Мир (глубоководные аппараты). Подводный глубоководный аппарат мир Первое глубоководное разведочное устройство в мире

Глубоководные обитаемые аппараты «Мир-1» и «Мир-2»

Глубоководные обитаемые аппараты «Мир-1» и «Мир-2» были построены в Финляндии на фирме «Раума Репола» по совместному советско-финскому проекту. Строительство аппаратов началось в мае 1985 года и закончилось в ноябре 1987 года. В декабре 1987 г. аппараты были испытаны в Атлантическом океане на глубинах 6170 м и 6120 м соответственно. В течение 20 лет эксплуатации с помощью аппаратов «Мир» выполнялся широкий спектр глубоководных операций. Был проведен большой объем научных исследований в различных районах Мирового океана. Главным направлением исследований было изучение гидротермальных полей на дне океана. Аппараты работали в 20 районах с гидротермальными полями в Тихом, Атлантическом и Северном Ледовитом океанах. Большой объем археологических исследований выполнен на затонувших объектах, таких как «Титаник» (3500 м), «Бисмарк» (4700 м), японская подводная лодка времен Второй мировой войны «I-52» (5400 м) и других. С помощью аппаратов производились глубоководные кино– и видеосъемки для художественных и научно-популярных фильмов. Было выпущено более 10 кинофильмов, наиболее известным из которых является знаменитый «Титаник» Джеймса Камерона.

Особое место в истории «Миров» занимают работы на затонувших атомных подводных лодках «Комсомолец» и «Курск», при обследовании которых решался широкий круг научных и подводно-технических задач. К настоящему моменту каждый из аппаратов «Мир» совершил более 400 погружений, 70 % из которых были совершены на глубины между 3000 и 6000 м. Аппараты показали себя как высоконадежные технические средства, способные решать практически любые задачи в глубинах океана. Однако до настоящего времени аппараты «Мир» никогда не работали под сплошным ледовым покровом. Конечно, решение этой задачи требовало и некоторой модернизации аппаратов, и разработки нового оборудования, которое позволило бы успешно провести такого рода погружения. Прежде чем перейти к изложению материала о погружениях на Северном полюсе, целесообразно рассмотреть вопросы, связанные с конструктивными особенностями «Миров» и с теми инновациями, которые были внедрены для выполнения весьма непростой задачи спуска на дно Северного полюса. Глубоководные обитаемые аппараты многие зарубежные специалисты называют минисубмаринами. Очевидно, это обусловлено некоторым их сходством с большими подводными лодками как по устройству, так и по методу эксплуатации – в режиме свободного плавания под водой без жестких или гибких связей (типа кабелей или тросов) с поверхностью или с судном обеспечения. Безопасность пребывания человека на большой глубине обеспечивает прежде всего прочный корпус; остальные элементы и системы аппарата предназначены для доставки прочного корпуса на заданную глубину, передвижения под водой и возвращения обратно на поверхность. В качестве источника энергии на большинстве современных ГОА используются аккумуляторные батареи. Прочный корпус, отдельные конструктивные элементы и базовые узлы систем объединяются связующей рамой в единую конструкцию, которая закрывается сверху легким корпусом, который обычно изготавливается из стеклопластика и придает аппарату обтекаемую форму. Такова общая конструктивная схема устройства обитаемого аппарата.

Конструкция глубоководного обитаемого аппарата «Мир»

глубина погружения 6000 м

экипаж 3 чел.

скорость 5 узлов

вес 18,6 т

размеры 7,8 х 3,2 х 3,0 м

1 обитаемая сфера

2 легкий корпус

3 балластные сферы

4 манипуляторы

5 выдвижные приборные штанги

6 мощные светильники

7 теле-, фотокамеры на поворотном устройстве

8 опорные лыжи

9 бункер с никелевой дробью (аварийный балласт)

10 боковой двигатель

11 насос высокого давления для откачивания водяного балласта

12 гидравлическая станция с электроприводом

13 боксы с аккумуляторами 120 вольт

14 боксы с аккумуляторы 24 вольта

15 главный двигатель

16 насадка главного двигателя

17 крыло

18 аварийный буй

Из книги А.М.Сагалевича «Глубина». «Научный мир», 2002 г.

Необходимо отметить, что очень часто глубоководные обитаемые аппараты называют батискафами. Однако это неверно. Батискафы были первым поколением автономных обитаемых аппаратов. На батискафах в качестве плавучего материала использовалась легкая жидкость – бензин. Батискаф имел огромный поплавок, в который перед погружением закачивалось до 200 тонн бензина, который в процессе погружения замещался водой и батискаф приобретал отрицательную плавучесть. По окончании работ на дне с батискафа сбрасывался твердый балласт (как правило, стальная дробь), и он начинал всплывать. В глубоководных обитаемых аппаратах в качестве плавучего материала используется твердый плавучий материал синтактик, основой которого являются стеклянные микрошарики, соединенные эпоксидной смолой в единое целое. Синтактик изготавливается в виде блоков, им может придаваться различная форма при отливке. Благодаря применению синтактика ГОА имеют небольшие габариты и вес и могут транспортироваться к месту погружения на борту научно-исследовательских судов. К настоящему моменту в мире имеется всего четыре ГОА, способных погружаться на глубину 6000 м: один во Франции («Наутилус»), один в Японии («Шинкай-6,5») и два в России – «Мир-1» и «Мир-2». Рассмотрим кратко конструкцию аппаратов «Мир». Прочный корпус ГОА «Мир» сделан из стали с высоким содержанием никеля. Две полусферы, изготовленные способом литья и прошедшие механическую обработку, соединены с помощью болтов. Сфера имеет три иллюминатора: центральный, внутренним диаметром 200 мм, и два боковых, диаметром 120 мм. Иллюминаторы обеспечивают хороший обзор при работе под водой. В качестве источника энергии используются никель-кадмиевые аккумуляторы, которые заменили применявшиеся первоначально железо-никелевые. Общий энергетический запас аппарата «Мир» составляет 100 кВт/час. Аппарат имеет три балластные системы.

