Маленький ныряльщик

Итак, задумано ныряющее судно с минимальным поперечным сечением и острыми обводами, приводимое в движение мускульной силой одного человека. С чего, как вы думаете, я начал? Естественно, с двигателя. Ну, да все по порядку.

Во дворе трактира, кроме бани, туалета и штабеля березовых бревен под навесом, располагалась просторная столярная мастерская, никем нынче не занятая. Верстаки, инструменты и запасы хорошего пиломатериала со дня смерти бывшего хозяина покрывались слоем пыли. Пользоваться всем этим Макар разрешил мне без колебаний и даже с видимым удовольствием. Подумалось, что выросший рядом с местом, где постоянно колготились работники, парень испытывал дискомфорт при виде постоянно запертой двери и оттого, что теперь здесь тихо и безлюдно. Так что к делу я приступил в комфортных условиях при обилии разнообразных возможностей, которые помяну не единым списком, а по мере изложения событий.

Итак, готовый двигатель для самой совершенной на этот момент подводной лодки в моем распоряжении имелся – я сам. Что можно сказать о его техническом состоянии? Не новый, прошедший не только первичную обкатку, но даже имеющий умеренный износ. Шучу. Я долговяз, жилист, силушки у меня в обычную мужскую меру – то есть сорокакилограммовый мешок поднимаю легко, а пятидесятикилограммовый – не люблю. Сейчас, вынужденно бросив курить, испытываю некоторый дискомфорт от легкого избытка энергии. Трусцой способен пробежать с километр, пожалуй.

Как говорится, что есть, то есть. И вот теперь данный механизм необходимо закрепить в корпусе корабля и снабдить трансмиссией. Попросту говоря, я начал с лежанки. Не стоит сбрасывать со счетов соображение, что находиться на ней мне придется многие часы, причем как в состоянии покоя, так и интенсивно трудясь физически. Потея, естественно. Поэтому разместил подставки только в тех местах, на которые действительно приходится опора, а остальные участки тела оставил свободными для циркуляции воздуха. Испытал несколько положений, чтобы можно было передохнуть, расслабившись и немного поменяв позу. Говорят, подводникам нередко приходится подолгу выжидать.

В первом приближении ложемент получился вполне сносно. Кому знаком термин «анатомическое кресло», поймет. Зачем я так над собой изгалялся, а не сделал простую чуть наклонную лежанку с «переломом» в районе попы? А потому, что прекрасно помню об отводе тепла, которого, несомненно, произведу избыточное количество. Форточки-то для проветривания в подводных лодках обычно не устраивают.

Затем началась работа над педалями. Крутящиеся меня сразу не устроили, потому что требуют трансмиссии в виде цепи или вала с редуктором, что мне совершенно не подходит – и взять неоткуда, и в тесном, как я планирую, пространстве цепь от них неудобно прокладывать через то самое место, где как раз собираюсь находиться я. Поэтому от каждой педали протянул назад по длинной рейке, каждую из которых, следуя технической терминологии, необходимо назвать шатуном, потому что задние их концы крепятся шарнирно к коленам коленчатого вала, кои иногда ласково именуют шейками.

Это знакомая всем конструкция педального привода швейной машинки, только с очень длинными рычагами. Чтобы вы не поняли меня неправильно, добавлю – вал этот согнули в кузнице из обычного стального прутка, а крепления задних концов… опять тороплюсь. Сначала – о передних. Тяги ведь потребовалось расположить с наружных сторон от пластин, на которые нажимала нога, и шкворень, через который я произвел соединение педалей с корпусом, противно визжал, перекашивал и раскалывал древесину. Закончилось это, когда к самим тягам я приделал опоры, как на ходулях, а собственно крепление педали к этой опоре выполнил веревочкой. Силовой нагрузки оно не несло и всего-навсего не давало одному отделяться от другого.

Подобным мелочам я уделял колоссальное внимание, некоторые места переделывал многократно. Читывал когда-то воспоминания подводников и целиком и полностью разделяю их мнение насчет того, что любая заклепка может оказаться ценою в жизнь. Да, я не планирую погружаться глубже двадцати метров, но это две атмосферы избыточного давления снаружи при невозможности изменить положение тела внутри. Поэтому, собирая узлы внутри деревянного каркаса, проверял их все по очереди, элемент за элементом. Скажем, хорошенько поработав ногами, я закрепил педали вверху, вынеся подвесы чуть вперед. Так удобней. Опоры для пяток, небольшие изменения в конструкции ложемента. Шаг вперед – два шага назад.

