В поход за «универсалом»
До тех пор пока английское Адмиралтейство планомерно гасило энтузиазм собственных изобретателей-«подводников», в бывшей британской заокеанской колонии, а сейчас — самой экономически могущественной державе мира, энергичные инженеры продолжали собственные испытания. И, в итоге, как раз Соединённые Штаты стали отчизной настоящих субмарин, пригодных не только для опытов и рекламных «страшилок» в духе сэра Бэзила Захарова, но и для боевого применения.
Но, путь к таким подводным лодкам был не только долгим, но ещё и изрядно извилистым. И это ясно: конструкторы вынуждены были следовать за развитием разработок. К концу столетия самоё принципиальным препятствием, стоящим перед выходом субмарин на морской простор, стала двигательная установка.
Ранее рассказывалось о многих подводных лодках XIX века, на которых употреблялись самые разные виды силовых установок: от неисправимой мускульной силы до пневматических и паровых автомобилей, от электромоторов до первых двигателей внутреннего сгорания. Большинство их владело хоть какими-то собственными преимуществами, но одновременно и значительными неспециализированными недочётами. Для развития громадной пристойной дальности и скорости хода требовалась большая мощность.
Электродвигатели претендовали на роль совершенного ответа для подводного хода: бесшумные, не требующие запасов горючего, легко запускаемые и комфортно управляемые. Но примитивные аккумуляторная батареи того времени не разрешали реализовать эти преимущества: дальность хода оставалась совсем незначительной. Тем более, что чистые «электроходы» оставались привязанными к своим базам: средств для зарядки на борту лодок не имелось, и по окончании исчерпания заряда они появились вынужденными возвращаться к стационарному генератору на берегу.
В это же время, как раз Соединённые Штаты стали отчизной субмарины с электроприводом. В первой половине 80-ых годов XIX века, до собственных французских сотрудников Губэ и Зедэ, ньюйоркский доктор наук Джозайя Так реализовал собственную уникальную идею. Его лодка, как и большая часть вторых экспериментальных «устройств» названияне взявшая, вправду имела очень уникальный вид.
Из трёх членов экипажа 20-тонного металлического «яйца» начальник-рулевой, был снаружи — в костюме володаза, прочно прикреплённом к дну отсека. В принципе, он имел возможность и «спрятаться» в корпуса, закрыв за собой люк, но рабочее положение предполагалось как раз таким, потому, что именно начальнику предстояло делать самая ответственную операцию: установку всплывающих мин на корпусе корабля соперника.
Они размешались спереди и позади от необычной «рубки» и крепились к корпусу при помощи новомодного средства — электромагнитов. В необходимый момент подача тока в магниты прекращалась, и мины, снабжённые пробковыми поплавками всплывали,охватывая киль цели. Роли двух вторых участников команды распределялись так: один подкачивал ручным насосом воздушное пространство в костюм начальнику, а второй именно и руководил электромотором, воображавшим собой основной двигатель.
В качестве вспомогательного предусматривался пресловутый ручной привод на винт, но вряд ли один человек имел возможность легко сдвинуть с места столь тяжёлый корпус. А вот «под электричеством» лодка якобы ходила достаточно скоро — до 7 узловв надводном положении.
Под водой лодку испытывали лишь на глубину погружения (достигшую очень приличных для того времени 20 м).
Реально двигаться погрузившееся «яйцо» не имело возможности: главным препятствием служила пресловутая неустойчивость положения на глубине. Теоретически для этого служил вертикальный винт всплытия либо погружения, приводившийся в воздействие от того же электромотора, но он не снабжал должной устойчивости.
Это сводило на нет все задумки конструктора, не говоря уже о таком «пустяке», как полная невозможность начальника-водолаза делать что-либо в ходе перемещения без риска опрокинуть собственную субмарину. Не смотря на то, что, нужно сообщить, Д.Так показал много изобретательности и при создании данной лодки, и при разработке второй, уже с совсем уникальным двигателем.
Отказавшись от недееспособного до тех пор пока «электричества», он выбрал паровую машину с котлом Ханигмэна, для работы которого не требовалось внешнего нагрева и, следовательно, горючего горючего. Роль последнего игрался тёплый насыщенный раствор каустической соды, которая при обработке паром деятельно выделяла тепло, создавая тем самым новые порции пара, поступавшие в цилиндр автомобили.
Самое любопытное, что эта «химия» достаточно прилично трудилась, причём как в надводном, так и в подводном положении. Субмарина, взявшая достаточно характерное для американского армейского орудия имя «Писмейкер» — в переводе — «Миротворец» — развивала 5 -6 узлов и имела возможность преодолеть почти 30 миль до исчерпания запаса каустика, массой более полутонны (680 кг). Оружие её составляли всё те же всплывающие мины — уже явный анахронизм с возникновением самодвижущихся торпед.
Это, наровне с неизбывной неспособностью выдерживать глубину, и поставило крест на «Миротворце», а заодно и на его создателе. Джозайя Так израсходовал на собственные испытания, закончившиеся, как можно понять, полной неудачей, солидную часть собственного состояния. В попытке сохранить оставшееся родня заявила его «безумным доктором наук» и послала в соответствующую лечебницу.
Практичная заокеанская держава не обожала (да и по сей день не обожает) неудачников.
Подлодка «Писмейкер» конструкции Д.Така, США, 1886 г.
Строилась в Нью-Йорке. Тип конструкции — однокорпусный.
Водоизмещение подводное около 8 т. Размеры: протяженность 9,14 м, ширина 2,13 м, высота корпуса 2,3 м. Материал корпуса: металлической комплект, металлическая обшивка. Глубина погружения — 12 м. Двигатель: паровая машина с котлом Хонигмена на каустической соде, мощность около 14 л.с., скорость надводная/подводная — 6/5 уз. Оружие: не устанавливалось.
Экипаж: 2 чел. Разобрана около 1887 г.
В это же время, неприятность с двигателем к тому времени уже имела ответ. И отыскано оно было в том месте же, в Америке.
Но не в Соединённых Штатах, а в пробовавшей отколоться от них Конфедерации южан. В уже известном читателям порту Мобайл в первой половине 60-ых годов девятнадцатого века изобретатель Элстит, о котором осталось очень мало точных сведений, создал и выстроил неповторимую для середины XIX века субмарину, имевшую два типа двигателей, раздельно для подводного и надводного хода.
Она стала называться «Эмерикен Рам» («Американский Таран»), Её не нужно путать с одноимённым созданием северянина Филипса, имевшего примитивный «человеческий» двигатель и не продвинувшегося потом проекта. А вот Элститу удалось фактически закончить работы. Его «Таран» имел солидные размеры: длину практически 20 м и ширину около трёх.
Неудивительно: двигателем для надводного хода являлась классическая паровая машина, агрегат никак не мелкий и не лёгкий, в особенности с учётом нужного запаса горючего. Последнее размещалось, как на обычном корабле, в угольных ямах, пребывавших в нижней части корпуса. Над ними размешалась фактически паровая машина и её котёл.
Чуть ли меньше веса и места занимала «электрическая часть». В случае если сам электромотор имел ещё довольно скромные размеры, то аккумуляторная батареи «съели» чуть ли не 40% длины корпуса в носовой его части.
Переход с одного двигателя на другой потребовал громадной аккуратности и строгого соблюдения последовательности операций.
Перед погружением из котла стравливали пар, выгребали из топки тёплый уголь и золу (их за борт), после этого складывали дымовую трубу, выполненную на манер подзорной из нескольких телескопических цилиндров, и герметично закрывали люк за ней. Затем разъединяли привод на вал от паровой машины и подсоединяли к нему электромотор. Всё, лодка готова к погружению.
Оставалось заполнить балластные цистерны (они размешались под аккумуляторным отсеком), дать движение и поставить горизонтальные рули в необходимое положение. Процедура, минимум, на несколько десятков мин.. Но основное — она решала проблему дальности хода (под паровой машиной) и скрытности приближения к сопернику (под электромотором). Совокупность, ставшая потом основной на многие десятилетия.
Но, не обращая внимания на столь новаторское ответ, лодка Элстита носила через чур много линия, характерных для собственного времени. Она, по сути, оставалась «практически подводной»: кроме того сам создатель думал, что глубина погружения не должна быть больше приблизительно 1 м, дабы возможно было руководить судном при естественном освещении, проникавшем через слой иллюминаторы и воды в мелкую командирскую башенку.
Очень ненадёжным и сложным являлось и оружие, что характерно всем субмаринам того времени до появления самодвижущихся торпед. Оно складывалось из двух «гирлянд» железных коробок с порохом, соединённых цепями, пропущенными вовнутрь корпуса. Это разрешало производить под дном корабля мины-коробки как «цепочкой», так и поодиночке. По идее, они всплывали под действием архимедовой силы и опутывали вражеский киль, по окончании чего в движение шёл электрозапал, приводимый в воздействие по проводам.
Весьма затейно, но шансы осуществить все эти операции в боевых условиях были близки к нулю.
Так или иначе, испытать «Эмерикен Рам» так и не удалось. Северяне приблизились прикасаясь к Мобайлу, в то время, когда конфедераты затопили творение Элсти-та в заливе, не разрешив тому занять, без сомнений, хорошее место в последовательности пионеров подводного судостроения.
Более того, об изобретателе сохранилось очень мало сведений, впредь до того, что остались совершенно верно малоизвестными кроме того его фамилия — то ли Элстит, то ли Энстит, дата его смерти и рождения. И однако создатель первой субмарины с перспективным комбинированным двигателем заслуживает особенного упоминания: он сумел опередить собственных сотрудников, как минимум, на три десятка лет.
Подлодка «Эмерикен Рам» конструкции Элстита, Конфедерация Южных Штатов, 1862 г.
Строилась в Мобайле. Тип конструкции—однокорпусный. Водоизмещение неизвестно, по расчётам более 50 т. Размеры: протяженность 19,8 м, ширина 3,05 м, высота с рубкой 3,36 м. Материал корпуса: железо. Глубина погружения — 1 —1,5 м. Двигатель: паровая машина + два электромотора, скорость хода малоизвестна. Оружие: всплывающие мины. Экипаж: 4 — 5 чел.
Не достроена, затоплена в 1863 г. 1 — руль глубины; 2 — гальванические батареи; 3 — баллоны со сжатым воздухом; 4 — угольная яма; 5 — паровой котёл; 6 — дымовая труба; 7 — паровая машина; 8 — электромоторы; 9 — балластные цистерны; 10 — рулевая рубка; 11 — помещение для команды
Вправду, довести идею комбинированной установки до практического воплощения удалось лишь в первой половине 90-х годов девятнцадцатого века, причём так же в Америке.
Морское министерство Соединённых Штатов заявило во второй половине 80-ых годов девятнадцатого века конкурс на создание проекта подлодки, пригодной для боевого применения. Одним из победителей стал фабрикант Джордж Бейкер из Чикаго, занимавшийся очень своеобразным производством — изготовлением колючей проволоки. Ему выделили соответствующие средства, и в первой половине 90-ых годов XIX века со стапеля одной из чикагских озёрных верфей на воду сошло уникальное создание.
Снаружи оно напоминало огромное яйцо, ещё более выраженное, чем у творений Губэ. Причём яйцо, задержавшееся в развитии на полвека: корпус изготавливался из дубовых досок, действительно, солидной толщины. Для герметичности всё это покрывалось несколькими слоями просмолённой парусины, а поверх, «для прочности» — металлическими страницами. Сам Бейкер думал, что такая конструкция может выдержать погружение на глубину аж полусотни метров, но это утверждение думается, как минимум, через чур храбрым.
Но, соль конструкции заключалась не в необычных «одёжках» корпуса.Интерес воображала как раз двигательная установка, как и у Элстита, складывавшаяся из комбинации паровой машины и электродвигателя. В соответствии с новыми веяниями, в качестве горючего предусматривался не малокалорийный уголь, а куда более удобная для подачи и хранения — нефть. Но «паровик» имеется «паровик»: новомодный нефтяной котёл питал паром классическую и не через чур замечательную паровую машину.
Снова же, по прикидкам автора, 60 л.с. должно было бы хватить чтобы разогнать «яйцо» в надводном положении до 12 узлов, и снова такие характеристики представляются завышенными. Но, что крайне важно, паровую машину предполагалось применять не только для перемещения, но и в качестве генератора для зарядки аккумуляторная батарей. Наконец-то «электрическая» субмарина купила столь долгожданное свойство автономности!
Так как не обращая внимания на усовершенствованные к тому времени аккумуляторная батареи, под водой субмарина Бейкера имела возможность идти всего три часа, действительно, якобы на внушительной 9-узловой скорости. Цену таким завышенным расчётным показателям мы хорошо знаем по французским лодкам; в действительности их следовало дробить фактически пополам. В общем, эта лодка, как и её современницы «на электроходу», чуть ли имела возможность уйти под водой за горизонт.
Но сейчас оказалась возможность всплыть, выдвинуть маленькую трубу, включить форсунку, запустить паровую машину и подзарядить аккумуляторная батареи. Обычная процедура и для 1-й, и для 2-й мировых войн, а в то время — крайне важное усовершенствование.
Наровне со столь успешной комбинацией двигателей, субмарина Бейкера несла массу куда как менее успешных, а местами и примитивных технических ответов.
Так, к примеру, заполнение балластной цистерны при погружении осуществлялось самотёком, а её опоражнивание при всплытии — откачиванием маломощным насосом. Действительно, в экстренном варианте предусматривалась и продувка цистерны сжатым воздухом. Традиционно неудачной и ненадёжной смотрелась и совокупность выравнивания на киле: носовая и кормовая ёмкости соединялись трубами с клапанами.
При происхождении дифферента включался насос, перегонявший воду из заполненной цистерны в пустую, расположенную в противоположной оконечности.
Подлодка конструкции Д. Бейкера, США, 1892 г.
Строилась в Чикаго.
Тип конструкции — однокорпусный. Подводное водоизмещение 20 т. Размеры: протяженность 11м, ширина 2,74 м, высота корпуса 4 м. Материал корпуса: сталь. Глубина погружения — до 45 м. Двигатель: паровая машина, мощность 60 л.с. + электромотор, мощность 50 л.с., скорость надводная/подводная — 12/9 уз. Оружие: носовой 350-мм торпедный аппарат (2 торпеды). Экипаж: 3 чел. Испытывалась в 1892 — 1893 гг. на озере Эри, затонула в следствии взрыва водорода из аккумуляторная батарей летом 1893 г.
1 — торпедный аппарат; 2 — аккумуляторная батарея; 3 — пост управления; 4 — электромотор и паровая машина; 5 — паровой котёл; 6 — дымовая труба; 7 — нефтяные ёмкости; 8 — уравнительные цистерны; 9 — цистерна главного балласта; 10 — смотровой колпак; 11 — гребные винты; 12 — механизм управления гребными винтами; 13 — бак с питьевой водой для котла; 14 — руль
Очень отличился Бейкер с движителями.
Вместо классического и логичного размещения винта либо винтов в корме он предпочёл две «гондолы» по бокам корпуса, в самой его середине. Оказалось что-то среднее между дирижаблем и колёсным судном. О последнем напоминало то, что винты имели возможность поворачиваться в вертикальной плоскости, причём синхронно — в корпуса они соединялись сложным шарнирным механизмом.
В принципе, таковой механизм разрешал обойтись без горизонтальных рулей: манипулируя одними винтами, возможно было изменять глубину погружения. На деле же, само собой разумеется, столь сложная конструкция показала себя совсем не лучшим образом. Субмарина не хорошо держала уровень погружения, двигаясь по такой же «синусоиде», как французские электроходы. Создание Бейкера не спасло кроме того наличие торпедного аппарата с запасной торпедой.
Первые же опробования, проводившиеся, кстати, в тепличных условиях на озере Эри (отметим, что строилась лодка посередине американского континента!) показали её ненадёжность. К сожалению, изобретатель опоздал реализовать кроме того очень скромные задумки по улучшению положения.
Год спустя он забыл закрыть верхний люк в ходе зарядки аккумуляторная батарей от берегового генератора. (В рабочих условиях использовался этот метод зарядки как более экономичный.) Хлынул сильнейший ливневой дождь, вода пробралась в чашки с электролитом с активным выделением водорода, что и рванул от случайной искры, погубив как лодку, так и её создателя. Конечно, что предстоящего развития конструкция покойного фабриканта колючей проволоки, как возможно видеть, местами очень вызывающая большие сомнения, не взяла.
Тем более, что проектированием субмарин с комбинированной силовой установкой в то время начали заниматься не только энтузиасты-любители, к каким возможно смело отнести Бейкера, но и специалисты. Речь заходит прежде всего о Георге Ховгарде.
Узнаваемый кораблестроитель, начавший собственную карьеру на родине в Дании, но потом сотрудничавший с английскими судостроителями, а с 1901 года перебравшийся В США, за восемь лет до несчастного фабриканта создал и обнародовал проект очень перспективной субмарины. Большая для тех времён (около 700 т), она имела паровой двигатель для надводного хода и электромотор — для подводного. Предусматривалась и основная «фишка» — зарядка аккумуляторная батарей при работе «паровика».
Расчётные эти по скорости и дальности впечатляют: в надводном положении лодка имела возможность бы пройти до 900 миль экономическим ходом, а при необходимости развить полный, равный 16 узлам. Само собой разумеется, под водой чёрта смотрелись значительно скромнее: всего 7 узлов в течение 6 часов, по окончании чего аккумуляторная батареи следовало заряжать опять.
Помимо этого, мы знаем, как очень сильно ошибались с ходовыми чертями собственных «изделий» конструкторы субмарин того времени, причём в одну сторону — заметно завышая их. Но Ховгард предпринял максимум мер чтобы его расчёты воплотились бы в судьбу. Яркое впечатление создают формы корпуса, во многом соответствующие некоторым самым современным субмаринам.
Для повышения манёвренности по глубине инженер предусмотрел несколько вертикальных винтов в середине корпуса (практически как Бейкер, но с значительно более продуманным размещением в особых шахтах), но при том не пренебрёг и горизонтальными рулями. Шепетильно продумал он и внутреннее размещение, поделив лодку на 6 отсеков влагонепроницаемыми перегородками. Солидный корпус разрешал бы погружаться на полсотню метров -хороший итог для того времени.
Позаботился Ховгард и о таких «мелочах», как спасение экипажа в экстренной обстановке, разместив на надстройке металлическую шлюпку-капсулу с двумя входами изнутри корпуса (приблизительно такое же спасательное устройство имел французский «Лё Плонжер»). Бережно решались и неприятности размещения экипажа с отдельными каютами для офицеров и в полной мере приличным кроме того для более поздних проектов кубриком для матросов.
Внушительно смотрелось и оружие, складывавшееся из четырёх торпедных аппаратов, два из которых пребывали в носу, а два вторых -в главном отсеке управления для стрельбы по объектам на траверзе. Дополняла боекомплект «выстреливаемая» мина, уникальный вариант шестовой. Она крепилась на телескопической трубе, в которую имел возможность подаваться сжатый воздушное пространство, доставляя заряд прямо к цели; громадный прогресс если сравнивать с разными всплывающими и протягиваемыми устройствами.
В целом проект Ховгарда возможно оценить весьма высоко; он отличается как продуманностью в подробностях, так и практической осуществимостью. Однако, не смотря на то, что конструктор напечатал свою работу в Лондоне во второй половине 80-ых годов XIX века совсем открыто, ни Адмиралтейство, ни морские ведомства других государств не захотели воплотить его субмарину в металле. Обстоятельство одна — цена.
По оценке, для воплощения проекта в судьбу требовалось не меньше 50 тыс. фунтов, что соответствовало цене тогдашнего маленького крейсера. Никто не захотел рискнуть такими деньгами, тем более, заказать сходу серию. В следствии история подводного кораблестроения была вынужденной выполнить последовательность небольших и не в полной мере верных шажков вместо того, дабы сходу сделать громадный скачок.
Проект подлодки Г. Ховгарда, Дания Англия, 1884 г.
Не строилась, осталась лишь на стадии проекта. Тип конструкции — однокорпусный. Водоизмещение около 740 т. Размеры: протяженность 42,7 м, ширина 6,7 м, высота корпуса 3,65 м. Материал корпуса: сталь.
Глубина погружения, расчётная — до 45 м. Двигатель: паровая машина, мощность 1400 л.с. + 4 электромотора, неспециализированная мощность 480 л.с., скорость надводная/подводная проектная — 15/7 уз. Оружие: четыре торпедных аппарата (2 носовых, 2 траверзных) и шестовая мина. Экипаж: 12 чел. Проект размещён в 1887 г. в Лондоне. Лодка по нему не строилась.
1 — выдвижная шестовая мина; 2 — торпедные аппараты; 3 — уравнительные цистерны; 4 — входной люк; 5 — вентиляционная труба; 6 — ходовой мостик; 7 — дымовая труба; 8 — пост управления; 9 — котельный отсек; 10 — машинный отсек; 11 — аккумуляторный отсек; 12 — отсек гребных и рулевых электромоторов; 13 — вертикальные винты; 14 — спасательная шлюпка
Примером тому может служить творческий путь Джона Холланда, ставшего в итоге настоящим отцом современной боевой подлодки.
Но начинал данный подданный Англии (он был ирландцем, католиком и британцев, скорее, ненавидел) с примитивных набросков чего-то похожего на американские субмарины времён Гражданской войны, покинувшей в его сознании глубочайший след как пора неиспользованных возможностей для подводных судов. И деревенский ассистент преподавателя (что-то наподобие лаборанта, показывающего физические испытания школьникам) начал упорно повышать собственный инженерный уровень изучением техлитературы.
Поспособствовала тому эмиграция из ненавистной Британии В США в первой половине 70-ых годов девятнадцатого века и… несчастный случай. Уже по прибытии на новую отчизну Холланд поскользнулся и сломал ногу. Срасталась она не хорошо, и за шесть месяцев самодеятельный инженер создал и шепетильно проработал проект собственного первого подводного аппарата.
Назвать его кроме того «лодкой» было бы смело: оказалась «подводная байдарка», непременно самый мелкий проект XIX века.
Будущее «байдарки» была предсказуемой: Морское министерство новой отчизны решительно отказалось от её воплощения в судьбу, не обращая внимания на совсем смехотворные затраты. Обстоятельства понятны: такое оружие имело возможность применяеться лишь в самых крайних событиях, типа тех, каковые имели место у конфедератов в Гражданскую войну.
Но она в далеком прошлом завершилась и никаких показателей новой, к счастью для США, не предвиделось. Более того, страна накопила достаточно «экономических мускулов» для выхода на мировую арену. И места для миниатюрных диверсионных средств в новой картине мира как-то не наблюдалось.
На том творческая деятельность ирландского самоучки имела возможность бы и завершиться, но помогли именно его единомышленники и земляки. «Братство фениев», объединившее самые активных эмигрантов с «Изумрудного острова», грезивших о свободе для собственной исконной отчизны, заинтересовалось «потайным средством», которое имело возможность бы ударить угнетательницу-Британию под дых, нападав её глобальную морскую торговлю и неисчислимый армейский флот.
Первоначально помощь смотрелась смехотворной: собранных денег хватило лишь на модельку длиной в 3/4 метра с пружинным заводом.
Но модель эта плавала на глазах восхищённых «пайщиков»! И начальники общества сходу внесли предложение Холланду воспользоваться средствами из «боевого фонда» (уже куда более солидного) и выстроить настоящую субмарину, пригодную для атаки британских судов. Изобретателю лишь этого и хотелось. За год с маленьким и за 4000 долларов (всего приблизительно 400 фунтов; отыщем в памяти о ховгардовском проекте ценой более чем в 100 раз выше!) со стапеля маленькой верфи в Олбани сошла его первая субмарина.
Это была уже не байдарка: при длине практически 4,5 м и ширине под метр в корпуса удалось разместить не только самого подводника, но и механический двигатель. Причём для собственного времени «последний писк моды» — керосиновый мотор с двумя цилиндрами.
Кстати, сам корпус выполнялся двойным, с наружной и внутренней обшивкой.
В первый раз такое техническое ответ внес предложение ещё во второй половине 60-ых годов XIX века кроме этого американец Барбор, выстроивший уникальную лодку на двух человек с экзотическим газовым двигателем Ленуара на светильном газе. Её наружный корпус выполнялся из меди, дабы избежать коррозии и обрастания, в то время как внутренний, находящийся в
20 — 40 см, из более недорогой и прочной стали.
Промежуток по большей части заполнялся деревом: создатель полагал, что при всяких ударах и неприятностях оно сможет самор