Научное судовождение: какими будут первые плавучие лаборатории

Российские ученые и студенты в 2021 году совершили уже как минимум 14 морских научных экспедиций. В Атлантический океан, Балтийское море и моря западной и центральной Арктики исследователи ушли на научно-исследовательских судах (НИС) с неограниченным районом плавания «Академик Мстислав Келдыш», «Академик Сергей Вавилов», «Академик Иоффе», «Академик Борис Петров», «Академик Николай Страхов» и «Дальние Зеленцы». В дальневосточных морях и восточной Арктике работают НИС «Академик Опарин» и «Академик Лаврентьев», в Черном и Азовском морях — НИС «Профессор Водяницкий».

Все эти экспедиции были организованы в рамках российской Морской доктрины, отечественной Стратегии развития морской деятельности до 2030 года, а также Стратегии развития Арктической зоны РФ и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 года. Однако для того, чтобы реализовать амбициозные цели, которые ставит, например, нацпроект «Наука и университеты», этих судов, которые спроектировали и построили еще в СССР, недостаточно. Согласно нацпроекту, чтобы расширить присутствие России в ключевых районах Мирового океана, с 2019 по 2024 год планируется провести порядка 250 морских научных экспедиций.

Прошло уже 30 лет с тех пор, как перестал существовать Советский Союз. И за все эти годы в России ни разу не закладывали ни одного нового научно-исследовательского судна. До сих пор, 4 сентября 2021 года, в Год науки и технологий на верфи «Звезда» в городе Большой Камень в Приморском крае состоялась церемония первой резки стали, которая положила начало строительству двух современных НИС. Их планируют спустить на воду в 2024 году, и в нацпроекте «Наука и университеты» на их создание заложено 28,4 млрд рублей

Какой момент стоит считать точкой отсчета для истории этих судов? Будущий спуск на воду? Нынешнюю церемонию на берегу Уссурийского залива? Лето 2020 года, когда было завершено их проектирование? 2018 год, когда было принято решение об их строительстве и предусмотрено финансирование? А может, теперь уже далекий 2013 год, когда президент Владимир Путин поручил создать дальневосточный судостроительный кластер, что дало толчок для развития «Звезды», где теперь строят НИС?

Все эти вехи имеют большое значение для этого важного события в новейшей истории судостроения в России. НИС построят именно специалисты «Звезды» не случайно. Вернее было бы даже сказать, что было бы странно, если бы стапель для их закладки готовили где-то еще. Дело в том, что проектированием судов занималось нижегородское центральное конструкторское бюро (ЦКБ) «Лазурит», которое не является частью Объединенной судостроительной корпорации и является единственным поставщиком дальневосточного судостроительного кластера.

Основанный сразу после Великой Отечественной войны завод «Звезда» сегодня является ведущим предприятием по ремонту подводных лодок Тихоокеанского флота и единственным на Дальнем Востоке заводом, специализирующимся на ремонте, переоборудовании и модернизации кораблей атомных подводных ракетоносцев. В Большом Камне можно строить суда с водоизмещением (максимальным весом судна с учетом груза) до 350 тыс. тонн и суда, которые не боятся льдов. Словом, идеальный плацдарм для создания современных НИС.

Основой научно-исследовательских судов послужат 122,5-метровые корпуса. Они будут длиннее, чем у большинства старых НИС, которые используются в России сейчас. Из «ветеранов» больше новых кораблей будут только научно-экспедиционные суда «Академик Трешников» (133,5 м), «Академик Федоров» (141,2 м) и «Михаил Сомов» (133,1 м). Максимальная ширина корпуса новых НИС составит 20 метров. Над водой борт будет возвышаться на десять метров. Водоизмещение судов составит 8,1 тыс. тонн, а осадка — 5,6 м.

Запаса топлива на борту хватит, чтобы без дозаправки проходить более 7500 морских миль или без остановки идти 50 суток. Для сравнения: чтобы пройти из Мурманска до японской Иокогамы по Северному морскому пути, потребуется преодолеть 5770 морских миль. Максимальная скорость новых НИС составит 15 узлов (примерно 27 км/ч). Но если команде потребуется, чтобы расход топлива был наиболее экономичным, идти суда будут медленнее.

