборкой, испытаниями прочности корпусов, частичной заменой элементов, узлов и оборудования, последующей сборкой и испытаниями вновь собранных аппаратов. В результате и получили сертификат на класс от международного регистра "Германский Ллойд" до 2014 года.

РАН разработан ряд оригинальных приборов, позволяющих значительно расширить возможности ГОА типа «Мир»:
- глубоководный малогабаритный телеуправляемый модуль «Сергеич» (глубина 6000 м), оборудованный высокоразрешающей телекамерой и светильниками, который устанавливается на ГОА, может уходить от него на расстояние 100 м и управляется по кабелю изнутри кабины аппарата;
- инерциальная система навигации, синтезированная на базе допплер-лага, гирокомпаса и глубиномера. Система дает возможность вычислять местоположение ГОА под водой с высокой точностью;
- ряд новых конструкций пробоотборников для взятия проб горячих флюидов из гидротерм, осадков и т.д.;
- гидроакустическая система, обеспечивающая выход ГОА в полынью, при проведении погружений в ледовых условиях. Система разработана специально для проведения глубоководных операций в Арктике.

В последнее время также разработан большой комплекс методик для проведения научных исследований с применением глубоководных обитаемых аппаратов. Кроме того, разработаны и внедрены в практику глубоководных работ две методики, основанные на новейших технологических разработках:
- методика прямой телевизионной трансляции пакета видеосигналов с глубины 3800 м по оптоволоконному кабелю на поверхность океана и далее через спутник на землю. Такая операция была проведена трижды. Во время последней операции 25 июля 2005 г. передачу с «Титаника» смотрел весь мир в течение 2,5 часов по каналу Discovery;
- методика проведения подводно-технических операций и глубоководной видеосъемки с применением 4-х обитаемых аппаратов одновременно. В сентябре 2003 г. два ГОА типа "Мир" и два американских аппарата "Deep Rover" встретились под водой на гидротермальном поле Lost City и провели интересный комплекс научных исследований и видеосъемок.

2 августа 2007 года в рамках экспедиции "Арктика 2007" был совершен первый в мире спуск глубоководных обитаемых аппаратов "Мир" в точке географического Северного полюса на глубину 4300 метров. Во время этого беспрецедентного погружения на дне был установлен титановый российский флаг. Достижения этой экспедиции занесены в книгу рекордов Гиннеса.

В настоящее время в Институте океанологии РАН прорабатывается несколько проектов, в рамках которых предполагается проведение научных исследований и подводно технических работ с применением ГОА. Один из проектов - комплексные исследования океана в кругосветном плавании судна "Академик Мстислав Келдыш". Во время этой экспедиции планируется изучить гидротермальные поля на дне в различных районах Мирового океана и провести погружения на несколько затонувших объектов.

5. Схема проекта:

January 27th, 2014

Я вчера вам рассказывал о том, что и это вызвало неоднозначную реакцию. Звучали такие выражения, как «… а вот раньше наши батискафы к Титанику опускались». Оказывается мало кто знал, что «Миры» были построены в Финляндии по заказу СССР.

«Мир» - серия российских научно-исследовательских подводных глубоководных обитаемых аппаратов (ГОА) для океанологических исследований и спасательных работ. Имеют глубину погружения до 6 км. Базируются на борту научно- исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш».

Давайте узнаем про них подробнее …

Глубоководные обитаемые аппараты (ГОА) «Мир-1″ и «Мир-2″ были построены в Финляндии фирмой Rauma‑Repola в 1987 году. Идея аппаратов и начальный проект были проработаны в АН СССР и КБ «Лазурит». Аппараты создавались под научно-техническим руководством ученых и инженеров Института океанологии РАН имени П.П.Ширшова.