Любопытная Варвара не раз заглядывала ко мне, и братья ее не отказывались помочь. Я невольно любопытствовал, почему у них при этом такой довольный вид, но внятного ответа не добился. Соседский Васька, что часто крутился под ногами, не кот, а мальчишка, просветил. Оказывается, меня принимают за чудака-ученого и полагают правильным всячески споспешествовать моим начинаниям. Не иначе – начитались Жюль Верна. Паганель, там, кузен Бенедикт… не помню всех описанных этим авторов персонажей подобного рода, а тем более времени, когда читательская аудитория с ними познакомилась, но вот поди ж ты – полюбились они моим нынешним современникам.

Время от времени у меня и песни намурлыкивались – всплывали из памяти между делом. Подходящие я потом «сдавал» Варваре и Игорьку. Наивные, наивные дети! До сих пор верят, что народ ходит в трактир, чтобы их послушать. Ну, да не мое дело чужие крылышки подпаливать. Мне необходимо передать вращение с поперечной оси на продольную, или, говоря простым языком, согнуть вращающееся тело под прямым углом. На ум пришли гибкие валы, но, скорее всего, их нынче еще нет. Хотя кусок стального троса… но мне его просто некуда приладить. Мой коленчатый вал расположен поперек, и концы его отстоят друг от друга почти на полметра, упираясь в пока воображаемые борта. Если хотя бы один из них нарастить тросом, то придется раздвигать стенки корпуса, что приведет к увеличению сечения и росту лобового сопротивления. Не забывайте – в конструкции маленького кораблика все взаимозависимо.

Самые распространенные трансмиссии этого периода наверняка клиноременные. Способ поворота оси вращения для них давно известен, но в корпус подводного корабля запросто может попасть влага, отчего ремень непременно размокнет. Или, если он прорезинен, начнет скользить. Хоть так, хоть этак, но не годятся здесь решения, связанные с неопределенностями. Привод винта – ответственнейшее место. Остаться без хода потому, что не домыслил при конструировании – подобная перспектива пугает меня не на шутку.

Вообще-то, на мой непросвещенный взгляд, для превращения мышечной энергии в движение в водной среде ничего лучше весла так и не придумано. Для надводного судна, но не для подводного, где в положение для начала гребка лопасть возвращается в той же самой плотной водной среде, в которой и работает. Тут надо применять повороты лопасти при «замахе» или иные хитрости. Маетно, сложно и вообще – затренируешься придумывать всякие герметичные шарниры. Опять же гребцу потребуется куча места для этого самого замаха и следующего за ним рабочего движения корпусом, и тогда ни о каком минимальном поперечном сечении судна речи уже вести не придется.

Так что винт – и никаких гвоздей. Про это устройство поговаривают, что оно имеет самый высокий коэффициент полезного действия из всех широкораспространенных судовых движителей. Так вот, как же мне повернуть ось вращения? Пошел я в железнодорожные мастерские потому, что лучше пары конических шестерней для этой цели решительно ничего не знаю. Где же еще их искать, как не в местах ремонта механизмов?

Знаете, мундир все-таки – замечательная вещь. И отношение к господину учителю повсюду внимательное. Потолковали мы с одним инженером на многие темы. Оказалось, что вовсе нетрудно приобрести здесь манометр, заказать токарные детали и даже толстостенные трубы с фланцами в некотором ассортименте имеются – с паровозными цилиндрами и паропроводами тут дело имеют регулярно и не затрудняются со многими видами сочленения, работающими при давлениях до пары десятков атмосфер. А вот шестерней конических не держат-с. И нарезать не могут-с.

А где могут? В Москве возможно. Или в Санкт-Петербурге.

Да. Неладное дело. На обратном пути заглянул я в скобяную лавку – это, если кто не сообразил, нынешнее название хозяйственного магазина. Хотел выяснить насчет возможности приобретения битума и бензина. А тут гляжу – дрель. И что мне еще нужно? Я же именно ее и разыскиваю!

Купил две.

