Первое успешное использование подводного телевидения в ходе поисково-обследовательских работ

Просмотров: 181
Подводная видеосъемка

16 апреля 1951 г. в проливе Ла-Манш исчезла подводная лодка Британского Королевского флота «Эфрей» (Р-421 «Affray») типа «Эмфион», 1945 г. постройки. Длительное методическое обследование спасательными отрядами района площадью около 20000 км2 не дало положительных результатов. Вместо пропавшей лодки были обнаружены и обследованы 250 других давно затонувших судов.

Поиск подводной лодки «Эфрей»

Поиски велись традиционными для того времени средствами, когда для классификации лежащего на дне объекта требовался спуск водолаза. Район гибели подлодки «Эфрей» являлся театром оживленных морских операций во многих прошедших войнах. Неудивительно, что на дне пролива находилось настоящее кладбище кораблей, найти среди которых потерпевшую аварию лодку оказалось трудной задачей. Первого июня в поиски включилось спасательное судно британского флота «Реклейм» (А-231 «Reclaim») 1948 г. постройки, которое одно из первых в мире было оборудовано подводной телевизионной установкой. Вечером 13 июня 1951 г. «Реклейм» получил приказ осмотреть район дна на глубине 84 м южнее ранее осмотренных. В середине дня 14 июня 1951 г. «Реклейм» прибыл на место. Передающая камера была осторожно спущена в море, и вскоре один из лежащих на грунте объектов был классифицирован как подводная лодка «Эфрей».

Подводная лодка ВМС Великобритании «Эфрей» (Р-421 «Affray») типа «Эмфион»
Подводная лодка ВМС Великобритании «Эфрей» (Р-421 «Affray») типа «Эмфион»

Обследование состояния лодки на грунте производилось одновременно водолазами и с помощью подводной телевизионной аппаратуры.

Один из руководителей спасательных работ Дж. Баттерст отмечал, что водолазы давали противоречивые сведения о состоянии подводной лодки. По их данным нельзя было, например, быстро и точно установить угол наклона горизонтальных рулей, положение перископа и т.д. При использовании подводной телевизионной аппаратуры удалось оперативно получить необходимые сведения. С экрана приёмного телевизора было сделано много снимков, характеризующих положение лодки на грунте.

Спасательное судно британского флота «Реклейм» (А-231 «Reclaim»)

Спасательное судно британского флота «Реклейм» (А-231 «Reclaim»)

Первое успешное использование телевизионного оборудования для проведения поисково-обследовательских работ обратило внимание всего мира на громадные возможности применения телевидения для различных подводных исследований.

Для поисков английской пл «Эфрей» была использована стандартная портативная камера Маркони, имеющая размер 300 х 300 х 450 мм и вес 29,3 кг.

Подводная телевизионная установка с камерой Маркони на палубе спасательного судна "Реклейм" в ходе работ по обследованию подводной лодки «Эфрей»
Подводная телевизионная установка с камерой Маркони на палубе спасательного судна «Реклейм» в ходе работ по обследованию подводной лодки «Эфрей»

Камера размещалась в сварном стальном цилиндре диаметром 422 мм, длиной 710 мм с толщиной стенок 4,8 мм и дна 12,7 мм. Аппаратура работала на стандарте БиБиСи — 405 строк (при чересстрочной развёртке) и 25 кадр/сек. Мощность, потребляемая этой телевизионной установкой, составляет около 2,5 квт. Камера была смонтирована на специальной раме вместе с осветительной лампой мощностью 1,5 квт.

Общий вид камеры Маркони, применявшейся при поиске подводной лодки «Эфрей». Камера смонтирована на раме.
Детали подвески камеры; 1 - рама из стальных труб; 2 - стабилизатор; 3 - передающая камера; 4 - основной трос; 5 - осветительная лампа; 6 - вспомогательный трос; 7 - петля

Общий вид камеры Маркони, применявшейся при поиске подводной лодки «Эфрей». Камера смонтирована на раме.
Детали подвески камеры; 1 — рама из стальных труб; 2 — стабилизатор; 3 — передающая камера; 4 — основной трос; 5 — осветительная лампа; 6 — вспомогательный трос; 7 — петля

Угловое поле зрения объектива передающей камеры в воде составляло только около 25 град.

Фото затонувшей  пл "Эфрей", полученное с использованием подводной телевизионной установки в ходе проведения поисково-обследовательных работ
Фото затонувшей пл «Эфрей», полученное с использованием подводной телевизионной установки в ходе проведения поисково-обследовательских работ

Дальность видимости в воде пролива была около 4,5 м.

