Книга Этапы творческого пути. Из воспоминаний советского инженера - Анатолий Валентинович Тиль

В гравиметре использовалось инерционное тело, подвешенное в магнитном поле и квантовый измеритель величины магнитного поля подвеса. Гравиметр выполнял функции высокоточных пружинных весов. В приборе производились 20 раз в секунду следующие преобразования:

– масса тела → вес тела, обусловленный гравитацией и переносными вертикальными ускорениями объекта,

– интенсивность магнитного поля, компенсирующего вес тела → частота (200 мГц) прецессии атомов изотопа цезия, рабочего вещества квантового измерителя индукции магнитного поля.

Суммарная погрешность всех преобразований не превышала 10-6.

Квантовый измеритель магнитной индукции. Фото из личного архива автора

Академик Е.Б. Александров, большой знаток квантовой спектроскопии, высоко оценил разработанный по оригинальной схеме квантовый измеритель быстро меняющейся магнитной индукции в узком зазоре магнитной системы. В разработке квантового измерителя магнитной индукции творческое участие принял к.т.н. П. А. Клюшкин.

Центральный прибор системы «Стен» содержал гравиметр, установленный на платформе гироскопической системы, удерживающей его в вертикальном положении. Имелся также амортизатор, защищающий систему от вибраций и ударов.

Система «Стен» успешно проходила стендовые испытания.

Макет профиля участка гравитационного поля Земли. Фото из личного архива автора

Оставалось убедить инженерную общественность и заказчиков в целесообразности практического применения такой системы. Для этого в стендовом зале предприятия были развешены большие карты рельефов дна океанов Земли. Были изготовлены макеты известных профилей гравитационного поля и процедуры определения по ним координат подводной лодки.

Каждый раз, когда заказчики посещали стендовый зал при испытаниях различных систем, им «мозолили глаза» эти экспонаты. В результате было принято решение в 1981 г. установить систему «Стен» на головной подводный корабль «Акула». Главный конструктор корабля – С.Н. Ковалёв, академик, дважды Герой Социалистического Труда.

«Акула» – самый большой подводный корабль в мировом судостроении. Фото из личного архива автора

Как однажды сказал командир этого корабля: «Иногда называют корабль подводной лодкой. Какая же это лодка? У меня по левому борту ядерный запас Англии, а по правому борту – Франции!».

В срочном порядке опытный образец системы «Стен» подвергся необходимым доработкам и был установлен на корабль. Система предназначалась не только для решения навигационных задач, но и для высокоточного удержания глубины погружения подводного корабля.

Появление новой системы на корабле членами комиссии по проведению Государственных испытаний было воспринято с настороженностью. За рубежом такие системы отсутствовали. Бытовало даже мнение, что эта система мало полезна, поскольку на корабле установлен совершенный навигационный комплекс. Существовала опасность того, что до испытаний системы дело не дойдёт, и она будет снята с корабля.

Помогла моя случайная встреча с главным конструктором корабля С.Н. Ковалёвым, который при глубоководных испытаниях корабля ходил по его отсекам и прислушивался к трескам конструкции. Он считал, что при испытаниях на большой глубине погружения корабля его главный конструктор должен находиться на борту.

Я с С.Н. Ковалёвым ранее был знаком. Однажды он пригласил меня посетить его номер в гостинице Северодвинска, который был за ним постоянно закреплён. Все стены номера были увешены замечательно выполненными картинами, которые он рисовал в свободное от работы время. При встрече со мной он спросил, что я делаю на его корабле. Я провёл его к моей системе и рассказал, что по результатам измерения силы тяготения Земли на траектории движения корабля она способна определить координаты корабля и узнать это место при его повторном посещении.

В то время министром обороны был Д.Ф. Устинов. В дальнейшем мне стало известно, что на приёме у министра С.Н. Ковалёв рассказал, что у него на корабле установлена новая система с оригинальным принципом действия. Последовало указание уделить серьёзное внимание проверке свойств этой системы.

В порядке подготовки к испытаниям системы я ознакомился с картой траекторий движения корабля, на которых система должна определять координаты. Эти траектории были рекомендованы НИИ ВМФ и предприятием, где я работал. Нанеся эти траектории на гравитационную карту полигона, я убедился, что задача определения координат на этих траекториях не решается. На данных участках гравитационное поле было мало изменчиво. Таким образом, в процессе испытаний был запланирован отрицательный результат.

По гравитационной карте полигона я определил целесообразное положение траектории движения корабля для решения навигационной задачи. Результаты своих исследований я доложил комиссии по проведению испытаний. Возникла острая дискуссия. Фактически я выступил против своего предприятия и НИИ ВМФ, предложив изменить программу испытаний корабля, утверждённую на высоком уровне. Пришлось мне поставить ультиматум: или принимается моё предложение, или списывают меня с корабля. Было принято моё предложение.

Наконец, рекомендованный мною район проведения испытаний системы и программа испытаний согласованы и самый большой в мире подводный крейсер стратегического назначения «Акула» направляется в этот район моря. И в этот момент моя система выходит из строя. Это событие может привести к краху всей инициированной мною программы использования гравитационного поля Земли для целей навигации подводных кораблей.

Как я отмечал ранее, опытный образец системы был спешно доработан для установки на боевой корабль.

Я предположил, что отказ произошёл в квантовом измерителе магнитной индукции, расположенном внутри герметичного корпуса гравиметра, установленного на платформе гироскопической системы центрального прибора. Решил попытаться восстановить работоспособность системы до прихода корабля в район испытаний. У меня на всё это было около 3 часов. Такая работа связана с необходимостью разборки и сборки сложнейшей электромеханической системы, что обычно производится в условиях специализированного производства группой специалистов и наличии соответствующих комплектов инструментов.

Минимальный комплект инструментов у меня был. Остановил работу гироскопической системы, извлёк гравиметр из центрального прибора, вскрыл герметичный корпус гравиметра и добрался до квантового измерителя магнитной индукции. Произвёл разборку и сборку элементов устройства в предполагаемом месте короткого замыкания. Собрал гравиметр, герметизировал его корпус эпоксидным компаундом, который я на всякий случай захватил с собой на корабль. Установил гравиметр в центральный прибор и включил систему, а через час убедился в нормальном её функционировании. К моменту прихода корабля в район испытаний система была полностью работоспособна.

По-видимому, представители государственной приёмки систем корабля и члены государственной комиссии «догадывались» о временных проблемах системы «Стен», но не отразили это в соответствующих документах. Система позволила в рекомендованном мною районе моря несколько раз с высокой точностью определить координаты подводного корабля, перемещающегося в подводном положении.

По Кроме того, показаниям системы подводный корабль мог при движении удерживать глубину погружения с ошибками порядка нескольких сантиметров, что являлось рекордным результатом. Это приводило к некоторому снижению шумности и сопротивления движению корабля.

В дальнейшем система «Стен» была принята на вооружение в составе навигационного комплекса головного подводного крейсера стратегического назначения «Акула» и устанавливалась на всех подводных кораблях данного проекта.

Использование гравитационного поля Земли для определения координат подводных кораблей было, по-видимому, осуществлено впервые в мировом приборостроении.

Морские испытания корабля и его систем продолжались, а свою систему я не выключал. В результате у меня появился существенный объём информации о профилях гравитационного поля вдоль траекторий движения корабля в различных районах Белого моря. Имелась также информация о рельефе дна.

Сопоставляя эту информацию между собой, я обнаружил, что на одном участке моря имеется отрицательная гравитационная аномалия, некоррелированная с рельефом дна. Такая гравитационная аномалия обычно характерна для залежи нефти или газа, находящейся под поверхностью дна моря.

Используя свои возникшие хорошие отношения с комиссией, штурманской службой корабля и его командиром, я решил обследовать район замеченной аномалии и составить её гравитационную карту. Мне оказали содействие в этом начинании и по возможности выполняли плавание корабля в окрестностях замеченной аномалии. В результате у меня появилась гравитационная карта предполагаемого месторождения углеводородов.

Гравитационная карта предполагаемого месторождения углеводородов в Белом море. Фото из личного архива автора

Ко мне на корабле относились с симпатией. Однажды я услышал по корабельной