2 октября 2013 г.

Штормовой бассейн Василия Шулейкина в Кацивели

Небольшое селение Кацивели, которое поэт Илья Сельвинский назвал «орлиным приютом кочевников», известно далеко за пределами Крыма. Именно здесь находится колыбель новой науки — физики моря. Но, как всякой молодой науке, ей и тем, кто ею занимался, пришлось преодолеть множество препятствий и пережить серьезные испытания.

Штормовой бассейн в Кацивели

В мемуарах члена-корреспондента АН СССР Н. Карлова можно прочесть любопытный отрывок, касающийся Крыма:
В Лименах, на территории, принадлежавшей Морскому геофизическому институту, академик В. В. Шулейкин на деньги ВМС построил некое циклопическое сооружение цилиндрической формы диаметром метров 25—30 и высотой метров 10—12. Внутри был сооружен кольцевой (тороидальный) канал, долженствующий имитировать безбрежную ширь океана, бушующие над просторами которого ветры провоцируют волнообразование. Ветер вызывался соответствующими вентиляторами, которые возбуждали бесконечный (по кругу) бег волн. Все бы хорошо, да не учтены были центробежные силы, неизбежно возникающие при круговом движении и существенно влияющие на процесс образования волн. Идея оказалась ложной, и сооружение это, в народе называемое сельдетроном, так и стояло дорогостоящим памятником инженерного недомыслия.
Так вот, оказывается, почему этот самый сельдетрон, который официально именуют штормовым бассейном, пребывает сейчас в плачевном состоянии. Как же мог академик Шулейкин совершить столь непростительную ошибку?

Штормовой бассейн в Кацивели

Что погубило «Марию Целесту»


Василий ШулейкинВасилий Владимирович Шулейкин родился в Москве 13 января 1895 года. В 1912 году он поступил в Московское высшее техническое училище, по окончании которого талантливый и чрезвычайно энергичный юноша был оставлен в МВТУ для научной и преподавательской работы.

Круг его научных интересов определился летом 1921 года, когда он, плавая по Черному морю на севастопольском буксирном пароходе «Ай-Фока», провел исследование, результаты которого опубликовал в статье под названием «О цветности моря».

В 1922 году Василий Шулейкин продолжил свои исследования в Белом, Баренцевом и Карском морях. Через год он защитил докторскую диссертацию, а в 1929 году по совокупности научных заслуг был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, причем его рекомендовали такие известные ученые, как А. Иоффе и А. Ферсман. Уже можно было почивать на лаврах, тем более к тому времени Шулейкин был не только старшим научным сотрудником Института физики и биофизики Академии наук СССР, но и профессором МВТУ. Однако Василию Владимировичу не сиделось на месте. В апреле 1929 года он с группой ученых приехал в поселок Кацивели и основал Черноморскую гидрофизическую станцию.

Штормовой бассейн в Кацивели

Штормовой бассейн в Кацивели

Почему было выбрано именно это место? По некоторым сведениям, за скалой Дивой его семья имела небольшой дом, где и прошло детство Василия Шулейкина.

В научных кругах открытие станции именно на Черном море, а не на Северном ледовитом океане было встречено с пониманием. Но вскоре выяснилось, что Шулейкин собирался в Крыму не только загорать и купаться, но и работать. Для подготовки научных кадров он в том же году открыл на физико-математическом факультете Московского университета сначала кафедру геофизики, затем геофизический факультет, который вскоре был преобразован в Московский гидрометеорологический институт.

Что же касается северных морей, то о них Шулейкин вовсе не забыл. Так, в 1932 году он участвовал в научной экспедиции на пароходе «Таймыр». Когда он вернулся из похода, его ждала радостная весть — был готов к печати первый том его книги «Физика моря». «Это, — писал позднее Василий Владимирович, — до некоторой степени итоги двенадцатилетней работы. Притом последние четыре года были связаны с работой Черноморской гидрофизической станции. Именно станция дала возможность непрерывно, целыми годами проводить исследования тепловой жизни моря и перенести полученный опыт в экспедиции, работающие в открытом море. Теперь расселяется по близким и далеким нашим морям не только черноморская методика, но и черноморские приборы, выращенные на станции, как в настоящем питомнике».

Тогда на «Таймыре» произошел случай, который очень заинтересовал Шулейкина. Один из его сотрудников, наполнив водородом оболочку шара-зонда, случайно приблизил его к уху и почувствовал резкую боль в барабанной перепонке. Он обратился к профессору с просьбой объяснить, в чем дело, однако Василий Владимирович не нашелся, что ответить. Лишь через три года ученый опубликовал статью под интригующим названием: «Голос моря». Шулейкин, основываясь на предварительных расчетах и экспериментах, написал, что до «Таймыра» дошли инфразвуковые волны отдаленного шторма, причем зонд, заполненный водородом, сыграл роль резонатора. Кроме того, ученый предположил, что именно инфразвуковые волны могли быть причиной трагедии «Марии Целесты».

