Подводные «тракторы» Лейка
Саймон Лейк (Simon Lake; 1866–1945) был родом из приморского городка Плезантвил (Pleasantville) в штате Нью-Джерси, неподалеку от Балтимора. Прочитав в возрасте 12 лет книгу Жюль Верна «20 тысяч лье под водой», он загорелся мечтой о подводных судах и посвятил всю свою жизнь их созданию.
В 1892 г. Лейк опубликовал проект необычного судна, передвигающегося по морскому дну… на колесах. Впрочем, впервые идею подобного судна высказал еще в 1644 г. француз Мерсенн, а первый конкретный проект предложил в 1828 г. француз Кастера.
Длина лодки по проекту составляла 80 футов (24,4 м), диаметр — 11 футов (3,35 м). На ее строительство требовались 75 тысяч долларов, которых у Лэйка, естественно, не было. Его отцу принадлежал небольшой литейный завод, но такими деньгами он не располагал. Лейк-младший попытался найти в Балтиморе спонсоров, однако потерпел неудачу на этом неблагодарном поприще. Тогда молодой изобретатель вернулся домой и в течение 1894 г. собственными руками построил судно малых размеров. Оно должно было доказать скептикам правильность его расчетов и свою практичность.
Фактически оно представляло собой автономную самоходную водолазную станцию. Дело в том, что первоначально Лейк ставил перед собой не военные цели, а поиск затонувших судов в прибрежных водах и подъем с них ценных предметов и грузов.
«Argonaut Junior» (1894 г.)
Это странное судно Саймон Лейк назвал «Argonaut Junior» (Юный аргонавт). Длина его составила 14 футов (4,27 м), ширина 4,5 фута (1,37 м) и высота 5 футов (1,52 м).
По форме оно напоминало то ли утюг, то ли средневековую осадную машину.
Корпус аппарата был сделан из двух слоев просмоленных сосновых досок, между которыми лежала непромокаемая парусина. Винта не было, зато лодка имела большие колеса для передвижения по морскому дну. Экипаж в составе двух человек приводил их в движение, вращая руками поперечный коленчатый вал, соединявший оба колеса.
Сжатый воздух хранился в баллоне для газированной воды. Лейк накачивал его туда обыкновенным ручным насосом. Водолазный костюм он тоже сшил сам из водонепроницаемого брезента. В качестве шланга для подачи воздуха водолазу был взят садовый поливочный шланг, обвитый проволокой.
Детальное описание внутреннего устройства этой лодки не сохранилось, но известно, что наиболее оригинальной особенностью ее конструкции являлся шлюз с люком в днище. Лодка была рассчитана на глубину погружения до 20 футов (6,1 м).
Как ни странно, «аппарат» работал вполне успешно. Испытания, состоявшиеся летом 1895 года, показали, что он успешно двигается по дну, легко управляется, водолаз свободно выходит через шлюз на грунт и возвращается обратно.
Подводная лодка «Юный аргонават»
О «подводном тракторе» Лейка много писали газеты. Реклама сделала свое дело. Нашлись спонсоры, на их деньги в ноябре 1895 г. была учреждена фирма «Lake Submarine Company». Изобретатель мог теперь строить металлическую субмарину больших размеров.
«Argonaut-1» (1897 г.)
В 1897 г. Саймон Лейк построил на верфи «Columbian Iron Works & Dry Dock» в городе Балтимор вторую, более совершенную подводную лодку «Аргонавт-1». Это было стальное судно водоизмещением 57 тонн (подводное 59 тонн), длиной 36 футов (11 м) и диаметром 9 футов (2,74 м).
Схема устройства подводной лодки «Аргонавт-1»
Газолиновый мотор мощностью 30 л.с. вращал два боковых чугунных колеса диаметром 2,13 м (7 футов), позволявших лодке передвигаться по морскому дну. Третье (заднее) колесо служило для управления.
В отличие от своего предшественника, «Аргонавт-1» мог не только передвигаться на колёсах по дну, но и плавать в надводном положении, используя при этом гребной винт.
Он тоже предназначался для использования в мирных целях: осмотра подводных частей корпусов судов и затонувших кораблей, выполнения всевозможных водолазных работ, а также для сбора устриц, поэтому не был вооружен.
