От Наутилуса до субмарины
Эдуард Филатов
От Наутилуса до субмарины
Предисловие:
С давних времён Человека влекли две вещи: Звёзды и Подводный мир царя Нептуна. Все мы в детстве читали книгу «20 000 лье под водой», «Наутилус», «Таинственный остров» французского фантаста и писателя Жюля Верна, где главным героем является «капитан Нэмо». Или смотрели фильм «Человек Амфибия». В первом случае, мы были поражены фантастической техникой, на которой совершал свои путешествия «капитан Нэмо».
Во втором случае, мы были поражены тем, как было загублено ненасытным буржуем Дон Педро (роль исполнял Михаил Казаков) открытие профессора Сальватора (роль исполнял Николай Симонов) о превращении простого человека, в Человека – Амфибию (роль
Ихтиандра исполнял Владимир Коренев). А любимицу публики Гутиэру исполняла роль Анастасия Вертинская.
Фантастика Жюля Верна, послужила основой в изобретении и развитии аппаратов подводного погружения и возникновению подводных лодок.
1.Наутилус Жюля Верна.
Впервые появившись в романе «Двадцать тысяч льё под водой» (изданном в 1869 году), подводный корабль «Наутилус», верно служит своему капитану, показывая неприхотливость и надёжность, а также невероятные как для того, так и для настоящего времени, технические характеристики. За семь месяцев он преодолел расстояние в 20000 льё (около 90000 км), что более чем вдвое больше длины экватора, опустился на дно океана, а затем сумел выбраться из водоворота Мальстрём. Он был орудием возмездия и в то же время – исследовательской лабораторией; потопил несколько кораблей и помог найти Атлантиду [1]. «Наутилус» в XIX веке стал воплощением технического прогресса, а его имя стало очень популярным среди субмарин и технических средств. Из-за вымышленного подводного корабля «Наутилус», Жюля Верна стали называть «отцом подводных лодок».
Наутилус в пещере острова Линкольна. Ф-1.
Все расчёты, Жюля Верна по Наутилусу, были взяты за основу, при строительстве подводных лодок.
Длина «Наутилуса» составляла 70 метров, максимальная ширина – 8 метров, водоизмещение – полторы тысячи тонн. Главное его оружие – стальной таран огромной твердости, способный пробить корпус любого корабля. Он был способен опуститься на глубину в 16 тысяч метров и разгоняться под водой до 50 узлов. И это в то время когда реальные подводные лодки могли передвигаться под водой со скоростью не более 5 узлов и погружаться на глубину не более 25 метров. К тому же, ни одна из построенных или только задуманных в чертежах,
реальных подводных лодок не имела столь мощного, практически неистощимого «топлива», которым был снабжён
«Наутилус» – электричество.
Электроэнергия обеспечивает корабль всем: она вращает винт и приводит в работу компрессоры, освещает глубины океана и внутренние помещения, позволяет готовить еду и получать дистиллированную воду. Конструкция корабля включает в себя все основные элементы подводных лодок, на нём применены самые современные, на тот момент времени, идеи и разработки, а метод
погружения с помощью горизонтальных рулей широко используется всеми современными субмаринами.
«Наутилус» даже сумел выбраться из огромного водоворота, а о его надёжности говорит тот факт, что в течение всего романа ни разу не упоминаются какие-либо технические неполадки. Для своего времени «Наутилус» представлял собой идеальный подводный корабль. Немо даже позволил себе как-то заметить: «в области судостроения наши современники ушли недалеко от древних».
Несколько веков понадобилось, чтобы открыть механическую силу пара! Кто знает, появится ли даже через сто лет второй «Наутилус»! Прогресс движется медленно, господин Ароннакс!
На что Ароннакс ему ответил:
«Совершенно верно, ваше судно опережает свою эпоху на целый век, если не на целые века!».
Сегодня, мы наблюдаем, как фантазия Жюля Верна воплощается в жизнь и как стремительно развивался подводный флот всего мира.
Об этом и пойдёт речь ниже.