Система главного балласта состоит из двух емкостей, изготовленных из стеклопластика. Общая их емкость – 1500 литров. При погружении аппарата емкости заполняются водой, благодаря чему его плавучесть становится близкой к нейтральной. Дальнейшая балластировка производится с помощью системы тонкого балласта, которая позволяет регулировать плавучесть в широких пределах, давая возможность погружаться и всплывать со скоростью до 35–40 м/мин и зависать на любом горизонте в толще воды. При всплытии на поверхность емкости системы главного балласта продуваются воздухом, придавая аппарату плавучесть +1500 кг и обеспечивая нормальную ватерлинию на волне. Система тонкой балластировки состоит из трех прочных сфер – двух носовых и одной кормовой – общей емкостью 999 литров. В ходе погружения аппарата в эти сферы принимается вода, которая позволяет регулировать его плавучесть. Для придания аппарату положительной плавучести вода из прочных сфер откачивается с помощью специальных насосов высокого давления.

Таким образом, аппараты «Мир» работают полностью на водяном балласте, в отличие от зарубежных глубоководных аппаратов, которые продолжают частично использовать принципы батискафов, т. е. сброс твердого балласта в виде чугунных чушек или мешков с песком. Насосы высокого давления снабжены гидравлическими приводами. Аппараты имеют три системы гидравлики. Первая, мощностью 15 кВт, управляет основным насосом высокого давления и движительным комплексом аппарата. Энергия аккумуляторных батарей преобразуется с помощью специального инвертора в энергию переменного тока, которым питается электродвигатель – привод гидравлической помпы. Управление насосом высокого давления и движительным комплексом осуществляется через систему клапанов, расположенных снаружи в масляной коробке и управляемых пилотом изнутри обитаемой сферы. Вторая система гидравлики устроена по аналогичной схеме, но имеет меньшую мощность – 5 кВт. Она управляет всеми внешними выдвижными устройствами: манипуляторами, штангами, бункерами и т. д., дифферентным насосом, перекачивающим водяной балласт из носовых сфер в кормовую и обратно, обеспечивая тем самым нужный угол дифферента аппарата. Кроме того, вторая гидравлическая система управляет вторым насосом высокого давления, который используется как аварийный: в случае отказа основного насоса или первой системы гидравлики второй насос позволяет откачать водяной балласт и обеспечить всплытие аппарата на поверхность. Третья система гидравлики аварийная, она дает возможность осуществить сброс некоторых частей аппарата в случае возникновения аварийной ситуации. Приводом гидравлической помпы в этой системе служит электродвигатель постоянного тока, который питается напрямую от основных аккумуляторов аппарата или от аварийной батареи. Необходимо отметить, что сброс отдельных элементов аппарата в случае аварийной ситуации может производиться и от второй системы гидравлики. С аппарата «Мир» могут быть сброшены следующие элементы.

