razgonoblakov.ru

После войны В 1949 г. в связи с образованием Министерства геологии СССР Аэрофотогеологическая экспедиция (АФГЭ)  была преобразована во Всесоюзный аэрогеологический трест (ВАГТ) ( в 1972 г. Трест  был преобразован во Всесоюзное аэрогеологическое научно-производственное объединение «Аэрогеология», просуществовавшее до распада СССР).

Техника и методы аэрофотосъемочных работ  совершенствовалась и во время войны, поэтому, как только Гражданская авиация встала на ноги, на самолетах стали устанавливать новейшую аэрофотоаппаратуру, оптические визиры, солнечно-теневые компасы, радиовысотомеры и другое оборудование.

Ли-2Ф - такое обозначение получил  первый  послевоенный советский  самолет-аэрофотосъемщик, созданный на базе  лицензионного «Дугласа». В пассажирской кабине был организован отсек операторов, в котором находились по одному фотоаппарату АФА-ТЭ-35, АФА-ЗЗН-20 и два АФА-ТЭ-100. Для них в фюзеляже сделали специальные люки со сдвижными створками. На обоих бортах самолета установили блистеры, в каждом из которых разместили прицел НКПБ, кроме того, в левом блистере для удобства работы поставили подлокотник. В заднем багажном отделении создали фотокомнату, оборудование которой позволяло производить зарядку кассет и обработку пленки. Версия аэрофотосъемщика, приспособленная для выполнения фотограмметрии, получила обозначение Ли-2ФГ.

Эпоха Ил-14 и Ан-30

Большой объем аэрофотосъемочных работ был проведен с помощью  самолетов –аэрофотосъемщиков, созданных на базе Ил-14  (Ил-14ФК - на базе самолета Ил-14П и Ил-14ФКМ - на базе самолета Ил-14М).Самолеты имели по три аэрофотоаппарата, которые управлялись двумя операторами. В фюзеляже самолетов были сделаны фотолюки, а на потолке кабины установлен монорельс с лебедкой для подъема аэрофотоаппаратов. Продолжительность полета самолетов этого типа была увеличена установкой дополнительных топливных баков. Самолет Ил-14ФКМ имел автопилот с автоматом программного разворота и курсовой системой, рационально объединяющей магнитные, гироскопические, радиотехнические и астрономические средства измерения курса, которые обеспечивали стабилизацию самолета вокруг его центра  относительно трех основных осей, автоматическую стабилизацию барометрической высоты полета, автоматический полет с точным выдерживанием курса, выполнение координированных разворотов и доворотов.

Самолеты этого типа сыграли значительную роль в освоении отдаленных районов нашей страны, изучении ее природных ресурсов. Только в 1958 г. аэрофотосъемочные подразделения гражданской авиации, оснащенные самолетами Ил-14ФК и Ил-14ФКМ, провели аэрофотосъемку на площади 2 млн. 320 тыс. км2, причем большая часть ее пришлась на северные районы страны (Сибирь, Дальний Восток), а также целинные земли Казахстана .

Ил-14 ФКМ был  замечательный самолет, но и он не отвечал  всем требованиям, предъявляемым  к  специализированному аэрофотосъемочному самолету.

Требований этих так много, что выполнить их полностью практически невозможно, но все же авиаконстукторам и разработчикам аэрофотосъемочной аппаратуры удалось  максимально  приблизиться к  цели, создав  самолет АН-30.

Ан-30 был создан на базе пассажирского самолета Ан-24 (высокоплан с двумя турбовинтовыми двигателями, обладающий хорошей продольной и поперечной устойчивостью, управляемостью и маневренностью, достаточно большим диапазоном скоростей и высот). Фюзеляж и навигационное оборудование были разработаны заново с учетом требований аэрофотосъемочного производства.  Ан-30 имеет удлиненную остекленную носовую часть фюзеляжа, где расположена кабина штурмана-аэросъемщика, оборудован пятью штатными остекленными герметизированными фотолюками, которые при взлете и посадке предохраняются закрывающимися снаружи створками, оборудован пилотажно-навигационным оборудованием, специально разработанным для аэрофотосъемки.

В период разработки аэрофотосъемка проводилась пленочными камерами, поэтому в салоне была оборудована темная комната для хранения фотоматериалов и зарядки кассет. Ан-30 в СССР   заслуженно называли "летающей аэрофотосъемочной лабораторией".

Ан-30 разрабатывался в ОКБ им. О. К. Антонова и  был запущен в серийное производство на Киевском авиационном заводе в 1971 году. Всего с 1971 по 1980 год было построено 115 Ан-30, часть которых была поставлена на экспорт.

Аэрофотосъемочный самолет Ан-30

… После образования в 1953 г. Министерства гражданской авиации, в нем  было создано Управление авиации спецприменения и воздушных съемок, которое  к середине 70-х располагало пятью авиационными  отрядами  специального применения: Мячковский (Москва), Ленинградский, Алма-Атинский, Новосибирский, Киевский.  Летный парк Киевской аэрофотосъемочной эскадрильиа   насчитывал 9 самолетов Ан-30 и 4 самолета Ил-14 ФКМ, а в Мячковском авиаотряде управления ГА было создано первое в СССР специализированное подразделение из Ан-30,  в парке которого имелось около 30 этих замечательных   самолетов, осуществивших в  течение 1975-1980 гг. аэросъёмку 28 млн. кв. км. территории Советского Союза.

К началу 80-х  применение  аэрофотосъемки было многообразным. Картография, геология, геофизика, лес и землеустройство, градостроительство, археология и многие другие направления. Объемы  аэрофоторабот   измерялись уже миллионами квадратных километров и постоянно возрастали.

В целом  с появлением  специализированных  самолетов аэрофотосъемка стала основным методом картографирования территории страны. По ее материалам создаются полноценные топографические карты, которые служат основой при решении многих вопросов  народного хозяйства

С переходом на рыночную экономику, использование дорогого в эксплуатации Ан-30 (экипаж 7 человек, средний расход топлива 1 тонна/час) стало невыгодным и количество полетов на этой машине сократилось. В настоящее время Ан-30 используются Россией, Украиной, Казахстаном, Болгарией и некоторыми другими странами для наблюдательных полетов в рамках международного договора «Открытое Небо».

2. Геофизические воздушные съемки

Геофизические воздушные съемки (ГВС) являются частью одного из видов  специального применения авиации в народном хозяйстве. В зависимости от изучаемого физического поля Земли они подразделяются на аэромагнитные, аэроэлектроразведочные, аэрогравиметрические,  гамма-спектрометрические, радиолокационные,  и некоторые другие виды съемок.

Аэромагнитная съемка

Является основным видом аэрогеофизических съемок. Основана на различии магнитных свойств горных пород. Использование аэромагнитной съемки в комплексе с другими геофизическими методами позволяет оконтуривать отдельные геологические тела, определять границы отдельных структурных зон, а  иногда и выявлять их внутреннее строение.

Начало магниторазведки в Советском Союзе относится к 1920 г., когда  была создана Особая Комиссия по изучению Курской магнитной аномалии (ОККМА) под руководством академика И.М. Губкина.  Выполненные в большом объеме  наземные магнитные измерения сопровождались разработкой наиболее рациональной методики работ. Эти первые широкомасштабные работы оказали большое влияние на развитие геофизических методов в Советском Союзе.

В 1936 г. был осуществлен первый успешный опыт измерения магнитного поля с самолета по маршруту Новгород   ̶   Валдай. Тогда А.А. Логачевым и А.Т. Майбородой  с  использованием  изобретенного Логачевым магнитоизмерительного прибора – аэромагнитометра  была проведена воздушная съемка в районе Старой Руссы.

В 1939 г. в Горной Шории  в течение сезона работала аэросъемочная партия Всесоюзного геологического института  и его сотрудники  тогда установили, что аэромагнитные методы позволяют определять не только магнитные аномалии в районе залеганий железных руд, но и уточнять геологическое строение Земли.  В дальнейшем Логачевым  была разработана методика аэромагнитной разведки. Первые съёмки проводились с применением феррозондовых аэромагнитометров. Была отмечена их необычайная эффективность по сравнению с трудоемкой наземной.

