Подводный полет: субмарина

Подводный полет: субмарина

До сих пор люди исследовали океан, погружаясь в его глубины на субмаринах, поддерживаемых, подобно дирижаблям, равновесием силы тяжести и силы Архимеда. Грэм Хоукс намерен изменить эту ситуацию с помощью своего подводного самолета.

Десять утра — довольно позднее время для нашей операции. В последние два дня я на рассвете уже гулял по пирсу, любуясь утренним туманом над заливом Монтерей. Экипаж тем временем сдвигал складной навес, обнажая крылатую подводную лодку. Начиналась подготовка к погружению. Но теперь вся кропотливая работа по обкатке и наладке уже закончена. При первом погружении Грэм Хоукс, создатель субмарины, и пилот-стажер Ли Бехел по недосмотру уже испытали ее маневренность в чаще бурых водорослей. В тот раз из объятий морской растительности лодку вызволил страхующий водолаз. Потом над моделью намеренно «издевались», выясняя, где лежат пределы ее остойчивости, выделывали почти вертикальные пике и бочки с вращением на 90 градусов. Итог — разбитый винт и поломанное перо руля. «Нашей задачей было обнаружить все слабые места, и мы это сделали, — сказал Хоукс, заменяя в руле пластиковые узлы на более прочные металлические. — Это хорошая новость».

Чтобы получить новые лопасти для винта, Хоуксу пришлось проделать путь примерно в 400 км — от Монтерея, штат Калифорния, до своей мастерской к северу от Сан-Франциско и обратно. Вернулся он только к трем часам ночи. Но я не возражал: сегодня моя очередь управлять лодкой, поэтому хочется, чтоб там все было в полном порядке.

Грэм Хоукс на своем предприятии Hawkes Ocean Technology в Ричмонде, штат Калифорния. Super Falcon — первая крылатая подводная лодка, полностью готовая к производству.

Как и Бехел, я оказался здесь, в Монтерее, на пирсе береговой охраны, потому что записался в «летную школу» — на курсы, где учат «летать» под водой на субмарине Super Falcon. Правда, у Бехела «налетано» чуть больше часов, чем у меня: еще на военной службе он пилотировал истребители F-4 Phantom. Super Falcon и Phantom похожи основными чертами конструкции. Оба узкие и длинные, с заостренными носами. У лодки большие стабилизаторы и двойной киль, а над кокпитом расположены два акриловых полусферических фонаря. Крылья у нее имеют обратный профиль, так что привычное понятие «подъемной силы» здесь поставлено с ног на голову, и лодка буквально летает под водой, хоть и не совсем так, как самолет. Если обычные субмарины удерживаются под водой благодаря балласту, Super Falcon заглубляется из-за того, что поток воды создает разное давление на верхней и нижней поверхностях крыльев. Лодка обходится без балласта, у нее положительная плавучесть, что повышает безопасность. Если двигатель заглушить, судно само по себе поднимется на поверхность.

Сразу после ремонта субмарины ребята цепляют специально построенный под нее трейлер к фаркопу джипа, и я забираюсь в задний кокпит. Хоукс проверяет вместе со мной все системы управления и жизнеобеспечения, а потом залезает в кокпит передо мной. Над головой опускается фонарь, и все звуки окружающего мира стихают, слышно только болтовню Хоукса и руководителя погружения Дирка Розена по интеркому. Легкий толчок, машина начинает сдавать задним ходом, и лодка спускается на воду.

Зов глубин

В области исследований морских глубин Грэм Хоукс — такая же значительная фигура, как и Берт Рутан в частной космонавтике. Оба — неугомонные новаторы, бросающие вызов устоявшимся представлениям и берущиеся изобретать там, где, казалось бы, все уже придумано. Хоукс начал свой путь в 1960-е годы как гражданский морской инженер, разрабатывавший подводные аппараты для британского спецназа. Потом он лет двадцать конструировал подводные лодки для ученых и нефтяников. Некоторые из его аппаратов вы наверняка видели в кино: например, Хоукс лично пилотировал субмарину Mantis в одном из фильмов «Бондианы» — «Только для ваших глаз» (For Your Eyes Only, 1981), а два его аппарата Deep Rover Джеймс Кэмерон использовал в своем документальном фильме Aliens of the Deep.

