авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |
-- [ Страница 1 ] --

, И. А. СТЕПАНЮК

К. К. ДЕРЮГИН

М ОРСКАЯ

ГИ Д РО М ЕТРИ Я

S '2.

Под редакцией

д-ра геогр. наук

проф. А. М. МУРОМЦЕВА

2.4 - 9 5

Допущено

Министерством высшего и среднего

специального образования СССР в качестве учебника для студентов гидрометеорологических институтов ГИ ДРО М ЕТЕО И ЗДАТ ЛЕН И Н ГРАД • 1974 УДК 551.46 В книге содерж атся сведения о развитии знаний о Мировом океане. И злагаю тся методы наблюдений, ко­ торые применяются при его исследовании. Описаны научно-исследовательские корабли, постановка и ме­ тодика океанографических исследований в прибрежных районах и в открытом море. П риводятся сведения об исследованиях с помощью подводной аппаратуры, аэрометодов, а такж е искусственных спутников Земли.

Д ается понятие о прикладном использовании океано­ графических исследований.

П редназначена в. качестве учебника для студентов гидрометеорологических вузов.

In this book the m ethods of observation are w ritten, w hich are em ployed w hen research in g W orld Ocean. Re­ search ships are described, o rg an izatio n and m ethods oceanographical in v estig atio n s in litto ral areas and open sea. The inform ation is cited about the explorations by m eans of subm arine ap p aratu s, aerom ethods and sa te l­ lites. The concept is given about applied use of oceano­ graphical in vestigations. It is defined in the capacity of the text-book for students-oceanologists of hydrom eteoro logic colleges.

Константин Константинович Дерюгин Иван Антонович Степанюк МОРСКАЯ ГИДРОМЕТРИЯ Редактор 3. И. М и р о н е н к о. П ереплет Е. И. В а с и л ь е в а.

Х у д о ж. р е д а к т о р В. В. К о с т ы р е в. Т е х н. р е д а к т о р М. И. Б р а й н и н а.

К орректоры : В. И. Г и н ц б у р г, И. В. Ж м а к и н а С д а н о в н а б о р 1 2 /Ш 1974 г. П о д п и с а н о к п е ч а т и 1Q /V H I 1974 г. М -06414. Ф о р м а т 60X90/16.

Б у м. т и п. № 1. П е ч. л. 24,5. У ч.-и з д. л. 26,66. Т и р а ж 3000 э к з. И н д е к с О Л -312. З а к а з № 181.

Ц е н а 1 р у б. 18 к о п. Г и д р о м е т е о и з д а т. 199053, Л е н и н г р а д, 2 -я л и н и я, д. 23.

Л е н и н г р а д с к а я ти п о гр а ф и я № 8 « С о ю зп о л и гр аф п р о м а» п ри Г о с у д ар стве н н о м ком и тете С овета М и н и стров С С С Р по д е л а м и зд а т е л ьс т в, п о л и гр аф и и и кн и ж н о й то р го вл и.

190000, Л е н и н г р а д, П р а ч е ч н ы й п е р., 6.

20806-163 © Гидрометеоиздат, 1974 г.

Д 069(02)-74 2- I ПРЕДИСЛОВИЕ В учебнике и злож ен ы основные методы океанограф ических ис­ следований, проводимы х на м орях и океан ах, рассм отрены ср е д ­ ства д л я их проведения, научно-исследовательские корабли, обору­ дование этих кораблей, д ается кр атко е описание стандартны х приборов и установок, прим еняем ы х при выполнении экспедицион­ ных р аб о т в откры том море, а та к ж е при стационарны х н аблю де­ ниях с берега, в устьях рек и в прибреж ны х зонах.

В р яд е глав описаны т а к ж е н естандартны е приборы и устрой­ ства д л я океанограф ических наблю дений, разр аб о тан н ы е р азл и ч ­ ными орган и зац иям и и успеш но зареком енд овавш и е себя на п р а к ­ тике;

при этом в связи с соврем енны ми тенденциям и полной автом атизаци и наблю дений особое вним ание обращ ено на приборы электронного типа.

В виду того что д л я изм ерения некоторы х океанологических ве­ личин, наприм ер тем пературы и солености, к настоящ ем у времени р азр а б о та н о больш ое количество сам ы х разн ооб разн ы х электрон ­ ных приборов, авторы сочли целесообразны м не приводить оп иса­ ния каж д о го из них, а д ать в соответствую щ их гл ав ах рассм отрение общ их принципов, на основе которы х сп роектированы так и е при­ боры, методов п р еоб разован и я изм еряем ы х неэлектрических в е­ личин в электрические сигналы и способов регистрации сигналов.

В книге даны кр атк и е описания и основные технические х а ­ рактеристики некоторы х заруб еж н ы х приборов, используемых отечествённы ми исследовательским и орган и зац иям и при п роиз­ водстве океан ограф и чески х наблю дений.

П ри водятся основны е сведения об аэром етодах получения ин­ ф орм ации о ф изических х ар актер и сти ках поверхности морей и океанов и о сп ециализированны х м етодах наблю дений, исполь­ зуем ы х при проведении некоторы х научно-исследовательских э к с­ периментов.

В процессе работы н ад учебником авторам и использовались н аставл ен и я и руководства по проведению наблю дений в океанах 1* и морях, справочники по океанограф ическим и гидрологическим п риборам, р езультаты методических разработок, труды Г осудар­ ственного океанограф ического института Гидрометеорологической служ бы при СМ С С С Р, его Л енинградского отделения, И нститута океанологии АН С С С Р, М орского гидрофизического института А Н У С С Р и других научно-исследовательских институтов и у ч р еж ­ дений разли чн ы х ведомств.

В ведение и главы I— IV, VI, IX и X II написаны К- К- Д е р ю ­ гиным, главы V,' V II, V III, X, XI и X III — И. А. Степаню ком.

А вторы считаю т своим долгом вы разить благодарность рец ен ­ зен там проф ессорам А. Д. Д обровольском у и А. И. Д уванину, а т а к ж е профессору А. М. М уромцеву за ценные зам ечан ия по содерж анию учебника.

А вторы надею тся, что учебник «М орская гидром етрия» будет т ак ж е полезен специалистам, работаю щ им в области геофизики и географ ии, инж ен ерам -океанологам, ги дрологам, гидротехникам, изы скателям.

ВВЕДЕН И Е О к е а н о л о г и я 1 п ред ставл яет собой совокупность научны х д ис­ циплин, изучаю щ их разли чн ы е стороны природы М ирового океана.

К ней относятся: океанография, исследую щ ая физические и хим и­ ческие процессы, протекаю щ ие на поверхности и в толщ е воды, и гидрологический и гидрохимический реж им океанов,- морей и морских устьев рек в их взаим одействии с атм осферой и лито­ сферой;

б и оло ги я моря, и зучаю щ ая законом ерности р азви ти я био­ логических процессов и географ ического распростран ен ия морских растительны х и ж ивотны х организм ов в их взаим одействии с окру­ ж аю щ ей средой о кеан а и литосферой;

гео ло ги я моря, изучаю щ ая рельеф, морфологию и геологическую структуру д на океан а и законом ерности распростран ен ия м инеральны х ресурсов на нем.

К а ж д а я из этих научных дисциплин о б л а д а ет своими м ето­ д ам и и средствам и исследований, применимыми к конкретны м объектам изучения.

М о р с к а я гидрометрия описы вает организацию и проведение экспедиционны х и стационарны х океанограф ических и ссл ед ова­ ний с прим енением соврем енны х методов и средств наблю дений и обработки натурны х данны х. О на вклю чает т ак ж е описание некоторы х общ их с другим и научны ми дисциплинам и методов, средств и оборудования д л я проведения и сследования в океане, а т а к ж е обработки полученных м атери алов.

Р азв и ти е знаний о М ировом океане д л я такой крупнейш ей м ор­ ской д ер ж авы, к а к С оветский Сою з, побереж ье которого ом ы ­ вается 14 морями, имеет особенно важ н ое значение.

С ведения о гидром етеорологическом реж им е морей и океанов ш ироко использую тся в сам ы х разли чн ы х об ластях народного хо­ зяй ства страны. Эти сведения имею т в аж н ое значение д л я обеспе­ чения навигационны м и пособиями морского, промы слового и ры б ­ ного ф лотов, п роектирования и строительства различны х берего­ вых сооруж ений, добычи ценного химического сы рья из вод океана и полезны х ископаем ы х с его дна. И менно поэтому исследования всего многообразного ком плекса явлений и процессов, п ротекаю ­ щ их на поверхности морей и океанов и в водной толщ е, и в заи м о ­ 1 В научных работах и в практике термин «океанология» часто используется как синоним океанографии.

действия их с атм осф ерны ми процессам и играю т первостепенную роль.

С р азу ж е после победы В еликой О ктябрьской социалистиче­ ской револю ции, в ап реле 1918 г., В. Ц. Л енин составил « Н абро­ сок п лан а научно-технических работ», в котором нам етил гл авн ы е пути р азви ти я экономики молодой Советской республики на основе систематического изучения и затем освоения ее природны х бо­ гатств. В. И. Л енин обрати л особое внимание на вопросы р азви ти я народного хозяй ства, в частности морского тран сп орта на С евере.

10 м ар та 1921 г. В. И. Л енин подписал д екрет С овн арком а, опубликованны й 16 м ар та 1921 г., о создании в стране первого П лавучего морского научного института (П л а в м о р н и н а). В ленин­ ском декрете, н ап равленном на организацию всестороннего и п л а ­ номерного и сследования северны х морей, островов, побережий,, о тр ази л ась заб о та К оммунистической партии и Советского п р ав и ­ тельства о развитии морской гидром етеорологии, использовании природны х морских ресурсов на строго научны х н ач ал ах. В д ек ­ рете содерж ались принципы научных исследований, в дальнейш ем ставш ие обязательн ы м и д л я всех советских научно-исследователь ских работ. В д екрете та к ж е отм ечалась необходимость н ер азр ы в ­ ной связи научных исследований в А рктике с практическим и м еро­ приятиям и по освоению С евера и с практическим и зад ач ам и первого морского научного учреж дения в Советском Союзе.

Л енинский декрет яви л ся историческим в развитии советской гидром етеорологии и океанограф ии, т а к к а к полож ил н ачало все­ сторонним и планом ерны м исследованиям сн ач ал а северны х морей и С еверного Л едовитого океан а, а затем всех морей, омы ваю щ их побереж ье С оветского С ою за, и отдельны х районов М ирового океана.

