Третья экспедиция (апрель 1959 г., Баренцево море) позволила надежно отработать методику наблюдения из подводной лодки за движущимся разноглубинным тралом и провести киносъемку трала. Методика эта проста, доступна, ее содержание и схемы приведены в нескольких работах. Наблюдения за тралом продолжались несколько дней, в шестом рейсе они были повторены О. А. Соколовым по этой же методике и опять с применением киносъемки. Поэтому неправ М. П. Аронов, утверждая, что наблюдения за тралом явились случайной удачей, делая поспешный вывод о непригодности больших НИПЛ для этой цели. Представляется, что незначительные по сравнению с первыми рейсами результаты, полученные коллективом М. П. Аронова в последних экспедициях «Северянки», следует объяснять не возможностями этой подводной лодки, богатый потенциал которой был раскрыт еще не до конца, а недостаточным умением использовать эти возможности.
Вкратце методика наблюдения за тралом заключалась в следующем. После спуска трала «Северянка», следуя под перископом, должна была пристроиться в кильватер траулеру, идущему постоянным курсом и скоростью. Затем лодка погружалась на несколько метров ниже глубины хода нижней подборы и, приведя с помощью шумопеленгатора шум винтов траулера на нулевой курсовой угол, догоняла трал, пока он не был замечен в верхнем иллюминаторе. После этого лодка удерживалась под тралом, уравнивая свою скорость со скоростью траулера. При необходимости «Северянка» маневрировала, подходя к траловым доскам, устью, кутку. Результаты наблюдений говорят о хороших маневренных качествах «Северянки». Поскольку траулер и лодка подвергались непрерывному воздействию различных по направлению и величине переменных сил (на поверхности — ветер, поверхностное ветровое и приливо–отливное течение, на глубине —- течение), система «траулер—трал—подлодка» не могла быть приведена в динамическое равновесие. Наблюдающему в верхний иллюминатор постоянно приходилось корректировать курс и скорость, удерживая трал в поле зрения. Нужно сказать, что характеристики лодки, в частности наличие гироскопического компаса и мощной аккумуляторной батареи, а также слаженность экипажа, позволяли выполнять эти маневры длительно и четко.
Успешному наблюдению за тралом способствовала и высокая естественная (полярный день) освещенность в это время года (в солнечный полдень на глубине 100 м. у бортовых иллюминаторов можно было читать газету).
В этом же рейсе производились неоднократные посадки на грунт для наблюдения за донными рыбами. Обнаружено, что после оседания взвеси, вызванной прикосновением НИПЛ к грунту, под ее корпус стремились камбалы и крабы, по–видимому, прячась от света, проникающего сквозь толщу воды. Производились гидроакустические наблюдения, в том числе сравнительное определение количественных характеристик зон чувствительности рыбопоисковых эхолотов с самопишущим и электронным индикаторами.
Четвертой экспедицией (июль 1959 г., Северная Атлантика) в районах сельдяного промысла наблюдалось вертикальное распределение планктона в период цветения. Непосредственные наблюдения из НИПЛ позволили определить тонкую структуру скоплений, чего нельзя было сделать с помощью планктонных сетей, процеживающих значительный по глубине слой воды. Собран большой материал о влиянии планктона на подводную освещенность. Определена подводная дальность видимости для периода цветения вод в различных районах Северной Атлантики. Отработана методика маневрирования подводной лодки под дрифтерными сетями. Установлено, что планктон влияет на работу рыбопоисковой гидроакустической аппаратуры. Скопления некоторых форм планктона в совокупности с особым характером температуры на глубине создают условия для отражения ультразвуковых волн, при этом показания эхолотов и гидролокаторов очень сходны с показаниями, обусловленными наличием сельди. Таким образом был объяснен факт отсутствия уловов при «хороших» показаниях.
Пятая экспедиция (апрель 1960 г., Баренцево море) проходила в то время, когда на «Северянке» была установлена дополнительная аппаратура: комплекс приборов для измерения глубинных течений электромагнитным способом, измеритель придонных течений, улучшенный вариант электронного измерителя солености и температуры, фотометр. Над верхним иллюминатором был смонтирован щит с зеркалом, наклоненный под углом 45° к горизонтальной плоскости, а над иллюминатором правого борта смонтирована откидывающаяся стрела с выносным светильником.