Итак, кто же был первым изобретателем подводного аппарата и подводной лодки? Совершим исторический экскурс, в прошлое время. Поскольку мы ведём речь о подводных аппаратах и подводных лодках Российской Империи, то изобретения иностранных специалистов будут опущены или содержать минимум информации.
2.Первый подводный аппарат Российской империи.
Одно из самых примечательных исторических свидетельств о подводном плавании дошло до нас благодаря историку Геродоту (Vв.до н.э.). По его свидетельству, во время первой в истории морской войны 481– 480 гг. до н.э. греческие ныряльщики Скиллиас и его дочь Гидна из города Скионы перерезали якорные канаты кораблей персидского царя Ксеркса, после чего корабли были штормом выброшены на берег. По словам древнегреческого философа Аристотеля (384—322 гг. до н. э.), при завоевании финикийского города Тира (332 г. до н. э.) войско Александра Македонского использовало водолазный колокол.
Водолазный колокол. Ф-2.
Древнегреческий писатель Плутарх в одном из своих сочинений, датированном 35 г. до н. э., упоминает о левантийских водолазах, а Дионисий Кассий описал примитивное подводное снаряжение, которое применил при нападении на римскую галерную эскадру императора Септимия Севера (III в. н. э.) отряд византийских подводников. Позднее, в 1538 г., в испанском городе Толедо также производились опыты с водолазным колоколом. В истории известно много примеров использования для дыхания под водой тростниковых трубок, а также полых стеблей камыша. Однако эти разнообразные приспособления не смогли помочь человечеству проникнуть в морские глубины. Только с развитием промышленности и науки, с появлением новых технологий добычи и обработки металлов появилась возможность создания подводного судна, способного покорить глубины океана. Первые иностранные подводные суда появились в XVII в. Голландский врач Корнелий Ван-Дребель, придворный английского короля, в 1620 г. погружался в воду в деревянных бочках, обтянутых промасленной кожей. Наиболее крупная из них была рассчитана на 20 человек и предназначалась для увеселительных прогулок придворных. После смерти изобретателя в 1634 г. никаких записей о его опытах не осталось.
Ефим Прокопьевич Никонов.
Если можно плыть по воде, то почему нельзя плыть под водой? Вопрос, на первый взгляд, простой и естественный, но задавались им лишь немногие разумные люди. Одним из них и был Ефим Прокопьевич Никонов, ставший конструктором первой русской подводной лодки. В начале XVIII века под рекрутский набор попал мастер-плотник Ефим Никонов. Военное ведомство, недолго думая, отправило ценного сотрудника работать на военную верфь, там рассудительному рекруту и пришла в голову мысль – создать судно, что «будет ходить в воде потаённо». В 1719 году он с помощью местного чиновника отправляет челобитную на имя самого царя Петра Первого, в которой говорится, что «сделает он к военному случаю на неприятелей угодное судно, которым на море в тихое время будет из снаряду забивать корабли, хоты бы десять или двадцать и для пробы тому судну учинит образец, сколько на нем будет пушек, под потерянием своего живота, ежели будет неугодно». 1720 году Ефим Никонов был вызван к правителю. 13 января 1720 года Ефим Никонов был приглашён в кабинет Петра и беседовал с государем наедине. Вскоре последовал приказ Адмиралтейств-коллегии: «Крестьянина Ефима Никонова отослать в контору генерал-майора Головина велеть образцовое судно делать…» Никонову была выделена площадка на Галерном дворе, и уже в феврале 1720 года началось строительство первой русской подводной лодки.
«Потаённое судно» Никонова – первая в мире военная подводная лодка с экипажем 3 человека. Ф-3.
