В 1911 г. американец Ганс Гартман решил, что для выполнения поиска и осмотра под водой водолазу не нужны неуклюжие стальные руки и ноги, и создал первый в мире аппарат, названный гидростатом, — стальной клепаный цилиндр с иллюминаторами и люком с прочной крышкой. Как и всякий гидростат, он опускался под воду на прочном стальном канате, имел замкнутую систему обеспечения и светильники на аккумуляторах. Впоследствии гидростаты снабдили кабель-тросами для передачи энергии и связи. Балластная цистерна и отделяющийся груз обеспечили гидростатам возможность самостоятельно всплывать при запутывании кабель-троса.

Близ Монако Гартман погрузился на глубину 640 м, открыв эру привязных аппаратов. Подобная глубина в то время никем не была достигнута.

Идею Гартмана развил российский инженер Е.Г. Даниленко. В 1923 г., по заданию ЭПРОНа он сконструировал и построил на одном из московских заводов гидростат на трех человек (рис. 53). Аппарат был рассчитан на глубину 120 м и имел систему жизнеобеспечения, телефон, светильники и выдвигающиеся манипуляторы для работ за бортом. С помощью гидростата Даниленко был найден легендарный «Принц» (названный в народе «Черным принцем»), был накоплен уникальный опыт применения подобных аппаратов для поиска и осмотра затонувших объектов. Именно из этого гидростата основоположник геологии моря Мария Васильевна Кленова впервые наблюдала дно моря и работу дистанционной трубки для взятия проб грунта, положив начало регулярным исследованиям из подводных аппаратов.

При всех своих достоинствах гидростат Даниленко имел большой недостаток — был слишком тяжел и требовал специального спуско-подъемного устройства. Поэтому одному из инженеров ЭПРОНа А.З. Каплановскому поручили изготовить новый аппарат, пригодный для размещения на обычных судах и рассчитанный на большие глубины. Талантливый конструктор блестяще справился с поставленной задачей. В 1927 г. под его руководством был построен гидростат, рассчитанный на одного наблюдателя (рис. 54). С его помощью ЭПРОНом были найдены и обследованы затонувшие суда на Балтийском и Черном морях.

В 1944 г. Каплановский усовершенствовал свою конструкцию. Его новый гидростат ГКС-В (рис. 55) для погружений на глубину до 400 м был создан по заказу аварийно-спасательной службы флота, но использовался и учеными. С помощью ГКС-В были собраны уникальные сведения о жизни рыб, строении и форме косяков. Из ГКС-В были сняты первые в стране научно-популярные кинофильмы об обитателях моря.

Оригинальной последней конструкцией гидростата стал «Север-1», разработанный и построенный в 1960 г. специально для подводных исследований (рис. 56). Аппарат успешно эксплуатировался 20 лет Полярным институтом рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО). На «Севере-1» отработаны методы исследования морей и океанов, он стал предвестником новой науки — гидронавтики [16, 20, 25].

Целую серию гидростатов построили в нашей стране для аварийно-спасательной службы флота. Маленькие и удобные наблюдательные камеры «ПК» и сейчас используются на флоте.

Российские гидростаты, появившиеся как модификация жесткого скафандра для водолаза, положили начало новому направлению подводной техники — подводным аппаратам (ПА).

Истощение органических и минеральных ресурсов на суше потребовало активно искать их в море. Это породило всплеск строительства подводных аппаратов. До 1960 г. это были так или иначе заимствованные у ВМФ и переделанные подводные лодки и гидростаты.

С 1960 г. в нашей стране начинается активное строительство специализированных подводных аппаратов. Военно-морской флот, Академия наук СССР и Министерство рыбного хозяйства проектируют и эксплуатируют их. Военные очень болезненно относятся к информации об их деятельности в этом направлении, а аппараты, построенные для ВМФ, предназначены для выполнения узких, специфических функций. Поэтому мы расскажем об их гражданских аналогах.

