Подводный обитаемый аппарат «Пайсис» («Pisces»)

Журнальные публикации о строительстве первого из серии «Пайсис» («Pisces») подводного обитаемого аппарата появились в 1965 году. Предназначался он для спасательных работ, нефтеразведки и осмотра подводных кабелей. До 1978 года канадская компания «Интернэшнл Хайдродайнэмикс» (сокращенно «ХАЙКО») из Ванкувера смогла построить 11 аппаратов «Пайсис». Общим в конструкции аппаратов типа «Пайсис», разработанной Маком. Томсоном, было наличие двух сферических прочных корпусов - обитаемого и приборного.

В 1971 году «Интернэшнл Хайдродайнэмикс» получила заказ на изготовление подводного аппарата «Пайсис-4» для Института океанологии им П. П. Ширшова по специальному техническому заданию. Со стороны СССР контракт заключила Академия Наук. В 1972 году аппарат был построен. В декабре 1971 года под влиянием американской стороны канадские власти вынуждены были аннулировать разрешение на продажу обитаемого подводного аппарата «Пайсис-4», заказанного Академией Наук СССР.

В конце 1972 года «Интернэшнл Хайдродайнэмикс» и швейцарская компания «X. Келлер. А. Г.» договорились о сборке и поставке в СССР подводного аппарата «Пайсис-6» с новой уравнительно-дифферентной системой и двигателями. По предложению «Интернэшнл Хайдродайнэмикс» в комплекте поставки должен быть четырехместный водолазный аппарат «Ариес» с глубиной погружения 360 м. Завершение сборки аппаратов и их передача планировалась в ноябре 1973 года. Но так же, как и «Пайсис-4», «Пайсис-6» не попал к заказчику. «Пайсис-6» был собран в 1976 году и вместе с двумя другими аппаратами — «Мермайд-2» и «Бивер Марк-4» — стал собственностью американской фирмы «Ай Ю Си Груп Вордвайд Андерватер Сервисез», предоставлявшей подводную технику в аренду заинтересованным организациям.

После повторного заказа в мае 1975 года и в марте 1976 года для Института океанологии Академии Наук СССР были построены два аппарата с глубиной погружения 2000 м — «Пайсис-7» и «Пайсис-11». Аппараты имеют по четыре прочные сферы из стали. Обитаемая сфера диаметром 2 м, две носовые диаметром по 0,8 м и кормовая диаметром 1,5 м, соединены общей рамой.

Аппараты предназначались для изучения физических параметров воды, а также геологии, биологии и химии океана. Значительная часть аппаратуры, например, совмещенная с телевидением 24-канальная система сбора и регистрации данных, микропроцессорная система навигации по донным маякам–ответчикам с дисплеем отображения реального движения аппарата и прочее была закуплена дополнительно и смонтирована уже на готовых аппаратах в период их ввода в практику исследований Институтом океанологии. За строительством аппаратов и соблюдением всех требований заказчика наблюдали два ведущих специалиста РАН по подводным исследованиям - профессора И. Михальцев и А. Сагалевич.

Оба аппарата имеют одинаковые технические характеристики. Рабочая глубина погружения 2000 метров. В прочном корпусе – обитаемой сфере с внутренним диаметром 2 метра - размещается экипаж из трех человек: командир подводного аппарата, бортинженер и наблюдатель – научный работник или специалист ив той области, по программе которой совершается погружение. Командир сидит или полулежит в середине. Слева от командира бортинженер, справа – наблюдатель. Перед каждым довольно большой иллюминатор, над которым закреплена подушечка, о которую можно опереться головой.

Система жизнеобеспечения, как и на большинстве зарубежных аппаратов, включает в себя баллоны с кислородом, дозаторы – расходомеры, патроны для поглощения углекислого газа и газоанализаторы.

Верхняя, усиленная часть рамы служит для подъема аппарата, а нижняя опирается на широкие лыжи. Сама рама собрана из труб и заполнена маслом. Малые — уравнительно-дифферентные сферы заполняются водой и освобождаются от нее при помощи насоса высокого давления. Под легким стеклопластиковым корпусом расположены цистерны главного балласта. В верхних частях цистерн установлены клапаны вентиляции. Продуваются ЦГБ воздухом, закачанным в десять баллонов. Для увеличения плавучести аппарата свободные внутренние объемы заполнены синтактиком. Два бортовых погружных электродвигателя постоянного тока находятся в маслозаполненных гондолах, трехлопастные винты защищены насадками. Скорость аппаратов под водой составляет 2 узла. Мотогондолы могут разворачиваться вокруг горизонтальной оси в пределах 120 гр., таким образом, движители могут использоваться или в качестве маршевых, или в качестве вертикальных. Источники электроэнергии — свинцово-кислотные аккумуляторы в двух стеклопластиковых боксах, заполненных маслом. Аккумуляторные боксы имеют общую с рамой систему компенсации забортного давления. От батареи 120 В через распределительные щиты прочного корпуса питаются ходовые двигатели, электродвигатели насоса балластной системы, дифферентного насоса и силового блока гидравлики, несколько наружных светильников общей мощностью 2,5 кВт и электромагнитные клапаны управления гидравликой. Батареи 24 и 12 В обеспечивают питание навигационной, научной и связной аппаратуры. Система гидравлики состоит из насосной станции, коробок клапанов основных и дополнительных потребителей, манометра и компенсатора. К основным потребителям относятся: манипулятор с семью (шестью?) степенями свободы - копирует движение человеческой руки, благодаря ему гидронавты поднимают и складывают в специальный бункер образцы, с помощью прикрепленного к нему сачка захватывают образцы флоры и фауны; грабер с тремя степенями свободы - малоподвижный, но мощный манипулятор, может быть использован для установки на нем бурильного устройства для взятия проб грунта или для подъема предметов до 100 кг.

При пилотировании аппарата типа «Пайсис» используют совместно двигатели, которые позволяют перемещать подводный аппарат в любом направлении и систему балласта при перемещении по вертикали. Система водяного балласта незаменима при работе над илистым дном или склонах, так как струя от двигателя поднимает ил, что ухудшает видимость и делает плавание небезопасным.

В аварийном режиме предусмотрен сброс двигателей, аварийного груза весом 180 кг, захвата манипулятора, аварийного буя и маневрового балласта. Система жизнеобеспечения рассчитана на 72 часа, если в экипаже трое, и состоит из вентилятора, прогоняющего воздух через кассеты с поглотителем и баллоны с кислородом. Навигационная гидроакустическая позиционная система позволяет определить местоположение аппарата относительно установленных на дне маяков. После опроса и приема ответов от маяков бортовая ЭВМ рассчитывает точку положения аппарата.

На аппаратах типа «Пайсис» была опробована спасательная система, внедренная на аппаратах МИР-1 и МИР-2. Эта система представляет собой сочетание небольшого буя, к которому закреплен легкий кевларовый трос, имеющий длину 7000 м, намотанный на барабан, аналогичный безинерционной спиннинговой катушке. Вся система установлена под легким корпусом аппарата и управляется изнутри обитаемой сферы экипажем: буй выпускается и несет за собой трос. При появлении буя с радиопередатчиком и маячком на поверхности, он вытаскивается на палубу судна обеспечения. На основной трос, как на направляющую, одевается половина устройства "автосцепки", на котором закреплен другой трос, длиной 6500 м, рассчитанный на усилие около десяти тонн. При подходе половины автосцепки к аппарату она замыкается со своей половиной и аварийный аппарат поднимается лебедкой судна обеспечения. Это устройство, к счастью, никогда не приходилось применять, однако оно успешно было испытано на глубине около 1000 метров.

После постройки, сдачи и приемки аппараты типа «Пайсис» сначала были доставлены к Черному морю в Южное отделение Института океанологии Академии Наук. Первые серьезные испытания начались в 1977 году, когда на борту транспортного самолета их перевезли в Иркутск и затем в Листвянку, на берег озера Байкал. Комплексная геолого-геофизическая Байкальская экспедиция была организована Институтом океанологии, главным инициатором подводных исследований стал выдающийся русский ученый-геолог Лев Павлович Зоненшайн. Оборудованный А-рамой 600-тонный теплоход «Балхаш» и баржа Р-92 с установленным на ее борту краном стали носителями подводных аппаратов. Для того чтобы компенсировать потерю плавучести в пресной воде, пришлось снять с аппаратов часть навесного оборудования и установить дополнительные блоки плавучести. На полигоне в районе Листвянки и Больших Котов было выполнено 25 научных и 17 технических погружений с целью изучения подводных склонов, проведения геоморфологической и магнитной съемки, измерения теплового потока, подводного фотографирования и проверки работоспособности систем аппаратов.

Аппараты типа «Пайсис» участвовали во многих экспедициях Института океанологии. Научно-исследовательские суда «Академик Курчатов», «Дмитрий Менделеев» и «Академик Мстислав Келдыш» стали носителями аппаратов. На первых двух судах для спуска и подъема аппаратов были установлены поворотные кран-балки, а на «Академик Мстислав Келдыш» — гидравлический кран.

Срок службы российских аппаратов типа «Пайсис» подошел к концу. Один из аппаратов выставлен в качестве экспоната в Калининградском музее, другой находится в береговом ангаре и вряд ли уже выйдет в море.