Прежде всего, это выступающие части конструкции (которыми аппарат может зацепиться на дне за тросы, кабели и т. д.): главный и боковые движители; крыло; кисти манипуляторов (в случае если что-то взято в кисть, а механизм ее разжимания не работает); аварийный буй, выходящий после отдачи от аппарата на поверхность на тонком нейлоновом тросике длиной 8000 метров; кроме того, может быть сброшен нижний аккумуляторный бокс основной батареи весом около 1000 кг. На аппаратах «Мир» имеется также система аварийного балласта (выше упомянута как третья балластная). В двух жестких стеклопластиковых контейнерах находится 300 кг никелевой дроби, удерживаемой электромагнитами, снятие напряжения с которых позволяет частично или полностью сбросить дробь и придать аппарату положительную плавучесть. Важной частью аппаратов является движительный комплекс. Главный кормовой движитель мощностью 12 кВт управляет движением в горизонтальной плоскости, обеспечивая повороты аппарата в пределах ±60°. Два боковых движителя мощностью 3,5 кВт каждый имеют поворотное устройство, которое позволяет поворачивать их в вертикальной плоскости в пределах 180°; благодаря этому возможно осуществлять вертикальное перемещение аппарата во время его движения вперед на главном движителе, а также – в горизонтальной плоскости в случае отказа главного движителя. Такое устройство комплекса обеспечивает гибкое управление аппаратом, придавая ему хорошую маневренность, что очень важно при работе у дна в условиях сложного рельефа или на донных объектах сложной конфигурации. Внутри обитаемой сферы во время погружения поддерживаются нормальное атмосферное давление и газовый состав воздуха. Система жизнеобеспечения включает кислородные баллоны с дозаторами, через которые атмосфера внутри сферы пополняется кислородом, и сборник углекислого газа со сменными кассетами, заполненными поглотителем СО 2 (обычно гидрат окиси лития или калия). Вентиляторы постоянно прогоняют воздух через поглотитель углекислого газа, а также через специальный фильтр вредных примесей, заполненный активированным углем и палладием. Таким образом осуществляется очистка атмосферы в кабине. Контроль за содержанием в ней различных компонентов производится с помощью специальных индикаторов, показывающих процентное содержание в атмосфере кислорода, двуокиси и окиси углерода. Имеются также мониторы давления, температуры и влажности внутри кабины. ГОА «Мир» оснащены современными средствами подводной навигации. Она позволяет определять точное положение аппарата под водой относительно донных гидроакустических маяков, постановка и калибровка которых осуществляется с борта судна по данным системы спутниковой навигации. Пилот может наблюдать траекторию движения аппарата под водой на дисплее, что создает несомненные удобства управления им при поисковых операциях, выходе на донные объекты и т. д. Система подводной гидроакустической связи обеспечивает беспроводную голосовую связь с судном на расстоянии до 10 миль. Гидролокационные средства позволяют вести поиск на дне мелких предметов размером до первых десятков сантиметров. Аппараты оборудованы гидрофизическими и гидрохимическими датчиками, специальными устройствами для отбора образцов и другой научной аппаратурой. Два идентичных манипулятора (правый и левый) с семью степенями свободы дают возможность отбирать различные образцы – от весьма хрупких до больших и тяжелых весом около 80 кг. ГОА «Мир» снабжены современной видеоаппаратурой для подводных видеосъемок, а также подводными фотосистемами. Аппараты оборудованы наружным свето– и радиомаяками, которые позволяют обнаруживать их на поверхности после всплытия: система радиопоиска на судне обеспечения принимает сигналы от радиомаяка и указывает направление на точку всплытия аппарата. Погружения на Северном полюсе под сплошной ледовый покров требовали специальной подготовки аппаратов «Мир»: модернизации некоторых систем, разработки нового оборудования, которое обеспечило бы выход ГОА из-под ледовой крыши в небольшую полынью на поверхности океана.

0

Наверное, заслуги глубоководных обитаемых аппаратов «МИР» и одного из их создателей — ученого и Героя России Анатолия Михайловича Сагалевича — нет надобности перечислять. Это и самое большое в истории количество погружений к «Титанику», и беспрецедентные научные открытия новых видов животных, и погружения к «Курску», «Комсомольску», «Бисмарку», и исследования «черных курильщиков»… Этот список можно продолжать очень долго, хватит на целую книгу достижений.

Казалось бы — вот он, готовый повод гордиться достижениями страны. Исследования, открытия — это чудесно, надо продолжать погружаться! Но некоторое непонимание закрадывается в голову, когда узнаешь, что вот уже пятый год эти чудеса техники стоят без дела. Еще больше вопросов возникает, когда начинаешь узнавать их настоящую историю.

Взгляните, например, на этот китайский аппарат под названием «Цзяолун». Он был построен в 2010 году и способен погружаться на глубину 7000 метров. Ничего не напоминает?

ГОА «Цзяолун», глубоководный обитаемый аппарат, способный погружаться на 7000 метров — глубже, чем любой другой в мире

Действительно, он невероятно похож на российские «МИРы». Форма, характеристики и даже окраска. И это неудивительно, ведь именно их конструкция взята за основу, так как ее признали одной из самых совершенных и наиболее удачных. Главным техническим консультантом был никто иной, как Анатолий Михайлович Сагалевич.

Интересно, что в то время, как уникальная и не имеющая аналогов в мире «тандемная» система «МИРов» простаивает без дела вот уже пять лет, китайские чиновники начали в полной мере осознавать всю важность глубоководных исследований, ведь там, на глубине многих тысяч метров, находятся действительно несметные природные богатства. Построив аппарат «Цзяолун», они стали обладателем самого глубоководного аппарата в мире. На исследовательскую программу выделяются сотни миллионов долларов, и это государственные средства. Запущена обширная программа подготовки глубоководных пилотов, престиж профессии которых теперь сопоставим с профессией космонавта. Каждый глубоководный ученый — гордость страны, герой страны. Когда-то так же было в СССР.

Китайские пилоты с гордостью держат китайский флаг перед тестовым погружением «Цзяолун»

Стоит на этом фоне кратко вспомнить историю «МИРов» в современной России. Начиная с 1991 года на государственные деньги не было организовано ни одной масштабной экспедиции. Ни одной. Все научно-исследовательские экспедиции были организованы и финансированы либо частными лицами и компаниями, либо зарубежными организациями.

Вспомнить даже самые известные из них — например, серию погружений на Байкал в 2008-2010 годах. Все три экспедиции были организованы на частные деньги одного из депутатов Госдумы — просто он тоже энтузиаст. На его же (а не государственные) деньги погружался на Байкал в 2009 году и первый человек в государстве.

Владимир Путин во время погружения на Байкал

И стоит вспомнить самую, наверное, известную (и даже историческую), невероятную по своей сложности экспедицию «МИРов» на Северный Полюс — Арктика-2007. Во время нее впервые в истории человечества удалось достичь настоящей точки Северного Полюса, которая находится на глубине более 4000 метров. Когда эта точка была достигнута, на дно был установлен небольшой российский флаг. Конечно, это не было заявкой на владение Россией Северным Полюсом, как многие пытались представить, это был чисто символический акт. Но все-таки повод для гордости, не так ли? И действительно, об этом событии день и ночь вещали все СМИ страны, звучали фанфары, официальные лица не сходили с экранов.

