От «Наутилуса» до батискафа - Латиль Пьер де (лучшие книги без регистрации .TXT) 📗
Вода впускается в балластные цистерны лишь для того, чтобы лодка могла погрузиться под воду на несколько метров ниже поверхности, и, наоборот, выкачивается из этих цистерн, чтобы лодка имела возможность «вынырнуть» на поверхность, когда она уже находится совсем близко от нее. А для маневрирования между несколькими метрами глубины и морским дном подводники пользуются так называемыми рулями глубины, или горизонтальными рулями, этими стальными «плавниками» подводного корабля.
При погружении лодки балластные цистерны заполняются водой ровно настолько, чтобы подлодка находилась под водой в состоянии относительного равновесия, обязательно сохраняя какой-то минимум плавучести. Я подчеркиваю — относительного, — потому что равновесие это все время нарушается в ту или иную сторону.
И если в данный момент достигнуто полное равновесие, то уже минутой позже оно может быть нарушено, потому что плотность воды меняется в зависимости от температуры течений, а металлический корпус лодки, нагреваясь или охлаждаясь, меняет — пусть незаметно для глаз — свой объем. Кроме того, все время меняется и вес подлодки — ведь она непрерывно расходует горючее, провизию, воздух и воду.
Поэтому мы говорим, что подводная лодка находится под водой лишь в состоянии неустойчивого равновесия.
Схема действия рулей глубины на подводной лодке.
Если она способна двигаться в толще вод горизонтально, легко опускаться и сравнительно быстро подниматься, — словом, если она маневренна, то только потому, что она движется, то есть обладает известной скоростью. Управляя этой скоростью с помощью рулей глубины, выполняющих ту же роль, что и плоскости самолета, можно заставить подлодку опускаться и подниматься или плыть по горизонтали.
Таким образом, скорость так же необходима подводной лодке, как нужна она самолету.
Однако для аппарата, имеющего целью научное исследование подводных глубин, скорость скорее недостаток, чем положительное качество. Быстрое движение в толще воды при плохой или, во всяком случае, ограниченной видимости всегда чревато опасностью столкновения с каким-либо препятствием. Подводные лодки поэтому всегда держатся подальше от побережий, подводных скал, обрывов и ущелий, стараются не приближаться к неровному, каменистому дну. Но именно эти-то «закоулки» океана интересуют больше всего океанографов. Как же изучать их на судне, которое лишено возможности двигаться медленно?
Подводная лодка по самому принципу своего устройства неподходящий аппарат для исследования океанских глубин.
Но может ли она, по крайней мере, опускаться на большую глубину? Тоже нет! И вот почему.
Для того чтобы преодолевать сопротивление огромной массы воды, глубинная подводная лодка должна быть снабжена мощным мотором и — соответственно — большим запасом горючего. Следовательно, нам заранее известно, что объем ее должен быть увеличен. Вместе с тем при спуске на большую глубину придется значительно увеличивать и прочность стального корпуса лодки, то есть толщину его стенок. А это влечет за собой такое увеличение веса подлодки, при котором она рискует потерять свою плавучесть (мы уж не говорим о том, что место, где гребной винт подлодки выходит из корпуса наружу, может оказаться уязвимым для ее герметичности при колоссальном давлении на больших глубинах).
Как быть, если какое-нибудь тело, погруженное в воду, весит так много, что теряет свою плавучесть? По закону Архимеда, для обеспечения плавучести этого тела в воде нужно увеличить его объем, то есть вес вытесняемой им воды. Увеличение же объема подлодки влечет за собой новое увеличение веса металлического корпуса.
Итак, чем глубже вы хотите спуститься, тем толще должны быть стенки стального корпуса глубинной подлодки. Но чем толще эти стенки, тем больше вес подлодки. Для того чтобы облегчить ее вес, нужно увеличить объем корпуса. А увеличение этого объема означает новое увеличение веса подлодки.
Практический предел погружения для военных подлодок — 150–200 метров. Рекордная глубина, достигнутая некоторыми из них в последнее время, — 300–350 метров.
Концепция «Наутилуса», легко преодолевающего любые глубины, с научной точки зрения не выдерживает никакой критики. Решение проблемы должно было прийти совсем с другой стороны.
Юношеская мечта одного математика
Миллионы людей читают в детстве «Двадцать тысяч лье под водой» и «Пять недель на воздушном шаре». И в один прекрасный день, когда они уже стали взрослыми, способными сделать почти столько же, сколько герои этих романов, маленькое зернышко мечты, упавшее когда-то в их детское сознание, вдруг начинает расти, раскрывается, расцветает…
Одним из таких юношей был в конце прошлого столетия сын профессора Базельского университета Огюст Пикар, с ранних лет проявивший большие способности к механике и математике.
Огюст Пикар был студентом Политехнической школы в Цюрихе, знаменитого на весь мир учебного заведения, выпускавшего инженеров высокой квалификации. Еще на первом курсе ему попала в руки книга известного немецкого океанолога Карла Куна. Это был рассказ о только что закончившемся кругосветном плавании океанографического судна «Вальдивия». Как всякий человек, достойный этого звания, любознательный молодой студент был потрясен описанием глубинных тралов, извергающих на палубу корабля похожих на сверкающие драгоценности неведомых морских животных.
Это волшебное видение преследовало его всю жизнь.
Нам дважды пришлось слышать, как Огюст Пикар, чьи слова всегда так точны, скупы и холодны, вдруг начинал говорить вдохновенно, поэтично, страстно. Это случалось, когда он вспоминал о книге Карла Куна.
«Во время ночных тралений океанографы были поражены бесчисленными живыми огнями, потоком извергавшимися на палубу из глубинных сетей. То были настоящие фонари, отбрасывавшие во все стороны снопы ярких, разноцветных лучей. Но их мерцающие огни очень скоро переставали сиять, потому что все животные умирали».
Кто, представив себе подобную картину, не загорится желанием увидеть этих необычайных животных в их природной стихии, в глубинах моря?
Для большинства смертных такая мечта, как и многие другие, остается лишь мечтой. У очень немногих она превращается во вполне реальные замыслы и действия.
Огюст Пикар, конечно, мало думал о романтике подводных исследований. Но, поскольку нарисованная Куном волшебная картина ночного улова океанографов стояла перед его глазами, словно мираж, он немедленно проанализировал вопрос как теоретик и продумал — уже как инженер — некий «проект» для его реализации.
Рождение замечательной идеи
О том, что произошло в его уме и что должно было иметь такое большое значение для всего человечества, Пикар рассказывает сам в своей книге «В батискафе на дно морей», к которой мы еще не раз будем возвращаться:
«Для того чтобы наблюдать этих удивительных рыб в их природной, естественной обстановке, существует только один способ: спуститься самим в глубочайшие бездны океанов.
Должно быть, можно, говорил я себе, сконструировать герметическую кабину, способную выдерживать колоссальное глубинное давление, с иллюминаторами, которые дадут возможность ее пассажирам любоваться новым миром, открывающимся перед ними.
Эта кабина должна быть тяжелее воды, подобно тому как гондола аэростата тяжелее воздуха. Затем, для полной аналогии со свободным аэростатом, надо такую кабину подвесить под большим резервуаром, наполненным веществом более легким, чем вода, как оболочка аэростата наполнена газом более легким, чем окружающий его воздух.
Основной принцип батискафа родился на свет».
Когда профессор Пикар рассказал нам об этом — другими словами, конечно, — мы удивились:
— Но разве вы не подумали ни разу — как все те, кто до вас задавался целью спуститься в глубины морей, — об аппарате, подвешенном на тросе?