Весной 1724 года «потаённое судно» Никонова было спущено на воду. Первые испытания проходили на Неве, в присутствии самого императора Петра I. Ефим Никонов с экипажем из четырёх человек совершил первое погружение на дно реки. Неожиданно лодка начала погружаться слишком быстро и ударилась корпусом о дно реки. От удара лодка дала течь, начала быстро наполняться водой. К счастью, Никонова и экипаж удалось спасти. Первая попытка погружения оказалась провальной, но Пётр прекрасно понимал, что быстрый успех в разработке абсолютно новых видов оружия попросту невозможен, и скорее всего даже не рассчитывал на удачные испытания первой подводной лодки. Потому приказал, дабы Никонову «никто конфуза в вину не ставил». Началась работа над ошибками. 25 января 1725 года умер Пётр Великий – и судьба дорогостоящего и крайне необычного проекта была предрешена. Никонов 10 лет работал над задачей, которую было просто невозможно выполнить при тогдашнем уровне развития технологий. Можно сказать, что поставленной цели он не выполнил и провалил свою миссию, но сам факт того, что простой русский крестьянин поставил вопрос о создании подводной лодки в условиях господства деревянных кораблей, заставляет уважать этого человека. Ефим Прокопьевич Никонов был человеком, опередившим своё время, как минимум, на сотню лет, Идеи мастера и не были воплощены в жизнь на его веку, но они заложили фундамент для дальнейшего развития конструкторской мысли и жизни.
3.Первые подводные лодки Российской Империи.
Подводная лодка К.А.Шильдера.
В 1834 г. в Петербурге на Александровском литейном заводе построили подводную лодку, ё
Подводная лодка Шильдера. Ф-4.
Руководил проектом военный инженер Карл Андреевич Шильдер. В подводном положении конструкция перемещалась за счёт специальных гребков, сделанных в виде утиных лапок. Они располагались вне корпуса конструкции попарно на каждом борту. В действие их приводили матросы-гребцы. В надводном положении лодка ходила под парусом на складной мачте. Подводный корабль Шильдера имел продолговатый яйцеобразный корпус, слегка сплющенный с боков. Его длина составляла 6 м, ширина – 1,5 м, высота – 2 м.
При водоизмещении равном почти 16 т, лодка перемещалась со скоростью не более 1,5 км/ч. Необходимо отметить, что изобретатель создал своё детище из железа тогда, когда за границей применение данного материала в судостроении ещё не практиковалось. На подводной лодке Шильдера впервые в мире установили оптическую трубу для наблюдения за поверхностью моря. Она была устроена по принципу горизонтоскопа М. В. Ломоносова.
Шильдер был первым, кто практически использовал на подводном корабле оптическую трубу – прародительницу современных перископов, без которых в наши дни не обходится ни одна субмарина.
Вторая лодка была построена в 1835 г. Она долгое время
испытывалась как на Неве, так и на Кронштадтском рейде. В течение трех лет изобретатель неустанно совершенствовал свою конструкцию. В 1841г. вследствие плохой погоды подводный корабль Шильдера, не выполнил поставленной задачи. В результате ему отказали в финансировании дальнейших опытов, и труды Карла Андреевича
были преданы забвению.
ВЫВОД: подводная лодка К.А.Шильдера осуществляла движение за счёт мускульной силы моряков. На ней впервые был применён прибор стереотип ПЕРИСКОПА.
Подводная лодка И.Ф.Александровского.
В 1866 была выпущена 350-тонная лодка Ивана Фёдоровича Александровского. Она могла погружаться и относительно долго передвигаться под водой, используя поршневые пневматические машины, питавшиеся сжатым воздухом от 200 чугунных баллонов.
"Отважная, патриотическая и обильная, в случае полного успеха, важными последствиями идея г. Александровского о подводном плавании начинает осуществляться. Главный вопрос о возможности подводного плавания решён: лодка, созданная Александровским, удобно и легко опускается в воду и всплывает, а быв под водой, ходит с достаточной скоростью".
(Из переписки Морского учёного комитета. 1866 год.)
Подводная лодка Александровского. Ф-5.
Он обеспечивал скорость хода не более полутора узлов и дальность плавания всего на три мили. Это был первый подводный корабль, который вошёл в состав русского военно-морского флота. Он представлял собой оригинальное плавучее сооружение длиной около 30 м и шириной около 4 м. Полное водоизмещение лодки составляло 65 т. Обшивку корпуса изготовили из листовой стали толщиной 12 мм. Она крепилась заклёпками к семнадцати шпангоутам, которые являлись металлическим каркасом подводного корабля. Носовая часть конструкции Александровского, где располагался командный пункт и устанавливался магнитный компас, была обшита медью. Это предохраняло навигационный прибор от влияния больших масс железа и обеспечивало точность его показаний.
ПЛ была оснащена единой для надводного и подводного хода двухвальной энергетической установкой, состоявшей из двух пневматических двигателей мощностью 117 л.с. каждый с приводом на свой гребной винт.
Внутри конструкции Александровский установил три цистерны для приёма водяного балласта при погружении. Их общая вместимость составляла около 10 тонн воды.
В кормовой, и носовой частях подводного корабля находились по одной небольшой цистерне. С их помощью регулировался дифферент лодки в подводном положении. Цистерны заполнялись водой через приёмные клапаны (кингстоны), которые открывались и закрывались внутри конструкции.
Всплытие подводного корабля на поверхность происходило с помощью сжатого воздуха. С этой целью к балластным цистернам был подведён от баллонов со сжатым воздухом специальный воздухопровод. По нему в случае возникновения необходимости всплытия пускали под большим давлением воздух, который поступал в цистерны и
выталкивал из них воду.
"Единственное, но зато весьма существенное преимущество лодки г. Александровского перед прежними изобретениями этого рода заключается в том, что и сам он не утонул ещё и спускавшиеся с ним люди живы. Г. Александровский справедливо гордится этим".
("Сборник морских статей и рассказов". Ежемесячное приложение к газете "Яхта". Июль 1878 года.)
Главным открытием Александровского является продувка воздухом высокого давления цистерн главного балласта.
Данное открытие Александровского до сих пор применяется на субмаринах всех флотов мира.
На рубеже XIX-XX вв. в руководстве Российской империи начали отчётливо понимать необходимость создания собственного военного подводного флота.
Подводная лодка И.Г.Бубнова.
В январе 1901 года по предложению главного инспектора кораблестроения России генерал-лейтенанта Е.Н.Кутейникова в Санкт-Петербурге началось профессиональное проектирование отечественных боевых подводных лодок. К этому времени уже было освоено промышленное производство электродвигателей и электрических аккумуляторов, позволяющих обеспечить движение подводной лодки в подводном положении, двигателей внутреннего сгорания, в том числе дизелей, которые обладали высокой экономичностью и оказались наиболее пригодными в качестве двигателей надводного хода. В качестве подводного оружия для подводных лодок наиболее эффективными оказались торпеды, которые позволяли им атаковать надводные суда стоящие как на якоре, так и движущиеся в открытом море. 4 января 1901 года морское министерство утвердило «Строительную комиссию подводных лодок», которую, возглавил талантливый инженер
кораблестроитель И.Г.Бубнов. Комиссия разработала проект 1-ой отечественной боеспособной подводной лодки «Дельфин».
В 1901 г. И.Г.Бубнов был назначен её строителем при Балтийском заводе, руководил её испытаниями и сдачей флоту в эксплуатацию.
Подводная лодка «Дельфин».ф-6.
29 августа 1903 года практически полностью готовую и стоявшую у достроечной стенки завода первую подводную лодку «Дельфин» посетил император Николай II. Государь остался доволен, и лодка была принята на вооружение. Так было положено начало созданию подводных сил Российского флота. Надо отметить, что постройка подводной лодки «Дельфин» носила явно экспериментальный характер и большой боевой ценности
она не имела. Это был первенец наших подводных сил.
Эта субмарина была спущена на воду в 1903. Она имела 2 торпедных аппарата, и являлась уже реальной военной силой. С её появлением сбылась многосотлетняя мечта русских конструкторов и изобретателей о подводном оружии для флота страны: то, что казалось прихотью Петра Великого, обернулось вполне реальной мощью русского флота, к началу войны с Японской империей подводный флот у России был, но сил флоту, явно не доставало.
В связи с началом строительства подводных лодок остро встал вопрос о подготовке кадров: команд и офицеров-специалистов для службы на них: они комплектовались исключительно из добровольцев. Обучение проходило на подводной лодке «Дельфин», которая была и первой учебной подводной лодкой по подготовке специалистов-подводников, а капитан 2 ранга М.Н.Беклемишев их первым командиром-наставником и учителем.
Одна из подводных лодок Джевецкого «Дельфин», будет защищать акваторию Порт-Артура во время войны с Японией, пусть она не добьются серьёзных успехов в этой войне, но само её наличие в арсенале русских, уже заставляло японцев нервничать.
Подводная лодка Джевецкого.
в 1876 году Степаном Карловичем Джевецким был разработан проект одноместной подводной лодки, которая в 1877 году была построена на его собственные средства Одесским заводом Бланшара. Лодка, длиной менее 5 метров, приводилась в движение гребным винтом, вращение которого осуществлялось ножным приводом, по типу велосипедного. В лодке находился резервуар со сжатым воздухом для дыхания, испорченный воздух удалялся непрерывно маленьким насосом, приводившимся в действие от вала гребного винта. Для уравновешивания подводной лодки в подводном положении использовались балластная цистерна и цилиндр с поршнем. Перемещением поршня либо принимали, либо вытесняли воду. Голова человека, сидящего в лодке, находилась в стеклянном колпаке. Два рукава с резиновыми перчатками служили для прикрепления мины к неприятельскому кораблю. Мина взрывалась с помощью электрического провода после отхода подводной лодки на достаточное расстояние.
Подводная лодка С.К.Джевецкого. ф-7.
Вторая подводная лодка Джевецкого была построена в Санкт-Петербурге на Невском заводе в 1879 году.
Испытывали лодку при погружении на глубину 7,5 м. Обшивка была выполнена из листов толщиной 5 мм. Эта подводная лодка вмещала 4-х человек, и имела два гребных винта – один спереди и один сзади. Винты были поворотные и использовались в качестве рулей, передний винт поворачивался в вертикальной плоскости, задний – в горизонтальной. Испытания этой подводной лодки были проведены на Серебряном озере в Гатчине, отличавшемся особой прозрачностью воды. На этих испытаниях, имевших цель показать достоинства лодки Александру III, Джевецкий сумел пройти под царской шлюпкой, следившей за эволюциями лодки, и преподнес императрице Марии Федоровне букет великолепных орхидей со словами: "Это дань Нептуна Вашему Величеству". После этих испытаний последовал заказ на изготовление 50 подводных лодок, предназначаемых для обороны приморских крепостей по 3-му варианту подводной лодки.
Подводные лодки 3-го варианта немногим отличались от 2-го варианта – они имели по одному кормовому гребному винту, который поворачивался в плоскости руля; для удержания глубины на подводном ходу (дифферентования) был применен подвижный груз на червячном валу, который можно было перемещать по длине лодки.
В 1881 году все 50 подводных лодок были построены и распределены следующим образом: 16 подводных лодок оставлены в Кронштадте, 32 направлены по железной дороге в Одессу для распределения между Черноморскими портами; из двух оставшихся одна оставлена Джевецкому для дальнейших усовершенствований, одна находилась в распоряжении Инженерного ведомства и в 1904 году по проекту лейтенанта Яновича была переоборудована в полуподводную лодку с бензиновым двигателем
4.Императорский подводный флот.
Императорский Российский флот был военно-морским флотом Российской Империи с 1696 по 1917 год.
Днём образования подводного флота принято считать 19 марта 1906 года, когда был подписан императором Николая II указ о выведении из состава миноносных сил двадцати подводных лодок-миноносцев, которые успешно выполняли погружения с 1902 по 1905 годы.
Формально Императорский подводный флот был основан в 1696 году и просуществовал до распада во время Февральской революции 1917 года. Создание современного флота Российской Империи относится к временам Второй Азовской кампании проводимой Петром I . Флот России был расширен во второй половине 18-го века и достиг своего пика к началу 19-го века, уступая только британскому и французскому флотам с точки зрения размера. Российский флот перешёл в период упадка из-за медленного технического и экономического развития Империи в первой половине XIX века. Он возродился во второй половине века во время правления Императора Николая II, но большая часть его Тихоокеанского флота вместе с Балтийским флотом, который был отправлен на Дальний Восток и был уничтожен в унизительной русско-японской войне 1904 года. Флот пережил неоднозначный опыт во время Первой мировой войны. Немцы обычно берут верх в Балтийском море, в то время как русские взяли под контроль Чёрное море. Русская революция ознаменовала конец Императорского флота; его офицеры в основном поддерживали императора, и моряки разделились, чтобы сражаться на обеих сторонах. Уцелевшие корабли были переданы Советскому флоту, когда он был создан в 1918 году после революции. Днём образования подводного флота принято считать 19 марта 1906 года, когда был подписан императором Николаем II указ о выведении из состава миноносных сил двадцати подводных лодок-миноносцев, которые успешно выполняли погружения с 1902 по 1905 годы
Война с Японией.
В 1903 году было запланировано построить 10 новых подлодок класса «Касатка» – модернизированных «Дельфинов» – к 1914 году. Однако в 1904 году разразилась война с Японией, и всё полетело коту под хвост: правительство начало лихорадочно увеличивать заказ на отечественных предприятиях и закупать субмарины за рубежом. На русских верфях спешно начали строить субмарины класса «Голланд», а за границей была закуплена подлодка «Protector». Из-за продолжающейся блокады Порт-Артура в 1904 году Императорский Русский флот направил оставшиеся подводные лодки во Владивосток. В 1904 году последняя подводная лодка, из семи подводных лодок, достигла своей новой базы. Используя семь лодок в качестве основы, Императорский флот России, создал первый в мире, действующий подводный флот во Владивостоке 1 января 1905 года. 14 февраля 1905 года новый подводный флот направил свой первый боевой патруль в составе судов «Сом» и «Дельфин». При длительности патрулирования от 24 часов до нескольких дней первый контакт подводного флота с противником произошёл 29 апреля 1905 года, когда торпедные катера Императорского флота Японии обстреляли «Сом», отступив после неудачной попытки попадания. 1 июля российская подводная лодка «Кета» соприкоснулась с двумя японскими миноносцами в Татарском проливе. «Кета» не могла погрузиться достаточно быстро, чтобы занять огневую позицию, и оба противника прервали контакт. И даже в таких условиях подводные лодки русского флота сыграли свою роль. На Тихоокеанском флоте был создан отряд подводных лодок, который занимался поиском кораблей противника, пусть и безуспешно. Также подводная лодка «Касатка» совершила семидневное плаванье к берегам Кореи. Самое значительное боестолкновение русских подлодок с неприятелем случилось в конце апреля 1905 года в 70 милях от Владивостока. Отряд русских подлодок перехватил эскадру японских миноносцев и, погрузившись, попытался атаковать. В тот раз фортуна была не благосклонна к русским морякам: на воду упал густой и тяжёлый туман, из-за которого ориентироваться с помощью перископа стало практически невозможно. Когда туман рассеялся, японских кораблей и след простыл, но урок японцы запомнили и более к Владивостоку не приближались. В ходе войны с Японией русский подводный флот получил первый серьёзный опыт и продемонстрировал свою необходимость для государства. К следующей Великой войне Россия подошла уже со сформированными подводными силами. Так сбылась мечта, Петра Великого о «потаённых судах».
5.Образование подводного флота Российской империи (1902 – 1917 г.г.).
В конце XIX века на вооружение военно-морских сил различных государств, стали поступать подводные лодки. Первое боевое применение подводных лодок, сведённых в отдельное формирование, отмечено в годы русско-японской войны 1904—1905 годов. Был сформирован Отдельный отряд миноносцев, Российского императорского флота. Отдельный отряд миноносцев, состоял из 7 подводных лодок: («Форель», «Сом», «Дельфин», «Касатка», «Налим», «Скат» и «Шереметев»). Так появился третий род сил – подводные силы флота. С увеличением количества подводных лодок, происходило укрупнение формирований подводных сил флота. Создавались дивизионы, бригады, флотилии и дивизии подводных лодок. В последние годы существования ВМФ СССР, в её подводных силах было около 20 дивизий и 22 бригады подводных лодок.