Артур Чилингаров, Анатолий Сагалевич и Владимир Груздев перед историческим погружением

Установка российского флага в точке географического Северного Полюса

А теперь самое интересное. Эта экспедиция «национальной гордости» организовывалась не на государственные деньги. И даже вообще не на российские. Она была финансирована по большей части двумя иностранными гражданами — шведским ученым и филантропом Фредериком Паулсеном и австралийским исследователем Майком МакДауэллом. Наверное, это как если бы полет Юрия Гагарина был оплачен американскими меценатами. Такая вот «духовная скрепа».

Гражданин Швеции Фредерик Паулсен, финансировавший российскую экспедицию Арктика-2007

Подобным образом на иностранном финансировании «МИРы» и смогли продержаться «на плаву» так долго. Все это целиком и полностью личная заслуга Анатолия Михайловича Сагалевича, чей дипломатический талант помог спасать и использовать аппараты «МИР» в течение 20 лет. Но и его возможности не безграничны. Вот уже который год ученый пытается добиться приемлемого финансирования глубоководной программы. Не раз обращался даже к главе государства. В ответ лишь отговорки и бессрочные обещания. А время идет, возможности уходят. «МИРы» должны проходить полный технический осмотр каждые 10 лет. Последний проводился в 2005 году. В 2015 необходим был новый, но он так и не состоялся из-за отсутствия финансирования — теперь «МИРы» в океан могут и не выпустить.
Пилоты тоже не бессмертные. Самому младшему на данный момент уже перевалило за 60 (!) лет. А новых не предвидится, ибо тренировать их не на чем, да и за такую «большую» зарплату кто из молодых согласится посвящать свою жизнь науке?

Вручение Анатолию Сагалевичу звезды Героя России, 2008

В этой ситуации только и остается, что грустно вздохнуть и отправиться помогать туда, где опыт и знания востребованы. Именно поэтому аппарат «Цзяолун» так похож на «МИР» — китайцы невероятно ценят опыт и помощь А. М. Сагалевича в создании аппарата. Сам ученый регулярно посещает различные верфи во многих странах, где строятся новые и новые аппараты — знания специалиста такого класса на вес золота во всем мире. Кроме, однако, России.

Китайские власти поняли, что гонка за исследование больших глубин (так называемых ультраабиссальных) снова набирает обороты. Строительство новых аппаратов планируется в США, Японии и Великобритании. Поэтому китайские чиновники решили не останавливаться на достигнутом — на аппарате «Цзяолун» — и пошли дальше, намного дальше.

В данный момент Научный центр по изучению ультраабиссальной зоны при Шанхайском океанографическом университете занимается разработкой беспрецедентного глубоководного аппарата под названием «Цайхунъюй» — «Гуппи» стоимостью 80 миллионов долларов. Это обитаемый аппарат, который будет способен опускаться на дно Марианской впадины — на глубину более 11000 метров.

ГОА «Цайхунъюй» — «Гуппи», который спустится на дно Марианской впадины в 2019 году

Таких аппаратов за всю историю человечества было всего два — «Триест» в 1953 и «Дипси Челленджер» в 2012. Но что самое главное — это будет не просто батискаф, способный только подниматься и опускаться, как два вышеупомянутых аппарата, это будет полноценный научный аппарат, рассчитанный на экипаж из трех человек и способный выполнять весь спектр научных глубоководных исследований — аналог «МИРов». Начать строительство планируется уже в этом году, а погружение во впадину запланировано на 2019 год. Специально под «Гуппи» уже начато строительство судна-носителя стоимостью 220 миллионов долларов. Можно с уверенностью утверждать, что как только китайцы закончат аппарат и поставят его на судно-носитель, безусловная пальма первенства перейдет к ним.

Одним из соавторов проекта является (как вы уже могли догадаться) Анатолий Михайлович Сагалевич. Он — один из главных технических консультантов и регулярно посещает Шанхай. И что в этой истории самое интересное: Анатолий Михайлович понимает, что данный аппарат — уникальный, обладание таким дает невероятные возможности. Поэтому еще на самых первых стадиях создания «Гуппи» ученый и Герой России обратился к российским официальным лицам с казалось бы более чем отличным предложением — построить совместно с китайцами второй такой же аппарат, но уже с российской стороны. Более того, китайцы сами с интересом поддержали эту идею. Получился бы новый глубоководный «тандем» — аналог «МИРов» — которому уже действительно не было бы равных в мире, это была бы вершина технических достижений. Да и согласитесь, изучать океан с «братским народом Китая» — очень хороший вариант, особенно в нынешних условиях.

Но… (как бы хотелось, чтобы в этом месте не было союза «но»)

Российская сторона отказалась.

Юрий Гагарин в космос не полетит.

Единственное, что остается добавить — строчки из песни А. М. Сагалевича «Баллада об Институте»:

Ведь были раньше времена, когда богатая страна
Нам позволяла плыть в любой конец Земли.
Ну а теперь бюджета нет, все время ищем мы ответ
«Куда пристроить нам большие корабли?»

А есть отличный пароход, пусть он имеет тихий ход,
Но сняв «Титаник», популярным в мире стал.
С него «МИРы» нам надо снять, его в трехлетний фрахт отдать,
Чтобы с туристов он нам денежки качал.