Однако уже когда на воду спускали первый Deep Rover, Хоукс испытывал смутную неудовлетворенность. «Помнится, я сидел на скале в бухте Галифакс, — рассказывает он, — и думал, что все это можно сделать гораздо лучше». В течение всего прошлого века мы наблюдали стремительное развитие авиации, восхищались все более маневренными аппаратами, летающими на сверхзвуковых скоростях. Эволюция подводных аппаратов, напротив, шла крайне медленно. В результате нынешние субмарины напоминают не столько подводные самолеты, сколько старомодные аэростаты, пробирающиеся в океанских глубинах со скоростью медузы.

Хоукс решил вплотную заняться проблемой передвижения под водой и создать такой подводный аппарат, который был бы доступен всем — от туристов до океанологов. Для того, чтобы свободно парить под водой, нужны крылья. Поэтому первым шагом Хоукса стало основание компании Hawkes Ocean Technologies (HOT) — независимой лаборатории-мастерской для разработки семейства крылатых субмарин, получивших название Deep Flight («Глубокий полет»). Производственно-исследовательские мощности компании разместили в одной из марин в Ричмонде, штат Калифорния, и вскоре со стапелей сошли первые прототипы.

Лодка Super Falcon уже четвертая в серии. История появления этой конструкции восходит к одной из самых дерзких подводных исследовательских экспедиций в современной истории. В 2005 году Хоукс вместе с искателем приключений Стивом Фоссетом решил создать подводный аппарат, который мог бы совершить автономное погружение в так называемой Бездне Челленджера (Challenger Deep, самая глубокая точка Марианской впадины, Тихий океан), на глубину 11 км. Стив согласился профинансировать строительство подводной лодки Deep Flight Challenger: он собирался поставить мировой рекорд в одиночных погружениях. Однако через два года Фоссет погиб в авиакатастрофе над Невадой в своем одномоторном Bellanca Super Decathlon. После его гибели права на Challenger перешли к наследникам, но результаты работы, технические решения остались в распоряжении компании HOT.

Затем у Хоукса появилась возможность еще раз проверить свои идеи. Он уже приступил к строительству собственной лодки Super Falcon, когда Том Перкинс, хозяин венчурной фирмы, заказал ему подводный аппарат, который можно было бы спускать прямо с борта его яхты Maltese Falcon — одного из самых больших парусных прогулочных судов в мире. Один экземпляр из серии Super Falcon был передан Перкинсу в ноябре 2008 года, второй Хоукс оставил у себя. По сравнению с аппаратом Challenger новые лодки имели два важнейших отличия. Во‑первых, в них были предусмотрены два сидячих места (в первой модели было только одно лежачее); во‑вторых, Challenger строился для покорения немыслимых глубин и потому имел огромный запас прочности, а новые лодки стали делать из недорогого и технологичного композита Sea Glass 11, разработанного здесь же. Super Falcon выдерживает погружение на глубину до 300 м, хотя следующие модели можно будет рассчитать под любую необходимую глубину, и планы по строительству таких аппаратов уже есть.

Лодка оборудована такими же рукоятками управления, какие бывают на пультах электронных игрушек. С их помощью можно задавать тангаж, крен и курса. Показания приборов систем навигации и жизнеобеспечения проецируются прямо на стекло фонаря. Обычные подводные лодки для противостояния давлению водяного столба имеют жесткие сферические или цилиндрические корпуса. В лодке Super Falcon использован особый стекловолоконный композит, из которого отформована капсула, защищающая человеческое тело. Комплект крыльев с «перевернутым» профилем позволяет лодке «летать» под водой и погружаться без балласта. Когда лодка на суше, для упрощения транспортировки крылья можно сложить. Источник энергии — 24 четырехвольтовые литий-фосфатные батареи. Они приводят в движение семисильный электромотор, который крутит винт диаметром 60 см, создавая тягу в 230 кгс (2300 Н).