Итак, малые подводные лодки, а также подводные автоматы, выполняющие под водой их функции или функции водолазов, называемые в России подводными аппаратами подразделяются на обитаемые и необитаемые, привязные и автономные, по глубине погружения — на подводные аппараты для прибрежных работ (или малых глубин до 100 м), подводные аппараты средних глубин (до 1000 м) и глубоководные (свыше 1000 м).

Аппаратов, способных погружаться на глубину более 1000 м, не так много, они наиболее сложны по конструкции и не строятся большими сериями. Их основное назначение — исследовательские, поисковые и спасательные работы. Эти аппараты — главное средство постижения неизведанного.

Аппараты с глубиной погружения 100-1000 м наиболее многочисленны и разнообразны как по назначению, так и по конструкции. Среди них есть исследовательские, рабочие, спасательные, аппараты с выходом водолазов. Они применяются в различных областях науки и техники, связанных с изучением и освоением шельфа и материкового склона. Среди них появляется все больше специализированных рабочих аппаратов, предназначенных для различных производственных операций: подводного бурения, обслуживания нефтяных скважин, добычи полезных ископаемых.

Аппараты для глубин 100 м и менее не играют большой роли в исследовательской работе, так как на этих глубинах их с успехом заменяют водолазы. Однако туристический бум в прибрежных районах многих стран резко поднял интерес к созданию недорогих и простых в эксплуатации аппаратов для подводных прогулок.

Глубоководные подводные аппараты (ПА) предназначены для погружений на глубины свыше 1000 м. Кроме выполнения спасательных и поисковых задач, на что рассчитаны почти все аппараты независимо от глубины погружения, «глубоководники» — исследователи непознанного [49]. Из иллюминаторов глубоководных ПА ученые впервые увидели новые виды животных. Хрупкие, причудливые беспозвоночные животные, разрушающиеся при соприкосновении с орудием лова, сфотографированы и описаны биологами. Геологи обнаружили и описали интереснейшее явление — так называемые черные курильщики — выходы термальных вод, вокруг которых кипит жизнь на безжизненном дне. Осмотрели подошву материкового склона и абиссальную равнину. Взяли уникальные пробы грунтов в этих зонах моря.

Ниже представлены шесть ПА трех типов: два из них — «Север-2» — позволяют решать прикладные рыбохозяйственные задачи, два «Пайсиса» и два «Мира» работают под эгидой Института океанологии РАН.

«Север-2» [15] построен в 1970 г. для природоохранных, океанографических и археологических исследований на глубинах до 2000 м (рис. 57, 58). При помощи аппарата возможны обнаружения и остропка затонувших объектов. «Север-2» имеет прочный цилиндрический корпус и обтекаемый легкий. Масса 40 т. Несколько движителей позволяют аппарату быстро изменять направление движения как по горизонтали, так и по вертикали, а также эффективно огибать препятствия на грунте. Благодаря специальному устройству аппарат может удерживаться (на ходу и без хода) на постоянном расстоянии от грунта. Экипаж — 5 человек. Выносной пульт управления расположен в носу, в районе иллюминаторов, так, что оператор видит грунт. «Север-2» оборудован гидролокатором и эхолотом, комплексом гидрологической и гидрохимической аппаратуры, позволяющей записывать необходимые параметры непрерывно или с нужной дискретностью.

Доставка аппарата в район работ выполняется судном-носителем «Одиссей». Для «Севера-2» на левом борту судна сделан ангар с раздвижными створками. Мощное спускоподъемное устройство, состоящее из нескольких лебедок и выдвижного моста, управляется системой автоматики и позволяет выносить аппарат за борт и ставить на воду рядом с судном. Чтобы при этом «Одиссей» не кренился, на обоих бортах предусмотрены цистерны, между которыми перекачивается вода. Вокруг ангара расположены помещения для обслуживания аппарата. Здесь все необходимое для зарядки и ремонта аккумуляторов, профилактики и подготовки системы гидравлики, зарядки баллонов сжатым воздухом, настройки системы управления, хранения приборов и запчастей. В остальном «Одиссей» сохранил все, что нужно кораблю науки: 11 лабораторий, океанографические лебедки, научное оборудование, места для большой группы научных сотрудников и гидронавтов.