Алюмінаут

«Алюмінаут» (англ. Aluminaut) — перший у світі пілотований підводний апарат (ППА англ. Human Occupied Vehicles, HOV), виготовлений з алюмінію, призначений для досліджень на великих глибинах.

Reynolds Metals Company була одним із перших розробників і виробників алюмінієвих виробів, зокрема алюмінієвих автобусів та інших транспортних засобів із цього матеріалу.^[1]

Компанія спроєктувала та побудувала «Алюмінаут» як експериментальний апарат. Концепцію алюмінієвого підводного човна в Reynolds розробили ще під час Другої світової війни — у 1942 році. Її автором був виконавчий віцепрезидент Джуліан «Луїс» Рейнольдс (англ. Julian Louis Reynolds), син засновника компанії. До війни він очолював підрозділ із виробництва алюмінієвої фольги, який забезпечував близько 65 % продажів компанії.^[2]

У 1964 році Reynolds доручила підрозділу Electric Boat Division корпорації General Dynamics у місті Ґротон (штат Коннектикут) побудувати перший у світі алюмінієвий підводний апарат. Його експлуатацією займалася дочірня компанія Reynolds Submarine Services Corporation, розташована в Маямі (штат Флорида). Порівняно з іншими глибоководними апаратами, «Алюмінаут» вирізнявся більшими розмірами.

Вперше на воду «Алюмінаут» спустили 1 вересня 1964 року. Ходові випробування розпочалися в протоці Лонг-Айленд, під час яких апарат продемонстрував високу остійність і маневровість. Згодом його перевезли до Маямі, де випробовували забортні системи, камери, освітлювальні прилади та гідролокатори.^[3]

У вересні 1964 року журнал Time повідомив про унікальні характеристики апарата, зазначивши, що його корпус завдовжки 16 м (51 фут) складається з 11 кованих циліндрів. Завдяки тому, що відношення міцності до маси алюмінію перевищує аналогічне у сталі, 170-міліметровий (6,5-дюймовий) корпус «Алюмінаута» міг витримувати тиск до 52 МПа на максимальній глибині занурення — 5 200 м (17 000 футів).^[4]

Маса пілотованого підводного апарата становила 81 т, тому до району проведення робіт його доставляли буксиром.^[5]

«Алюмінаут» невдовзі після введення в експлуатацію взяв участь в операції, пов’язаній з одним із найсерйозніших інцидентів холодної війни.

17 січня 1966 року над Середземним морем, поблизу селища Паломарес (Іспанія), під час дозаправлення у повітрі зіткнулися стратегічний бомбардувальник B-52 і літак-заправник KC-135. Військово-повітряних сил США. Унаслідок катастрофи загинули семеро членів екіпажів обох літаків. Під час падіння було втрачено чотири термоядерні бомби потужністю 1,45 мегатонни кожна. Три з них упали на суходіл і були швидко знайдені, а четверта — впала у море, де її місцезнаходження спочатку встановити не вдалося.^[6]

ВМС США відреагували на інцидент, направивши до узбережжя Іспанії пошуково-рятувальну групу чисельністю 2 200 осіб і 18 кораблів під командуванням адмірала Вільяма С. «Дикого Білла» Геста.

Окрім військових суден, до операції були залучені цивільні пілотовані підводні апарати «Алюмінаут» і "Алвін", а також інше спеціалізоване обладнання.

Прибувши на місце події, «Алюмінаут» і «Алвін» проводили обстеження морського дна, щоб виявити та підняти затонулу водневу бомбу. Пошукові роботи тривали вісімдесят днів, що спричинило напруження у відносинах між США та Іспанією і дало радянській пресі, за словами журналу Time, «багатий урожай антиамериканських насмішок».^[7]

Бомбу врешті-решт виявив апарат «Алвін» — вона лежала на глибині близько 910 метрів (3 000 футів). 7 квітня 1966 року боєприпас був успішно піднятий на поверхню у непошкодженому стані.^[7][6].