Подводная лодка «Аргонавт-1»
При нахождении на небольших глубинах газообмен осуществлялся через две длинные стальные трубы, соединявшие внутренние помещения с атмосферой (одновременно они служили мачтами для парусов на тот случай, если мотор выйдет из строя). При погружении на большую глубину для дыхания экипажа использовался сжатый воздух. Экипаж насчитывал 5–6 человек.
Внутри корпуса имелась шлюзовая камера, позволявшая водолазам входить и выходить из лодки. Следовательно, ее можно было использовать и в диверсионных целях. Ориентация лодки под водой производилась через иллюминаторы в носовой части. Связь с водолазами поддерживалась по телефону, а место их работы освещал мощный прожектор (4 тысячи свечей), установленный в носу лодки.
Погружение осуществлялось путем приема воды в балластные цистерны. Время полного погружения на грунт составляло 18 минут. Лейк неоднократно оставался под водой до 10 часов подряд. «Аргонавт» проходил по дну 5 миль и более.
В течение 1897 г. Лейк проводил интенсивные испытания своего «Аргонавта» на реке Потаписко (в Балтиморе), в гавани Норфолка, в Чесапикском заливе, а затем в Атлантическом океане. За это время он проплыл на поверхности и прошел по дну около 2000 миль. Вместе с изобретателем под воду опускались разные люди, в том числе немало журналистов. Как истинный американец, Лейк прекрасно понимал, что «publicity is prosperity» (реклама — это процветание).
В 1898 году, во время испано-американской войны, Лейк предлагал свои услуги флоту США. Он даже устроил своеобразную демонстрацию боевых возможностей «Аргонавта»: погрузился на дно рядом с минным заграждением, выставленным возле форта Монро на берегу Чесапикского залива и оставался там несколько часов.
За это время водолазы вполне могли перерезать минрепы всех мин, либо подвести несколько мин под вражеские корабли. Но американские адмиралы остались безразличными к его призывам.
Правда, этой субмариной заинтересовались кубинские революционеры, которые вели в то время борьбу за освобождение своего острова от испанских колонизаторов. Они хотели купить «Аргонавт», однако стороны не договорились. Лейк заломил фантастическую цену — три миллиона долларов! Понятно, что о таких средствах полунищие борцы за свободу могли только мечтать.
«Argonaut-2» (1900 г.)
Итак, сделка не состоялась, а война с Испанией очень быстро завершилась разгромом ее флота. Тогда в 1899–1900 гг. Лейк перестроил свою лодку. Он разрезал поперек корпус и вставил среднюю секцию длиной 20 футов (6,1 м). После этого его длина составила 56 футов (17 м), диаметр остался прежним — 9 футов (2,74 м).
Вставная секция предназначалась, в основном, для размещения пассажиров, наблюдавших за обитателями моря через бортовые иллюминаторы. Эту идею Лейк заимствовал из романа Жюль Верна. Экипаж и гости «Наутилуса» капитана Немо, придуманного писателем, могли любоваться красотами подводного царства сквозь хрустальные окна в бортах этой фантастической субмарины.
Сверху над удлиненным корпусом «Аргонавата» Лейк возвел надстройку длиной 66 футов (20,2 м) и шириной 10 футов (3 м), позволившую избегать заливания в свежую погоду. Внешне эта надстройка была похожа на обычную прогулочную яхту.
Внешний вид «Argonaut-2»
В носовой и кормовой части корпуса появились две пары горизонтальных рулей. Лодка получила аккумулятор и электромотор в дополнение к газолиновому двигателю системы Уайта и Мидлтона увеличенной мощности (60 л.с. против прежних 30 «лошадей»). Этот мотор обеспечивал движение на поверхности моря и по дну, работу электрогенератора, воздушного компрессора, балластных насосов, лебедок. Вспомогательный мотор мощностью 4 л.с. приводил в действие ряд других механизмов и устройств. Запас газолина и сжатого воздуха был значительно увеличен (по расчетам, воздуха должно было хватить на 48 часов пребывания под водой). Связь между отсеками обеспечил телефон.