«Зачем ученому оклад? Напишет он и так доклад,
Ведь Ломоносов пил один, но хлебный квас.
В два раза штаты сократить! Науку в бизнес превратить!» —
Пришел из чьей-то канцелярии приказ.

Не глядя на такой подход, мы прорываемся в поход,
И покоряем и Байкал, и Полюса.
Снимаем под водой кино, и вспоминаем Люблино
И продолжаем свято верить в чудеса.

Анатолий Сагалевич — Баллада об Институте

Полищук Максим (

Научно-исследовательских глубоководных обитаемых аппарата (ГОА) для океанологических исследований и спасательных работ. Батискафы имеют глубину погружения до 6 километров.

В настоящее время аппарат «Мир-1» находится в качестве экспоната в калининградском Музее Мирового океана , а «Мир-2» базируется на борту научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш ».

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ К глубинам Байкала. часть 1 (из 2)

✪ Марианская впадина. Погружение на «дно Земли». Джеймс Кэмерон. National geographic 21.11.2016

✪ Тайны глубоководных миров. Мозговой штурм.

✪ Глубоководные аппараты для исследования дна Мирового Океана. Сагалевич А.М.

✪ Подводный аппарат

Субтитры

Общее

Техническое задание на создание аппаратов было подготовлено заведующим Отделом глубоководных обитаемых аппаратов АН СССР , руководителем проекта И. Е. Михальцевым . Основные идеи по конструкции аппарата, устройству его отдельных систем, узлов, элементов, по комплектованию научного и навигационного оборудования принадлежат И. Е. Михальцеву, его заместителю А. М. Сагалевичу и главному инженеру проекта от финской судостроительной компании Саули Руохонену, возглавлявшему группу финских инженеров и техников, принимавших участие в строительстве аппаратов .
Базовый корабль, научно-исследовательское судно «Академик Мстислав Келдыш » построено в 1981 году на финской верфи (фин. ) Hollming в городе Раума . С 1982 года использовалось как судно обеспечения подводных обитаемых аппаратов «Пайсис-VII » и «Пайсис-XI ». В августе-октябре 1987 года было переоборудовано в судно обеспечения для двух обитаемых подводных аппаратов «Мир» . Глубоководные аппараты изготовлены в 1987 году финской компанией (фин. ) Rauma-Repola Oceanics , причём контракт на создание аппаратов был подписан 16 мая 1985 года , а приёмо-сдаточный акт - 17 декабря 1987 года , после успешных испытательных погружений в Ботническом заливе и в Атлантическом океане на максимальную глубину 6170 метров («Мир-1») и на глубину 6120 метров («Мир-2») . Так был создан уникальный глубоководный исследовательский комплекс, объединяющий судно и два ГОА «Мир», оснащённый навигационным оборудованием и научными приборами для проведения широкого комплекса океанологических исследований.
Как НИС «Академик Мстислав Келдыш», так и подводные аппараты находятся под управлением Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН.

Огромное значение для научных исследований имеет рабочая глубина погружения «Миров» - 6000 метров, благодаря чему эти аппараты могут достигать глубин, на которых расположено 98,5 % дна Мирового океана.

История

История «Миров» берёт начало в 1970 году , когда доктор технических наук И. Е. Михальцев сформулировал концепцию незаменимости в новой незнакомой обстановке человека-исследователя, по сравнению с оператором любых программируемых роботов-аппаратов . Работая в должности заведующего Отделом глубоководных обитаемых аппаратов Института океанологии АН СССР, он являлся автором технических заданий и руководителем работ по созданию и испытаниям обитаемых исследовательских аппаратов «Пайсис » с глубиной погружения до 2000 м (1970-1976) и обитаемых аппаратов «Мир» - до 6000 м (1979-1987 гг.) , убедив руководство Академии наук в необходимости выделения средств на постройку одного глубоководного аппарата .

Первые попытки заказать подводные аппараты были неудачны: совместная работа с канадской фирмой в 1980 году столкнулась с рядом технических проблем - не удалось создать камеру для экипажа, выдерживающую 600 бар из титана , и прежде всего политических препятствий: США видели в подобном заказе нарушение КОКОМ договора о запрете экспорта в СССР передовых технологий. В 1982 году Академия наук СССР предложила заказ трём другим возможным изготовителям. Когда шведские и французские предприятия отказались от предложения, осталась фирма Раума-Репола со своим дочерним предприятием Oceanics - Финляндия не подписывала договор о запрете экспорта в СССР передовых технологий. Мирный договор запрещал владение подводными лодками и их строительство, но этот параграф касался только военной техники, а заказанные аппараты были научно-исследовательскими. По свидетельству Пекки Лакселлы, тогдашнего руководителя финской компании, разрешение на экспорт в СССР было получено лишь потому, что чиновники КОКОМ не верили, что из подобной затеи что-либо получится. Когда же стало ясно, что инженерные проблемы решены, то поднялся шум по поводу того, как такие технологии могут быть проданы в СССР и Лакселле пришлось несколько раз посещать Пентагон .