Испытательный полет

Внутри субмарины оказалось тесновато, но вполне комфортно. Сидеть можно, откинувшись на спинку кресла. В ногах закреплен уловитель углекислого газа, рядом с правым плечом — клапан подачи кислорода. Это все, что необходимо, чтобы воздух в герметичном корпусе был пригоден для дыхания. Управлять аппаратом можно с любого из двух мест: рядом с креслом имеется полный комплект рычагов — под левой рукой расположена ручка управления тягой двигателя, под правой — крошечный джойстик, как у игрушечной модельки с дистанционным управлением. Сейчас приоритет отдан приборам Хоукса. Мы начинаем погружение. Постепенно исчезают яхты с отдыхающими, уже не видно волн, под водой царит покой, и поначалу кажется, будто лодка неподвижна.

Хоукс объясняет мне, как считывать показания, которые проецируются прямо на стекло фонаря, в том числе и гирогоризонт — такой же, как у самолета. Потом пилот переключает управление на меня. Управлять подлодкой с помощью джойстика столь же просто, как в обычной компьютерной игре, однако ориентироваться в сумраке океана посложнее, и Хоукс предупреждает, что меня слегка ведет вправо. Я выправляю курс, а потом плавно возвращаюсь на поверхность. Затем Хоукс снова берет управление на себя — и о неторопливом плескании в морской водичке приходится сразу забыть. Мы ныряем в такое пике, что мне становится не по себе. Вода вокруг из голубой превращается сначала в зеленую, а потом в коричневую, когда мы доходим до глубины 15 м.

Лодка Super Falcon имеет дальность хода 50 км, а аккумуляторов без подзарядки хватает на пять часов работы. Предел скорости — около 20 км/ч. По обычным «надводным» меркам это немного, но, если сравнивать с другими подлодками, субмарина — настоящий спорткар. На ней можно выпрыгивать из воды, подобно дельфину, закладывать крутые виражи, глиссировать и даже, как утверждает Хоукс, выполнять настоящую бочку.

Super Falcon способна двигаться в воде как морские животные, не отставая от них ни на шаг, что делает модель незаменимой для научных исследований или экотуризма. «Ни у кого еще не было такой резвой субмарины, — говорит Джон Маккоскер, руководитель отделения морской биологии Калифорнийской академии наук. — Если бы мы могли использовать Super Falcon для преследования белых акул, то сумели бы лучше понять стиль их охоты, разглядеть, как они, прежде чем напасть, преследуют свою жертву. Кроме того, есть такие поведенческие стереотипы, о которых не узнаешь, пока не окажешься бок о бок с этими существами».

Впрочем, для того чтобы подобраться на лодке вплотную к обитателям моря, одной скорости недостаточно. Хоукс работает над тем, чтобы свести к минимуму распространяемое субмариной электромагнитное поле, поскольку акулы, к примеру, обладают особыми рецепторами, позволяющими фиксировать поле любой силы. Кроме того, нужно приглушить шум электромотора и излучать меньше света.

Яркие прожекторы, которые используют на обычных субмаринах, необходимы для проведения многих подводных работ, но они распугивают всех морских животных. «Наши фонари обладают убийственной силой, — говорит Хоукс. — С ними если что и увидишь, то только оглушенных и ослепленных существ».

Под конец разработчики планируют оснастить Super Falcon полным комплектом современных электронных устройств: сонаром для выявления препятствий, гидрофонами, которые позволят слышать морских животных и суда, чтобы не всплыть под их винтами. Потребуются также камеры, способные работать при слабом освещении. На крыльях подлодки уже сейчас установлены лазеры, которые предупреждают пилота об опасности за десятки метров. В будущем на такие лодки можно будет поставить дополнительные движители, позволяющие зависнуть на месте, а также роботизированный манипулятор для сбора образцов со дна.

Когда мы замерли в темной глубине, я попробовал пощелкать тумблерами включения лазеров, однако Хоукс сказал, что аккумуляторы уже на исходе. «Выключи рубильник и держись! Взлетаем!» — предупредил он, и мы устремились к поверхности. Неожиданно лодка вырвалась на солнечный свет, выпрыгнув из воды на треть корпуса. Не успел я перевести дух, как услышал по рации голос Розена. Он сообщал, что в нашем районе находится несколько яхт, и советовал возвращаться на базу. Но Хоукс торопиться не захотел: «Мы сейчас нырнем еще разок». Возразить было нечего, ведь в конце концов эта игрушка принадлежит ему.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№1, Январь 2010).
Комментарии

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь,
чтобы оставлять комментарии.