П одписанны й В. И. Л енины м 21 июня 1921 г. декрет «Об о р га­ низации метеорологической служ бы Р С Ф С Р » сы грал огромную роль к а к в разви тии метеорологической сети в целом, т а к и в соз­ дании морских гидром етеорологических станций.

С р азу ж е после опубликования ленинских декретов о со зд а­ нии П лавм орн и н а и об орган и зац ии метеорологической служ бы Р С Ф С Р к проведению систематических гидром етеорологических и гидробиологических исследований на морях приступили многие учреж дения и ведом ства, зан и м авш и еся этими раб отам и до рево­ лю ции. Почти одноврем енно с П лавм орнином создается И нститут рыбного хозяйства. В 1933 г. оба института были объединены во Всесою зный научно-исследовательский институт морского ры б­ ного хозяй ства и океанограф ии.

В н астоящ ее врем я в С С С Р плодотворно раб отаю т многочис­ ленны е научно-исследовательские институты и учреж ден и я р а з ­ личных ведомств, проводящ ие систематические планом ерны е ис­ следования морей и океанов. С оветский научно-исследовательский флот, оборудованны й современной аппаратурой, по количеству судов и водоизмещ ению зан и м ает первое место в мире. М ноголет­ ние разносторонние исследования морей Советского С ою за при^ вели к тому, что многие из них в н астоящ ее врем я являю тся н аи ­ более изученны ми районам и М ирового океана.

С каж д ы м годом разви ти е океанологии получает все больш ие м асш табы. Это связан о с тем, что М ировой океан имеет огромное значение в ж изн и человечества. Он яв л яется средой, влияю щ ей на природны е условия планеты, и источником пищ евых, сы рьевых и энергетических ресурсов, а т а к ж е великой водной системой, соединяю щ ей м атерики и страны. О граниченность имею щ ихся на суше ресурсов и их огромны е зап ас ы в океане ставят перед современной наукой зад ач у п ревращ ени я М ирового океан а в сферу хозяйственной деятельности человека.

В Советском Сою зе придается больш ое значение развитию научно-исследовательских работ, связан ны х с изучением и освое­ нием ресурсов М ирового океан а. В историческом докум енте — Д и р екти вах XXIV съ езд а К П С С по пятилетнем у плану разви тия народного хозяй ства С С С Р на 1971—-1975 г г.— отмечено: «О беспе­ чить в новом п я т и л е т и и... разви ти е научны х раб от по океан оло­ гии, ф изике атм осф еры, географ ии д л я р азр аб о тк и проблем более ш ирокого и рац и ональн ого использования естественных ресурсов, в том числе ресурсов морей и океанов». В этом докум енте та к ж е говорится: « Р азвер н уть поисково-разведочны е работы в п ри б реж ­ ных ш ельф овы х зон ах морей и океанов с целью вы явлени я пер­ спективных подводны х месторож дений нефти и газа».

Д л я претворения в ж и зн ь зад ач, у казан н ы х в Д и ректи вах XXIV съ езд а К П С С, увеличиваю тся средства д л я проведения ш и­ роких ком плексны х океан ограф и чески х исследований, растет советский морской исследовательский флот, происходит его осн а­ щ ение новейш ей современной электронной аппаратурой. Все это позволяет всесторонне изучать М ировой океан, реш ая тем самым акту ал ьн ы е и важ н ей ш и е проблем ы современной океанологии.

Одной из важ н ей ш и х зад ач, непосредственно связанной с изуче­ нием М ирового океан а, яв л яется подготовка вы сококвали ф и ци ­ рованны х специалистов океанологов. Т а к а я подготовка ведется в ш ести высш их учебны х завед ен и ях С оветского С ою за: Л ен и н ­ градском и О десском гидром етеорологических институтах, М осков­ ском, Л ен и нградском и В ладивостокском государственны х универ­ ситетах, в Л ен и нградском высш ем инж енерном мореходном учи­ лищ е имени ад м и р ал а С. О. М ак ар о в а. С пециалистов океанологов средней квали ф и кац и и п одготавливаю т гидром етеорологические техникумы во В ладивостоке и Туапсе.

ГЛАВA I СРЕДСТВА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОКЕАНОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ С каж д ы м годом в о зр астает роль М ирового океан а в ж изн и всего человечества. И зучение пространственной и временной и з­ менчивости структуры физических и химических полей, со зд ав ае­ мых ‘по всей толщ е вод океан а и на ее границах, взаи м освязи про­ цессов, протекаю щ их в океане, с процессами, происходящ ими в атм осф ере, явл яется основной зад ач ей современной океанологии.

М ногочисленные и д лительны е исследования п оказали, что гидроф изические поля подверж ены временны м и п ространствен­ ным ф луктуаци ям в глобальны х м асш табах. И сследование зак о н о ­ мерностей и взаи м освязей гидрофизических полей п отребовало орган и зац ии ш ироко поставленны х, синхронно вы полняем ы х иссле­ дований, массового сбора инф орм ации и оперативной ее обработки в возм ож но короткие сроки. В связи с этим, естественно, н ач ал а изм еняться и м етодика проведения исследований морей и о к е а­ нов, которая до последнего времени основы валась на разовы х н а­ блю дениях, вы полняем ы х в больш инстве случаев в значительно удаленны х д руг от друга точках с применением приборо-Техниче скОй базы, отстаю щ ей от современны х достиж ений науки и Тех ники...Все это не д а в а л о возмож ности разреш и ть многие проблем ы современной науки о море, а следрвательно, и обеспечить н ар о д ­ ное хозяйство природными ресурсам и, которы е м ож ет д ав ать море.

З а последние 10— 15 лет в С С С Р и заруб еж н ы х странах, осо­ бенно в СШ А, Англии, Ф ранции, К ан аде, Японии и некоторых других, резко повысились темпы разви ти я методики изучения М ирового океана. П оявились новые средства, приборы и и зм ери ­ тел ьн ая ап п аратура, созд ан н ая на б азе современной р ад и о эл ек ­ тронной и вы числительной техники.

В целях проведения долговрем енны х гидром етеорологических, физических, химических и других исследований обш ирны х р ай о ­ нов М ирового океан а в н астоящ ее врем я использую тся:

1) научно-исследовательские суда различного типа, водоизм е­ щ ения и назначения;

2) обитаем ы е самоходны е ап п араты ;

3) обитаем ы е подводны е научно-исследовательские л а б о р а то ­ рии стационарного типа;

4 ) автономны е и судовые и зм ерительны е ком плексы ;

5) сам олеты -лаборатори и ;

8) искусственны е спутники Зем ли.

1. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ СУДА РАЗЛИЧНОГО ТИПА, ВОДОИЗМЕЩ ЕНИЯ И НАЗНАЧЕНИЯ С оветский Союз по количеству и водоизмещ ению научно-иссле­ д о вател ьски х судов зан и м ает первое место в мире. Эти суда вы ­ полняю т сам ы е р азли чн ы е и сследования М ирового океан а с одно­ временны м изучением глобальны х процессов, протекаю щ их н ад ним. Н екоторы е суда, хотя и. не явл яю тся типичными научно-ис­ следовательским и судам и, при выполнении своих основных зад ач попутно п роводят гидром етеорологические наблю дения, часто по ш ирокой програм м е, что позволйет условно отнести их к этой ж е группе судов. С ю да ж е отнесены и. исследовательские суда А к ад е­ мии наук С С С Р (АН С С С Р ), осущ ествляю щ ие связь с искусствен­ ными спутниками. Зем л и и непосредственно не заним аю щ иеся океан ограф и чески м и работам и.

1) И сследовательски е суда А Н С С С Р, п редназначенн ы е д л я п роведения наблю дений за полетом космических ап п аратов и ис­ кусственны х спутников Зем л и, установления с ними связи и приема р азн о о б р азн о й научной инф орм ации, поступаю щ ей с этих спутни­ ков. К таким судам относится «К осм онавт Ю рий Г агари н » водо­ измещ ением 45 тыс. т, п редставляю щ ий плавучий космический центр (рис. 1.1). К рупны ми исследовательским и судам и А Н С С С Р явл яю тся суда «А кадем ик С ергей К оролев».водоизмещ ением 22 тыс. т, «К осм онавт В ладим ир К ом аров» водоизмещ ением 17,5 тыс. т (рис. 1.2), а т а к ж е суда «М орж овец», «Н евель»

и другие по 5— 6 тыс. т (последние не ведут наблю дений за ис­ кусственны ми спутникам и Зем ли, хотя и принимаю т от них инф ор­ м ацию ).

2) Э кспедиционны е океанограф ические суда, предназначенны е д л я проведения ком плексны х гидром етеорологических, океан огра­ фических, гидрохимических, гидрограф ических, геодезических, био­ логических и геологических исследований морей и океанов:

а) «А кадем ик К урчатов», «П рофессор Зубов», «П рофессор В изе», «Д митрий М енделеев» (рис. 1.3), «А кадем ик Ш ирш ов»

и другие водоизмещ ением по 7 тыс. т;

«В итязь», «М ихаил Л о м о ­ носов» водоизм ещ ением по 6 тыс. т, п р и н ад л еж ащ и е АН С СС Р, А Н У С С Р и Г и дром етслуж бе С С С Р ;

6) «А кадем ик Б ерг», «П роф ессор Д ерю гин», «П ерсей III»

(рис. 1.4), «Ю. М. Ш окальский», «А. И. Воейков» и другие водо­ изм ещ ением около 4 тыс. т каж д о е, п р и н ад л еж ащ и е Г идром ет­ сл у ж б е и В сесою зному научно-исследовательском у институту м ор­ ского рыбного хозяй ства и океан ограф и и М инистерства рыбной промы ш ленности С С С Р (В Н И Р О );

в) «Н. Н. Зубов», «Ф аддей Беллинсгаузен» и другие водоизм е­ щ ением по 3,5 тыс. т;

Рис. 1.2. Н аучно-исследовательское судно «Космонавт Владимир Комаров».

Рис. 1.3. Экспедиционное океанографическое судно «Дмитрий Менделеев».

Рис. 1.4. Экспедиционное океанографическое судно «Персей III».

j-r) ледоколы «Георгий Седов», «Петр П ахтусов» и другие водо­ измещ ением по 3200 т и гидрограф ические суда, п рин ад леж ащ и е Г и дрограф ическом у предприятию М инистерства морского ф лота (рис. 1.5);

д) «О кеанограф », «А кадем ик С. В авилов» и другие водоизм е­ щ ением по 300— 400 т, п р и н ад л еж ащ и е А Н С С С Р, Гидромет служ бе, В Н И Р О и другим ведом ствам Советского С ою за;

е) небольш ие суда (водоизм ещ ением до 100 т ), п ред н азн ачен ­ ные д л я проведения исследовательских и и зы скательских работ в закры ты х и небольш их рай он ах моря, прибреж ной зоне, устьях рек, озер ах и водохранилищ ах.

3) Л едоколы М инистерства морского ф лота С С С Р. К ним от­ носится атом оход «Ленин» водоизмещ ением 19 тыс. т, ледоколы «М осква», «Л енинград» и другие водоизмещ ением по 15 тыс. т, дизель-электроход «Обь» водоизмещ ением 13,5 тыс. т.

С троится атомоход «А рктика», предназначенны й д л я освоения ш ироких просторов К райнего С евера с его несметными богатствам и.

Ш естипалубны й атом оход длиной почти 150 м будет значительно мощ нее своего предш ественника атом охода «Ленин». П ри со­ здан ии нового атом охода использовались сам ы е современные технические и технологические реш ения, позволивш ие ав то м а­ тизировать уп равление ком плексом слож ны х разнородны х си­ стем.

М ногочисленный ледокольны й ф лот Советского С ою за ш ироко используется Гидром етслуж бой д л я проведения попутных гидро­ метеорологических, океанограф ических и ледовых наблю дений в арктических и антарктических водах.

4) П лавучие м аяки «Л енинец» («Л енинград») и другие, ис­ пользуем ы е к а к рейдовы е станции длительного действия (рис. 1.6), п роводят ком плекс м етеорологических и океанограф ических н а ­ блю дений в течение всей навигации в одной точке, находящ ейся на подходах к крупном у морскому порту. Особенно многочисленны плавучие м аяки на Б алти й ском море, на п обереж ье которого имею тся крупные порты р я д а стран.

5) С уда погоды, длительное врем я находящ иеся в определен­ ном районе океана, где они проводят регулярны е м етеорологиче­ ские, океанологические и гидробиологические наблю дения. Они ведут стационарны е наблю дения в наиболее важ н ы х и слож ны х д л я м ореплаван и я и - трансокеанских полетов рай он ах М ирового океан а (рис. 1.7). К ром е основных, стандартн ы х наблю дений, суда погоды проводят и специальны е наблю дения за дрейф ом льдов и особенно айсбергов. Г идром етеорологическая инф орм ация, п олу­ ч аем ая с судов погоды, используется в оперативны х целях, д л я составления и обеспечения метеорологическими и гидрологическими прогнозами морского и ры бопромы слового флотов, полетов сам о­ летов, а т ак ж е изучения основных законом ерностей изменчивости' взаи м освязи океан — атм осф ера во времени и пространстве. В н а ­ стоящ ее врем я раб о тает 21 судно.погоды заруб еж ны х стран.

И з них девять судов п рин адлеж и т СШ А, четы ре — Англии, т р и — Ф ранции, д ва — Н и д ерл ан дам и по одному судну — Н орвегии, Ш веции и К ан аде.

М еж ду н ар од н ая орган и зац и я граж дан ской авиации (И К А О ) о р ган и зо вал а в 1954 г. в северной части А тлантического океан а гидром етеорологическое обеспечение тран сатлан тических п ерел е­ тов, использовав д л я этой цели девять судов погоды. Здесь эти суда проводят наблю дения, дрей ф уя в определенны х к в ад р атах, Рис. 1.7. Схематическая карта расположения судов погоды в северной части Атлантического океана.

сравнительно небольш их по площ ади. Три заруб еж н ы х судна по­ годы ведут наблю дения в северной части Тихого океан а и одно судно Н идерлан дов некоторое врем я проводило работы в И ндий­ ском океане. С уда погоды раб отаю т в своих к в ад р ата х посменно, таким образом сохраняя непреры вность наблю дений в течение про­ долж ительного времени.

В настоящ ее врем я Г и дром етслуж ба С С С Р р асп о л агает научно исследовательским и судам и погоды типа «П ассат», «Муссон», «П рибой» и других, водоизмещ ением по 3700 т.

Н екоторы е суда этого типа кром е обычных исследований при­ ним аю т участие в исследованиях, проводимы х по специальной програм м е. Т ак, в соответствии с соглаш ением м еж ду С С С Р и СШ А о совместных космических исследованиях, заклю ченны м летом 1972 г., в ф ев р ал е— м арте 1973 г. в Беринговом море бы ла проведена со ветско-ам ери канская экспедиция «Беринг». О сновная за д а ч а экспедиции состояла в отраб отке методик дистанционной (космической) индикации разли чн ы х х арактери сти к полярного льд а, снега, взволнованной поверхности моря, изменчивой ар к ти ­ ческой атм осф еры. В состав экспедиции входили советское научно исследовательское судно погоды «П рибой», раб отавш ее у кром ки л ьд а в откры той части Б ери н гова м оря, и сам ол ет-лаб оратори я «И Л -18» Г лавной геофизической обсерватории Г идром етслуж бы д л я радиотеплового зондирования, л едокол береговой охраны ВМ Ф СШ А «Стэтн А йленд» и сам ол ет-л аб оратори я «Конвейр-990»

Н ационального уп равл ен и я по аэрон авти ке и исследованию косм и­ ческого простран ства (НА СА ) СШ А.

Э кспедиция «Беринг» ста л а частью подготовки круглосуточ­ ной космической служ бы полярны х ш ирот, за д а ч а которой — п редставить в распоряж ен и е ученых данны е о ледяном покрове, его движ ении, о местной погоде и ее связи с погодой северного по­ луш ария.

В последние десятилетия д л я реш ения целого р я д а научных проблем в области океан ограф и и и ры бного хозяй ства, трудно выполнимы х с надводны х и сследовательских судов, начали при­ м еняться научно-исследовательские подводны е лодки (Н И Г1Л).

П ервой такой лодкой в 1957 г. стал а советская п одводная лодка л аб о р ато р и я «С еверянка». В Б аренц евом море и северной части А тлантического о кеан а она вы полнила многочисленны е п лаван и я с научны ми целями.

Б огаты й м атер и ал по гидрограф ии и гидром етеорологии был собран гидрограф ической подводной лодкой «В ега», прош едш ей в 1970 г. восем ь морей и Тихий океан.

2. О БИ ТА ЕМ Ы Е САМ ОХОДНЫ Е АППАРАТЫ О битаем ы е сам оходны е ап п араты (ОСА) рассчитаны д л я р а ­ боты на разли чн ы х глубинах. В н астоящ ее врем я во многих стр а­ нах создано более 50 обитаем ы х сам оходны х аппаратов. Б о л ь ­ шинство из них прим еняется д л я изучения ш ельф а. i 1) В ц елях исследования ш ельф овы х зон океан а в С оветском С ою зе создано несколько подводны х ап п аратов: гидростат «Се­ вер-1», буксируем ы й ап п ар ат «Атлант-1», самоходны е ап п араты «Север-2», «Тинро-1», «Тинро-2» и др.

П одводны й ап п ар ат «А тлант-1» буксируется судном при помощи тр о са-кабеля. К ром е того, находящ ийся в ап п арате пилот-наблю ­ д ател ь м ож ет м аневри ровать в горизонтальной и вертикальной плоскостях. М асса ап п ар ата «Атлант-1» 1,8 т, д ли н а 4,5 м, р азм ах кры льев 4,3 м.

Весной 1971 г. на Ч ерном море были проведены испы тания ОСА «Север-2» с судном-носителем — научно-исследовательской базой «Одиссей» (рис. 1.8). В последую щ ие годы этот ап п ар ат ш ироко и сп ользовался д л я вы полнения ком плексны х раб от в се­ верной части А тлантического океан а.

С озданны й, в 1973^ г. по' за к а зу М инистерства рыбного х озяй ­ ства подводный ап п ар ат «Тинро-2» с судном-носителем «И хтиандр»

п рим енялся д л я изучения ры бны х косяков, наблю дения за поведе­ нием отдельны х видов рыб, определения биологических ресурсов океана. Этот двухм естны й ап п ар ат о б л ад ает прочным корпусом, высокими м аневренны ми качествам и, надеж ен и прост в эк сп л у а­ тации. Д ви ж и тел и и аккум уляторн ы е б атареи обеспечиваю т его автономное п лаван ие в разн ы х н ап равлен иях с необходимой ско­ ростью. П ри выполнении работ, связанны х с длительны м изуче­ нием количественного состава косяка, вида рыб, их в о зраста и т. д., ап п ар ат м ож ет «зависать» н ад исследуемым объектом. В ы сокока­ чественная подводная съем ка обеспечивается установленны ми на нем кино- и ф отоаппаратурой, системой наруж ны х стац и он ар­ ных прож екторов и светильников.

ОСА «Тинро-2» имеет все необходимы е современны е н ав и га­ ционные и гидроакустические приборы и постоянно п оддерж ивает надеж ную связь со своей научно-исследовательской базой «И хти­ андр».

Д л я изучения ш ельф а зарубеж ны м и странам и прим еняю тся ОСА типа « С тар-I», (рис. 1.9), «Куросио», «Ш инкай» и др. Они х арактери зую тся больш ой маневренностью, небольш ими р а зм е ­ рам и и п редназначены д л я и сследования гидрологических п а р а ­ метров, гидроакустических и гидрооптических характери сти к м ор­ ской воды, в зяти я биологических проб, изучения геологической структуры ш ельфа.

К ром е того, с помощью этих ап п аратов производится осмотр подводных кабелей, поиск затонувш их кораблей и выполняю тся другие работы.

2) Д л я изучения средних глубин океан а прим еняю тся ОСА «Алвин», «Д ипстар-4000», «РХ-15» (рис. 1.10), «С тар-П », «С тар-Ш »

и др. Эти ап п араты созданы д л я изучения ф изических процессов в океане, измерения радиоактивности морской воды, проведения фото- и киносъемки морского дна, поисковых и некоторы х других работ.

3) Д л я изучения предельны х глубин океан а предназначены глубоководны е ап п араты -б ати скаф ы «Триест» (рис. 1.11), «Алюми наут», «Архимед», «Д ипстар-20 ООО», «DSRV» и др. Эти глубоко­ водны е ап п араты использую тся д л я биологических и геологиче­ ских исследований, аварийно-спасательны х работ, поиска затон ув­ ших подводных лодок и глубоководны х аппаратов.