Надстройка «Argonaut-1» Крайний справа — Саймон Лейк
Таким образом, Лейк увеличил дальность плавания (до 2000 миль), улучшил мореходность своей субмарины, а также условия обитания ее экипажа и гостей.
В 1902 г. в американской печати появились сообщения, согласно которым «Argonaut» своими работами по разгрузке затонувших судов с избытком возместил все расходы по его строительству и модернизации.
Следует особо подчеркнуть тот факт, что Лейк — в отличие от подавляющего большинства других конструкторов подводных лодок (и не только их) — не выпрашивал деньги у разных спонсоров, а заработал их собственными руками и хорошо организованной рекламой. Отметим в данной связи, что в отечественной литературе популярен иной образ «настоящего» изобретателя — чудака не от мира сего, плохо разбирающегося в так называемой «прозе жизни».
Схема устройства «Аргонавт-2»
«Protector» (1902 г.)
В процессе проектирования и строительства следующей субмарины Саймон Лейк учёл недостатки, выявленные в процессе испытаний и эксплуатации «Аргонавта».
14 ноября 1902 г. в Бриджпорте (штат Коннектикут) со стапеля созданной Лейком небольшой верфи сошла на воду его третья подводная лодка — «Protector» (Защитник). Это была субмарина длиной 65 футов (19,8 м), диаметром 11 футов (3,35 м), с достаточно развитой надстройкой (верхней палубой), в которой находились топливные и масляные цистерны.
Надводное ее водоизмещение было 136 тонн, полное подводное — 174 тонны, запас плавучести составлял 22 %. В средней части корпуса лодки размещалась рубка эллиптической формы, снабженная входным люком и смотровым колпаком с иллюминаторами. Длина рубки была 10 футов (3,05 м), ширина — 4 фута 8 дюймов (1,45 м), высота вместе с колпаком для наблюдения 6 футов 5 дюймов (2,1 м).
Подводная лодка «Protector» после спуска на воду
В рубке находились следующие приборы управления: перископ, штурвалы вертикального и горизонтальных рулей, машинный телеграф, приводы кингстонов балластных цистерн, краны системы продувания последних, различные индикаторы и манометры, магнитный компас. Призматический перископ диаметром 6 дюймов (15,2 см) возвышался над рубкой на 5 футов (1,52 м). Его можно было вращать во все стороны и втягивать на 2 фута внутрь.
На поверхности воды лодка развивала скорость до 8,5 узлов, в подводном до 5,6 узлов. Дальность плавания на поверхности достигала 350 миль на 5 узлах, а под водой 30 миль на 3 узлах.
Субмарина была вооружена тремя трубными торпедными аппаратами — двумя в носу и одним в корме.
Переборки разделяли «Защитник» на четыре отсека. Назначение первого отсека осталось тем же, что у «Аргонавта». Во втором отсеком размещался кубрик на 6 человек, с откидывающимися койками типа железнодорожных. Кроме того, там находились задние крышки носовых торпедных аппаратов и баллоны сжатого воздуха для них, а в трюме — аккумуляторная батарея системы Гулда (60 элементов общей массой 30 тонн).
В третьем (машинном) отсеке стояли два газолиновых (керосиновых) мотора системы Уайта и Мидлтона мощностью 120 л.с. каждый, за ними — два электромотора системы Дила мощностью по 60 л.с. Эти двигатели работали на два гребных вала. Там же были установлены два водяных насоса центробежного действия, с приводами от главных механизмов лодки.
Выхлопная труба диаметром 15 см возвышалась над палубой на 10 футов (3,05 м). Благодаря ей, «Протектор» мог идти в позиционном положении под газолиновыми моторами (погрузившись до уровня смотрового колпака рубки управления). Воздух засасывался через клапан в этом колпаке.
«Protector» на ходовых испытаниях
В четвертом отсеке в 10-и цилиндрических баллонах диаметром 20 см (их тогда называли «манесмановскими трубами») находился запас сжатого воздуха, там же — электромоторы и механизмы рулевого управления. Лейк не отказался от идеи перемещения лодки по дну моря, поэтому снабдил её двумя небольшими чугунными колёсами (полыми внутри), которые при обычном плавании убирались в специальные донные ниши. Но здесь колёса являлись лишь средством передвижения, а толкающую силу создавал гребной винт.
