Определенный интерес представляет подводная камера, сконструированная в США в 1925 г. и рассчитанная на погружение до глубин 1000 м. Камера представляла собой двухстенный стальной цилиндр диаметром 75 см, под днищем которого находился балласт, удерживаемый электромагнитами. В воде камера могла вращаться вокруг вертикальной оси и наклоняться на небольшой угол для осмотра дна, что осуществлялось с помощью трех гребных винтов. Камера была оборудована приспособлениями для захвата морских организмов, просверливания отверстий в бортах судов и закладывания подъемных крюков. Внутри камеры размещались приборы для определения глубины, компас, электрические грелки, хронометр, фотоаппаратура, термометры для измерения температуры воды, телефон для связи с поверхностью. Экипаж из 2 человек мог находиться в камере под водой в течение 4 ч. Камера использовалась для исследования древних городов Карфагена и Позиллино, а также для отыскания затонувших кораблей. На глубину 1000 м эта камера так и не опускалась.
В 1929 г. американцы Д. Бартон и В. Биб, использовав опыт постройки предыдущей камеры, создали глубоководную камеру, названную ими батисферой[3]. В этой камере отважные исследователи опустились в 1930 г. в Атлантическом океане у Бермудских островов на глубину 240 м.
После значительного числа пробных погружений без людей и введения ряда усовершенствований в конструкцию и оборудование батисферы 15 августа 1934 г. Биб и Бартон совершили свое известное погружение на глубину 923 м. Эта глубина лимитировалась тросом, имевшим длину 1067 м. Следует отметить, что наблюдения, выполненные исследователями во время спуска, сыграли определенную роль для дальнейшего изучения морских глубин.
В 1937 г. в нашей стране под руководством академика Ю. А. Шиманского был спроектирован гидростат, являвшийся крупным научным и техническим достижением для своего времени.
Гидростат, предназначенный для спусков на глубину до 2500 м и рассчитанный на пребывание в нем двух человек в течение 10 ч, был оборудован научно-исследовательскими приборами общим весом 600 кг. Для визуального наблюдения, а также для производства фото- и киносъемок в корпусе гидростата имелись два иллюминатора. Погружение и всплытие гидростата осуществлялось самостоятельно. Для погружения в уравнительную цистерну принималась вода; регулировкой приема воды или ее откачки достигалось погружение или всплытие с желаемой скоростью. При необходимости всплытие гидростата могло быть ускорено отдачей двух твердых грузов весом до 150 кг. Для увеличения скорости погружения к гидростату дополнительно подвешивался груз на тросе длиной около 100 м, который одновременно предохранял камеру от ударов о дно моря или подводные препятствия.
Перемещение гидростата в горизонтальной плоскости осуществлялось с помощью гребного винта, приводимого в действие электрическим мотором мощностью 2 л. с. Скорость горизонтального перемещения составляла около 0,3 м/сек на расстояние до 3 км. Для вращения гидростата вокруг вертикальной оси служил инерционный механизм, состоящий из массивного маховика на вертикальной оси, приводимого во вращение электромотором мощностью 0,4 л. с. со скоростью около 45° в минуту. Вес гидростата составлял 10,5 т; его опускание на глубину 2500 м осуществлялось за 20 мин, а подъем с этой глубины за 10–15 мин.
В течение последних 20 лет гидростаты строились в ряде стран. Так, в 1944 г. в СССР был построен гидростат ГКС-6, автором проекта которого был инженер А. 3. Каплановский. В Японии в 1951 г. был построен гидростат «Куро-Сио», а в Италии в 1957 г. вступил в строй гидростат конструкции Галеацци. Построен был также гидростат и во Франции.
Однако зависимость от корабля-носителя и необходимость опускания на трос-кабеле ограничивают использование гидростатов и батисфер и ставят под сомнение надежность их эксплуатации. Поэтому ученые и конструкторы считают, что ныне назрела необходимость в создании автономных подводных камер.