Изучалась реакция на свет рачков–черноглазок, показавшая, что она может быть положена в основу разработки простых и эффектных способов их лова. Добыча этого вида планктона может оказаться перспективной, так как запасы его в океане огромны. Проводились наблюдения за треской и пикшей, в том числе изучалось поведение этих рыб в освещенной зоне. Наблюдения сопровождались киносъемкой.
Отмечена хорошая работа приборов для измерения течений, температуры и солености. Электронный дистанционный термометр позволил быстро и с хорошей точностью получать информацию о среде. Измерена скорость течений в различных слоях воды, в том числе у грунта, что помогло объяснить некоторые геологические явления. Визуальное обозрение донных осадков показало, что не только у берегов, но и в открытом море осадочный покров не является однородным и может существенно меняться на весьма незначительных расстояниях. Песок, илистый песок и другие более тонкие отложения чередуются со скоплениями ракушек, гравия, гальки, изредка валунов. Участки с однообразным грунтом в районах плавания встречались редко и были нехарактерны. Интересен факт, что камни–галька, валуны, обломки не занесены илом, а выступают над дном. Это говорит о том, что существует вынос или вымывание оседающих органических остатков. Как показали измерения, скорость течений относительно высока (15—20 см/сек).
Визуальные наблюдения за некоторыми планктонными организмами показали, что в большинстве случаев они не были равномерно распределены в толще воды, а встречались в виде облакообразных скоплений различной величины и плотности.
Собран материал об ослаблении подводной освещенности с глубиной, а также произведена оценка дальности видимости в воде на многих глубинах, которая в разных слоях воды оказалась различной.
Шестая экспедиция (декабрь 1960 г., Северная Атлантика). Основные задачи рейса — изучить поведение атлантических сельдей и распределение планктона, получить данные о свойствах среды, работе разноглубинного трала и видимости окрашенных сетей под водой. Дополнительно к имевшейся бортовой системе подводного освещения было установлено восемь светильников с зеркальными лампами накаливания,
так как большую часть наблюдений предполагалось проводить в темное время суток.
Рыбу наблюдали почти при каждом погружении. Сельди держались в виде отдельных разрозненных косяков. Большей частью это были скопления пассивных сельдей, слабо реагировавших на приближение лодки и включение искусственного освещения. Изредка попадались экземпляры сельди, находящиеся в вертикальном или перевернутом положении. Однако встретившиеся позже большие плотные косяки сельди вели себя иначе. Используя показания гидролокатора и эхолотов, «Северянка» ныряла в косяк, а затем включала свет. Вначале сельдь бросалась на лодку, ударяясь о корпус, а через 30—90 сек. рассеивалась. По–видимому, внезапное включение света вызывало состояние шока у рыб, оказавшихся в освещенной зоне. Стремительно рассеиваясь, они уплотняли часть косяка вблизи подводной лодки. После разрядки уплотнения сельди, замечая свет, уходили в сторону. При этом эхолоты регистрировали отсутствие рыбы на протяжении всего пути с включенными прожекторами. Безусловно, это объяснение нуждается в дополнительной проверке, но отрицательный характер отношения сельди к искусственному свету очевиден, хотя ее реакцию на движущийся источник света можно использовать в практических целях, например для создания искусственных концентраций сельди.
Во время визуального контроля в бортовые иллюминаторы с включенными светильниками проводился лов планктона сетью, которая прикреплялась к корпусу НИПЛ и залавливала его при движении. Эта работа выполнялась в темное время суток. Днем планктон почти не встречался, вероятно, в связи с его миграцией в светлое время суток на глубину.
Неожиданной оказалась большая неравномерность в распределении рачков–черноглазок и по горизонтали и по вертикали.
Наблюдалось много светящегося планктона. Подавляющая его часть представляла собой отмершие организмы, невидимые в лучах света, но люминесцирующие в темноте под действием бактерий. Подтвердилось, что с НИПЛ можно хорошо наблюдать за макрозоопланктоном: рачками–черноглазками, сальпами, гребневиками и т. д. При этом можно непосредственно получать количественные характеристики их горизонтального и вертикального распределения.