Адмірал Гест дозволив зробити фотографії знайденої бомби для засобів масової інформації, надавши світу перший публічний погляд на термоядерну зброю, розміщену на кормі рятувального корабля підводних човнів USS Petrel.^[7]

Хоча обидва апарати були введені в експлуатацію у 1964 році, менший «Алвін» мав значно довший термін служби. Станом на 2023 рік він продовжував перебувати в активній експлуатації під керуванням Woods Hole Oceanographic Institution.^[8] Водночас «Алюмінаут» відіграв вирішальну роль у порятунку «Алвіна» у 1969 році.

16 жовтня 1968 року, під час занурення № 308, обірвалися троси кріплення колиски, і «Алвін» із відкритим люком зісковзнув у воду. Пілот і два спостерігачі встигли швидко покинути апарат перед тим, як він затонув на глибині 1 524 м (5 000 футів). Несприятливі погодні умови та відсутність належного обладнання для підйому унеможливили проведення рятувальної операції до кінця року.^[9]

«Алвін» залишався на морському дні до 1969 року. Для проведення операції з його підйому були залучені «Алюмінаут» та науково-дослідне судно R/V Mizar. Під час робіт пілотам «Алюмінаута» довелося зламати рубку апарата, щоб встановити підйомну балку у люк «Алвіна».

Mizar підняв апарат на глибину близько 15,24 м (50 футів), де водолази обмотали корпус тросами та сітками, щоб запобігти втраті деталей. Після цього «Алвін» було відбуксировано до острова Мартас-Він’ярд, де його краном підняли з води.

Після інциденту апарат потребував капітального ремонту,^[9]

«Алюмінаут» базувався в місті Маямі (штат Флорида) і експлуатувався у 1964–1970 роках компанією Reynolds Submarine Services Corporation, виконуючи контрактні роботи для ВМС США та інших організацій, зокрема для морського біолога Жака-Іва Кусто..^[6]

У ході робіт для ВМС США «Алюмінаут» підняв торпеду вагою 950 кг (2 100 фунтів) в Акустичному випробувальному центрі ВМС на Багамських островах. Апарат також брав участь у зніманні фільмів для Жака-Іва Кусто та студії Ivan Tors Studios. Під час досліджень для U.S. Naval Oceanographic Office апарат досягав глибин до 1 800 м (6 000 футів).^[10]

У середині липня 1965 року «Алюмінаут» здійснив 25-мильний дрейф у водах Гольфстриму на глибині близько 300 м.^[3]

У серпні 1968 року, під час занурення в Атлантичному океані на глибині 1 880 м, через коротке замикання втратило герметичність гумове кільце кабельного вводу. Усередину апарата почала проникати вода, тож екіпаж був змушений терміново розпочати спливання. Після скидання аварійного баласту апарат успішно піднявся на поверхню.^[11]

З кінця 1969 року базою «Алюмінаута» став Гамбург, де апарат було орендовано німецькими науковцями для проведення океанологічних досліджень.^[11]

«Алюмінаут» було виведено з експлуатації у 1970 році. Після цього компанія Reynolds Metals Company передала апарат до Science Museum of Virginia у місті Ричмонд (штат Вірджинія), де він нині експонується в павільйоні Гарнера.^[10] Водночас апарат утримується у робочому стані на випадок можливого повернення до активної експлуатації.^[6]

Едвард Венк представив Національній академії наук та Національній дослідницькій раді роботу під назвою «Міцні корпуси глибоководних апаратів». Він пропонував зменшити загальну вагу апарата, а отже — збільшити його плавучість, шляхом оптимального вибору матеріалу та форми міцного корпусу. У 1957—1958 роках невеликі моделі міцних корпусів із різних матеріалів випробовувалися в камері високого тиску. Найкращі результати показав алюмінієвий сплав марки 7079—16 із межею плинності 4 500 кг/см². Саме цей сплав згодом було використано для виготовлення міцного корпусу «Алюмінаута».^[12]

Другою ключовою особою, завдяки якій з’явився «Алюмінаут», був Дж. Луїс Рейнольдс, голова концерну Reynolds International Company. Ще під час Другої світової війни він обмірковував створення легких алюмінієвих підводних човнів для транспортування вантажів.^[12]

Від концерну Reynolds International Company кілька фірм отримали замовлення на виготовлення апарата. Міцний корпус будувався підрозділом Electric Boat компанії General Dynamics.^[3]

Під час виробництва міцного корпусу виникли труднощі: алюмінієвий сплав погано піддавався зварюванню, через що шви виходили ненадійними. Проблему вирішили так: 11 циліндричних секцій і 2 півсфери стягнули болтами, попередньо проклеївши фланці міцним клеєм. Загальна довжина корпусу становила 9,15 м, внутрішній діаметр — 2,13 м. У носовій сферичній частині було вмонтовано 4 ілюмінатори. Корпус міг витримувати тиск 492 кг/см², що відповідало робочій глибині занурення 4 580 м.^[3]

Рубка розташовувалася в кормовій частині апарата, кришку люка відкривав електродвигун, а другий люк знаходився у носовій сфері. Усередині корпусу розміщувалися: кубрик для гідронавтів, розподільчі щити, прилади, пульти керування, ліжка, умивальники, шафи, а також плитка для підігріву їжі.^[3]

У середній частині корпусу розташовані крісло пілота та пульт керування. Поруч із пілотом немає ілюмінаторів, тому керування апаратом здійснюється «наосліп», лише за показаннями приладів.^[3]

Занурення та спливання здійснювалися за допомогою баластових цистерн і системи стисненого повітря. Плавучість регулювалася міцною вирівнювальною цистерною^[5], а також сталевим дробом^[10].

Загальна ємність баластових цистерн становить 5 тонн. Бункери змінного баласту вміщують 1,8 т дробу. Водотоннажність апарата — 80 тонн.^[3]

Для маневрування по курсу та глибині "Алюмінаут" має два кормових горизонтальних гребних гвинти і один вертикальний.^[5] ППА приводиться в рух двома гребними електродвигунами постійного струму потужністю по 3,68 кВт (5 к.с.), розташованими в маслонаповнених контейнерах. У середній частині палуби розміщено електродвигун потужністю 4,41 кВт (6 к.с.), який забезпечує вертикальне переміщення апарата. На кормових стабілізаторах встановлено вертикальне та горизонтальне стерна. Швидкість руху під водою становить 4 вузли.^[3]

Джерелом енергії «Алюмінаута» є срібно-цинкова акумуляторна батарея потужністю 200 кВт·год, розташована всередині міцного корпусу.^[3]

Для універсальності «Алюмінаут» обладнаний для виконання різноманітних океанографічних та аварійно-рятувальних завдань. Апарат має чотири ілюмінатори, активний та пасивний сонар, маніпулятори, бічний скануючий сонар та вантажопідйомність 2 700 кг (6 000 фунтів).^[10]

У носовій частині, біля ілюмінаторів, розташовуються спостерігачі. Для них передбачено крісло, монітори телевізійних камер, гідролокатори, а також пульти вмикання освітлення та керування маніпуляторами. Маніпулятори завдовжки 2,5 м розробляла компанія General Electric Company.^[3] На апараті були встановлені два маніпулятори.^[5]

Система життєзабезпечення розрахована на 72 години^[3]

Аварійним баластом слугує кіль вагою 3160 кг, підвішений за допомогою магнітів.^[3]

Зазвичай на борту перебували два пілоти та два спостерігачі, однак за потреби апарат міг уміщувати до шести осіб.^[3] За іншими даними, екіпаж складався з трьох членів екіпажу та трьох–чотирьох науковців.^[10]

• Алвін (ППА)

• Войтов Д. В. Подводные обитаемые аппараты. — Москва: АСТ, Астрель, 2002. — 303 с.
• Григоров М. Ю., Райская С. Д., Ломакин И. А. Мировой опыт развития обитаемых подводных аппаратов предельных глубин погружения // Труды Крыловского государственного научного центра. — 2024. — № 1 (407). — С. 147–162. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mirovoy-opyt-razvitiya-obitaemyh-podvodnyh-apparatov-predelnyh-glubin-pogruzheniya

• WHOI's Alvin pages [Архівовано 21 жовтня 2010 у Wayback Machine.] (англ.)
• https://military-history.fandom.com/wiki/Aluminaut (англ.)