Моя подводная лодка постепенно формировалась на подвесах и подпорках. Ее содержимое деталь за деталью находило свое место в пространстве, и я тщательно отлаживал взаимодействие простейших с виду устройств. После прилаживания двух деревянных четырехлопастных винтов (два пропеллера накрест) пару-тройку часов поработал педалями, проверяя работу «машины». Внес несколько поправок и научился «ловить» ногами направление вращения главного вала и, соответственно, движения будущего судна. Что же, без сопротивления воды все работало легко и даже некоторое время крутилось по инерции, хотя валы я уже провел сквозь неподвижно закрепленные трубы, набитые смазкой. За сиденьем установил пятидесятилитровую емкость высокого давления. И занялся рулями. Прежде всего – управление по вертикали. Хотя сами эти рули называются горизонтальными, потому что представляют собой горизонтально расположенные пластины, поворачивающиеся вокруг горизонтальной же оси.

Так вот, я их сразу сбалансировал так, чтобы площади поверхности до и после этой оси оказались равными. При использовании такого приема почти не требуется усилия для удержания достигнутого отклонения. От повреждений защитил их внешним каркасом наподобие крыла, причем старался не выйти за планируемый поперечный размер середины корпуса. Угадывал в зону носового и кормового сужений.

В результате две горизонтальные продольные балки заняли свои постоянные места снаружи будущего корпуса. То есть начали, пусть пока и мысленно, формироваться обводы моей субмарины.

Каждая пара рулей – передняя и задняя – сидела на общей оси и синхронно поворачивалась отдельным рычагом. Оба их я расположил под правой рукой так, что мог одним движением переместить и тот, и другой. Левую руку – последнюю незадействованную конечность – следовало использовать для поворота судна в горизонтальной плоскости. И это мне ужасно не нравилось. Нельзя оставлять себя в положении полной связанности. Чем-то ведь еще придется управлять. Вооружениями, например. Да и с подачей воздуха для дыхания время от времени надо разбираться. Я не уверен, что сумею создать аппарат, аналогичный аквалангу. Вот не знаю я в точности, как устроен пресловутый редуктор, придуманный Кусто, хоть режьте меня. А заниматься его разработкой – совсем не к месту это и не ко времени. Надо что-то попроще придумать, поконсервативней. То есть – управлять дыхательным оборудованием придется вручную, для чего и понадобится мне незанятая постоянной работой рука.

Вот так и встретился я с затруднением, к которому был не готов. Мысль о том, что одному человеку просто может не хватить рук для управления относительно несложным кораблишкой, не приходила мне в голову. Тут нужно хорошенько обо всем рассудить.

Пару дней я не заходил в мастерскую. Бродил по городу после окончания занятий в гимназии, раскланивался со встречными – теперь знакомые попадались буквально через одного. Газеты почитал. Не люблю я всякие средства массовой информации, но уж очень надо было отвлечь голову от напряженной работы в столь непростом направлении. То есть требовалась некоторая отчужденность хода размышлений.

Любопытно, однако! Кроме ожидаемых вестей о всяких безобразиях, творящихся нынче на Балканах, немало сообщений поступало из Средней Азии. Русские войска там нынче весьма интенсивно занимали новые территории и расправлялись как с угрозами набегов на юг Сибири, так и с теми, кто эти угрозы создает. Словом, страна расширялась.

С точки зрения человека двадцать первого века, пропитанного идеями демократии и гуманизма, я понимаю, что наши сейчас осуществляют агрессию с целью аннексии, то есть, какие бы обоснования ни выдвигались, а захват чужой территории налицо. Да вот только в душе от этого не возмущение вскипает, а радость. За своих. Так вот воспитали меня в советское время. И потом, хоть и прокапали мозги сперва плюрализмом, а потом и гуманизмом, укусив заодно общечеловеческими ценностями, но осталось, видать, в душе что-то древнее, исконное.

Невольно вспомнилась строчка: «И людей долго будем делить на своих и врагов». Напою вечером Варьке.

Так вот, оказывается, русское воинство там, на просторах Туркестана, применяет ракетное оружие. Ведь читывал я о чем-то подобном в технических журналах! Выходит, системы залпового огня придумали задолго до «Катюш». Или не залпового? По газетной заметке вечно ничего не разберешь.

Как ни майся сомнениями, но привод руля поворота тоже нужно выносить на правую руку. На рычаг заднего руля глубины. А единственная оставшаяся у него степень свободы – влево, потому что справа будет мешать стенка кабины. Поскольку ворочать этот рычаг нужно в обе стороны, значит, нейтраль оказывается при наклонном его положении. Положении, при котором ни залезть внутрь, ни покинуть судно решительно невозможно. Вот и первое ограничение – сначала переложи руль на борт (буквально), а уж потом залезай-вылезай.

Естественно, тяга, получившая второе назначение, стала толще и начала вращаться вокруг продольной оси. Ну а для организации разведения управляющих усилий по разным устройствам мне пришлось испробовать еще три варианта конструкции этого узла. Вполовину проще оказалась переделка привода переднего руля, ведь и его рычаг должен был отклоняться внутрь, чтобы оставаться в той же рулящей правой руке. Прямо аналог самолетной ручки.

Вертикальное перо я идеально балансировать не стал в расчете на то, чтобы сохранить некоторое стремление к его выпрямлению, если отпустишь. Мне просто так привычней, если экипаж имеет тенденцию выравнивать движение при отпускании управления.

Ну вот, ходовая часть готова. И я снова принялся за проверки и испытания. А ничего так, нигде не спотыкается. Значит, пришла пора созидать каркас.

Собственно, полуторадюймовые доски – это и каркас, и обшивка – и продольные и поперечные элементы я поставил плотно, образуя два перпендикулярных сплошных слоя. Как же мне при этом не хватало саморезов! Или хотя бы шурупов! Гвозди ведь могут и вылезти, если изменится направление нагрузки, а строил я герметичный корабль, внутри которого теоретически возможно придется создавать избыточное давление.

В общем, придумал, как вывернуться. Купил толстой медной проволоки и выполнил соединения согнутыми из нее скобками, просверливая тонкие сквозные отверстия и загибая внутренние концы. Почему не гвозди, спросите? Те, кто разбирал сооружения, возведенные с их использованием и последующим загибом, не дадут соврать – обратно такое потом собирается очень плохо. А меня крайне интересовала возможность последующей переделки, ибо ничего не получается сразу и навсегда.

Этими же скобками я и сами доски сшил между собой, стараясь приблизить свойства внешней поверхности к сопротивляемости сплошного листа. Не пожалел трудов. Особенно много возни было с палубой. Мне тут требовались съемные щиты, чтобы можно было добраться до любого места, потому их я закрепил болтами сквозь отверстия в бимсах – могучих и прочных. Не было у меня никаких причин экономить на массе сооружения, которому следует погружаться. Мне его в любом случае предстоит загружать балластом так, чтобы кромки бортов только самую малость выглядывали из воды – иначе не загоню я свое детище в царство Нептуна.

Внешне получилось более-менее прилично: плавно сбегающиеся к носу вертикальные борта крепились к остро заточенным вертикальным штевням – переднему и заднему. Палуба и днище – плоские. Два винта крутятся в противоположные стороны по обе стороны сужения кормы и не выходят за пределы наибольшей ширины судна. Перо руля выступает за корму. Оба конца его оси я тоже закрепил, уперев в торчащие назад консоли продольных брусьев. У меня тут сложно получилось, потому что, не будучи ни в чем уверенным (ну не прочнист), я еще и задние концы валов упер в поперечину, соединяющую окончания рамы, обрамляющей задние рули глубины.

Поймите меня правильно. Изо всех сил стараясь уменьшить сечение, я настолько заузил и обнизил корпус, что в корме образовалась невыносимая теснота. Чтобы, не приведи господи, лопасти винтов не задели руля, я их снабдил кольцевыми туннелями – отрезали мне в мастерских два куска трубы и даже кромки заточили. Как раз каждое в трех точках удобно крепилось.

Скажете – дополнительное сопротивление? Плачу вместе с вами. Но надежность все же волновала меня сильнее, чем скорость.

Разумеется, ограниченность в средствах сказывалась как на выборе материалов, так и на конструкторских решениях. Во всем мире подводные лодки строят только из металла. Но скромная зарплата учителя гимназии не позволяет использовать одни только сплошные классические подходы – приходится изворачиваться с использованием подручных материалов, коих в столярной мастерской имеется довольно разных видов. Тем более что самые затратные дела все еще впереди. И, как вы уже догадались, это горловина люка. Она же – основание прозрачного фонаря.

Плоское кольцо с круговой канавкой отлили из меди. Проблема была в размере – нужен был такой, чтобы я в него пролезал, пусть и свернув плечи – но это тоже немало. А еще требовалась ответная деталь, правда уже без желобка, зато с выступами вверх, к которым я смогу прикрепить детали собственно фонаря.

Где я нашел уплотняющую прокладку? Взял прорезиненный тканый ремень от клиноременной передачи. Нашелся подходящий вариант все в тех же железнодорожных мастерских. Узкий и толстый. Под него мы все размеры и прикидывали.

Фонарь я сделал из четырех стекол. Три трапециевидных – вперед и в бока, и одно прямоугольное сверху. Сзади все равно стоит шарнир люка – он большой, и сквозь него ничего не разглядишь. Стекла эти я посадил на прочную деревянную раму, отчего в моем распоряжении остались скромного размера овальные окошки. Сам же люк после закрытия приходилось крепить струбцинами. Я сразу рассчитывал на них, так что с размерами не прогадал, и все сошлось нормально.

Естественно, проникнуть в лодку получалось одним-единственным способом, и после этого менять положение тела было уже решительно невозможно. Мое творение облегало меня, словно фрак, пошитый у хорошего портного. Длина, правда, получилась чуть больше, чем хотелось – не уложился я в четыре метра, потому что баки для приема балласта при погружении потребовали своего. Мне их склепали из котельного железа, когда уже «проявились» истинно нужные размеры и форма. Три трубы из каждого из них шли в «рубку» – то есть под левую руку. Одна – широкая, идущая от нижней части бака по самому днищу лодки – на впуск воды или выпуск ее при продувке. Вообще-то по классике этот путь, кажется, оставляют всегда открытым. Но я решил подстраховаться и поставил краны. Вторая пара труб предназначалась для воздуха, чтобы он выходил за борт, вытесняемый водой при заполнении цистерны. Третья пара труб служила для продувки цистерны воздухом из резервуара, расположенного за спинкой. Еще один баллон – для дыхания, покоился под лежанкой. Имелась и возможность переключить каждый из баллонов хоть туда, хоть сюда. Как-то не ожидал я, что столь великое хозяйство окажется потребным для управления плавучестью, казалось бы, невеликого сооружения.

Должен признаться, что разработанные для локомотивных паропроводов краны были, на мой взгляд, излишне громоздкими в созданной моими же стараниями тесноте. Они, даже после того, как я их несколько раз переставил, выбирая правильное положение, не прощали ни одного неверного движения, наказывая как локоть, так и иные участки руки синяками и ссадинами.

Как я собирался дышать в этой тесноте? Глубоко и ритмично. Не забывайте, что я не просто рулевой, а еще и двигатель. Так что воздуха потреблять обязан много. Его-то, этот воздух, мне придется регулярно напускать в закрепленный на груди мех, откуда вдыхать ртом через загубник. Вырезал я эту «соску» из липы и хорошенько пропитал растительным маслом.

Лодку я тоже пропитал, но не маслом, а битумом, растворенным в бензине. Его (бензин) сейчас, правда, называют газолином, но мы с хозяином скобяной лавки поняли друг друга правильно, он и привез. Так вот, этот подогретый и слегка разжиженный бензином битум очень хорошо прилипает, если незадолго перед этим древесину «покрасить» керосином.

Что еще хочу отметить – гости в мою мастерскую ходили как к себе домой. Совершенно незнакомые люди с невообразимыми вопросами. Я им был всегда ужасно рад и каждый раз обязательно заставлял что-нибудь подержать или потянуть, или поскоблить… за делом и разговор шел веселей. Короче, про то, что учитель математики строит ныряющую лодку, в городе знали решительно все. И мне кажется, чувствовали свою к этому причастность. Одни чокнутым считали, другие ученым, но, когда что-либо приходилось покупать или заказывать у какого-то мастера, то либо цену скидывали до чисто символического размера, либо вообще отдавали даром.

Говорил ведь уже, что люди в этом времени совершенно не такие, как у нас в двадцать первом веке.