После войны эти работы стали проводиться  по нарастающей и в 1950-1960 годах с помощью протонных и феррозондовых  аэромагнитомеров была подвергнута съёмке с высоты 200-300 метров практически вся территория СССР в масштабе 1:1 000 000 и более половины в масштабе 1: 200 000.

Первым  крупным  месторождением, открытым в 1946 г. с помощью аэромагнитометров, было  Костомукшское железорудное месторождение. Прокладку маршрутов  на карте осуществляла  инженер-геофизик аэромагнитной экспедиции  Министерства геологии СССР Зоя Макарова. Самолетом управлял экипаж самолета   По-2 под управлением Афанасия Попова  и штурмана Сергея Верещагина. Об этом был очерк в местной газете:

…День за днем, километр за километром «утюжил» По-2 карельские леса - искали то, что предсказывали ученые – по их расчетам где-то в этих местах должна  проявить себя «богатырская» магнитная аномалия. Требовалось обнаружить  эту аномалию и посредством  многократных пролетов оконтурить на карте территорию, где  она проявляется.

Близился к завершению полевой сезон, а  установленный на самолете аэромагнитометр А. Логачева никакой «богатырской» аномалии  не обнаруживал – прибор  фиксировал лишь однотонные всплески над ранее отмеченными  и проверенными координатами.

Настроение  падало у всех, кроме Зои Макаровой и летчиков, которым полеты были  всегда в радость. И терпение их вознаградило – однажды, в 15 км. от озера  Контокки, неподалеку от деревушки Костомукша,  штурман обратил внимание на пляску стрелки магнитометра. Поверил не сразу - все бывало: стрелка  стремительно  дергается, а при повторном заходе  ведет себя спокойно, лишь  слабо  колышется.

…Прошли  повторно, потом еще раз и стало ясно – обнаружена мощнейшая аномалия…

Несколько дней тщательнейших облетов вдоль и поперек с четкой визуальной ориентировкой (приборы не работают)  и вот -  по показаниям аэромагнитометра,  привязанным к  местности, месторождение оконтуривается окончательно.

…Вскоре начнутся  уточняющие наземные работы с бурением, а далее -  открытие Костомукшского горно-обогатительного комбината - главного поставщика доменного сырья –«хлеба» черной металлургии…

Другим железнорудным месторождением, открытым  летчиками было Соколово-Сарбайское в Казахстане.

18 февраля 1949 года пилот самолета ПО-2, обслуживавший  Аятскую геологоразведочную экспедицию,  Михаил Сургутанов, пролетая  в обычном  рейсе на низкой высоте над урочищем «Сарбай», обратил внимание на странное поведение компаса и тут же сообщил об этом находившемуся на борту главному геологу экспедиции Топоркову. Трижды на разных курсах пролетели над аномалией, вместе наблюдая за поведением магнитной стрелки. Высококвалифицированный геолог сразу понял, что стоит за таким поведением стрелки компаса. Наземная съемка подтвердила – месторождение  имеет промышленное значение.

Летчик М. Сургутанов был признан первооткрывателем Сарбайского железорудного месторождения и ему, в  составе группы  геологов,  впоследствии  была присуждена Ленинская премия. В результате аэромагнитной съемки в Кустанайской области вскоре были  обнаружены Соколовское, Качарское и другие месторождения магнетитовых руд. В этом же году было открыто крупнейшее месторождение бурых железняков в районе села Лисаковки...В 1957 г. в этих краях в связи с освоением железорудного месторождения и строительством горно-обогатительного комбината  стал расти город Рудный.

Широкому развитию  аэромагнитной съемки  мешала установка, что  такая съемка эффективна только  для геологического картирования и при поиске железорудных месторождений. Дело в том, что на обычные небольшие месторождения аэромагнитометры  не реагировали.

Конец спорам  о возможностях нового метода положил смелый  эксперимент,  проведенный  начальником Восточной экспедиции Западного геофизического треста  Петром  Николаевичем  Меньшиковым . Несколько пробных пролетов на низких высотах над открытой геологами кимберлитовой (алмазосодержащей) трубкой «Мир» подтвердили высокую разрешающую способность аэромагниторазведки: аномалия над этой трубкой была заметной даже на высоте 600 метров.

С этого момента аэромагнитная съемка прочно вошла в комплекс поисковых методов на коренные месторождения алмазов. Уже в 1956 году с ее помощью  были обследованы  тысячи квадратных километров перспективных площадей. А, начиная с 1957 года, аэромагнитные съемки развернулись на всей территории Западной Якутии  силами нескольких аэропартий.*

*Ныне  территория Западно-Якутской алмазоносной провинции площадью более 800 тыс. кв. км занимает четвертую часть республики. С 1954 г. здесь открыто более 600 кимберлитовых тел, сгруппированных в 18 кимберлитовых полей, образующих 7 алмазоносных районов. Провинция охватывает территории с общим числом жителей около 250 тыс. человек, проживающих в четырех городах (в т.ч. в городе Мирный), восьми крупных поселках городского типа и более чем в 150 сельских поселениях . Именно здесь с 1957 г. действуют горнодобывающие предприятия отечественной алмазодобывающей промышленности, обеспечивающей сегодня основную часть доходов бюджета Республики Саха (Якутия).

В честь  заслуг летчиков гражданской авиации в деле открытия и освоения богатств Якутии одному из алмазов,  весом 232 карата, добытому в городе Мирный было присвоено имя «50 лет Аэрофлота». В газетах тогда сообщалось, что это самый крупный из когда-либо найденных на территории нашей страны алмазов и назван он так в честь признания большого вклада авиаторов в освоение природных  богатств  Родины.

- Аэроэлектроразведочная съемка основана на изучении с помощью измерительной аппаратуры (размещаемой на летательном аппарате) вторичных электромагнитных полей, возникающих в  горных породах с различным удельным сопротивлением под воздействием источников переменного тока. Область применения  этого метода − поиски рудных тел, линз пресных вод, картирование коренных отложений на глубинах до нескольких десятков  метров. Главное отличие  от  магнитосъемки  в том, что чувствительный датчик находится не на борту, а в гондоле, опускаемой на 150 метровом тросе. Это условие вызвано необходимостью избегать  помех от самолетного  электро-радиооборудования. Технология полета требует плавного управления летательным аппаратом, поэтому полеты производятся исключительно ранним утром до появления болтанки. Метод разрабатывался в СССР с середины 50-х г. 20 века. Таких методов разработано несколько. При   одном методе  аппаратура, с помощью которой измеряются амплитудно-фазовые характеристики поля (до глубины 100м), размещается на вертолете, при другом – на двух самолетах (типа Ан-2), следующих  один за другим  одним курсом.

- Аэрогравиметрическая съемка - измерение и фиксация параметров гравитационного поля Земли с помощью специальных приборов (гравиметров), установленных на борту воздушного судна или в контейнере на внешней подвеске. Проводится в целях поиска полезных месторождений радиоактивных руд и других полезных ископаемых.  Широкое внедрение и применение гравиметрического метода разведки, также как и магнитосъемка, связано с работами Особой комиссии по изучению Курской магнитной аномалии (ОККМА). С 1921 г. маятниковая и вариометрическая съемки проводилимь в районе КМА для поисков железистых кварцитов.

- Радиолокационная съемка (РЛ-съемка) – новый метод получения изображения местности, основанный на облучении ее радиволновыми импульсами с дальнейшей регистрацией отраженной энергии на  аэрофотопленке. Метод широко  применяется  для съемки ледяных полей в Арктике и Антарктике, для  гляциологических, геологических и других исследований.

- Тепловая съемка ( инфракрасная) съемка - фиксация излучений земной поверхности в инфракрасном диапазоне электромагнитных волн с помощью специальной аппаратуры -тепловизоров, установленных на борту летательного аппарата. Измерение температурного поля характеризует состояние большого количества естественных и искусственных объектов и явлений на земной поверхности и на некоторой глубине от нее.

Наиболее перспективные  направления – вулканическая и геотермальная активность, обнаружение лесных пожаров, определение влажности различных объектов земной  поверхности и решение связанных с ней задач гидрогеологии и мелиорации,  исследование водной среды, снежного и ледяного покрова, а также контроль окружающей среды.

