Ледовый остров подает голос

01 сентября 1990 года, 00:00

20 июня 1989 года в 01 ч 22 мин московского времени два мощных удара потрясли корпус пассажирского турбохода «Максим Горький», находившегося в очередном круизе в Гренландском море. Он столкнулся с льдиной и получил три пробоины, через которые сразу же хлынула вода. На принятой накануне по радио ледовой карте существовавшее в данном месте ледовое поле отмечено не было, не показывал его и экран радиолокатора...

Уже несколько суток мы бороздим северную Атлантику в поисках айсберга. Указания на картах о «границах распространения айсбергов в июне» совсем расплывчаты. Постоянно принимаем по радио данные ледового патруля, спешим в места их «множественных скоплений», отмеченные на факсимильных картах,— безуспешно. Но других данных у нас нет. Укрепляет, правда, надежду горькая память о столкновении «Титаника» с айсбергом в этом районе Атлантики.

Штурманы до рези в глазах всматриваются в горизонт. Море и небо почти одного цвета. Я уже начинаю нервничать: прошло более ста суток, как научно-исследовательское судно «Академик Иоффе» вышло в свой первый рейс. До возвращения в порт приписки, Калининград, остается меньше месяца, а впереди еще уйма работы и заход в Антверпен. В общем — жестокий цейтнот. И мне, как начальнику экспедиции, уже пора делать выбор — продолжать искать айсберг или выполнять другие запланированные работы.

Мои колебания прервал телефонный звонок — вызывали на мостик. Там царило оживление, слышался громкий хохот. Как выяснилось, несколько минут назад на мостик поднялся первый помощник капитана Василий Котов и, естественно, поинтересовался у вахтенного штурмана, как обстоят дела с поиском айсберга. «Пока никак»,— ответил штурман. «Да вы что,— удивился Котов,— вон же айсберг прямо на носу». На мостике все кинулись к лобовым стеклам рубки, и действительно — прямо по носу судна в нескольких милях невооруженным глазом был виден айсберг.

Все на судне пришло в движение. Отряды начали проверять аппаратуру, матросы — готовить к спуску исследовательский парусно-моторный бот, а механики и мотористы — подготавливать «режим тишины»...

«Академик Иоффе» — второе из двух судов, построенных в городе Раума (Финляндия) на верфи «Холлминг»,— было сдано АН СССР в феврале 1989 года. Первое— «Академик Сергей Вавилов» — на год раньше. Эти суда, водоизмещением по 6600 тонн, предназначены для исследования Мирового океана новейшими гидрофизическими методами, среди которых акустические наиболее перспективные, так как в соленой морской воде только звуковые волны распространяются без сильного затухания на большие расстояния.

Почему же вдруг заинтересовал нас айсберг?

Столкновение в 1912 года «Титаника» с плавучим ледяным островом, результатом которого стала гибель 1507 человек, явилось поводом для созыва в Лондоне конференции по охране человеческой жизни на море. На ней, в частности, рассматривались и вопросы организации службы наблюдения за плавучими льдами. После первой мировой войны в Северной Атлантике начал работать Международный ледовый патруль — специальное подразделение Береговой охраны США,— финансируемый 17 странами. Он осуществляет не только ледовую разведку, но и изучает ледовые условия в Северной Атлантике, о состоянии которых оповещает все суда. После организации патрулирования число столкновений с айсбергами резко сократилось (до этого в среднем ежегодно гибло около 10 судов), но, увы, опасность не исчезла. Вот лишь несколько строк из скорбного перечня судов, потерпевших катастрофу в результате столкновения с плавающими льдами: «Монроа» (Канада) в 1928 году — нос судна смят на семь метров, погибли два матроса;
«Сеирстад» (Норвегия) в 1933 году — команде пришлось покинуть судно, жертв не было;
«Анна Си» (Англия) в 1955 году — вернулось в порт на ремонт; «Эле Нильсон» (Дания) в 1958 году — получил сильное повреждение и едва сумел дойти до ближайшего порта, а в 1959 году — и «Ганс Хедторф», на борту которого находилось 95 человек...

Таким образом, даже суда, вооруженные новейшими электронавигационными приборами, в том числе радиолокаторами, не застрахованы от столкновений с айсбергами. Несмотря на предупреждение ледового патруля и факсимильные карты с указанием местонахождения плавучих льдов, они все же представляют собой серьезную угрозу для мореплавания.

Обнаружение айсбергов акустическими методами сулило большие перспективы. Например, при помощи издаваемых этими ледяными островами собственных шумов. Особенно, если их уровень превышает шумы океана и помехи, создаваемые самим судном. Тогда, используя направленный приемник звука, местонахождение айсберга легко определить.

Или применить гидролокационный метод, когда судно излучает звуковой импульс, а принимает уже отраженный подводной частью айсберга сигнал. Он и показывает направление и расстояние до него.

Когда до айсберга оставалось 1,5— 2 мили, мы включили штатный судовой гидролокатор, однако отражение от айсберга увидели, когда подошли к нему на расстояние около километра. По договоренности с капитаном Николаем Вадимовичем Апехтиным мы приблизились к айсбергу метров на 400 и легли в дрейф. Первым делом, как обычно, сделали зондирование, чтобы определить вертикальный профиль скорости звука, от которого и зависят условия его распространения в океане, так же как и от глубины. Ведь океан представляет собой слоисто-неоднородную среду, свойства которой сильно меняются в толще воды. Поэтому, проходя сквозь нее, акустические лучи сильно искривляются, и, посланные, например, под углом вниз, они могут через какое-то расстояние повернуть и выйти наверх и наоборот, но это можно заранее рассчитать, если известно распределение скорости звука по глубине — то есть его вертикальный профиль. Но когда мы рассчитали на ЭВМ по вертикальному профилю так называемую лучевую картину, то поняли, почему увидели айсберг на экране гидролокатора только за километр до него — условия распространения звука были таковы, что лучи, посланные по направлениям, близким к горизонтальному, очень быстро заворачивали вниз, а за ними наступала уже зона акустической тени.

Исследованием отражения и рассеяния звука айсбергом в экспедиции занимался отряд Александра Носова — молодого научного сотрудника, выпускника кафедры физики гидрокосмоса Московского физико-технического института. Надо сказать, что в нашей лаборатории рассеяния и отражения звука в океане Института океанологии имени П. П. Ширшова АН СССР более половины научных сотрудников — питомцы физтеха. Кроме того, в океанические экспедиции с нами ходят на практику студенты старших курсов, и теперь у нас на борту их пятеро. Сейчас один из них — Миша Кириллов договаривается на мостике с Николаем Вадимовичем Апехтиным, как маневрировать судну, чтобы широкополосная приемно-излучающая система, разработанная и изготовленная в его отряде, перемещалась на кабель-тросе вокруг айсберга на расстоянии в несколько десятков метров от него. Задача, скажем прямо, не простая, если учесть, что судно ближе четырехсот метров не может подходить к айсбергу. Вот Носов и предложил выпустить приемно-излучающую систему на кабель-тросе за корму судна, которое на малом ходу будет маневрировать вокруг айсберга. Кабель-трос пойдет по спирали и потащит систему по окружности на необходимом расстоянии от айсберга, которое легко измерить по времени от момента излучения импульса до возврата его отражения и регулировать скоростью судна...

Отработка методики океанических экспериментов — дело сложное и трудоемкое. Однако на этот раз все получилось удачно, и работа началась без задержки. Конечно, расстояние от айсберга до системы менялось от нескольких десятков метров до нуля, когда система касалась подводной части айсберга. Но это не страшно, так как при измерении каждого отраженного импульса измерялось также расстояние, и его можно было учесть при расчете коэффициента отражения. Видимая часть айсберга была высотой около 20, длиной — 70 и шириной — 30 метров, и, очевидно, подводная часть в какой-то степени повторяла контуры надводной. А с судна айсберг выглядел спящим медведем, уютно свернувшимся калачиком. После окончания эксперимента он вдруг стал медленно раскачиваться. Постепенно размах колебаний его все увеличивался, и наконец с громким всхлипом айсберг перевернулся...

Нам еще оставалось исследовать собственные шумы айсберга. Правда, таких специалистов среди нас не было, но в отряде Виталия Савельева у Владимира Тютина и Александра Балалаева уже имелся опыт измерения шумов нашего судна с исследовательского парусно-моторного бота. Он и был подготовлен к спуску. Старшим небольшой команды пошел на нем кандидат технических наук Баррикаде Мордвинов — замначальника экспедиции. Вообще-то, он специалист по спутниковой навигации, бывший штурман дальнего плавания, но, кроме того, мастер спорта СССР по парусному спорту.

Эксперимент задумывался следующим образом. Бот ложится в дрейф рядом с айсбергом и опускает на заданную глубину (от 10 до 50 метров) приемник звука. Судно в это время становится в зоне акустической тени и переходит на «режим тишины». Для этого запускается специальный дизель-генератор, подвешенный на амортизаторах в шумо-изоляционной кабине, и выключаются все механизмы — кондиционеры, вентиляторы, рефрижераторы... Это делается для того, чтобы было меньше помех для измерения слабых акустических сигналов в воде.

Однако не успели наши суда занять исходные позиций, как вахтенный штурман объявил, что появились рыболовные суда. Все! Перерыв на несколько часов! Даже небольшое движущееся судно производит такой шум, что на десятки миль вокруг ни о каких акустических работах по измерению слабых сигналов не может быть и речи.

Слава богу, что они не начали ловить рядом рыбу. Но когда мы снова подготовились к измерениям, была уже глубокая ночь. Правда, в этих северных широтах в июне ночью практически светло. И тут с бота сообщают, что подошли киты. А уж обитатели океана весьма «разговорчивы», особенно млекопитающие. И если приемник звука попадает в стаю креветок, например, то работа на этом кончается — такой дикий шум они создают. Что делать, пришлось передавать на бот, чтобы записали «разговор» китов — это тоже довольно любопытно. Однако, когда ушли киты, выяснилось, что на боте почти полностью разрядились аккумуляторы, питающие измерительную аппаратуру. Пришлось запускать двигатель и подзаряжаться.

Прошло несколько часов, прежде чем нам удалось измерить шум айсберга. Напряжение на боте спало, и яхтенный рулевой Владимир Мозговой заявил, что надо обязательно привезти на судно по кусочку льда с айсберга. Кроме Баррикадо Георгиевича и подшкипера, остальным такой риск пришелся явно не по нутру — все они прилично укачались. Однако операция завершилась благополучно, и на судне Мозговой щедро раздавал холодные сверкающие сувениры, которые при желании можно было в морозилке холодильника привезти домой в Калининград...

Измерения сразу же дали интересные результаты.

В «Наставлении по мореплаванию — Айсберги, как элемент навигационной обстановки» говорится, что шумы айсберга максимальны на частоте около килогерца, а наши измерения показали, что их максимум находится в пределах 10—15 килогерц. Может, потому, что мы измеряли шумы рядом с айсбергом, а данные из «Наставления» были получены на большом расстоянии и сильная частотная зависимость коэффициента поглощения звука при его распространении исказила результат? Но может быть и иная причина...

В общем, как всегда, любое исследование дает ответы на одни вопросы, но задает новые загадки.

Наши работы с айсбергом закончились 18 июня, а 20-го мы получили сообщение о катастрофе, происшедшей с пассажирским турбоходом «Максим Горький». На его борту находилось 575 туристов и 378 членов экипажа. В их спасении принимали участие норвежские вертолеты и суда. Они сняли с турбохода всех туристов и 195 членов экипажа — остальные остались на «Максиме Горьком» и сделали все возможное, чтобы оставить его на плаву и довести до Баренцбурга на Шпицбергене. На этот раз обошлось без жертв. А что случится завтра?

Ю. Житковский, доктор физико-математических наук, океанолог

Атлантический океан

Рубрика: Без рубрики
Просмотров: 5813