Весь запас газолина (4920 л) находился в надстройке, внутреннее пространство лодки было избавлено от вредных испарений в случае утечки топлива.
На испытаниях, состоявшихся в июле-ноябре 1903 года, «Защитник» показал хорошие мореходные качества. Несмотря на это, командование флота США отказалось от приобретения лодки. Тогда Лейк, после некоторой перестройки, в апреле 1904 г. продал ее России.
Под названием «Осётр» она в сентябре 1904 г. вошла в состав русского флота. В марте 1905 г. лодка по железной дороге была доставлена во Владивосток. «Protector» — «Осётр» находился в составе Сибирской флотилии Российского флота до июля 1913 года, после чего его списали и сдали на хранение в порт. После гражданской войны он пошел на слом.
Схема устройства подводной лодки «Protector». 1 — торпедные аппараты; 2 — входные люки; 3 — топливные цистерны; 4 — камбуз; 5 — смотровой колпак; 6 — кубрик экипажа; 7 — шлюзовая камера; 8 — водолазное отделение и люк; 9 — балластные цистерны; 10 — якорные клюзы; II — аккумуляторы; 12 — отделяемый балласт; 13 — бензиновые моторы; 14 — электромоторы
Субмарины типа «Protector». Русская серия «Бычок» (1904 г.)
По чертежам своего «Защитника» фирма Лейка построила в 1904 г. для России еще 5 подводных лодок. Они были собраны в мастерских Либавского порта и вступили в строй в течение 1905 г.
Эти лодки получили наименования «Бычок», «Кефаль», «Палтус», «Плотва», «Сиг».
Их водоизмещение было 153/189 тонн; длина 22 метра, наибольшая ширина 3,5 метра. Силовая установка включала два бензиновых мотора мощностью по 120 л.с. и два электромотора по 65 л.с. Скорость полного хода на поверхности была 7,4–8,3 узла, под водой 4,6–5 узлов; дальность плавания 350 миль (на 5 узлах) и 30 миль (на 3-х узлах).
Вооружение состояло из трех 457-мм трубных торпедных аппаратов (к двум носовым аппаратам имелись две запасные торпеды). Экипаж насчитывал 12 человек (из них 2 офицера).
Главное конструктивное отличие субмарин этой серии от прототипа заключалось в том, что они не имели колес для передвижения по морскому дну.
В связи с русско-японской войной лодки серии «Бычок» строились чрезвычайно поспешно. Поэтому их качество оставляло желать много лучшего. После 8-и лет эксплуатации их в 1913-14 гг. вывели из боевого состава и сдали на хранение в порт. В 1922 г. все они пошли на слом.
Подводная лодка «Палтус»
Субмарина серии «Бычок»
Подводная лодка «Плотва»
Субмарина «Defender» (1906 г.)
Очередная подводная лодка Лейка «L–XV» (номер проекта) была спущена на воду в Бриджпорте 27 февраля 1906 г.
Ее длина составляла 85 футов (25,9 м), ширина 11 футов 3 дюйма (3,43 м). Водоизмещение было 220/260 тонн. Силовая установка включала 2 бензиновых мотора по 320 л.с. и 2 электромотора по 100 л.с. Вооружение: 3 — 457-мм трубных торпедных аппарата (2 носовых, I кормовой; боекомплект 6 торпед).
Весной следующего года Морской департамент США устроил сравнительные испытания для «L–XV» и субмарины «Octopus» (C–I), построенной фирмой «Electric Boat». Увы, Лейк проиграл. Его лодка развила наибольшую скорость всего лишь 7,7/5,65 узлов против 11,57/10 узлов у «Octopus».
Хуже была маневренность, больше времени занимало погружение.
Тогда Лейк перестроил лодку «L–XV», чтобы устранить выявленные недостатки, и дал ей имя «Defender» (Охранник).