- Авиасейсмозондирование. Впервые этот метод поиска нефтегазовых месторождений  применили в 1958 г. с использованием самолетов АН-2 в районе Тобольска, а затем Ханты-Мансиийска. Авиасейсмозондирование нашло широкое распространение во всех нефтегеофизических управлениях Тюменской области.  В ходе его применения заранее на карте выбиралось место посадки самолетов - обычно озеро. В самолет монтировалась сейсмостанция, здесь же находились оператор и радиотехник. На другом самолете завозилась бригада, гидромонитор для бурения скважин, взрывчатка, надувные лодки. Бригада высаживалась, ставила палатки, бурила скважины, закладывали в скважину взрывчатку и по команде оператора взрывали заряд. Пролетавший самолет со сейсмостанцией принимал отражения сейсмических волн, записывая их на фотобумагу. Оператор проявлял, смотрел на ленту, и, если записи были четкими, стоянка снималась с места и перелетала на следующее озеро или болото. Позднее стали работать с применением вертолетов и возможности посадки стали расширяться.  В результате на карте появлялись точки, где без бурения получался схематический разрез, была известна глубина основного отражающего и промежуточных горизонтов.  Благодаря авиасейсморазведке была выявлена Шухтунгортская зона поднятий, Красноселенский, Сургутский, Нижневартовский, Салымский и Ляминский своды, Губкинская и Уренгойские структуры.

В целом… Широкое применение самолетов, оснащенных аэрофизическими и аэроэлектромагнитными станциями, в целях исследования природных ресурсов страны позволило значительно ускорить разведку и освоение месторождений полезных ископаемых. С помощью воздушных съемок были открыты залежи железной руды в Казахстане, алмазы в Якутии, месторождения золота, цветных металлов, угля на Колыме, Чукотке, Алдане, Индигирке, олова в Приморье, асбеста и редких металлов в Сибири, титана в Забайкалье, нефти и газа в Туркмении и Узбекистане. Без использования авиации поиск, промышленная оценка и освоение многих залежей полезных ископаемых потребовали бы значительно больше времени, сил и средств.

Начиная с 70-х гг. в СССР получает развитие

космическая съемка земной поверхности.

Информация дистанционного зондирования, получаемая из космоса, с самолетов-лабораторий и результаты наземных измерений  поступают в общегосударственные центры «Природа» ( объединяет много организаций, «Агрорессурсы, «Леспроект», Институт космических исследований, другие структуры, пользующиеся материалами    общегосударственной космической системы дистанционных методов исследований природных ресурсов и окружающей среды (ИПРОС).

Эта система включает в себя сеть наземных и морских полигонов, самолеты-лаборатории и  космические аппараты различного назначения. Наземные полигоны - это  участки земной поверхности  с   характерными свойствами, выбранные для проведенияя подспутниковых наблюдений по отработке средств и методов зондирования; самолеты-метеолаборатоии  выполняют подспутниковые наблюдения и получают  информацию с особо высокой разрешающей степенью; космические аппараты различного назначения (спутники,  работающие в автоматическом режиме)  проводят дистанционное инструментальное зондирование  Земли,  выдавая  материал либо методом сброса в наземные пункты приема информации, либо  материалы съемок  возвращаются на Землю вместе с космическим аппаратом…

В целом можно говорить о том, что, начиная с 1970-х гг. прошлого столетия, космическая фотосъемка земной поверхности была освоена в СССР и в США. Из военных и метеорологических космических систем, предназначенных для исследования природных ресурсов, выделился отдельный кластер ИСЗ. Это особый род задач, для которых высокая детализация получаемых изображений не столь важна, как периодичность, большой пространственный охват и разнородность типов получаемых данных. В этой связи возникают и развиваются новые направления космических исследований и методов ДЗЗ, которые предполагают использование на борту ИСЗ оптико-электронных камер и сканеров, радиолокаторов, лидаров, СВЧ-радиометров, радиовысотомеров.

….Если в 1960-е гг. Советский Союз был единственной в мире страной, использующей ИСЗ для съемок Земли в интересах народного хозяйства, то теперь десятки стран мира осуществляют изготовление и запуски космических аппаратов такого назначения. Свои космические программы по исследованию Земли выполняют такие страны, как США, Франция, Германия, Италия, Япония, Индия, Канада и др., при этом приоритет России в этом направлении был утерян.