Н а обитаемы х самоходны х ап п ар ата х устан авл и вается следую ­ щ ее оборудование: навигационны е приборы — эхолоты, ги дрол ока­ торы, лаги, гироскопы, приборы связи;

ги дроакусти ческая научная ап п ар ату р а — измерителц скорости звука, ап п аратура д л я изуче­ ния звукорассеиваю щ их слоев, специальны е эхолоты ;

о к еан о гр а­ фическая ап п ар ату р а — измерители тем пературы и солености воды, давлен ия, скорости и н ап равлен ия течения, гидрооптические и гидрохимические приборы, яд ер н ая гидроф изическая ап п аратура;

геоф изическая ап п ар ату р а — гравим етры, м агнитометры, сейсми Рис. 1.8. «Север-2».

Рис. 1.9. Обитаемый самохо1ШБгй"аипарат.дСтар-Ь.

2 М орская гидрометрия J-* 'г Рис. 1.10. Мезоскаф «Бен Франклин» (РХ-15).

Рис. 1.11. Батискаф «Триест».

ческие проф илирую щ ие системы, изм ерители тем пературы донного гр у н та;

устройства д л я в зяти я проб морской, воды на химический ан ал и з, биологических проб и об разц ов грунта дна, контейнеры д л я хран ен и я образц ов, м анипуляторы ;

д л я визуальн ы х н аб лю д е­ н и й — фото- и к и н оап п аратура, телевизионны е кам еры, осветитель­ ные устройства.

И спользование обитаем ы х самоходны х ап п аратов, снабж енны х соврем енны м электронно-вы числительны м оборудованием, позво­ л я е т пополнить дан ны е океанограф ических.наблю дений, получен­ ные с помощ ью надводны х средств, т а к к а к в этом случае прост­ ран ствен н ы е изм енения х арактери сти к водной среды изучаю тся непосредственно в самой водной толщ е М ирового океана.

3. О БИ ТА ЕМ Ы Е П О Д В О Д Н Ы Е Н А У Ч Н О -И С С Л ЕД О В А ТЕЛ ЬС К И Е Л А Б О РА Т О РИ И СТА Ц И О Н А РН О ГО ТИПА С озданны е в последние годы обитаем ы е подводны е научно-ис­ сл ед о вательск и е лаб оратори и стационарного типа п озволяю т д л и ­ тельн ое вр ем я находиться в водной толщ е, непосредственно н а ­ блю дая изучаем ы е явления. И спользование обитаем ы х подводных л аб о р ато р и й с установкой их. в разли чн ы х рай он ах ш ельф а не только значительно облегчает проведение различного род а спе­ циальн ы х исследований с применением соответствую щ их методов и подводной ап п аратуры, но и д ает возм ож ность у п р ав л ять экс­ периментом в море. Б ы строе внедрение новых соврем енны х мето­ дов подводны х исследований с дли тельн ы м пребы ванием исследо­ вателей, в п одводны х л аб о р ато р и ях позволяет и зучать физические и химические условия водной среды, биологические явления, р ельеф морского д на и его геологическую структуру.

Эти исследования могут быть связан ы с. проблем ой за г р я зн е ­ ния м оря и м ерам и борьбы с ним, с вопросам и гидроакустики, с изучением минеральны х ресурсов на материковой отмели, а та к ж е разли чн ы х слож ны х процессов, протекаю щ их в придонном слое.

В Советском Сою зе п ервая об и таем ая п одводная л аб оратори я д л я проведения н аучно-исследовательских раб от бы ла сконструи­ р о ван а, построена и испы тана в 1966 г. на Ч ерном море Л ен и н ­ градским гидром етеорологическим институтом М инистерства вы с­ шего и среднего специального о б разован и я Р С Ф С Р (рис. 1.12).

Э тот эксперим ент под н азван ием «С адко» п р о д о л ж ал ся в п осле­ дую щ ие годы и был заверш ен в 1969 г. М ак си м ал ьн ая глубина постановки лаб о р атори и состав л ял а 25 м, а продолж ительность пребы ван и я и работы в ней а к в а н а в т о в —-14 суток. В 1967 г.

на Черном море н ач ал ся аналогичны й эксперим ент по прим ене­ нию обитаем ой подводной лаб оратори и «Черномор», проводимый Институтом океанологии А Н С С С Р в течение нескольких лет.

М ак си м ал ьн ая глубина погруж ения этой лаб оратори и соста­ вила 25 м.

2* З а рубеж ом первый подводный дом был успеш но применен д л я океанограф ических наблю дений в 1962 г. ф ранцузским У пра­ влением подводны х исследований. Р уководителем р аб от яв л ял ся Ж а к -И в Кусто. П оследую щ ие эксперименты по установке и исполь­ зованию подводны х домов известны под назван ием «П реконти нент». Выбор н азван и я обусловлен тем, что ф ран ц узски е исследо­ ватели ставили своей конечной целью изучение всей материковой Рис. 1.12. П одводная лаборатория «Садко-3».

отмели, до ее м акси м альн ы х глубин. В 1964 г. в СШ А приступили к проведению подобного эксперим ента, рассчитанного на несколько лет, которы й получил н азван и е «Силаб». В заруб еж н ой л и тературе сообщ ается о выполненных за последние 5— 6 лет раб отах по у с т а ­ новке обитаем ы х подводных лаб оратори й н а,гл у б и н а х 10— 15 м и пребыванию в них ак ванавтов в течение нескольких суток.

В 1965 г. в Англии был испытан подводный дом, получивш ий н а ­ зван ие «Глокэс», в 1966 г. у берегов Кубы — дом «К ар и б е-1»

(К у б а— Ч С С Р ).

Д остойны й в к л ад в разр аб о тк у проблем создан и я и сследова­ тельских подводных лаборатори й внесли чехословацкие ученые, испытавш ие дом «П ерм он-Ш » (1967 г.), а та к ж е болгарские специалисты, построивш ие и испытавш ие подводную л аб оратори ю «Хеброс» (1967 г.).

С к а ж д ы м годом расш и ряется перспектива использования оби­ таем ы х подводны х научно-исследовательских лаборатори й. И х при­ менение в будущ ем получит более ш ирокое распростран ен ие и в первую очередь д л я изучения м атериковой отмели. З д ес ь будут проводиться исследования в области океанограф ии, гео­ физики, гидробиологии, геологии моря. Это пом ож ет быстрее освоить богатства ш ельф а, его м инеральны е ресурсы, зап асы нефти и природного газа. В аж н ое значение будет иметь применение оби­ таем ы х подводны х лаб оратори й при проведении авари й н о-сп аса­ тельны х работ, при установке на ш ельф е различного род а устройств и автономны х изм ерительны х ком плексов, а. та к ж е д л я создания ферм подводного сельского хозяй ства и план тац ий д л я р азвед ен и я промы словы х видов морских ж ивотны х.

4. А ВТО НО М НЫ Е И СУДО ВЫ Е И ЗМ Е Р И Т Е Л Ь Н Ы Е К О М П Л ЕК С Ы А втономные и судовые изм ерительны е ком плексы в зависим ости от поставленной зад ач и имеют различную конструкцию :

1) д л я проведения научны х исследований в отдельны х рай он ах м оря или о кеан а созданы буйковы е, автономно действую щ ие стан ­ ции среднего и м алого водоизм ещ ения, которы е могут быть притопленными или поверхностными, якорны м и или дрейфую щ ими.

Т акие буйковы е станции ш ироко прим еняю тся в С оветском С ою зе с установкой на них до глубины 6000 м в основном б уквопечатаю ­ щ их самописцев течений системы Ю. К. А лексеева и до глубины 600 м ф ототерм ограф ов системы Н и зяева;

2) д л я проведения срочных гидром етеорологических н аб лю д е­ ний на больш их ак ватори ях океан а использую тся якорны е буйко­ вые станции с буем водоизмещ ением до 100 т, с системой и сто ч ­ ников питания в виде ветрогенераторов и терм огенераторов, обеспечиваю щ их автономность станции в течение года;

3) для длительны х непреры вны х гидроф изических и гидром е­ теорологических исследований ш ельф а на значительном удалении от берега прим еняю тся стационарны е и п ередвиж ны е платф орм ы.

В 1964 г. на К аспийском море бы ла установлена автон ом н ая ги дром етеорологическая п ередвиж ная станция АПС-1 на свайном основании (рис. 1.13). Н аходясь на расстоянии около 100 км от берега, АПС-1 с помощ ью системы самописцев различной конст­ рукции проводит наблю дения за течением, волнением, уровнем и рядом других метеорологических элементов. А налогичного ви д а установки прим еняю тся на А зовском и Черном морях.

П л аву ч ая п латф орм а с установленны м и на ней приборам и «Ф лип» прим еняется в С криппсовском океанограф ическом инсти­ туте (СШ А) д ля проведения гидроакустических измерений, изу­ чения течений, затухан и я волнения, внутренних волн (рис. 1.14).

Д л и н а плавучей платф орм ы 107 м. В горизонтальном полож ении п лаву чая п латф о р м а отбуксировы вается к месту проведения о к е а­ нограф ических работ. Здесь носовые трю мы зап олн яю тся за б о р т­ ной водой, и п латф орм а, п огруж аясь носом в воду, постепенно п риним ает верти кальн ое полож ение. П огруж ается она не п ол­ ностью, примерно 16 м ее находится на поверхности. В этой части платф орм ы, являю щ ей ся кормой судна, располож ены ж и л ы е по­ мещ ения, лаборатори и, маш инное отделение, кам б уз и откидные п лощ адки д л я проведения океанограф ических работ. В одоизм ещ е­ ние платф орм ы в горизонтальном полож ении около 1500 т, а в в ер ­ ти кальном — 2000 т. По окончании исследований мощ ные моторы Рис. 1.13. Автономная передвиж ная станция (АПС-1).

вы качиваю т весь водный б ал л аст и п латф орм а вновь принимает горизонтальное полож ение. П реим ущ ество «Ф липа» заклю чается в весьм а хорош ей остойчивости на волне и в небольш ом дрейфе.

Плавучая гидроакустическая станция «Спар» (СШ А) отли ча­ ется от «Ф липа» тем, что не имеет наблю дателей и об служ и ваю ­ щего п ерсонала. С танция п редставляет собой п лаваю щ ее соору­ ж ение цилиндрической формы длиной 107 м, водоизмещ ением в горизонтальном полож ении 1370 т, в вертикальном — 1720 т.

О н а об орудован а системой гидрофонов, прецизионным У КВ пе­ ленгатором, гирокомпасом, цепочкой терм исторов, изм ерителям и волнения. П ервичны й ан али з изм ерительной инф орм ации прово­ дится на судне, дал ьн ей ш ая об раб отка вы полняется на ЭВМ на берегу.

Буй-лаборатория, п р и н ад л еж ащ ая О кеанограф ическом у музею М онако (Ф р ан ц и я), уж е несколько лет успеш но прим еняется на С редизем ном море (рис. 1.15). К месту работы б уй-лаборатория отбуксировы вается в вертикальном полож ении, а затем у ста н а в ­ л ивается на як о р е на глубинах до 2600 м. Л аб о р ато р и я о б л а д а е т хорош ей остойчивостью, причем ам пли туда качки не п ревы ш ает Рис. 1.14. П лавучая платф орма «Флип».

2°, а период качки 12 с. В ы сота буя-лаборатории дости гает 64,6 м, а ее о сад к а 54 м. В ерхн яя п ал у б а п лощ адью 60 м2 яв л яется п оса­ дочной площ адкой д л я вертолета. П л ощ адь рубки 40 м2, н ад во д ­ ной лаб о р ато р и и 20 м2 и подводной лаб оратори и 30 м2. Б у й -л аб о ­ р ато р и я оборудован а ап п аратурой д л я проведения исследований »

в области метеорологии, о к е ан о гр аф и и,: гидрохимии, биологии, гидроакустики, м агнетизм а. Н аучны й персонал и эк и п аж судна — человек.

Рис. 1.15. Буй-лаборатория.

Д о н н ая станция фирмы «М артин» (СШ А) устанавли вается на гл у би н ах до 4500 м. Она, оборудована гидроакустической а п п а р а ­ турой. С помощью коаксиального бронированного к аб ел я длиной около 50 км поддерж ивается связь с берегом. С истема, состоящ ая из 13 гидрофонов, установленны х в вертикальном полож ении б л а ­ го д ар я небольш ом у бую на коротком буйрепе, п ред ставляет собой узкон ап равлен н ы е зоны прослуш ивания. К р о м е того, имею тся два;

гидроф она с д и аграм м ой направленности 360°. О ператор на б е­ регу, п ереклю чая гидрофоны, м ож ет менять сектор обзора. П и тан и е подводной ап п ар атуры обеспечивается с берега по кабелю посто­ янным током. И н ф орм аци я п ередается частотно-м одулированны м сигналом при частоте м одуляции 6—8 кГц.

Платформа для океанографических исследований Лаборатории электроники ВМФ США ;

(К али ф орн ия) установлен а на глубине ш Рис. 1.16. П латф орма для океанографических исследований.

22 м вблизи г. С ан-Д иего, на расстоянии 1 мили от берега (рис. 1.16). Опорой станции сл у ж ат четы ре стальны е трубы, внутри которы х трубы -ш пильки утоплены в грунт на 20 м. Н а п ло­ щ адк е главной палубы разм ером 11,4X 6,6 м разм ещ ены рубка, л аб оратори и, лебедки и стел лаж и д л я оборудования. С танция имеет вертикальную цепочку терм исторов, располож енны х через 0,6 м, датчики радиоактивности, измерители течений, ап п аратуру д л я биологических исследований и телевизионны е кам еры. Д л я изучения горизонтальной терм ической структуры вод на р ассто я­ нии 200 м от станции установлено на стойках 48 терм исторов, об ­ разую щ их круг диам етром 133 м.

Буйковый комплекс «Монстр» (СШ А) имеет диск диам етром 12,4 м и высотой 2,3 м, на котором установлена 12-метровая мачта, я в л яю щ аяс я частью дискоконусной антенны. К ом плекс п р ед н аз­ н ачен д л я измерения н ап равлен ия и скорости ветра, тем пературы и влаж н ости воздуха, атм осф ерного давлен ия, солнечной р а д и а ­ ции, н ап равлен ия и скорости течения, п арам етров волнения, ско­ рости звука, подводной облученности, солености, сод ерж ан и я кис­ л о р о д а и углекислого газа. С истема передачи инф орм ации м ож ет обслуж и ть 100 изм ерительны х кан ал о в с опраш иванием их один р а з в час. И нф орм ация н акап л и вается в устройствах к р атк о в р е­ менной п ам яти за последние 24 м и в долговрем енной пам яти за год. Ч ерез к аж д ы е 6 ч производится считывание инф орм ации по ком ан де с берега. К ом плекс п редназначен д л я работы при ветре •скоростью до 75 м/с, волне высотой до 20 м и скорости течения д о 10 узлов.

Судовые автоматизированные информационные системы. Д л я изм ерений ком плекса гидрофизических и метеорологических п а р а ­ метров, крайн е важ н ы х при изучении взаи м освязи процессов и я в ­ лений, протекаю щ их в океане и атм осф ере, в Советском Союзе и некоторы х зар уб еж н ы х стран ах р азр аб аты в аю тся судовы е инф ор­ мационны е системы. В этих системах процесс получения и нф орм а­ ции полностью автом атизи рован, и результаты измерений о б р а б а ­ ты ваю тся специализированны м и или универсальны м и электрон ­ ными вы числительны ми маш инами.

С удовы е информ ационны е системы установлены на некоторых научно-исследовательских судах в С С С Р и заруб еж н ы х странах, К таким судам относятся: советское научно-исследовательское судно «А кадем ик В ернадский», п ри н ад л еж ащ ее М Г И АН У ССР, ам ери кан ские — «Чейн», «С айлас-Б ент» и «О кеанограф », к а н а д ­ с к и е — «Гудзон» и «В анкувер», японские — «Рйоф у-М ару» и «Ф удж и» и др.

Автоматизированная информационная система МГИ АН УССР состоит из трех подсистем:

1) подсистемы сбора и передачи информации;

2) судовой подсистемы первичной обработки данны х и у п р ав ­ ления экспериментом;

3) подсистемы окончательной обработки данны х, п л ан и р о в а­ ния эксперим ента и выдачи ком ан д по управлению экспери­ ментом.

П ервы е д ве подсистемы установлены на судне «А кадем ик В ер­ надский», третья предназначена д л я установки на берегу.

В подсистему сбора и передачи инф орм ации входят: судовые изм ерительны е комплексы, автономные сам овсплы ваю щ ие устрой­ ства и буйковы е телем етрические станции. С удовы е изм ери тель­ ные ком плексы выполнены в виде зондирую щ их и буксируемых устройств различного н азн ачен ия и автом атических установок на борту судна, предназначенны х д л я ан ал и за забортной морской воды, промерны х р аб от и других зад ач. А втономные сам овсп лы ­ ваю щ ие устройства представляю т собой якорны е буйковы е стан ­ ции с притопленным буем, содерж ащ и е р яд датчиков, расп ол ож ен ­ ных на различны х горизонтах, и блоки регистрации данны х. С вязь с судном у автономных самовсплывающих устройств отсутствует.

Буйковые телеметрические станции являю тся наиболее сложной частью подсистемы сбора и передачи информаций. Они предназ­ начены для проведения комплекса гидрологических и метеороло­ гических наблюдений при автономной установке в изучаемом рай­ оне океана.

Результаты измерений могут регистрироваться внутри станции либо передаваться по радиоканалу на судно.

Судовая подсистема первичной обработки данных и управле­ ния экспериментом состоит из электронной цифровой вычислитель­ ной машины и ряда вспомогательных устройств (устройство при­ ема информации, устройство оперативного ввода данных, уст­ ройство регистрации и документации результатов обработки и др.).

Основой подсистемы окончательной обработки данных, планиро­ вания эксперимента и выдачи команд по управлению эксперимен­ том является береговой вычислительный центр, имеющий двухсто­ роннюю радиосвязь с научно-исследовательским судном и состоя­ щий из ЭЦВМ, автоматизированной поисковой системы, предназ­ наченной для обеспечения работы ЭЦВМ, и ряда вспомогательных устройств.

Судовая система «O DPCS», установленная на американском исследовательском судне «Чейн» Вудсхолского океанографического института, состоит из управляющей вычислительной машины, блока преобразователей «аналог—код», устройства внешней п а­ мяти и измерительного комплекса аппаратуры. В системе преду­ смотрен ручной ввод данных (координаты судна, глубина океана на станции, время наблюдений). Информация с лага, гироком­ паса, гравиметра, магнитометра, эхолота и гидрологических дат­ чиков (о скорости звука, температуре воды) поступает автомати­ чески.

Судовая система « S S S » установлена на исследовательском судне «Сайлас-Бент» по заказу Океанографического управления ВМФ США. Она предназначена для сбора и регистрации океано­ графических данных на ходу судна (до 15 узлов), а такж е во время его дрейфа. Н а ходу судна производятся измерения магнит­ ного поля Земли с помощью буксируемого протонного магнито­ метра, гравитационные измерения посредством стандартного гра­ виметра, сейсмоакустические исследования с применением цепочки гидрофонов и излучателя, а такж е наблюдения за температурой поверхностного слоя с погрешностью ±0,05° С в диапазоне от — до + 40° С. Во время дрейфа с помощью зондирующих приборов, измеряется температура воды с погрешностью ± 0,0 5 ° С и соле­ ность с погрешностью ±0,02% 0 в диапазоне 30—40%0, скорость звука, оптические характеристики и давление воды на глубинах до 6000 м. Зондирующие приборы снабжены устройствами, позво­ ляющими определять расстояние от прибора до дна. Гидрологи­ ческие измерители, использованные в системе, преобразуют анало­ говый сигнал в частотный код, поступающий в бортовой блок предварительной обработки информации. Обработка информации производится на ЭВМ, имеющей блок оперативной памяти на 8192 слова. Быстродействие машины около 300 тыс. операций в секунду. Информация регистрируется аналоговыми самопис­ цами, цифропечатающим устройством, перфоратором и блоком магнитной памяти, состоящим из двух магнитофонов.

Судовая система «Продак-510», установленная на научно-ис следовательском судне «Океанограф» («O ceanographer») (США) состоит из комплекса измерительных средств, центрального вычис лительно-управляю щ его. комплекса с набором регистрирующей аппаратуры. В комплекс измерительных средств входят термоха линобатизонд с измерителем скорости звука, батитермограф, уста­ новка для сейсмопрофилирования, метеорологическая аппаратура.

Установка для сейсмопрофилирования представляет собой букси­ руемое устройство и бортовую аппаратуру. Буксируемое устрой­ ство состоит из пневматического излучателя, расположенного на глубине 4 м, и гирлянды из 7 гидрофонов, заглубляемых под киль­ ватерную струю, бортовая аппаратура — из усилителей с узкопо­ лосными фильтрами,, рулонного и магнитного регистраторов и блока управления излучением. С помощью метеорологической ап­ паратуры измеряются солнечная радиация, температура, вл аж ­ ность и давление воздуха, скорость и направление ветра на р аз­ личных высотах, температура поверхностного слоя воды. Датчики для метеорологических измерений подвешиваются к надувному «змею», который буксируется судном и поднимается на высоту до 2000 м. Змей имеет систему стабилизации, удерживающую его на заданной высоте с точностью до 6 м. Информация со змея пе­ редается на судно по радиоканалу, где преобразуется и регистри­ руется в аналоговой и цифровой форме.

Измерения силы тяжести производятся с помощью гравиметра, магнитного поля Земли — буксируемым протонным магнитомет­ ром. Н а судне ведется только первичная кам еральная обработка всех получаемых данных, основная обработка информации осуще­ ствляется в береговом вычислительном центре.


По мере накопления опыта структура и параметры отдельных измерительных комплексов и функциональных блоков систем, естественно, будут совершенствоваться. Решение основных задач с помощью этих систем весьма перспективно, так как пресле­ дуется важ ная цель — максимально автоматизировать непосредст­ венно на исследовательском судне процесс получения и обработки разнообразной океанографической информации.

Дрейфующие автоматические радиометеорологические станции (Д А Р М С ) системы Алексеева регулярно используются Арктиче­ ским и антарктическим научно-исследовательским институтом (ААНИИ) Гидрометеорологической службы СССР с 1957 г. для наблюдений за состоянием погоды и дрейфом льдов в труднодо­ ступных районах Северного Ледовитого океана (рис. 1.17). П о­ становка станций на полярных льдах осуществляется ежегодно высокоширотными экспедициями ААНИИ «Север», самолетами полярной авиации, а такж е непосредственно с ледоколов. М есто­ нахождение ДА РМ С определяется береговыми и островными стан­ циями, которые принимают информацию с ДАРМ С в виде сигна­ лов азбуки М орзе в диапазоне средних волн на расстоянии до - ! Рис. 1.17. Д рейфую щ ая автоматическая радио­ метеорологическая станция (Д А Р М С ).

1500 км, причем длительность автономного действия станции при ежедневной передаче составляет один год. ДАРМ С автоматически передают по радио сведения о скорости ветра (от 1 до 25 м/с), его направлении с точностью до одного румба, температуре воз­ духа через 1° С в диапазоне от + 3 0 до —55° С и атмосферном 2.Э давлении через 1 мбар. Данные о скорости и направлении ветра автоматически осредняются передающим прибором за период 8— 10 мин. ДА РМ С представляет собой пустотелую стальную штангу 2,.

проходящую через лед, на нижнем конце которой подо льдом располагается герметичный контейнер с батареями питания и часовым механизмом 5. На верхнем конце штанги находятся: р а ­ диопередатчик 1, радиоприемник 4 и блок с метеорологическими приборами 3, укрепленный на кронштейне на высоте 2,5 м от по­ верхности льда и снабженный тремя флюгерами — большим, по­ ворачивающим его вокруг вертикальной оси по направлению ветра, и двумя малыми для определения скорости ветра. Д ю ралю ­ миниевая мачта высотой 12 м служит антенной станции. Вморо­ женные в лед анкера, имеющие на,верхних концах направляю ­ щие полозья, в которых могут перемещаться концы опор тренож ­ ника, способствуют устойчивому положению ДАРМ С на льду.

Данные, поступающие с ДАРМ С, не только дополняют м ате­ риалы, регулярно получаемые дрейфующими станциями «СП», но и даю т необходимые сведения для составления прогнозов погоды и дрейфа льдов. Н ачиная с 1962 г. на ледниках Антарктиды для проведения метеорологических наблюдений такж е стали приме­ няться ДАРМ С, но несколько видоизмененные.

5. С А М О Л ЕТЫ -ЛА БО РА ТО РИ И В последние годы при изучении поверхности Земли, вклю чая моря и океаны, все большее применение находят аэрометоды. Они дают возможность исследования труднодоступных районов в корот­ кие периоды времени и получения информации с больших водных ПЛОЩаДеЙ. V Существующие аэрометоды - классифицируются на визуальные, фотографические, фотоэлектронные с "применением аэроспектраль ной, инфракрасной и радиолокационной съемок и аэрогеофизиче ские. В настоящее время наиболее часто используется аэрофото­ съемка водной поверхности с применением фотограмметрической и стереофотограмметрической съемок.

Широко используются аэрометоды.при -.измерении глубин шельфа, исследовании морских льдов и их различных характери­ стик, определении температуры поверхности воды, изучении мор­ ского волнения и определении его характеристик, изучении мор­ ских течений, определении степени загрязнения поверхности морей и океанов и т. д.

6. И СКУССТВЕНН Ы Е СПУТНИКИ ЗЕ М Л И Космические методы исследования природы Земли, ее недр и океанов, в настоящее время получают особенное развитие.

Методы космического землеведения и применительно к з а ­ дачам океанологии методы спутниковой океанологии позволяют получать необходимую информацию о различных крупномасш таб­ ных природных процессах и явлениях, происходящих на планете в глобальном масштабе.

Это большое преимущество методов дает возможность изучать состав природной среды, ее структуру, динамику, подойти к реш е­ нию проблемы охраны биосферы в целом.

При космических методах применяются следующие виды съе­ мок с использованием соответствующей аппаратуры: визуальные наблюдения, цветное и спектрозональное фотографирование, теле­ визионная съемка, инфракрасная съемка, радиолокация, спектро­ метрическая съемка.

Применение искусственных спутников Земли (И СЗ) при про­ ведении океанологических исследований позволяет получать данные о различных характеристиках полярного льда и снега, взволнованной поверхности океана, о мутности и загрязнении по­ верхности океанов, производить оценку состояния поверхности океана для оказания помощи мореплаванию, а такж е другие ис­ следования различных параметров, характеризующих состояние природной среды в планетарных масштабах.

Г Л А В А I!

ОБОРУДОВАНИЕ ОКЕАНОГРАФИЧЕСКИХ СУДОВ Д ля наблюдений на морях и океанах на научно-исследователь ских судах различного типа и водоизмещения применяются разно­ образные установки и устройства. К основному оборудованию таких судов относятся океанографические лебедки, служащ ие для различных целей. Все океанографические лебедки, применяемые в настоящее время на. советских исследовательских судах, в зави­ симости от назначения, характера работ и глубины опускания приборов делятся на следующие:

1) ручные лебедки;

2) электрические лебедки;

3) кабельные лебедки;

4) лебедки для постановки судна на якорь.

1. РУ Ч Н Ы Е Л Е Б Е Д К И Ручные лебедки, устанавливаемые на шлюпках, катерах, вель­ ботах, ботах и других судах, применяются для опускания прибо­ ров на небольшие глубины и их подъема. Наиболее распростра­ ненные ручные лебедки описаны ниже.

Л ебедка Кузнецова ЛМ-0-06 используется для работы с прибо­ рами на глубинах до 50 м (рис. II. 1). Л ебедка состоит из чугун­ ного барабана 5 -с осью, вращающейся во втулках двух вертикаль­ ных стоек, установленных на деревянной основе 7. На одном конце оси барабана имеется стальная ручка 4. К щеке барабана приварено храповое колесо, в пазы которого попадает собачка, удерживаю щ ая барабан от проворачивания в обратную сторону во время подъема приборов на тросе 2. Д л я торможения б ара­ бана лебедки служ ит ленточный тормоз 6. Н а деревянной основе лебедки укреплен выстрел 1 высотой до 90 см. Н а конце выстрела расположен шкив 3, в канавке которого проходит трос диаметром 2,5—3 мм, идущий с барабана лебедки.

Морская лебедка Л М-046 применяется для работы с прибо­ рами на глубинах до 100 м (рис. II.2 а ). Л ебедка состоит из сталь­ ного барабана 7, укрепленного на оси, вращающейся на втулках двух чугунных рам 6. В левой части лебедки расположен ленточ­ ный тормоз 1 для торможения барабана лебедки. В правой ч а­ сти барабана имеется большая шестерня зубчатой передачи 5.

Рис. II.1. Л ебедка Кузнецова JIM-006.

Рис. 11.2. М орская лебедка JIM-046.

а — общ ий вид;

б — лебедк а с кран-балкой на п алубе судна.

3 Морская гидрометрия Н ад этим барабаном укреплена вторая ось 2, на которой на пере­ движной каретке укреплена м алая ш естерня-зубчатой передачи 3.

При подъеме тяж елы х приборов каретка передвигается вправо и обе шестерни зубчатых передач входят. в сцепление. Съемная ручка 4 в зависимости от веса приборов во время их подъема на­ девается на основную или верхнюю ось. Н а барабане лебедки помещается трос длиной 100 м, диаметром 3 мм. В комплект л е­ бедки входит кран-балка с подвесным счетчиком (рис. 11.2 6).

Л ебедка «М арка IV» применяется для работы с приборами на глубинах до 500 м с помощью намотанного на барабан троса диа­ метром 3 мм (рис. II.3). В верхней части двух связанных чугунных боковых рам на оси вращ ается барабан. По обе сто­ роны барабана расположены два дере­ вянных диска. Левый диск скреплен "с осью, а правый соединен с зубчатым колесом, которое- может перемещаться вместе с диском по винтовой нарезке оси.

В верхней части правой рамы, лебедки находится стопорный болт. Когда болт задвинут, он находится между зубцами колеса. Если сделать нажим на руко­ ятку в сторону выбирания троса, то зуб­ чатое колесо и правый диск переме­ стятся по нарезке в сторону левого ди­ ска, прижмут к нему барабан и тем са­ мым притормозят его вращение. Пово­ рот рукоятки в обратную сторону вызо­ вет свободное вращение б арабана на оси. При вытянутом стопорном болте вращ ается зубчатое колесо с осью.

Л ебедка «Н ева» (рис. II.4) состоит из станины — прямоугольной платфор м ы 8, на которой С помощью шарниров Рис. II.з. Л ебедка «Мар крепится рам а с двумя щеками 6, сое­ к а -IV».