Поиск самолёта «Комета-1»

Вторым примером успешного применения подводного телевидения, также обошедшим мировую печать, являются поиски затонувшего 10 января 1954 г. в районе острова Эльба (Средиземном море) британского пассажирского самолёта «Комета-1» (DH-106 «Comet 1»).

Британский пассажирский самолёта «Комета-1» (DH-106 «Comet 1»)

Британский пассажирский самолёта «Комета-1» (DH-106 «Comet 1»)

Английский фрегат «Вэйкфул» (F-159 «Wakeful»), в срочном порядке оборудованный подводной телевизионной установкой, обследовал участок моря площадью 12  х 16 км. В этом районе глубины составляют от 100 м до 180 м. Во время поисков корабль буксировал передающую камеру над дном со скоростью 4 узла.

Фрегат ВМС Великобритании «Вэйкфул» (F-159 «Wakeful»)
Фрегат ВМС Великобритании «Вэйкфул» (F-159 «Wakeful»)

Остатки самолёта были найдены на глубине 120 м. Для поисков применялась подводная портативная телевизионная установка фирмы «Пай» с передающей трубкой типа Видикон. Передающая камера этой установки имела форму шара диаметром около 300 мм. Подобное оборудование позже было установлено и на спасательном судне британского флота «Реклейм». Глубина погружения передающей камеры составляла 360 м, и в последующем была увеличена до 1050 м.

Поиск сверхзвукового  истребителя F100A «Super Sabre»

Подводная телевизионная аппаратура была успешно использована в 1954 г. при поиске потерпевшего аварию одного из первых экземпляров американского сверхзвукового  истребителя F100A «Super Sabre». Этот самолёт упал в океан вблизи Лос-Анжелоса во время испытательного полёта. Самолёт ударился о воду на скорости более 800 миль в час и разломился на части. Найдя и исследовав части самолёта, можно было узнать причину аварии. Части самолёта были обнаружены на дне океана с помощью подводной телевизионной камеры. Позже водолазы подняли около 65-70% всех частей самолёта, включая двигатель.

Истребитель ВВС США F-100A «Super Sabre»

Истребитель ВВС США F100A «Super Sabre»

Приведенные примеры показывают, что уровень развития техники к середине ХХ века достиг тех вершин, когда стало возможным начать изучение и освоение океанских глубин без непосредственного участия человека, дистанционным способом. До создания подводных робототехнических комплексов оставался один шаг.

Подводные телевизионные комплексы 50-х гг. ХХ века

Подводная телевизионная установка фирмы «Пай»

На английском спасательном судне А-231 «Реклейм» в середине 50-х гг. ХХ века была смонтирована глубоководная телевизионная установка, разработанная фирмой «Пай» при участии Британского Адмиралтейства. Установка фирмы «Пай», выпущенная в 1955 г., является примером подводных телевизионных установок с трубкой типа суперортикон.

Она состоит из следующих частей:

— передающей камеры;

— блока дистанционного управления;

— видеоконтрольного устройства;

— синхрогенератора;

— блока питания.

Передающая камера является модифицированным вариантом студийной камеры. Пульт управления камерой и некоторые узлы её схемы вынесены в отдельный блок.

Фирмой выпускались два варианта передающей камеры: ручной и глубоководный. Ручной вариант камеры предназначен для работы с водолазом и рассчитан на погружение до 75 м. Глубоководная камера может работать на глубинах до 350-400 м. Этот вариант камеры рекомендован для буксировки при поисках затонувших объектов.

Общий вид передающей камеры фирмы «Пай»
Общий вид передающей камеры фирмы «Пай»

Камера имеет дистанционное управление диафрагмой, фокусировкой объективов и сменой их. В последних моделях для подвески камеры использовался кабель-трос. Характерной чертой его являлось наличие пеньковой оплётки.

Кожухи камер обоих вариантов выполнены из анодированного алюминиевого сплава. Лёгкая камера имеет наружный диаметр 495 мм при длине 584 мм. В воздухе она весит 35 кг, а в воде обладает небольшой плавучестью. Толщина стенок кожуха лёгкой камеры 6,4 мм. Глубоководная камера имеет диаметр 330 мм при длине 635 мм. Её вес в воздухе 95 кг, в морской воде 45 кг. Толщина стенок кожуха глубоководной камеры составляет 19,1 мм. В обоих вариантах детали арматуры кожуха выполнены из нержавеющей стали. Установка работает с черезстрочной развёрткой на 625 строк при 25 кадр/сек или на 525 строк при 30 кадр/сек.