Однако флот все равно отказался приобрести эту субмарину. Лейку угрожало разорение. Поэтому 30 июля 1907 г. он публично заявил, что фирма «Electric Boat» якобы подкупила чиновников морского ведомства и благодаря этому установила свою монополию на поставки подводных лодок американскому флоту. Его демарш, поддержанный некоторыми депутатами Конгресса, возымел действие. 3 февраля 1908 г. флот подписал с Лейком контракт стоимостью 450 тысяч долларов на строительство подводной лодки «Seal».
Саймон Лейк в последние годы жизни
(Всего по проектам Лейка в 1909-22 гг. для американского флота были построены 36 подводных лодок. В том числе 3 типа «G», 7 типа «L», 4 типа «N», 6 типа «О», 7 типа «R», 9 типа «S». Из них 25 строила его фирма «Lake Torpedo Boat Company», учрежденная им в 1912 г. вместо прежней «Lake Submarine Company». После 1922 г. Лейк не получил от ВМФ США ни одного заказа, а в 1929 г., в период «Великой депрессии», он разорился.)
Ну, a «Defender» так и остался ржаветь на береговой стенке в Ньюпорт-Ньюс. Лишь спустя 20 лет (в 1928 г.) Лейк переоборудовал его в специальное судно, предназначенное для спасения экипажа аварийной субмарины, лежащей на дне. Испытания состоялись в июне 1929 г. и прошли вполне успешно. «Defender» погрузился на глубину 156 футов (47,5 м). Там из него вышел водолаз, который прикрепил шланг для подачи воздуха к штуцеру понтона, имитировавшего затонувшую подводную лодку. Но вскоре специалисты ВМФ пришли к выводу, что лодку можно использовать для спасательных работ только в прозрачной и спокойной воде. Эксперименты прекратились, лодку снова забросили. В этот раз она осталась стоять возле причала в Нью-Лондоне.
В июне 1930 г. Лейк предлагал свой «Defender» для поисков британского фрегата «Hussar», затонувшего с грузом золота на борту, однако его предложение было отвергнуто. В феврале 1932 г. проржавевший корпус дал течь, лодка едва не утонула прямо в порту. Ее кое-как залатали и отбуксировали на корабельное кладбище, находившееся в районе Старый Сэйбрук (остров Лонг Айленд), где списанные суда вытаскивали на длинную прибрежную мель, чтобы они не пошли ко дну. Наконец в 1946 г., уже после смерти Лейка (он скончался 23 июня 1945 г.), армейские саперы утопили «Defender» на глубоком месте.
Подводная лодка «Defender»
Итак, за те 50–55 лет, что прошли после создания «Гидростата» Пайерна, конструкторы успешно решили проблему силовой установки подводных лодок.
Стало общепризнанным мнение, согласно которому наиболее эффективной является комбинация из двух разных двигателей: электрического мотора для плавания под водой, мотора внутреннего сгорания либо паровой машины для движения на поверхности воды и зарядки аккумуляторов. Первый вариант такой комбинации успешно реализовали Джон Холланд и Саймон Лейк в конструкциях подводных лодок «Холланд-8», «Фултон» и «Протектор»; второй вариант — Максим Лобёф в подводной лодке «Нарвал». Напомним, что все четыре лодки были созданы почти одновременно, в 1897–1902 гг.
В последующие 20–25 лет судостроители разных стран мира лишь развивали те принципиальные решения, которые впервые воплотили в своих субмаринах Холланд, Лобёф и Лейк. Сказанное относится ко всем основным элементам их конструкции: корпусу, системе погружения и всплытия, силовой установке, вооружению, средствам навигации, управления, жизнеобеспечения и т. д.
Тем самым завершился долгий период, в течение которого изобретатели-одиночки методом проб и ошибок нащупывали верные пути к созданию боеспособных субмарин. На смену одиноким энтузиастам-дилетантам пришли коллективы профессиональных инженеров. Они взялись за дело, засучив рукава. К августу 1914 года свыше 290 подводных лодок с комбинированными силовыми установками находились в боевом составе флотов США и Великобритании, Франции и Германии, Италии и Австрии, России и Японии, Дании и Нидерландов, Швеции и Норвегии.
Затем началась «Великая война», во время которой субмарины показали всем, на что они способны.