Большая носовая палуба НИС превратится в посадочную площадку, которую смогут использовать большинство типов современных вертолетов. А на корме расположится открытая палуба с балками и кранами, которые помогут при погрузке и разгрузке судна, а также при проведении забортных работ, например при погружении беспилотных телеуправляемых подводных аппаратов. Одна из поворотных балок, которую установят на правом борту, при необходимости сможет вынести их за борт на 20,5 метра. Геологические работы, взятие проб донных отложений — все эти операции на НИС будут автоматизированы, и проводить их можно будет в любую погоду.

Кроме того, на этой палубе установят контейнеры с электрогенераторами, запасом воды, оборудованием для создания локальной компьютерной сети и баллонами с сжатым воздухом. В ранней версии проекта предполагалось, что таких контейнеров будет 30–40 и их будут также использовать в качестве лабораторий. Однако впоследствии от этой идеи отказались, так как такое количество лабораторий вряд ли когда-нибудь будет использоваться одновременно во время одного рейса.

Чтобы новые НИС могли работать в любых условиях, особое внимание конструкторы уделили форме подводной части корпуса. Носовой утолщенный и укрепленный выступ (бульб) поможет проходить через лед толщиной до 0,8 метра, а изгиб корпуса на уровне воды (так называемой ватерлинии) — отводить обломки в сторону. Такая конструкция позволит НИС самостоятельно пробиваться через однолетние льды.

На борту каждого из двух новых НИС во время экспедиций будут жить до 80 человек. Экипаж судов будет состоять из 35 человек. Для моряков и ученых в носовой многоэтажной надстройке запланировано 57 одноместных кают, десять двухместных и четыре так называемых блок-каюты. Последние отличаются тем, что помимо спальни и санузла в них предусмотрен еще и рабочий кабинет.

В этой же части корабля расположатся столовые, прачечные, кладовые. Оборудование медицинского блока позволит проводить на борту даже некоторые операции. При необходимости в операционную будет превращаться амбулатория. Для того, чтобы все, кто находится на борту, могли поддерживать себя в хорошей физической форме, предусмотрены тренажерный зал и сауны.

Одиннадцать просторных научных лабораторий позволят проводить исследования в области гидрофизики, химии, биологии, метеорологии, геофизики и геологии.

В разработке проекта в конструкторском бюро участвовали ведущие специалисты в области океанологии, гидробиологии, морской геологии и гидроакустики. Это позволило учесть при проектировке все нюансы работы ученых в море. Например, днище НИС имеет такую форму, чтобы в области, где установлены антенны гидроакустического оборудования, не образовывались пузырьки воздуха, которые создавали бы помехи. Приборы для анализов морской среды также встроены в корпус. При этом конструкторам удалось одновременно избежать повышения сопротивления воды о корпус, а значит, скоростные характеристики НИС не пострадали и ожидаемый расход топлива на них не увеличился.

Высококлассная система автоматического контроля курса, которая при необходимости подруливает судно двигателями, обеспечит большую точность позиционирования НИС. Это важно для водолазов, подводных аппаратов и при работе с забортным оборудованием.

С 20 июня по 20 августа 2021 года, еще до того, как началось строительство судов, в рамках Года науки и технологий на сайте Минобрнауки прошло онлайн-голосование за имена, которые получат новые НИС. Семь вариантов, которые попали в шорт-лист, выбрали из предложений университетов и научно-исследовательских институтов, участвующих в экспедициях на НИС. В список попали имена российских и советских выдающихся исследователей моря, которые внесли существенный вклад в мировую науку.

30 тыс. человек проголосовали практически единогласно. 18 тыс. голосов отдали за Виктора Ивановича Ильичева (1932–1994) — главу Тихоокенского океанологического института Дальневосточного научного центра АН СССР, гидрофизика, гидроакустика и океанолога. Еще 10,5 тыс. человек проголосовали за Александра Петровича Лисицына (1923–2020) — одного из основателей отечественной палеоокеанологии, морского геолога, который совершил 30 погружений на дно океана на глубоководных аппаратах и разработал методы поиска и детального геологического картирования дна.

Остальные ученые, которые попали в список, набрали от 1,5 тыс. до 5,6 тыс. голосов. Это автор фундаментальной теоремы механики ветровых волн Василий Владимирович Шулейкин (1895–1979), один из самых известных советских и российских океанологов Леонид Максимович Бреховских (1917–2005), автор фундаментальных работ по теории климата, численному моделированию атмосферы и океана Андрей Сергеевич Монин (1921–2007), советский государственный деятель, полярник и гидробиолог Петр Петрович Ширшов (1905–1953) и разработчик стройной научной концепции о гидрологических структурах Мирового океана Алексей Дмитриевич Добровольский (1907–1990).