Передающая камера имеет 10 ламп, включая передающую трубку и 4 германиевых диода. В камере находится предварительный четырехкаскадный усилитель с катодным повторителем, нагруженным на коаксиальный кабель с волновым сопротивлением в 75 ом. Амплитуда выходного сигнала составляет 0,5 в. Генератор строчной развёртки размещён в камере. Пилообразный ток кадровой развёртки генерируется в блоке управления камерой и подаётся по кабелю.

Блок дистанционного управления имеет габариты 610 х 254 х 305 мм и весит 17 кг. Он содержит 14 ламп и один кристаллический диод. Вместе с камерой блок потребляет мощность в 1,1 квт. Блок дистанционного управления является связующим звеном между камерой и видеоконтрольным устройством. В нём находятся:

— источник высокого напряжения;

— горизонтальный шейдинг;

— стабилизатор тока фокусирующей катушки;

— сервоусилитель фокусировки;

— индикатор герметичности;

— цепь управления подогревом мишени.

Интересно отметить, что по инструкции работа передающей камеры на воздухе разрешается в течение времени не более 15 мин.

Видеоконтрольное устройство имеет размеры 647 х 432 х 254 мм при весе 28,6 кг. Устройство имеет восьмидюймовый кинескоп и трёхдюймовую контрольную осциллографическую трубку. Оконечный усилитель состоит из трёх каскадов. Имеется также вертикальный шейдинг и каскад для восстановления постоянной составляющей.

На панели видеоконтрольното устройства размещены следующие регулировки для передающей камеры:

— грубая и точная регулировка тока луча;

— регулировка потенциала мишени;

— фокусировка луча;

— фокусировка изображения;

— грубые и точные регулировки уровня чёрного в видеосигнале.

Имеется стрелочный указатель установленного значения диафрагм объективов передающей камеры.

Упаковка блока питания имеет размеры 311 х 267 х 660 мм и вес 40,1 кг. Блок питания выдаёт 11 напряжений, необходимых для обеспечения нормальной работы установки.

Камера фирмы «Пай» имеет зонд длиной 3,6 м, прикреплённый к камере, позволяющий оценивать расстояние до наблюдаемого объекта. Зонд обеспечивает визуальную настройку аппаратуры в тех случаях, когда в поле зрения нет других предметов.

Камера снабжена светильником с лампой накаливания мощностью 250 вт.

Подводная телевизионная установка Шотландской морской биологической ассоциации

Исследовательская лаборатория электрических музыкальных инструментов (Е. М. I.) для Шотландской морской биологической ассоциации разработала и изготовила телевизионную установку для исследований в области биологии моря и других применений. Установка была смонтирована на исследовательском судне «Коланус». В качестве передающей трубки в ней использован суперэмитрон. Установка имеет 625 строк разложения при 25 кадр/сек.

Особенностью схемы является наличие ряда регулировок, некоторые из которых в других подводных телевизионных установках не встречаются. К числу их относятся гамма-корректор и регулировка подъёма частотной характеристики в области высших видеочастот. Пользуясь этой последней регулировкой, можно искусственно подчеркнуть контуры наблюдаемых предметов. Этим способом иногда удаётся несколько улучшить условия наблю­дения мелких деталей изображения.

Вся установка состоит из следующих основных узлов:

— стабилизатора переменного тока;

— блока питания;

— синхрогенератора;

— видеоконтрольного устройства с шестидюймовым кинескопом;

— распределительно-контрольного блока, служащего для управления ирисовыми диафрагмами объективов камеры;

— механизмом фокусировки объективов;

— турелью и для регулировок режимов передающей трубки и главного монитора с пятнадцатидюймовым кинескопом.

Общее представление об аппаратуре, размещаемой на судне, представлено на рисунке:

Часть подводной телевизионной установки Шотландской морской биологической ассоциации
Часть подводной телевизионной установки Шотландской морской биологической ассоциации.
1 – индикатор установки объективов; 2 – указатель открытия диафрагмы; 3 – контроль напряжения; 4 – контроль усиления; 5 – управление открытием диафрагмы; 6 – управление турелью; 7 – управление фокусировкой камеры; 8 – блок питания; 9 – контрольный монитор

Передающая камера заключена в герметичный кожух, в качестве которого используется стальной цилиндр диаметром около 425 мм и длиной около 650 мм. Внутри стального цилиндра имеются направляющие рельсы, по которым на роликах скользит камера. Диаметр иллюминатора кожуха составляет около 250 мм при толщине 29 мм. При работе в море передающая камера обычно прикрепляется к большой раме, сделанной из труб.