Смертельные звуки


В полдень 4 декабря 1872 года с английского брига «Дея Грация», в 600 милях к западу от Гибралтара, было замечено неизвестное судно. Поднявшись на борт парусника, называвшегося «Мария Целеста», моряки обнаружили, что им никто не управляет. В капитанской каюте на столе лежали карты и лоции. В матросском кубрике царил порядок, все койки были аккуратно застелены, все сундуки с нехитрым матросским скарбом целы, а на столе лежали недокуренные трубки. Создавалось впечатление, что моряки совсем недавно и ненадолго куда-то вышли. К тому же на камбузе обнаружили большой запас пресной воды, муки, солонины, картофеля, овощей и испеченный хлеб. Спасательной шлюпки на судне не было. Причина, по которой команда «Марии Целесты» внезапно, в спешном порядке покинула судно, так и осталась неизвестной. Артур Конан-Дойль, взявшийся за расследование, в конце концов вынужден был констатировать: «Тайна этого судна никогда не будет разгадана».

С тех пор подобные случаи происходили с завидной частотой. Так, в 1880 году близ американского города Ньюпорт появился парусник «Сибэрд», который вскоре уткнулся носом в песчаный берег. Жители города взобрались на борт и, к своему изумлению, не обнаружили на корабле ни одного человека. Судовые документы и груз находились в целости и сохранности, шлюпки на местах, стол в капитанском салоне был накрыт для завтрака, а на камбузе кипел кофе. Единственным живым существом на борту была жалобно скулившая собака. Попытки установить, куда пропал экипаж, также не увенчались успехом.

Василий Шулейкин, конечно, знал о том, что произошло с «Марией Целестой». Он также был осведомлен об опытах американского физика Роберта Вуда. В 1905 году Вуд включил в одном из лондонских театров инфразвуковую трубу, которая должна была, как надеялся режиссер, создать у зрителей тревожное настроение. Однако все получилось не совсем так, как задумывалось, — зрителей обуял ужас, и они в панике выбежали из театра. Позже французский физик Владимир Гавро установил, что сверхнизкие колебания для человека смертельно опасны. Люди, облучаемые инфразвуком, впадают в панику, страдают от нестерпимой головной боли, теряют рассудок. При частоте 7 Гц наступает резонанс всего организма: «пускаются в пляс» желудок, сердце, легкие. Случается, мощные звуки даже разрывают кровеносные сосуды.

Шулейкин был первым, кто связал трагедию «Марии Целесты» и эксперименты с инфразвуком, выдвинув гипотезу, что штормовое море испускает инфразвуковые колебания, которые с большой скоростью распространяются на сотни и тысячи километров. Это и есть «голос моря».

Морской экспериментальный полигон в Кацивели

Эксперименты, проведенные в Кацивели, не только подтвердили гипотезу, но и позволили создать прибор, который за несколько часов предупреждает о надвигающемся шторме. Оставалось лишь смоделировать штормовое море, чтобы установить мощность инфразвукового излучения, а также выяснить непосредственную причину исчезновения экипажей судов. Например, могло происходить совпадение резонансной частоты колебаний корпуса судна и его рангоута с частотой воздействующих на него инфразвуковых волн. В этом случае судно могло усиливать сигнал, от которого людей охватывал ужас. В таком состоянии они спешно спускали на воду шлюпки или бросались за борт, но это их не спасало.

Продолжению работы помешала война, во время которой Василий Шулейкин работал в Гидрографическом управлении ВМФ, причем не отсиживался в тылу, а очень часто бывал на фронте. Например, он участвовал в прокладке «Дороги жизни» по Ладожскому озеру, а также в организации переправ в прибрежных районах северных морей. После войны он был избран действительным членом Академии наук и назначен начальником главного управления гидрометеослужбы при Совете министров СССР, но к кабинетной работе у него душа не лежала. Он мечтал уехать в Кацивели и продолжить научную работу.

О чем рассказывали Хрущеву


Как же академику Шулейкину удалось вернуться к своим экспериментам? Решающее значение, видимо, имело то, что его работами по инфразвуку заинтересовалось Министерство обороны. В 1953 году по проекту В. Шулейкина в Кацивели был сооружен большой штормовой бассейн кинематики и динамики для изучения ветровых волн — сложное гидротехническое сооружение в форме кольца диаметром 40 м, шириной 2 м и высотой 5,5 м.