Проблема конструирования подобной камеры была решена швейцарским ученым Огюстом Пикаром[4]. Субсидируемый Бельгийским национальным фондом научных исследований, Огюст Пикар построил в сентябре 1948 г. батискаф ФНРС-2, способный погружаться на большие глубины.
В 1953 г. в Италии при непосредственном участии Огюста Пикара был построен новый батискаф «Триест», с помощью которого удалось достигнуть глубины 10 911 м.
В последние годы за рубежом проектируются и строятся самые разнообразные подводные камеры, отличающиеся друг от друга по своему назначению и техническим данным. В целях систематизации изложения материала авторы сочли необходимым классифицировать подводные камеры по наиболее существенным признакам (рис. 3):
![]()
Рис. 3. Классификация подводных камер.
А. В зависимости от глубины погружения:
— на подводные камеры больших глубин (глубоководные камеры), погружающиеся на 200 м и более[5];
— на подводные камеры малых глубин, погружающиеся менее чем на 200 м.
Б. В зависимости от обеспечивающего надводного судна — носителя:
— на неавтономные подводные камеры, связанные при погружении (всплытии) и работе с обеспечивающим надводным судном-носителем тросом или трос-кабелем;
— на автономные подводные камеры, которые погружаются, всплывают и передвигаются самостоятельно с помощью собственных энергетических установок.
Автономные подводные камеры по способу погружения и всплытия в свою очередь можно подразделить на три группы:
1-я группа — батискафы, погружение и всплытие которых происходит так же, как у дирижабля. Как известно, для подъема дирижабля отдают груз или отвязывают стропы, соединяющие дирижабль с тяжелым грузом на земле, а для приземления выпускают более легкий, чем воздух, газ из баллона. Точно так же погружаются и всплывают спроектированные на этом принципе подводные камеры: сначала выпускают более легкую, чем вода, жидкость из поплавка и камера при этом погружается, а затем для всплытия камеры отдают груз. Однако при проектировании подводных камер должно непременно учитываться давление воды, соответствующее глубине погружения. Отсюда вместо сжимаемого легкого газа в подводных камерах применяется практически несжимаемая жидкость, а сама гондола, где находятся люди, выполняется герметичной, способной выдерживать огромное давление воды.
2-я группа — подводные камеры, погружение и всплытие которых происходит так же, как у вертолета. Для погружения и всплытия камеры служит винт, вращение которого вокруг вертикальной оси создает тягу.
В зависимости от направления тяги подводная камера либо всплывает, либо погружается. Так как подобные камеры обычно рассчитываются на погружение до 5000–7000 м, их называют мезоскафами[6].
3-я группа — подводные камеры, погружение и всплытие которых осуществляется так же, как у обычных подводных лодок, т. е. с помощью заполнения или осушения балластных цистерн. При заполнении цистерн забортной водой подводная камера погружается, а при вытеснении воды из цистерны сжатым воздухом или газом — всплывает.
Подводные камеры, спроектированные на таком принципе погружения и всплытия, обычно называют научно-исследовательскими подводными лодками. Заметим, что продувание балластных цистерн сжатым воздухом или газом рационально лишь на глубинах менее 1500 м. Поэтому часто научно-исследовательские подводные лодки дополнительно к системе продувания балластных цистерн имеют еще вертикально расположенные винты и отдаваемый при необходимости твердый балласт.
Как неавтономные, так и автономные камеры больших и малых глубин могут быть обитаемыми (т. е. с людьми на борту) и необитаемыми. Успехи науки и техники позволяют создавать камеры, которые выполняли бы функции без нахождения в них человека, и такие камеры в настоящее время уже имеются. Тем не менее следует отметить, что большая часть построенных или проектируемых камер выполняется в обитаемом варианте. В дальнейшем, чтобы не затруднять изложения, авторы не станут подразделять камеры на обитаемые или необитаемые, однако при описании конкретных типов камер на это обстоятельство будет специально указываться.
