Аппараты Папена (1692 г.)
Дени Папен
Французский физик и механик Дени Папен (Denis Papin; 1647–1714) построил в Германии, в имении ландграфа Карла Гессенского, два погружающихся аппарата необычной конфигурации. Изобретатель сам описал их в книге «Собрание различных рассуждений, касающихся некоторых новых машин» (Recueil de diverses pieces touchant quelques nouvelles machines), изданной в 1695 г. в Париже.
Первое «судно, способное погружаться» (batteau plongeant) выглядело так:
«Прямоугольное, изготовлено из жести и имело 5 и три четверти фута (1,75 м) в высоту; 5 с половиной футов в длину (1,68 м) и 2 с половиной фута (0,76 м) в ширину. Все стенки судна были укреплены очень прочными железными прутьями… Наверху имелось отверстие… такого размера, что через него свободно проникал в судно человек, который затем мог плотно закрыть отверстие крышкой, крепившейся болтами… Имелись и другие отверстия в глубине судна для весел; именно через эти отверстия можно было прийти в соприкосновение с вражеским кораблем и разрушить его каким-либо способом. Эти отверстия необходимо было закрывать так же, как и самое большое отверстие (верхнее — AT.)».
Снизу к аппарату прикреплялся балласт. Для всплытия его отделяли изнутри корпуса. Передвижение под водой происходило на веслах. На поверхности сверху корпуса можно было установить складную мачту и поднять на ней парус. Вентиляция воздуха внутри аппарата осуществлялась посредством изобретенного Папеном в 1689 г. центрифужного насоса.
Таким образом, хотя аппарат Папена был очень мал (рассчитан на одного человека), а также имел форму параллелепипеда, крайне неудобную для подводного плавания, он стал первой металлической подводной лодкой (первым металлическим судном вообще!) в истории.
Стараясь сделать свой аппарат пригодным для практического военного применения, Папен вскоре построил новый образец аппарата, рассчитанный на двух человек. Изобретатель описал его в той же книге следующим образом:
«Он представлял собой деревянный овальный чан с плоским дном и верхом, имевшим 6 футов (1,82 м) в высоту при диаметрах овала 6 и 3 фута (0,91 м). Из боковой стенки чана в плоскости большого диаметра выступала медная горизонтальная труба в 3 фута длиной, 1 фут с четвертью диаметром (38 см), поддерживаемая подпоркой, причем как эта труба, так и входное отверстие в верхней стенке закрывались герметическими крышками с винтом. В верхнюю стенку вделаны были также две трубки для обмена воздуха внутри чана посредством особого вентилятора» (упомянутый выше центрифужный насос — AT.).
На дне чана был положен балласт, поддерживавший чан в вертикальном положении и облегчавший его погружение, которое производилось впусканием воды через особую трубку с краном. Кроме того, чан был снабжен насосом, которым (по объяснению Папена) следовало нагнетать давление воздуха внутри его, чтобы туда не могла вливаться вода через два отверстия с манжетами, в которые один из двоих людей, находившихся внутри аппарата, просовывал руки, чтобы производить различные манипуляции. Медная горизонтальная труба предназначалась для размещения бурава, либо пороховой мины.
Схематическое устройство первого аппарата Папена. А, В, С, D — корпус; Е — входной люк; FF — отверстия для весел; G — вентиляционный насос; L — оконечность насоса; Н — крепление балласта
Второй подводный аппарат Папена. Реконструкция автора. 1 — люк, 2 — дыхательные трубки, 3 — труба для подведения мины, 4 — гребок, 5 — лючок для руки.
Изобретатель специально подчеркнул военное назначение своего судна, указывая, что оно «сможет проникать во вражеские порты, отыскивать там корабли и разрушать их различными способами».
Новый проект оказался более удачным. Папен вместе с одним добровольцем совершил несколько погружений в присутствии своего покровителя. Однако скорость движения аппарата оставалась недопустимо низкой. Тогда, как пишет Папен в упомянутой книге, он задумал «новое устройство весел, которое должно быть исключительно эффективным» (по типу гребков со складывающимися лопастями). Однако ландграф вскоре уехал на войну и Папену пришлось искать себе другого покровителя. К опытам с подводными лодками он больше не возвращался[8].
Правда, в 1690 г. Папен первым в мире изобрел паровую поршневую машину, у которой вода кипятилась и охлаждалась в рабочем цилиндре. А в 1708 г. он спроектировал первый в мире пароход, где 4 цилиндра с поршнями работали на два гребных колеса. Но к подводному судостроению эти замечательные изобретения не имеют никакого отношения.
