23 января 1960 г., произошло знаменательное событие: швейцарский исследователь Жак Пиккар и лейтенант ВМС США Дон Уолш совершили на батискафе «Триест» погружение в самую глубокую область мирового океана (Марианскую впадину Тихого океана) на глубину 10916 м. Это погружение прошло гораздо менее замеченным мировой общественностью, чем первый полет человека в космос, хотя значение его огромно для человечества, так как океан вместо двухмерного стал трёхмерным. А начинались всё так.
Первые глубоководные погружения.
В 1911 г. американский инженер Ганс Гартман на сконструированной им глубоководной стальной клепаной камере цилиндрической формы (гидростате) опустился в Средиземном море к востоку от Гибралтарского пролива на глубину 458 м. Камера, рассчитанная на одного человека, опускалась с судна на стальном тросе. Она имела специальный прибор, приспособленный для поглощения углекислого газа при дыхании человека, и электроосвещение от батарей в 12 В. Для наблюдений в стенке гидростата был иллюминатор, телефон в гидростате отсутствовал. Чертёж гидростата Гартмана показан на рис.1. Этот чертёж взят из патента США №1715978 «Аппаратура для подводных исследований», который был выдан Гартману 4 июня 1929г.
В 1923 г. в СССР Экспедицией подводных работ особого назначения (ЭПРОН) по проекту инженера Е.Г. Даниленко был изготовлен гидростат (рис.2), с помощью которого был найден английский военный корабль «Чёрный принц», затонувший в Балаклавской бухте Черного моря во время Крымской войны 1853-1856 гг. С помощью этого же гидростата в 1931 г. в Финском заливе Балтийского моря была найдена канонерская лодка «Русалка», затонувшая в 1893 г. при переходе из Таллина в Хельсинки.
Появление идеи создания батисферы (бати – глубоко, сфера – шар) относится к 1927-1928 гг., когда профессор Вильям Биб, руководитель отдела тропических исследований Нью-йоркского зоологического общества, начал разрабатывать проекты глубоководных аппаратов для исследования жизни на больших глубинах морей и океанов. Эта идея была основана на том, что способность любого сосуда противостоять давлению или иными словами его прочность, зависит не только от толщины его стенок, но и от формы сосуда. Сосуды с плоскими стенками при большом давлении оказываются самыми непрочными, сосуды цилиндрические - значительно прочнее, а самые прочные сферические.
В 1929 г. молодой американский инженер Отис Бартон спроектировал батисферу и совместно с Бибом её построили – стальной литой шар диаметром в 144 см с толщиной стенки 3,2 см и общим весом 2430 кг. Батисферу назвали «Век прогресса» и построена она была за личные средства Бартона.
В 1930 г. они опустились в батисфере на глубину 240 м. в Атлантическом океане у Бермудских островов. После ряда усовершенствований батисферы 15 августа 1934 г. Биби и Бартон (рис.3) совершили своё известное погружение там же на глубину 923 м. Общее давление воды на батисферу на этой глубине составляло 7016 т. Батисфера была снабжена телефоном и мощным прожектором. Для подачи в батисферу электроэнергии и для связи с судном имелся единый кабель, состоящий из четырёх проводов – двух электрических и двух телефонных. Наружный диаметр кабеля вместе с резиновой изоляцией был равен 28 мм. Чтобы предохранить кабель от разрыва под действием собственного веса, его пришлось привязать к тросу, несущему батисферу. Атмосфера внутри батисферы очищалась при помощи вентилятора, который прогонял воздух через кассеты с порошком хлорида кальция для удаления углекислого газа. А дозированные порции кислорода поступали от двух баллонов, ёмкостью по 600 л. Трос, на котором опускали батисферу, имел длину только 1067 м, что и ограничивало глубину погружения.
Несмотря на тщательную подготовку, опускание батисферы все же было сопряжено со значительным риском. Дело в том, что при волнении океана в тросе возникают дополнительные динамические напряжения, кроме того, на тросе, даже при слабом волнении, могут появиться петли, которые при затягивании могут привести к надлому или обрыву отдельных его проволок. Батисферы и гидростаты принесли огромную пользу в изучении морских глубин и пионеры этих погружений заслужено являются героями.
Однако полная зависимость гидростата и батисферы от корабля, с которого они погружались, вечная угроза потопления аппарата вместе с людьми, необходимость опускать вместе с ним трос заставили исследователей искать принципиально новое решение вопроса о глубоководных погружениях. Эта проблема была решена швейцарским ученым Огюстом Пиккаром (Auguste Antoine Piccard).
Огюст Пиккар и его стратостат FNRS-1.
Пиккар