Штормовой бассейн в Кацивели

Бассейн заполнялся морской водой примерно наполовину. Мощные вентиляторы создавали воздушный поток скоростью до 50 метров в секунду.

Штормовой бассейн в Кацивели

Штормовой бассейн в Кацивели

Штормовой бассейн в Кацивели

Штормовой бассейн в Кацивели

Итоги экспериментов Василий Владимирович обобщил в монографии «Теория морских волн», однако данные, касающиеся инфразвука, были засекречены. Оттого, должно быть, в научной среде сложились превратные представления об экспериментах Шулейкина. В частности, широко распространились слухи, что он якобы допустил грубые просчеты в проектировании штормового бассейна.

Но так ли это? К примеру, в 70-х годах в СССР осуществлялся проект «Тайфун», в ходе которого изучались методы управления тропическими циклонами. Группа разработчиков предварительно опробовала свой метод в штормовом бассейне, а затем отправилась на натурные испытания. Выяснилось, что экспериментальная установка, созданная академиком Шулейкиным, позволяет моделировать даже тропический тайфун.

Однако в 50-е годы над шулейкинским «голосом моря» не потешался только ленивый. Академик М. Лаврентьев рассказывал, как он в 1959 году оказался с Хрущевым в одном самолете: «Я старался занять Хрущева рассказами из области науки и быта ученых со времен Ломоносова, о том, как Шулейкин стал академиком, что такое „сельдетрон“ и т. д.». Иными словами, Лаврентьев вкратце пересказывал Хрущеву идею о «голосе моря», благодаря которой Шулейкин якобы завоевал расположение Сталина, получил Сталинскую премию и стал академиком.

Это, конечно, не соответствовало действительности, хотя бы потому, что идею о «голосе моря» Василий Владимирович сформулировал в 1935 году, а Сталинскую премию 2-й степени получил лишь семь лет спустя за фундаментальный труд «Физика моря», в котором эта идея почти не упоминалась. Наверное, академик Шулейкин даже сожалел о том, что запустил в научный оборот выражение «голос моря», которое каждый профан может понимать на свой лад. Но такова была натура ученого — он всегда объяснял сложнейшие физические теории ярко и увлекательно. Один из его коллег писал:
Василий Владимирович — очень даровитый человек, с художественной жилкой, и в науке на всем протяжении своей научной деятельности он был в первую очередь художником. Его работы не только отличаются большой ясностью и глубиной, но всегда красивы. Быть может, красота их и придает им необычайную ясность.
И еще одну черту академика Шулейкина отмечали все, кто его знал:
Как человек он безупречно честен и в науке он также прежде всего честен. Он очень настойчив, когда дело касается той цели, в которую он верит и которая требует осуществления. В этом случае для него не существует авторитетов, он способен вести борьбу с людьми независимо от занимаемого ими общественного положения. Энергия его поистине неисчерпаема.
Неудивительно, что у Василия Владимировича было много врагов и недоброжелателей.

В 1956 году академик Шулейкин был уволен с поста директора Морского гидрофизического института, а два года спустя лишился должности начальника Черноморской гидрофизической станции. Он не бросил свое дело, возглавлял экспедицию на барке «Седов», по его инициативе было заложено и спущено на воду научное судно «Михаил Ломоносов», но продолжать эксперименты академик Шулейкин уже не имел возможности.

10 апреля 1979 года научный коллектив черноморского отделения Морского гидрофизического института отмечал пятидесятилетний юбилей станции в Кацивели. Ее основатель и научный руководитель не смог принять участие в торжестве, так как плохо себя чувствовал. Через две недели он скончался.

Насколько можно судить, его исследования инфразвуковых колебаний так и остались незавершенными. Между тем экипажи судов продолжают исчезать и в XXI веке. В 2003 году у берегов Австралии самолет службы береговой охраны обнаружил индонезийскую шхуну «Хай Эм-6». Корабль был в хорошем состоянии, трюмы полны выловленной макрели, но на борту не было ни одного члена экипажа. В 2007 году пустой 12-метровый катамаран «Каз II» был найден дрейфующим к северо-востоку от Австралии. Когда на него высадились спасатели, то обнаружили, что двигатель работает, включены портативный компьютер и GPS и даже накрыт стол. Все спасательные средства остались на борту, а экипаж бесследно исчез.

Море продолжает подавать свой голос, но уже нет в живых того, кто его бы услышал.

Михаил Володин, «Первая крымская»
Фото Сергея Анашкевича

Читайте также: