Современные технологии и производство

Содержание раздела

ИСТОРИЯ ФЛОТА

Первые подводные аппараты

В трудах древнегреческого историка Геродота (V в. до н. э.) рассказывается о неком подводном костюме, применяемом его современниками для погружения на дно реки. 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. 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.

В 1718 г. плотник из подмосковного села Покровское Ефим Никонов подал на имя Петра I челобитную, в которой уверял, что сможет построить «потаенное судно». Царь поверил талантливому самоучке, вызвал его в Петербург и внимательно выслушал. Уже в 1721 г. на галерном дворе в присутствии Петра I конструкция плотника была испытана.

Предполагаемый вид «потаенного судна» увеличено

Английский плотник Саймоне изобрел совершенное для своего времени подводное судно. В 1747 г. он приспособил для этих целей небольшую деревянную баржу, закрытую водонепроницаемой куполообразной крышкой.

Судно Саймонса увеличено

Она погружалась в воду при помощи кожаных мешков, которые заполнялись водой. Передвигалось судно за счет четырех пар весел. Однако, непонятно каким образом оно всплывало, так как на борту отсутствовал насос или какая-либо конструкция с аналогичными функциями.

В годы войны за независимость американского народа против англичан (1775—1783 гг.) проходило испытание подлодки «Черепаха», изобретенной американским механиком Давидом Бушнелем.

Форма подводного аппарата напоминала грецкий орех и состояла из двух медных половинок. Она была рассчитана на одного человека и перемещалась с помощью гребного винта, приводимого в движение вращением ручного привода. Судно погружалось за счет второго гребного винта при заполнении балластной цистерны водой. На его борту находилась пороховая мина с часовым механизмом, предназначенная для присоединения ко дну корабжя противника. С этой целью в верхней части корпуса лодки, возле второго гребного винта, располагалось специальное квадратное гнездо, в которое вставлялся бурав, вращающийся из внутренней части, и к нему подвязывалась прочной тонкой веревкой (штертом) пороховая мина. Во время атаки вражеского судна бур прикреплялся к деревянной обшивке днища корабля и оставался на ней вместе с миной, взрывавшейся после удаления лодки.

Несмотря на то, что «Черепаха» имела неплохое вооружение, при использовании она не оправдала себя. Первый раз субмарина выступила против 64-пушечного британского корабля «Орел», днище которого оказалось обшитым медью, поэтому бурав не удалось ввернуть. Объектом второй атаки стал английский фрегат «Цербер». На этот раз подводная лодка не успела даже добраться до него, так как была обстреляна неприятелем и потоплена.

В 1834 г. в Петербурге на Александровском литейном заводе построили подводную лодку, вооруженную шестью пусковыми ракетными установками.

Подводная лодка А. А. Шильдера увеличено

Руководил проектом военный инженер А. А. Шильдер. В подводном положении конструкция перемещалась за счет 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 свое детище из железа тогда, когда за границей применение данного материала в судостроении еще не практиковалось.

На подводной лодке Шильдера впервые в мире установили оптическая труба для наблюдения за поверхностью моря. Она была устроена по принципу горизонтоскопа М. В. Ломоносова. В то время за рубежом подводные корабли не имели подобного приспособления.

Иностранные изобретатели крепили на своих конструкциях специальные рубки со смотровыми иллюминаторами. Но свет, как известно, плохо проникает через толщу воды. Вследствие этого экипаж лодки, находясь даже на незначительной глубине, был не способен разглядеть что-либо на поверхности моря. Для ориентировки им приходилось всплывать на такую глубину, чтобы рубка с иллюминаторами находилась выше уровня воды. В результате подлодка демаскировала себя и лишалась своего основного преимущества — скрытности. Шильдер был первым, кто практически использовал на подводном корабле оптическую трубу — прародительницу современных перископов, без которых в наши дни не обходится ни одна субмарина.

Конструкцию Шильдера спустили на воду в начале июля 1834 г. Испытания проводились на Неве по обширной программе. Она состояла из маневрирования в надводном и подводном положениях, действий против кораблей условного противника и обстрела их ракетами. Вскоре субмарину отвели в Кронштадт и продолжали проводить эксперименты уже в Финском заливе. Благодаря этому изобретатель накопил опыт, позволивший ему разработать проект более совершенной подводной лодки.

Военное министерство, выделяя Шильдеру средства на построение еще одного подводного корабля, поставило перед ним ряд условий, по которым новая конструкция должна обладать достаточной мореходностью и автономностью, т. е. способностью максимум на трое суток уходить из базы в море, и быть удобной для транспортировки по суше конной тягой, состоящей из шести лошадей. Выполнение последнего требования являлось необходимым для того, чтобы в будущем у командования появилась возможность осуществлять секретные переброски подводных кораблей из одного пункта побережья в другой.

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 1841 г. вследствие плохой погоды подводный корабль Шильдера не выполнил поставленной задачи. В результате ему отказали в финансировании дальнейших опытов, и труды Александра Андреевича были преданы забвению. Однако через семнадцать лет немец Бауэр построил на деньги российского правительства подводное судно «Морской черт», которое представляло собой точную копию субмарины Шильдера.

В 1866 г. по проекту русского изобретателя И. Ф. Александровского сконструировали подводная лодка, на которой установили двигатель, работающий на сжатом воздухе.

Подводная лодка И. Ф. Александровского увеличено

Он обеспечивал скорость хода не более полутора узлов и дальность плавания всего на три мили. Это был первый подводный корабль, который вошел 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 заклепками 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.

В кормовой части подводной лодки изобретатель расположил один над другим два гребных винта. Они приводились во вращение двумя трехцилиндровыми семидесятивальными пневматическими двигателями, которые работали на сжатом воздухе. Внутри конструкции Александровский установил три цистерны для приема водяного балласта при погружении. Их общая вместимость составляла около 10 т воды. Кроме того, 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 приемные 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 подведен 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. Данное открытие Александровского до сих пор применяется на субмаринах всех флотов мира.

Испытания подводного корабля провели 19 июля 1866 г. в Кронштадте. Они прошли весьма успешно, но сам изобретатель остался недоволен ходом экспериментов. Он решил внести в кон струкцию лодки ряд усовершенствований, прежде чем продемонстрировать свое творение приемной комиссии. Новые испытания подводного корабля прошли лишь через год. Результаты превзошли все ожидания конструктора.

Вскоре на подлодку назначили военную команду из двадцати трех человек. В 1869 г. субмарина была переведена для проведения дальнейших испытаний в Транзунд, где она успешно выполнила задачу по преодолению дистанции равной 0,5 мили на глубине 5 м.

Спустя некоторое время Морское ведомство предложило специальной комиссии вновь проверить боевые и технические возможности изобретения Александровского. С этой целью был отведен полуторамильный маршрут близ Кронштадта. Пройдя положенную дистанцию, подводный корабль не смог удержаться на заданной глубине. Конструктор считал, что лодка не выполнила поставленной задачи в связи с тем, что район испытаний не являлся глубоководным.В 1871 г. в районе Бьеркэ-зунда поставили новые опыты над субмариной. Геометрически закрытый подводный корабль был спущен без личного состава на двадцатипятиметровую глубину. Через тридцать минут его подняли и тщательный осмотр показал, что корпус отлично выдержал давление и не дал течи.

В этом же году Московское ведомство заявило, что необходимо проверить прочность подводной лодки на глубине 30 м. Опасения Александровского оправдались. Во время испытаний корпус не выдержал давления воды, и корабль затонул. Только через два года конструктору удалось добиться организации работ по поднятию его изобретения на поверхность. Но дальнейшие опыты с подлодкой прекратили.

В 1877 г. по проекту Степана Карловича Джевецкого в России построили первый карликовый подводный корабль.

Карликовый подводный корабль С. К. Джевецкого увеличено

Талантливый инженер-изобретатель создал проект миниатюрного подводного челна, длина которого составляла 4 м. В конструкции помещался всего один человек, который с помощью ножных педалей приводил во вращение гребной винт, за счет которого лодка передвигалась.

Металлический корпус подводного челна состоял из двух частей. В нижней размещалась камера со сжатым воздухом, необходимым для вытеснения воды из балластной цистерны при всплытии лодки на поверхность. В верхней части находились разнообразные механизмы и специальное сиденье командира подводного корабля. Человек располагался в лодке таким образом, что его голова оказывалась под прозрачным колпаком из толстого стекла, выступающим над судном. Если челн плыл в надводном или полупогруженном положении, командир мог наблюдать за морем и береговыми ориентирами.

Подводный корабль Джевецкого был вооружен миной с особыми резиновыми присосками и запалом, который воспламенялся за счет тока от гальванической батареи. Для того чтобы командир субмарины мог прикрепить взрывное устройство к днищу вражеского судна, изобретатель предусмотрел в корпусе подлодки два круглых отверстия, из которых наружу выступали длинные гибкие резиновые рукавицы. После установки мины подводный челн отходил на безопасное расстояние, постепенно сматывая с катушки провод, соединяющий взрывное устройства с гальванической батареей. Командир субмарины мог произвести подрыв корабля противника в любой удобный для себя момент.

В 1879 г. Джевецкий создал подводный аппарат, который отличался от предыдущего не только размерами, но и рядом усовершенствований. Корабль вмещал уже четырех человек, сидящих попарно спиной к спине. Два гребных винта, кормовой и носовой, приводил во вращение с помощью ножных педалей весь экипаж. От ножного привода работали воздушный и водный насосы. Первый служил очистителем воздуха внутри лодки, второй откачивал воду из цистерн. Вместо прозрачного купола на подводном аппарате была установлена оптическая труба.

В качестве вооружения использовалась мина, которая устанавливалась с помощью оригинального приспособления. Оно состояло из двух пустых резиновых пузырей, связанных друг с другом тонким прочным канатиком. К ним мина и подвешивалась. Когда подводная лодка настигала вражеский корабль, в резиновые шары впускался воздух, и они всплывали вместе миной к днищу судна неприятеля. В 1879 г. произвели испытания подводного аппарата Джевецкого. Они прошли настолько успешно, что Военное министерство заказало пятьдесят подводных судов данного типа.

В 1884 г. Джевецкий создал лодку с электродвигателем мощностью 1 л. с.

Подводная лодка с электродвигателем С. К. Джевецкого увеличено

Источником энергии служила аккумуляторная батарея. Во время испытаний в Петербурге субмарина проплыла против течения Невы со скоростью 4 узла.

Джевецкий также являлся автором подлодки с единым двигателем «Почтовый».

Подводный корабль «Почтовый» увеличено

В 1906 г. субмарина была заложена на стапелях Металлического завода в Петербурге. Ее длина составляла 36,0 м, ширина — 3,2 м, водоизмещение — 146 т. Лодка перемещалась за счет двух бензиновых моторов мощностью по 130 л. с. Во время испытаний подводный корабль продемонстрировал неплохие результаты. Но использовать его в военных операциях не представлялось возможным. При движении под водой подлодка демаскировала себя, так как оставляла пузырчатый след. Кроме того, внутренние помещения «Почтового» были загромождены различными механизмами и устройствами, что ухудшало бытовые условия личного состава.

Появление аккумуляторных батарей и сравнительно надежных двигателей внутреннего сгорания позволило создать энергетическую установку для подводных лодок. Изобретателям удалось воплотить в жизнь хорошо известную в наши дни схему: аккумуляторная батарея, электродвигатель-генератор, двигатель внутреннего сгорания.

Одновременно с энергетическими установками произошло усовершенствование и вооружения подводных кораблей. В 1865 г. конструктор Александровский создал первую в мире самодвижущуюся мину-торпеду. Позднее Джевецкий изобрел торпедные аппараты, которые устанавливались на корпусе подлодки. Многие годы они являлись основным оружием отечественных кораблей. Однако построить в XIX в. боевую субмарину было нереально, так как уровень развития электротехники и тепловых двигателей находился на низкой ступени развития.

перейти к началу страницы