диненными стяжками, барабана с тро­ сом 5, счетчика 2, ножного тормоза 1 и стрелы 7 с блоком 4, через который пропускается трос. Н а блоке имеется дуж ка 3, позволяю­ щ ая в откинутом положении значительно легче завести трос на блок. При работе с тросом диаметром 2,5—2,8 мм каждый оборот барабана соответствует 30 см сматываемого троса. С помощью укладочного и направляющего роликов трос на вращающемся б а­ рабане укладывается ровными шлагами. П редельная масса опу­ скаемых лебедкой «Нева» приборов — 50 кг. М аксимальная глу­ бина опускания приборов 100 м.

Л ебедка «Л уга» (рис. II.5) размерами и конструкцией анало­ гична лебедке «Нева». Отличается от нее только несколько дру­ гим устройством станины, состоящей из двух литых стоек 2, скрепленных тремя стяжками 1. Отличается она еще тем, что отделенная от станины стрела имеет две стойки 3, при помощи которых она и крепится отдельно от лебедки.


Лебедка «Северный полюс» конструкции Алексеева (ААНИИ) предназначена для работы с приборами со льда и с судна (рис. II.6). На льду она крепится на специально изготовленных лы ж ах вместе с разборной треногой, выносом и блок-счетчиком.

На судне устанавливается на особой металлической подставке.

Л ебедка применяется в двух вариантах: когда барабан вращ а­ ется вручную с помощью двух рукояток или с использованием Рис. II.6. Л ебедка «Северный полюс».

мотоблока, укрепленного на верху станины лебедки, внутри кото­ рого помещен бензиновый двигатель мощностью 2,3 л. с., снабжен­ ный муфтой сцепления и коробкой скоростей. На барабане ле­ бедки используются тросы различного д и а м е тр а —-от 1,2 до 5,0 мм. В зависимости от диаметра длина троса от 5500 до 250 м.

Д ля намотки троса диаметром 1,2 мм имеется тросоукладываю­ щий механизм, равномерно укладывающий его на барабане. Л е­ бедка имеет тормозное устройство, позволяющее осуществлять торможение вручную и автоматически. Д ля быстрой остановки применяется ручной тормоз. Автоматическим же торможением регулируется скорость вращения барабана при опускании при­ боров и во время промера больших глубин, когда барабан, авто­ матически останавливаясь, показывает момент достижения дна лотом.

2. Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Е Л Е Б Е Д К И Электрические лебедки устанавливаю тся на исследовательских судах водоизмещением несколько сотен тонн. В Советском Союзе для опускания приборов на большие глубины применяют механические лебедки с электромеханическим приводом, рассчи­ танные на различную грузоподъемность (до 18 т ). Некоторые электрические лебедки были разработаны и введены в эксплуата­ цию в процессе оборудования первого советского крупного экспе­ диционного судна «Витязь» (рис. II.7).

Рис. II.7. Электрические лебедки на палубе э/с «Витязь».

Наиболее распространены следующие электрические лебедки.

Л ебедка «Океан» сконструирована Всесоюзным научно-иссле­ довательским институтом подъемно-транспортного машинострое­ ния совместно с Институтом океанологии АН СССР (рис. II.8).

Она бывает двух типов: большая и м алая. Н а барабан большой лебедки наматывается 12 тыс. м ступенчатого троса диаметром 3,2—4,2 мм, мощность ее мотора 18—22 кВ т, грузоподъемность 1000 кг. Н а барабан малой лебедки наматывается 4500 м троса диаметром 3,6 мм, мощность ее мотора 3,8—6,5 кВт, грузоподъем­ ность 400 кг.

Л ебедка состоит из рамы 8, барабана 6, вращение которого осуществляется рядом шестерен, помещенных в коробке передач и передающих вращение вала мотора, тросоукладывающего механизма 5, колодочного тормоза 7, храпового механизма 13, электромотора 2, кулачкового контроллера 1, динамометра 9 и блок-счетчика 4. Тросоукладывающий механизм, приводимый в движение шестернями, находящимися в коробке передач, пред­ назначен для равномерной укладки троса на барабан. Он состоит из двух направляющих валов 10, винта 11 с перекрестной нарез­ кой и каретки троеораспределителя 12. Контроллер регулирует ско­ рость вращения барабана в диапазоне 0,3—4,5 м/с, в зависимости от включенной ступени контроллера, а такж е от натяжения троса.

Колодочный тормоз с ножным приводом служит для торможения барабана. Им же регулируется скорость вращ ения барабана при помощи нажима на педаль 14 при опускании и подъеме приборов на тросе во время производства океанографической станции.

Блок-счетчик 4, предназначенный для определения длины троса по четырем циферблатам, показывающим единицы, десятки, сотни и тысячи метров, вращ ается на оси, перпендикулярной ходовому винту троеораспределителя. Он может поворачиваться на 75° в одну сторону и на 90° в другую. Пружинный динамометр 9 слу­ жит для измерения полного натяжения троса в килограммах, а такж е позволяет установить момент достижения дна лотом.

Б лагодаря большим скоростям при спуске и подъеме стандартных океанографических приборов с помощью лебедок значительно сокращ ается продолжительность времени работы. Спуск приборов на глубину 1000 м и их подъем занимает 35—40 мин.

Л ебедка «Л ЭРО К » разработана в двух вариантах:

1) «Л ЭР(Ж -0,5» с барабаном, вмещающим 4500 м троса д иа­ метром 3,6 мм, электродвигателем ДПМ-31 постоянного тока на­ пряжением 220 В, мощностью 1.1,5 кВт и шестикулачковым конт­ роллером с пятью скоростями в диапазоне 0—4,3 м/с;

2) «ЛЭРОК-1,2» с барабаном, вмещающим 12 500 м ступенча­ того троса диаметром 3,0—5,1 мм, электродвигателем ДПМ - мощностью 36 кВт и контроллером с пятью скоростями в диапа­ зоне 0,4—4,4 м/с.

Лебедки имеют ручной и ножной тормоза, тросоукладывающий механизм, динамометр, позволяющий определять натяжение троса, и блок-счетчик с четырьмя циферблатами для отсчета еди­ ниц, десятков, сотен и тысяч метров. Вращение барабана лебедки осуществляется с помощью ручного привода через цепную пере­ дачу..

Л ебедка «ЛГ-1200» предназначена для работы с приборами до глубины 1200 м (рис. II.9). Она состоит из рамы 1 с отверстиями для крепления к палубе, барабана 5 с тросом диаметром 3,5 мм, установленного на валу 4 на шарикоподшипниках, коробки пере­ дач 3, тросоукладывающего механизма 6, электромотора типа ДПМ -12 мощностью 3,2 кВт и контроллера. Сцепление барабана с валом производится муфтой-тормозом, состоящим из двух фрик­ ционных дисков, соединенных с валом, и одного диска, соединен­ ного с ободом барабана. Расцепление муфты-тормоза осущест­ вляется рычагом 7, регулирующим скорость вытравливания троса в зависимости от изменения силы его нажатия. Шестерни, распо ложенные в коробке передач 3, передают вращение вала мотора валу лебедки 4. Скорость вращения барабана регулируется кон­ троллером и меняется от 0,4 до 2,7 м/с. Рукоятка 2 предназначена для выбирания троса с приборами в случае неисправности элект-* ропривода. Д ля опускания приборов на ходу судна к лебедке «ЛГ-1200» приделаны подгоняющее устройство, ножной тормоз и счетчик оборотов. Принцип работы такой лебедки аналогичен принципу работы батитермографной лебедки.

Батитермографная лебедка по конструкции близка к лебедке «ЛГ-1200»;

грузоподъемность ее 150 кг. Она используется для опускания батитермографа ГМ 9-Ш и автоматического батоме­ т р а — термобатиграфа АБТ-У (ГМ 7-Ш ) на ходу судна. Д л я этой цели имеется подгоняющее устройство, позволяющее опускать приборы небольшого веса со значительной скоростью, ножной тор­ моз, регулирующий скорость вращения барабана, вмещающего 1500 м троса диаметром. 3,5 мм, и счетчик оборотов, по шкале которого определяется длина вытравленного троса. Опускание прибора производится с помощью мотора мощностью 3,2 кВт или под действием собственной массы. Диапазон скорости вращения барабана лебедки 0,4— 10 м/с. Расчет длины вытравливаемого троса при опускании прибора производится по специальной таб ­ лице, в которой учтена скорость судна в узлах.

Глубоководная океанографическая лебедка ГОЛ-55 предназ­ начена для опускания и подъема приборов и снарядо,в большого разм ера и веса. С помощью лебедки производится взятие колонок грунта дна большими грунтовыми трубками, а такж е траление на любых океанских глубинах. Л ебедка имеет вьюшку с барабаном, на который намотано 12 500 м ступенчатого троса диаметром 4,5—6,0 мм, и двухступенчатый редуктор с двумя тросоведущими шкивами, расположенными на его выходных осях. Электромотор типа КПДМ-51П мощностью 43,5 кВт соединен с валом редук­ тора, вращающим барабан вьюшки с помощью цепной передачи.

Л ебедка снабжена амортизатором для смягчения рывков троса, динамометром и блок-счетчиком.

3. К А Б Е Л Ь Н Ы Е Л Е Б Е Д К И Кабельные лебедки предназначены для погружения и подъема аппаратуры с кабельной передачей. Н а барабаны двухбарабанной кабельной лебедки вмещается по 300 м кабеля диаметром 12 мм.

С помощью такой лебедки приборы опускаются не только во время работы на океанографических станциях, но и на ходу судна.

Кабельный приставной барабан (рис. 11.10) к электрической лебедке «Океан» приводится во вращение самой лебедкой. Н а него наматывается 400 „м кабеля KTIII-03 диаметром 12 мм или 800 м кабеля КОБТ-4 диаметром 8 мм. Выбирание кабеля на барабан производится вручную.

Турачка к лебедке «Океан» конструкции Б. А. М аксимова из­ готовляется из чугуна или дерева. Она закреплена винтом в резь­ бовом отверстии, имеющемся на свободном конце оси барабана лебедки «Океан». В случае отсутствия на океанографическом судне кабельной лебедки или приставки для производства работ на океанографической станции весьма широко применяется судовая турачка с электрическим приводом, установленная на корме.

Рис. 11.10. Кабельный приставной барабан к лебедке «Океан».

В этом случае прибор на кабеле опускается ручным способом с любой вьюшки и поднимается на палубу с помощью судовой турачки, на которую набрасываются два-три ш лага кабеля.

Выбранный свободный конец кабеля наматывается на вьюшку.

4. Л Е Б Е Д К И Д Л Я ПОСТАНОВКИ СУДНА НА Я К О Р Ь Лебедки для постановки судна на якорь используются при на­ блюдениях за скоростью и направлением течения непосредственно с судна. До применения автономных буйковых постановок, начало которых следует отнести к 1956— 1958 гг., наблюдения за течени­ ями осуществлялись с заякоренного судна. Обычно на океаногра­ фических судах, не имеющих специальной глубоководной якорной лебедки, использовался брашпиль, установленный на полубаке каждого судна. При этом судно независимо от водоизмещения могло становиться на глубины, редко превышающие 100 м, и во избежание дрейфа вынуждено было вытравливать якорь-цепь дли­ ной в 2,5—3 раза больше глубины места. Такие постановки судна могли осуществляться при волнении до 3—4 баллов. Н а некото­ рых советских океанографических судах установлены специальные глубоководные якорные лебедки.

Глубоководная якорная лебедка предназначена для поста­ новки исследовательских судов на якорь на любые океанские глу­ бины. Л ебедка состоит из тягового устройства и амортизатора, размещенных в носовой средней части главной палубы судна. Т я­ говое устройство имеет два тросотянущих шкива с приводами от двух электромоторов мощностью по 58 кВт каждый и служит для стравливания и выбирания троса при отдаче и подъеме якорей.

Амортизатор, используемый одновременно с динамометром, пред­ назначен для смягчения рывков троса. Он представляет собой блок, укрепленный на кронштейне и передвигающийся по четырем направляющим стержням, на которых имеются цилиндрические пружины. В носовом трюме судна установлены: вьюшка с б ар аб а­ ном, на котором намотан ступенчатый трос диаметром 14—25 мм, тросоукладывающий механизм, устройство для автоматической смазки троса и подвижной блок с противовесом, предназначенный для выбора слабины при натяжении троса, идущего от вьюшки к тяговому устройству. Тяговое устройство сматывает с барабана вьюшки трос, который через систему направляющ их блоков посту­ пает на основной блок, находящийся на носу судна. Средняя скорость подъема якорей такой лебедкой 2000—2500 м/ч.

Траловая лебедка с электрическим приводом, установленная на исследовательском судне, широко используется для постановки судна на верп.. Н а многих судах, особенно на судах типа логгер водоизмещением 450—500 т, на барабане траловой лебедки име­ ется мягкий стальной трос диаметром 15—20 мм и длиной около 2000 м. Во избежание возможного дрейфа судна, особенно при наличии значительных скоростей течения и неблагоприятного грунта, для держ ания якоря рекомендуется к концу стального троса прикреплять сначала одну смычку, т. е. 25 м якорь-цепи, а затем якорь. Трос с барабана лебедки через систему канифас блоков поступает на носовую часть судна и через специальный вырез в планшире судна уходит в воду. Якорь массой 250—300 кг вываливается за борт при помощи крана-балки, установленной на носу. Опыт работы в 1952 г. на океанографических судах Д В Н И ГМ И «Гидролог» и «Дальневосточник» в Курильских про­ ливах показал, что постановка судна на глубине 400—'500 м мо­ ж ет быть осуществлена за 10— 15 мин, а снятие с якоря — за 30 мин. Выполнение свыше 40 глубоководных постановок при больших скоростях течения, превышающих 3—4 узла, а иногда и при волнении 4—5 баллов, показало, что с помощью якорного уст­ ройства можно успешно проводить наблюдения за течениями.

Установка ручных лебедок осуществляется на деревянных по­ душках, которые крепятся к палубе судна сквозными болтами.

Во избежание подтекания воды и возможного гниения палубы и подушки между ними прокладывается брезент, окрашенный су­ риком.

Электрические лебедки обычно устанавливаю тся на металли­ ческом основании, которое прочно крепится к палубе. Лебедки устанавливаю тся на главной палубе и на ботдеке вдоль бортов судна, по возможности так, чтобы между лебедками было значи­ тельное расстояние во избежание спутывания тросов при одновре­ менном опускании приборов с нескольких лебедок. Рядом с лебед­ кой располагается кран-балка, а с внешней стороны борта судна — откидная площ адка, ограж денная поручнями или леерами, с которой производится работа с океанографическими приборами.

Вблизи лебедки находятся стойки для батометров и вертушек с ящиками для посыльных грузиков и закрытый столик для за ­ писи наблюдений. Все рабо­ чие места на палубе судна освещаются судовыми про­ жекторами, люстрами и переносными лампами.

Устройствами для выво­ да троса за борт судна яв­ ляются: кран-балка, крам бала и выстрел.

Кран-балка (рис. 11.11) состоит из изогнутой м етал­ лической трубы или сталь­ ного бруса с подставкой для крепления к палубе.. К ноку крана-балки на массивной скобе подвешивается блок счетчик, предназначенный для измерения длины троса.

Поворачивается кран-балка с помощью бесконечного винта или на шариковых подшипниках и закрепля­ ется штырем. При отсутст­ вии крана-балки можно ис­ пользовать судовую шлюп­ балку. В этом случае к ее верхней части крепится скоба Рис. 11.11. К ран-балка.

с блок-счетчиком.

Крамбала (рис. I I.12) представляет собой большую металли­ ческую дугу, установленную на главной палубе у борта судна.

В нижней части крамбалы имеется мощная пружина, служ ащ ая для амортизации удара опускаемых приборов о грунт дна, чаще всего больших грунтовых трубок. В верхней части крамбалы под­ вешивается блок-счетчик (М БС ), рассчитанный на нагрузку до 1 т и предназначенный для измерения длины троса до 10 тыс. м.

Иногда крамбалы устанавливаю тся на корме судна.

Выстрел (вынос) применяется при необходимости вынести при­ бор на расстояние в несколько метров от наружного борта судна.

Наличие выстрела позволяет предотвратить возможное спутыва­ ние тросов при одновременном опускании приборов с нескольких лебедок во время работ на океанографической станции. Кроме того, при проведении некоторых наблюдений весьма важно, чтобы приборы находились над водной поверхностью и на них не сказы ­ валось бы отрицательное влияние корпуса судна или его над­ строек. Выстрел изготовляется из металлической трубы или дере­ вянного бруска и крепится к планширу или к какой-либо части надстройки судна. Особенно удобно использовать в качестве.вы ­ стрела грузовую стрелу мачты судна с подвешенным на ее ноке Рис. 11.12. Крамбала.

блок-счетчиком (рис. 11.13). Обычно такого вида выстрелы ши­ роко используются для опускания с океанографической или судо­ вой (рабочей) лебедки приборов с большим весом, какими явл я­ ются грунтовые трубки и дночерпатели, тралы и драги. С по­ мощью этих устройств часто осуществляется постановка с судна автономных буйковых станций. На грузовых стрелах-выстрелах указывается их грузоподъемность в тоннах.

К дополнительному оборудованию для работ с тросом отно­ сятся блок-счетчики и угломеры.

Рис. 11.13. Грузовая стрела судна (выстрел).

Блок-счетчик (рис. 11.14) служит для измерения длины троса.

При помощи рыма, расположенного в верхней части корпуса, он подвешивается к крану-балке (ш лю пбалке), крамбале, выстрелу (выносу). В настоящее время применяются блок-счетчики двух типов: блок-счетчик 0-17 для измерения длины троса до 1000 м при расчетной нагрузке до 120 кг и морской блок-счетчик (МБС) для измерения длины троса до 10 тыс. м при нагрузке до 1 т.

Блок-счетчик состоит из металлического блока со шкивом, в р а­ щающимся на двух шарикоподшипниках. С осью шкива сое Рис. 11.14. Блок-счетчик.

динена система зубчатых колес счетчика оборотов, имеющих три (0-17) или четыре (М БС) циферблата. Сбоку корпуса блок-счет­ чика имеется скоба, удерживаю щ аяся запорным болтом и болтом с барашком. Ролик, находящийся на скобе, при помощи пружины прижимает трос к шкиву и тем самым препятствует его скольже­ нию. Д лина окружности шкива рассчитана так, что за один оборот блока вытравливается 0,5 м троса диаметром 3 мм. При работе со льда и при значительных отрицательных температурах воздуха во избежание обледенения блок-счетчика, которое может привести к проскальзыванию троса на шкиве и поломке зубцов в шестер­ нях, следует его согревать, обливая горячей пресной водой;

не до­ пускается применение в этих случаях масел, густеющих на мо­ розе.

Проверка блок-счетчика осуществляется до начала работ и заклю чается в пропускании через него определенного количества троса. Поправочным коэффициентом К блок-счетчика является отношение длины L пропущенного через блок-счетчик троса к по­ казаниям счетчика т:

К=—.

т Истинная длина троса вычисляется по формуле L =Кт.

Угломеры предназначаются для измерения угла отклонения троса от вертикального положения, возникающего под влиянием дрейфа судна во время производства океа­ нографической станции. Существуют два ти­ па угломеров: прикладной и подводный.

Прикладной угломер (рис. II. 15) со­ стоит из металлического круга, часть кото­ рого разделена на градусы, стрелки-указа­ теля с противовесом, двух пар штифтов и ручки. П рикладывая угломер левыми и пра­ выми штифтами к тросу, можно измерить угол его наклона по стрелке-указателю.

Подводные угломеры конструкции Д. П, Попова и ААНИИ предназначены для получения более точной величины угла отклонения троса от вертикального поло­ жения непосредственно в месте крепления прибора.

Тросы для океанографических работ применяются металлические, растительные и синтетические. Наиболее используемыми Рис. 11.15. Прикладной угломер. являются металлические тросы разного ди­ аметра.

Металлический трос изготовляется из отдельных оцинкованных проволок углеродистой стали сечением от 0,2 до нескольких мил­ лиметров, сплетенных в пряди, которые затем свиваются вокруг пенькового, хлопчатобумажного или металлического сердечника, придающего тросу эластичность и упругость. Иногда сердечники имеются такж е и в прядях. Наиболее часто употребляются ме­ таллические тросы крестовой свивки, когда проволоки каждой пряди свиваются по винтовой линии, образуя несколько концент­ рических слоев, а пряди в этой проволоке свиваются в противопо­ ложном направлении. Прочность и эластичность троса зависят от сечения проволок и их количества в прядях.

Обычно конструкция тросов обозначается выражением а X Ь-\-с, где а — число прядей в тросе, b — число проволок в пряди, с — число сердечников.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.