Создание аппаратов было начато в мае 1985 года и закончено в ноябре 1987 года. В декабре 1987 года были проведены глубоководные испытания аппаратов в Атлантике на глубине 6170 метров («Мир-1″) и 6120 метров («Мир-2″). Аппараты были установлены на судне обеспечения “Академик Мстислав Келдыш”, построенном в 1981 году в Финляндии и переоборудованном в 1987 году для проведения работ с глубоководными испытательными аппаратами.

ГОА «Мир 1″ и «Мир 2″ идентичны по конструкции и рассчитаны на рабочую глубину погружения 6000 м. Общая емкость аккумуляторных батарей одного аппарата составляет 100 кВт/ч, что позволяет выполнять подводные операции в течение 17 20 часов непрерывного подводного цикла. Кроме того, это позволяет устанавливать на оба аппарата большой комплекс научного и навигационного оборудования.

Подводная скорость аппарата «Мир» равна 5 узлам. Для балластировки у него используется водяной балласт. Перед уходом аппарата с поверхности морская вода заполняет пластиковые цистерны главного балласта емкостью 1,5 куб. м, которые продуваются сжатым воздухом, когда аппарат выходит на поверхность после погружения. Плавучесть аппарата регулируется с помощью системы переменного балласта путем приема воды в три прочные сферы и откачки ее из сфер насосом высокого давления.

Корпус аппаратов изготовлен из мартенситовой, сильно легированной стали, с 18 % никеля. Сплав имеет предел текучести - 150 кг на квадратный мм (у титана - около 79 кг/ кв.мм). Производитель: финская фирма «Локомо», входящая в состав концерна «Раума Репола». Размещение экипажа Экипаж ГОА «Мир» состоит из трех человек - пилота, инженера и ученого-наблюдателя.

Длина аппарата «Мир» 7,8 м, ширина (с боковыми двигателями) 3,8 м, высота 3 м. Обзор из обитаемой сферы аппаратов «Мир» обеспечивается тремя иллюминаторами: центральным, имеющим внутренний диаметр 200 мм, и двумя боковыми диаметром 120 мм. Расположение иллюминаторов дает широкий угол обзора для пилота и наблюдателей. Запас плавучести аппарата «Мир» на дне равен 290 кг. Сухой вес 18,6 т. Запас жизнеобеспечения 246 чел./час. ГОА «Мир» оснащены навигационным и научным оборудованием, фото и видеосистемами, манипуляторами, устройствами отбора проб и т. д.

Система аварийного спасения у аппарата состоит из синтактикового буя, выпускаемого экипажем, с прикреплённым к нему кевларовым тросом, длиной 7000 м, по которому опускают половину сцепки (такую же, как железнодорожная автосцепка). Она доходит до аппарата, затем происходит автоматическая сцепка, и аппарат поднимают на длинном силовом тросе, длиной 6500 м, с усилием на разрыв около десяти тонн.

По состоянию на 2008 год, в мире, кроме российских «Мир-1» и «Мир-2», существуют ещё два аппарата (построено было три). Американский аппарат «Си Клиф» (Sea Cliff) (англ. DSV Sea Cliff), который сейчас переоборудуется, французский «Нотил» (Nautile) (фр. Nautile), оба с глубиной погружения 6000 метров, и японский «Шинкай 6500» (Shinkai 6500), поставивший рекорд погружения для существующих аппаратов в 6527 метров.

С применением ГОА «Мир-1″ и «Мир-2″ проведено 35 экспедиций в Атлантический, Тихий и Индийский океаны, из них девять экспедиций по ликвидации последствий аварий атомных подводных лодок (АПЛ) «Комсомолец» и «Курск». Разработан ряд новейших глубоководных технологий и методик, что позволило осуществлять многолетний радиационный мониторинг на АПЛ «Комсомолец», которая находится на дне Норвежского моря на глубине 1700 метров, и произвести частичную герметизацию носовой части лодки. В район гибели АПЛ «Комсомолец» в Норвежском море было проведено семь экспедиций в период 1989-1998 годах.

В конце сентября 2000 аппараты использовались для обследования АПЛ «Курск». Российскими научными учреждениями разработана методика, которая позволила с помощью аппаратов «Мир» провести детальное обследование АПЛ «Курск», определить причину ее аварии и разработать меры по ликвидации последствий этой аварии.

В 1991 и 1995 годах с помощью «Миров» производились исследования корпуса «Титаника», лежащего на глубине 3800 метров. В процессе погружений были проведены уникальные киносъемки, которые были использованы для создания художественных и научно-популярных фильмов, среди которых - Titanica, Titanic, Bismarck, Aliens of the Deep, Ghost of the Abyss.

В январе-сентябре 2004

В январе-сентябре 2004 года силами Института океанологии РАН совместно с ФГУП «Факел» был проведен капитальный ремонт аппаратов «Мир» с их полной разборкой, испытаниями прочности корпусов, частичной заменой элементов, узлов и оборудования, последующей сборкой и испытаниями вновь собранных аппаратов. В результате «Мир-1″ и «Мир-2″ получили сертификат на класс от международного регистра «Германский Ллойд» до 2014 года.

2 августа 2007 года в рамках экспедиции «Арктика-2007″ был совершен первый в мире спуск глубоководных обитаемых аппаратов «Мир» в точке географического Северного полюса на глубину 4300 метров. Во время этого беспрецедентного погружения на дне был установлен титановый российский флаг и капсула с посланием будущим поколениям. Аппараты выдержали давление в 430 атмосфер. Достижения этой экспедиции занесены в книгу рекордов Гиннеса.

Арктическое погружение вызвало большой общественный резонанс, поскольку некоторые российские комментаторы высказали мнение, что Россия «застолбила» свои права на участок океанского дна между Новосибирскими островами и Северным полюсом, хотя с точки зрения международного права это действие являлось юридически ничтожным.

Погружение глубоководных обитаемых аппаратов «Мир-1″ и «Мир-2″ в точке Северного полюса — первое в истории. Эта экспедиция позволит впервые детально изучить строение дна в приполюсном районе и уточнить границы российского шельфа в районе, простирающемся от Новосибирских островов до полюса.

На самом деле одна из целей экспедиции — установить, являются ли подводные хребты Ломоносова и Менделеева, которые тянутся к Гренландии, геологическим продолжением российского континентального шельфа.

Также члены экспедиции выполнили ряд научных экспериментов, взяли пробы грунта и фауны. Кроме того, в рамках погружения на дне океана был установлен российский триколор и оставлена капсула с посланием россиян, «Сердцем Мира» — талисманом молодежной команды «Небесная Одиссея» и флагом «Единой России».

Отвечая на вопрос о задачах нынешней экспедиции российских исследователей на Северный Полюс, глава МИД РФ Сергей Лавров сказал: «Цель этой экспедиции — не застолбить права России, а доказать, что наш шельф простирается к Северному полюсу». Министр выразил надежду на то, что нынешняя экспедиция и погружение батискафа в районе Северного полюса «позволят получить дополнительные научные доказательства того, что мы собираемся добиться».

В 2008 году оба российских глубоководных аппарата закончили погружение на дно озера Байкал и благополучно поднялись на поверхность. Для первого погружения была выбрана точка недалеко от острова Ольхон, примерно в 10 км к востоку от берега Байкала между мысами Ижимей и Хара-Хушун, где озеро достигает максимальной глубины. Экспедиции повезло с погодой: если в понедельник на Байкале были шторм, двухметровые волны и непрерывный дождь, то с утра во вторник установился полный штиль и светит яркое солнце. «Мир-1» пилотирует начальник экспедиции, заведующий лабораторией научной эксплуатации глубоководных обитаемых аппаратов Института океанологии РАН, профессор Анатолий Сагалевич.

С ним на борту находятся президент Республики Бурятия Вячеслав Наговицын и председатель попечительского совета Фонда содействия сохранению озера Байкал Михаил Слипенчук. В составе второго экипажа — пилот Евгений Черняев, депутат Госдумы Владимир Груздев и директор Байкальского института природопользования РАН Арнольд Тулохонов.

Напомним, Байкал — самый глубокий на Земле внутренний водоем и самый большой резервуар пресной воды. В июне 2008 года по результатам Интернет-опроса озеро было признано одним из семи чудес России.

В августе-сентябре батискафы «Мир-1» и «Мир-2» совершили 60 погружений в различных точках Байкала. Затем экспедиция прервалась на зиму. На 2009 год было выполнено 100 погружений.

Ученые вели визуальные наблюдения, брали пробы воды на разных глубинах, изучали фауну озера и геологическую структуру дна. Кроме того, они надеялись найти в глубинах озера археологические артефакты.

По словам депутата Госдумы, известного полярника Артура Чилингарова, также участвующего в экспедиции, главное для ее участников — не рекордные погружения, а забота об экологии Байкала.

«Любое погружение — это страница в истории. Никаких рекордов мы не собираемся ставить. Мы хотим обратить внимание и рассказать, что нужно предпринять российскому государству, чтобы сохранить это озеро», — заявил ранее Чилингаров.

Премьер министр России Владимир Путин совершил погружение на дно озера 1 августа 2009 года. В общей сложности «экскурсия» на аппарате «Мир 1″ по дну Байкала заняла около 4 часов. Во время погружения Путин выходил на связь с журналистами. В тот момент «Мир 1″ находился в самой глубокой точке южной части озера 1395 метров. Путин признался журналистам, что был несколько удивлен непрозрачностью воды, назвав ее «супом из планктона».

Джеймс Кэмерон совершил погружение на дно Байкала 16 августа 2010 года в день своего рождения и провел под водой четыре с половиной часа. Максимальная глубина, на которой он оказался, составила 1380 метров.

В 2011 году российские батискафы «Мир-1» и «Мир-2» провели первое погружение на дно Женевского озера - одного из самых больших, но практически не изученных водоемов Европы. Полномасштабная программа его исследования стартовала накануне и будет продолжаться все лето. В Швейцарии и Франции хотели узнать, что скрывается под этой живописной водной гладью, и жаждут открытий.
Первыми на глубину ушли герои России Анатолий Сагалевич (он руководит экспедицией), американец Дон Волш (он был на дне Марианской впадины) и швейцарец Бертран Пикар. Для него, правда, привычнее другая стихия. Пикар - воздухоплаватель и создатель первого в мире самолета на солнечных батареях.

Батискафы достигли отметки почти в 300 метров - это максимальное значение для Женевского озера. Как сообщил Анатолий Сагалевич, на дне разглядели обломки парохода «Рона» (его крушение вековой давности унесло 15 жизней) и нескольких рыбок. Впереди было еще около сотни погружений с забором грунта и проб воды.

В течение 20 лет ГОА «Мир» совершили более 800 погружений, около 80 процентов которых были выполнены на глубинах от 3000 до 6000 метров. При этом не было ни одной аварийной ситуации. Несомненно, в этом заслуга профессиональной группы подводников Института океанологии, которые полностью обеспечивают работы ГОА «Мир» - от разработки нового оборудования, модернизации систем ГОА, проведения ремонтных и регламентных работ до пилотирования аппаратов под водой.

Характеристики глубоководных аппаратов «Мир» Рабочая глубина погружения – 6000 метров Нахождение под водой – до 80 часов Запас энергообеспечения – 100 кВт‑час Запас жизнеобеспечения – 246 чел.‑час Максимальная скорость – 5 узлов Запас плавучести (с поверхности) – 290 килограммов Сухой вес – 18,6 тонны Длина – 7,8 метра Ширина (с боковыми двигателями) – 3,8 метра Высота – 3 метра Диаметр – 2,1 м Экипаж – 3 человека Выход в верхней части Принцип работы Погружение – балластные цистерны заполняются водой Подъем – выключаются насосы, вода выкачивается Ходовой электродвигатель – питается от аккумуляторов. Скорость движения – 9 км/ч.