Дипломатический кризис с участием США

Генеральное посольство США в Хельсинки знало о ходе работ над глубоководными камерами на Раума-Репола с самого начала. «У них была всё-таки технически безграмотная группа, которая не смогла оценить проект правильно. Проект дали продолжить - американцы были абсолютно уверены, что отливка сферы из стали не удастся. Все предыдущие сферы сваривали из титана » , - сказал в 2003 году бывший генеральный директор Раума-Репола Тауно Матомяки. «Мы создали предприятие Rauma-Repola Oceanics Oy , - заявил тогда же Тауно Матомяки, - только затем, чтобы пожертвовать этим дочерним предприятием, и не ставить под удар всю компанию, если дело пойдёт плохо». Так и произошло. Дочернее предприятие было создано в 1983, и распущено вскоре после создания Миров в 1987 году. Получив широкую известность, фирма Раума-Репола не получила ожидаемых заказов. Входной билет в новую область оказался слишком дорогим - ЦРУ и Пентагон настояли на том, что все предприятия, которые не придерживаются американских рекомендаций, подлежат банкротству без исключения.

Соединённые Штаты пытались тайно препятствовать экспорту уже готовых аппаратов в СССР. ЦРУ подозревало, что аппараты могут использоваться в территориальных водах США для разведки.

Проектирование и изготовление

Основным и проблемным местом в батискафе является гондола , закреплённая на поплавке. В отличии от воздушного шара, она может быть легче воды, но на практике у глубоководных аппаратов должны быть очень толстые стенки и совсем без поплавка ни один батискаф не обходится. У Триеста поплавок огромный, заполнен бензином, который может вытечь. У Миров поплавок всего 8 кубометров, твёрдый и формирует обтекаемый корпус, который невозможно «потерять».
Изготовление сфер аппаратов, выдерживающих высокое давление, было заслугой инженеров фирмы Репола и применения новой технологии. Это удалось благодаря упорной работе всей конструкторской группы и высокому уровню металлургии. Фирма подписала договор до того, как стала известна окончательная технология, и взяла на себя риск как с технической, так и с торговой точки зрения. На технологию обработки был заявлен, но ещё не утверждён немецкий патент.

Двухметровые сферы экипажа для глубоководных аппаратов должны быть максимально лёгкими, чтобы плотность всего аппарата была близка к единице - плотности воды. Тогда аппаратом можно управлять автономно на любой глубине. На практике это означает, что сфера должна быть сделана из особенно прочного и лёгкого металла. Титан хорош своей низкой плотностью, но его прочность на излом всё же меньше, чем у стали. Поэтому титановые стенки должны быть в два раза толще стальных. Титан также нельзя отлить такими крупными частями, чтобы собрать сферу без применения сварки.

Раума-Репола сразу пошла по пути создания стальной сферы, - у фирмы было подходящие литейное оборудование на предприятии Локомо. В качестве материала была выбрана марагеновая сталь (мараген) , разработанная в 1960-х годах на флоте США, чьё соотношение прочность/плотность на 10 % лучше, чем у титана. Сплав содержит почти треть кобальта , добавки никеля , хрома и титана . Доля титана оказывает решающее значение на ударную вязкость . Подобная сталь обычно используется для создания валов транспортных средств.

В 2004 году оба аппарата прошли полную переборку и испытания глубокой сферы (основной части «Миров») .

Сделка

Проект «Миров» стоимостью в 200 миллионов финских марок был выгодной сделкой как для изготовителя, так и для заказчика, и удался более, чем могли предположить. Проект не привлекал внимания средств массовой информации и практически сохранялся в тайне вплоть до сдачи готовых аппаратов заказчику. Только после этого Раума-Репола обнародовала технические данные. Репутация фирмы, как изготовителя «Миров» и сейчас на высоте. По сведениям Тауно Матомяки, международные концерны заинтересованы в глубоководных аппаратах, способных погружаться на 12 000 метров. Такой аппарат построить технически возможно, политически - нет. Его можно купить, но проблематично продать - США после прокола с «Мирами» тщательно следят за этой областью и все американские глубоководные аппараты принадлежат военному ведомству.
Это предсказание отчасти разрушил Джеймс Камерон , построив в 2012 первый частный батискаф Deepsea Challenger , правда проведя работы в тайне в Австралии.

Конструкция

Корпус

Сферическая гондола аппаратов изготовлена из мартенситовой, сильно легированной стали , с 18 % никеля . Сплав имеет предел текучести - 150 кг на мм² (у титана - около 79 кг/мм²). Производитель: финская фирма «Локомо», входящая в состав концерна «Раума Репола».

Силовая установка

Никель-кадмиевые аккумуляторы 100 кВт·ч.

Размещение экипажа

Экипаж ГОА «Мир» состоит из трех человек: пилота, инженера и ученого-наблюдателя. Наблюдатель и инженер лежат на боковых банкетках, пилот сидит или стоит на коленях в нише перед приборной доской.

Система спасения

Уникальная 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 (примерно 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.

Сравнительная оценка

Использование в кино

Аппараты использовались при съёмках фильмов Джеймса Камерона «Титаник », «Призраки бездны: Титаник » в 1997 году и Экспедиция Бисмарк в 2002 году . Участие в съёмках фильма режиссёра Джеймса Кэмерона «Титаник», премьера которого состоялась в 1997 году, принесло «Мирам» широкую известность. Впоследствии с помощью глубоководных аппаратов «Мир» было создано ещё несколько художественных и научно-популярных фильмов, благодаря которым люди увидели жизнь океанических глубин.

Погружение к затонувшим подлодкам

«Мирами» обследовалась затонувшая подводная лодка «Комсомолец ». В районе гибели АПЛ «Комсомолец» в Норвежском море было проведено семь экспедиций в период 1989-1998 годах , в ходе которых «Миры» совершили 70 погружений на глубину 1700 м. Ежегодные работы позволили оценить общую ситуацию и принять решение о консервации носовой части лодки «Комсомолец» с использованием новейших глубоководных технологий, никогда не применявшихся ранее.

В конце сентября 2000 года аппараты использовались для обследования АПЛ «Курск ». В результате погружений «Миров» была установлена причина гибели атомного подводного крейсера, разработан комплекс мероприятий по ликвидации последствий аварии и принято решение о подъёме судна.

Исследование океана

По оценке конструктора и командиров ГОА «Мир-1» и «Мир-2» И. Е. Михальцева , А. М. Сагалевича и Е. С. Черняева , аппараты «Мир» с рабочей глубиной погружения 6000 м покрывают 98,5 % Мирового океана. С их помощью на дне океана можно исследовать гидротермы (или «чёрные курильщики » - горячие источники на дне океана, располагающиеся в основном в районах срединно-океанических хребтов , на глубине 2-4 км), искать полезные ископаемые и редкоземельные элементы .

С применением ГОА «Мир-1» и «Мир-2» в период по 1991 год проведено 35 экспедиций в Атлантический , Тихий и Индийский океаны .

С помощью подводных аппаратов «Мир» были исследованы гидротермальные источники в районах Срединно-Атлантического хребта . На этих аппаратах 2 августа 2007 года впервые в мире было достигнуто дно Северного Ледовитого океана на Северном полюсе , где был размещён Российский флаг и капсула с посланием будущим поколениям. Аппараты выдержали давление в 430 атмосфер.

Исследование Байкала

С июля 2008 оба аппарата два года работали на озере Байкал . На этом озере они провели свои первые глубоководные погружения в пресной воде. 30 июля 2008 года аппарат «Мир-2» столкнулся с плавучей платформой и получил повреждения левого гребного винта. В 2008 году было осуществлено 53 погружения в средней и южной котловинах озера, в которых приняли участие 72 гидронавта . Были исследованы природа появления на поверхности озера нефтяных пятен, а также животный мир Байкала. Открыто четыре уровня древних «пляжей», означающие что Байкал заполнялся постепенно. На глубине 800 метров были найдены три ящика с патронами времён гражданской войны, 7 патронов были подняты. Премьер-министр России Владимир Путин совершил погружение на дно Байкала на глубоководном аппарате «Мир» 1 августа 2009 года.

Современное состояние

Известные командиры

В культуре

• Аппараты «Мир» являются героями документального фильма Джеймса Кэмерона «Чужие из бездны» 2005 года.

По заказу Министерства торговли и промышленности России началось проектирование батискафа, способного погружаться на глубину одиннадцать тысяч метров, до сих пор не покоренную человечеством.

Ни один существующий сегодня глубоководный аппарат не способен плавать так глубоко - максимальной глубиной для них (российского «Мира» тоже) считается 6.5 тысяч метров.

Этот проект должен быть реализован на протяжении 2009-2016 годов в рамках ой целевой программы «Развитие морской гражданской техники». Согласно подсчетам заказчика, стоимость проекта, в том числе проектирование и разработка обитаемого батискафа, составляет 63 миллиона рублей. Местом базирования этого глубоководного аппарата будет научно-исследовательское судно, создание которого тоже в данное время разрабатывается.

Экипаж батискафа составят 2-3 ученых, максимальная глубина погружения планируется 11 тысяч метров, предельное водоизмещение - 33 тонны. Аппарат будет способен находиться под водой на протяжении трех суток.

Одновременно с заказом на самый глубоководный аппарат Министерство торговли и промышленности РФ разместило заказ на проектирование научно-исследовательского судна, которое будет носителем обитаемого глубоководного аппарата. Экипаж НИС - 80 человек, в трюме судна будет размещен запас горючего и пищи и горючего для ста суточных автономных походов.

В заказе представители Минпрома России отметили, что создание подобного комплекса должно ««утвердить авторитет России в качестве великой морской державы и одновременно лидера в глубоководном судостроении».

В министерстве убеждены, что этот аппарат может быть возведен на верфях, принадлежащих Объединенной судостроительной корпорации. Но в самой ОСК данное высказывание не комментируют, объясняя, что не в курсе происходящего. ТЗ проекта требует, чтобы батискаф был оснащен новейшей навигационной и радиотехнической аппаратурой, надежной и современной системой безопасности. Кроме всего прочего, этот комплекс предоставит возможность значительно увеличить количество программ отечественных научных исследований, позволяя осуществлять самые сложные операции на предельно большой глубине.

— Обитаемые глубоководные аппараты обладают очень широкой областью применения - от сбора информации и проведения различных научных измерений, и до работ, связанных с ликвидацией последствий аварий под водой и прокладкой подводных коммуникационных или технологических систем. Создание батискафа, который сможет погружаться на шесть километров, сегодня стоит в среднем 50 миллионов долларов, а в данном случае речь идет об 11 километрах - сообщил Анатолий Сагалевич, завлабораторией глубоководных аппаратов при институте океанологии Российской академии наук. Он полагает, что перед тем, как приступать к созданию новых глубоководных аппаратов, нужно до конца использовать те, которые имеются.

— Наши «Миры» признаны лучшими аппаратами во всем мире, и все же большой очереди на их использование не заметно, — утверждает ученый. — На содержание судна «Академик Келдыш», являющегося базой для двух аппаратов «Мир», в день уходит 40 тысяч долларов, что составляет 15 миллионов долларов за год. Возможно, в государственном масштабе это не так и много, но если учесть то обстоятельство, что наша лаборатория двадцать лет ищет себе работу самостоятельно, то цифры выглядят не такими уж и маленькими.

В Министерстве торговли и промышленности отмечают, что кроме научного использования, Мировой океан сейчас активно применяется для прокладки в нем нефте- газодобывающих трубопроводов, кабельных трасс и различных платформ, поэтому новый самый глубоководный аппарат без работы точно не останется.

Сегодня только некоторые государства обладают глубоководными аппаратами:

У России имеются «Мир-1» и «Мир-2» (глубина погружения до 6.5 тысяч метров), у Франции - Nautile (6 тысяч метров), у Японии - «Шинкай-6500» (с рекордной глубиной 6527 метров), у Китая - копия «Мира», которая уже прошла испытания на глубине 5 тысяч метров.

Уже имеется аппарат, который может погружаться на 6.5 тысяч метров, что позволит исследовать 98% площади дна Мирового океана. Поэтому создание аппаратов, которые смогут опускаться на 11 тысяч метров - нецелесообразная затея, — сетует Сагалевич. — Люди уже побывали на такой глубине — например, французы в 1960 году опускались на дно Марианской впадины, к тому же ничего заслуживающего внимания, кроме осадочных пород, там не обнаружили.

Ни советская, ни российская промышленность никогда не производили таких аппаратов. Даже «Миры» были построены в Финляндии - компанией Rauma-Repola Oceanics.

— Российское судостроение не в состоянии сегодня построить подобный аппарат, — говорит Алексей Безбородов, гендиректор агентства InfraNews. — Этот корпус - это не просто болванка с иллюминатором, сделанная из титана — это корпус, который может выдерживать колоссальное давление, и построить такой аппарат - не очень большая проблема. Основная проблема заключается в судне, которое должно обеспечивать работу этого аппарата. А такие суда наша промышленность никогда не строила. Даже во времена СССР практически весь отечественный глубоководный флот был заграничным: от «Юрия Гагарина» до «Мстислава Келдыша».

«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».

История По состоянию на 2008 год в составе флота Института Океанологии РАН находятся два глубоководных обитаемых подводных аппарата типа «Мир»: ГОА «МИР-1» и «МИР-2».
Они были построены в Финляндии на фирме «Rauma-Repola» в 1987 году, под научно-техническим руководством ученых и инженеров ИОРАН им. П. П. Ширшова.
Проектирование ГОА было начато в мае 1985 года и закончено постройкой аппаратов в ноябре 1987 года, а уже в декабре 1987 года были проведены заводские глубоководные испытания аппаратов в Атлантическом океане.

Глубина погружения составила 6170 м у «МИР-1» и 6120 м «МИР-2». Судном-носителем ГОА является «Академик Мстислав Келдыш», построенный в 1981 году в Финляндии и переоборудованном в 1987 году в судно обеспечения. С применением ГОА «Мир-1» и «Мир-2» в период 1987 по 1991 год проведено 35 экспедиций в Атлантический, Тихий и Индийский океаны.
Аппараты использовались при съёмках фильмов Джеймса Камерона «Титаник», «Призраки бездны: Титаник» в 1997 году и Экспедиция Бисмарк в 2002 году.
С помощью подводных аппаратов «Мир» были исследованы гидротермальные источники в районах Срединно-Атлантического хребта, также обследовалась затонувшая подводная лодка «Комсомолец». 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».

Как судно «Академик Мстислав Келдыш», так и подводные аппараты принадлежат Институту океанологии им. П. П. Ширшова РАН.

Идея аппаратов и начальный проект были проработаны в АН СССР и КБ «Лазурит». Глубоководные аппараты изготовлены в 1987 финской компанией Rauma Repola. Судно «Академик Мстислав Келдыш» построено в 1981 году на финской верфи Hollming в городе Раума.
На этих аппаратах 2 августа 2007 года впервые в мире было достигнуто дно Северного Ледовитого океана на Северном полюсе, где был размещён Российский флаг и капсула с посланием будущим поколениям. Аппараты выдержали давление в 430 атмосфер.

Конструкция

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.

Система спасения

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.

Сравнительная оценка

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.

Исследование Байкала

С июля 2008 оба аппарата находятся на озере Байкал. На этом озере они провели свои первые глубоководные погружения в пресной воде. Планируется, что экспедиция продолжится и в 2009 году, в течение которого будет выполнено 100 погружений.
30 июля 2008 года аппарат «Мир-2» столкнулся с плавучей платформой и получил повреждения левого гребного винта.
В 2008 году было осуществлено 53 погружения в средней и южной котловинах озера, в которых приняли участие 72 гидронавта. Были исследована природа появления на поверхности озера нефтяных пятен, животный мир.
Открыто четыре уровня древних «пляжей», означающие что Байкал заполнялся постепенно. На глубине 800 метров были найдены три ящика с патронами времён гражданской войны, 7 патронов были подняты.
Премьер-министр России Владимир Путин совершил погружение на дно Байкала на глубоководном аппарате "Мир" 1августа 2009 года.

Известные командиры

Анатолий Сагалевич

Черняев Евгений Сергеевич