При использовании рамы поле зрения ограничивается размером 1,25 х 1,0 м. Отмечалось, что сборка и разборка рамы отнимает много времени, поэтому рекомендуется обращаться с камерой, рамой и укреплёнными на ней осветительными лампами, как с единым целым.

Рама с камерой и лампами опускается в море на стальном тросе диаметром около 35 мм. Необходимость использования толстого троса станет понятной, если учесть, что вес оборудования, опускаемого в море, составляет около 1500 кг.

Передающая камера на раме подводной телевизионной установки Шотландской морской биологической ассоциации
Передающая камера на раме подводной телевизионной установки Шотландской морской биологической ассоциации

Для соединения камеры с оборудованием на борту судна применяется специальный кабель с полихлорвиниловой изоляцией, имеющий 33 жилы. Наружный диаметр этого кабеля составляет около 20 мм. Имеется ещё отдельный силовой кабель с 16 жилами. На раме смонтировано 14 ламп накаливания мощностью по 150 вт каждая. Лампы могут включаться группами.

Телевизионное оборудование потребляет мощность около 2 квт.

Питание производится преобразователем, работающим от судовой сети постоянного тока.

Осветители подключены непосредственно к сети постоянного тока. Сеть постоянного тока питается от машины мощностью 7,5 квт, приводимой в движение вспомогательным двигателем. Максимальная глубина погружения установки не указана.

Портативные подводные телевизионные установки фирма «ИБАК»

Немецкая фирма «ИБАК» выпустила портативную подводную телевизионную установку «Ингатлас-4» с резистроном, являющимся разновидностью трубок с фотопроводящей мишенью. Установка «Ингатлас-4» создана на базе промышленной телевизионной установки фирмы «Грюндинг». Она состоит из передающей камеры со светильником, блока управления, контрольного блока, распределительного блока и монитора.

Общий вид передающей камеры на резистроне «Ингатлас-4»
Общий вид передающей камеры на резистроне «Ингатлас-4»

Передающая камера имеет кожух из лёгкого сплава и весит вместе с ним на воздухе 18 кг. В случае необходимости она комплектуется контейнером прозрачной воды для наблюдений в особо мутных водах.

Номинальная глубина погружения передающей камеры этой установки составляет 100 м. Для работы на глубинах свыше 300 м требуется подключение специального промежуточного герметизированного усилителя видеосигналов.

К установке придана лёгкая кабельная вьюшка с ручным приводом.

Для нормальной работы освещённость на наблюдаемом объекте должна находиться в пределах от 2 до 300 лк (первая цифра в 2 лк очень мала и вызывает сомнения).

Приёмная и контрольная аппаратура подводной телевизионной установки «Ингатлас-4»
Приёмная и контрольная аппаратура подводной телевизионной установки «Ингатлас-4»

Испытания подобной камеры показали, что она даёт результаты, несколько уступающие получаемым с камерой на суперортиконе.

Несколько позже, фирмой «ИБАК» были выпущены две ещё более портативные модели подводных телевизионных установок.

Первая передающей камера:

Портативная подводная камера фирмы ИБАК

На данной камере смонтированы два светильника с лампами накаливания по 1000 вткаждая. Камера имеет диаметр 180 ммпри длине около 430 мм. В воздухе она весит 12 кг, в воде около 2,5 кг.

Наиболее миниатюрной является вторая камера фирмы «ИБАК», фотография которой приведена ниже:

Миниатюрная подводная камера фирмы ИБАК

Данная камера рассчитана на глубину погружения до 300 ми имеет наружный диаметр всего 60 ммпри длине около 300 мм. Примерно таковы же и габариты её светильника. В установках фирмы «ИБАК» применяется как чересстрочная развёртка на 625 строк при 25 кадр/сек, так и прогрессивная на 400 строк и 50 кадр/сек.

Сравнительные данные иностранных подводных телевизионных установок производства 50-х гг. ХХ века
Сравнительные данные иностранных подводных телевизионных установок производства 50-х гг. ХХ века

Для полноты картины стоит добавить, что в это же время (50-е гг. ХХ в.) в СССР были разработаны, испытаны и использовались в научных и промышленных целях,  при проведении поисково-обследовательских и аварийно-спасательных работ аналогичные подводные телевизионные установки: ИОАН-1, ИОАН-2, ИОАН-3, ИОАН-4, ПТУ-5.

Литература:

Н.В. Вершинский. Подводное телевидение.- М.: Госэнергоиздат, 1960

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий


Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru