«lctineo-2» Монтуриоля (1864 г.)
2 октября 1864 г. в Барселоне была спущена на воду вторая субмарина Нарсисо Монтуриоля — «Иктинео-2», начатая постройкой в 1862 году.
Эта лодка водоизмещением 65 тонн своей формой повторяла первую субмарину изобретателя, но была больше ее в два с половиной раза: длина 17 метров, наибольшая ширина и высота 3,5 метра. Горизонтальный и вертикальные рули размещались в корме, там же находился гребной винт.
Погружение осуществлялось следующим образом. Сначала забортной водой заполняли балластные цистерны (конструктор называл их «камеры плавучести»). С их заполнением лодка еще удерживалась на поверхности моря, но после приема воды в «плавательные пузыри» (прообраз уравнительных цистерн) она переходила в погруженное положение.
Заполнение и осушение цистерн производилось с помощью двух ручных насосов. В аварийных случаях предусматривалась возможность продувания балластных цистерн сжатым воздухом. Для дифферентования субмарины использовалась «труба равновесия», представлявшая собой две цистерны, размещенные в противоположных оконечностях и соединенные между собой трубопроводом. Перегоняя насосом воду из носа в корму, и наоборот, можно было изменять дифферент корпуса.
Расчетная глубина погружения составляла 81 метр, на испытаниях удалось достичь 30 метров. Погружаться глубже Монтуриоль не рискнул.
Возможность дыхания экипажа, состоявшего из 10-и человек, обеспечивал запас кислорода, хранившийся в специальном резервуаре. От накапливавшегося углекислого газа воздух очищал раствор щелочи, через который его периодически прокачивали. Внутреннее пространство освещал фонарь, внутри которого водород горел в атмосфере кислорода. Необходимые для этого газы хранились в специальных резервуарах вне прочного корпуса.
Изобретатель установил на своей лодке две паровые машины собственной конструкции. Одна, мощностью 6 л.с. использовалась для надводного хода, другая (мощность 2 л.с.) — для подводного. Она же вращала специальный бурав в носу, предназначенный для сверления отверстий в подводной части корпуса вражеского корабля. Кроме бурава, субмарина имела пушку для подводной стрельбы.
«El lctineo-2» (макет)
Монтуриоль осуществил более 60 удачных погружений, а однажды со всем экипажем на борту оставался под водой более 5 часов. Тем не менее, на вооружение испанского флота его лодку не приняли. Причины вполне очевидны: подводные пушки и буравы (пусть даже паровые) не могли причинить серьезный ущерб железным кораблям. А паровой двигатель создавал слишком много проблем при плавании в погруженном положении.
Схема устройства подводной лодки «Иктинео-2»
Испытания, проходившие в 1865-66 гг. выявили ряд недостатков, которые тут же устранялись. Однако довести до конца свои эксперименты с подводными лодками Монтуриолю не удалось.
В 1867 г. он полностью разорился, субмарина «Иктенео» перешла в руки кредиторов и была продана на металлолом. Лишь спустя 100 с лишним лет испанские любители старинных механизмов изготовили две точные ее копии. Одну из них они установили на набережной в морском порту Барселоны, другую — в специальном музее, посвященном 150-летию отечественной индустрии.
Субмарина Герна (1867 г.)
В 185-4-64 гг. штабс-капитан, впоследствии полковник, а затем генерал-майор инженерной службы О. Б. Герн спроектировал, построил и испытал три подводные лодки с ручным приводом винта.
На основе полученного опыта он разработал в 1866 г. проект металлической субмарины с паровым двигателем, водоизмещением около 25 тонн. Запас ее плавучести составлял 64 %, длина была 12 метров, диаметр в самой широкой части достигал 2 метра. Составляя свой проект, Герн учел результаты экспериментов Буржуа и Брюна, создателей «Le Plongeur», на испытаниях которого во Франции он присутствовал.
Постройку лодки осуществлял Александровский литейно-механический завод в Петербурге. Средства выделило военно-инженерное ведомство. В октябре 1867 г. лодка была спущена на воду.
Субмарина имела корпус сигарообразной формы, образованный железными листами, прикрепленными к 16-и круговым шпангоутам. Две переборки с герметически закрывающимися люками (одна выпуклая и одна плоская) разделяли его на три отсека. Кроме того, имелся конусообразный железный обтекатель, заполненный древесиной и прикрепленный к носовой оконечности. Он играл роль амортизатора в случае столкновения лодки с препятствием. Полусферическая переборка ограничивала носовой отсек (объем 3 кубометра), служивший шлюзовой камерой. Кроме того, он использовался как балластная цистерна (емкость 1,6 тонны), здесь же находился клюз подводного якоря и тросовый привод к его лебедке.
Между полусферической и плоской переборками размещался центральный пост управления (объем 11 кубометров). Там находились две ручные помпы, лебедки кингстонов и подводного якоря, уравнительная цистерна, штурвал вертикального руля, нактоуз магнитного компаса.
Над центральным постом Герн расположил смотровой колпак, служивший также своеобразным поплавком. С помощью винтового механизма он мог выдвигаться из корпуса и вдвигаться внутрь, что увеличивало либо уменьшало плавучесть лодки и меняло глубину ее погружения. Кроме того, этот колпак использовался для вентилирования внутреннего пространства и как входной люк.
В трюме под центральным постом находилась система регенерации воздуха, состоявшая из цистерны с известью, вентилятора, прокачивавшего воздух через эту цистерну и трех баллонов с кислородом, периодически добавляемым в очищаемый воздух.
За плоской переборкой находилось машинное отделение (объем 11 кубометров). Здесь были установлены: паровой котел с герметизированной топкой, дававший пар под давлением 30 кг/кв. см.; двухцилиндровая паровая машина мощностью 6,8 л. с; приводы вертикального и горизонтального рулей; воздушный компрессор и вдувной вентилятор с приводами от гребного вала. Здесь же стояли ящики для древесного угля, дров или брикетов специального топлива, баллон со сжатым воздухом и бак для скипидара.
Схема устройства подводной лодки Герна с паровым двигателем. 1 — амортизатор; 2 — балластная цистерна; 3 — шлюзовая камера; 4 — лебедки кингстонов балластной цистерны и шлюзовой камеры; 5 — бак с натриевой известью; 6 — кислородные баллоны; 7 — уравнительная цистерна; 8 — выдвижная башенка-поплавок; 9 — угольная яма; 10 — паровой котел; II — паровая машина; 12 — резервуар сжатого воздуха; 13 — вертикальный руль; 14 — горизонтальные рули
Погружение субмарины производилось за счет заполнения балластной цистерны, а маневрирование по глубине — с помощью горизонтальных рулей, снабженных прибором для автоматического удержания заданной глубины. Принцип его действия был основан на изменении гидростатического давления воды на разных глубинах. При погружении лодки ниже установленного предела внешнее давление воздействовало на поршень прибора, который перемещался и менял угол наклона рулей.
При плавании на поверхности воды котел отапливался углем (либо дровами), а после погружения он переводился на жидкое топливо (скипидар), которое пульверизировалось в топку сжатым воздухом. Форсунку для распыления скипидара сконструировал инженер-теплотехник, полковник А. И. Шпаковский (он также известен тем, что создал торпеду с ракетным двигателем). Горение скипидара поддерживал распылявший его сжатый воздух, поступавший из баллона. Продукты сгорания выводились за борт, оставляя на поверхности воды пузырчатый след, демаскировавший лодку. По расчетам Герна, запасов топлива должно было хватить на 5 часов подводного плавания.
Технические сложности, связанные с переводом котла на различные виды топлива, а также необходимость в их значительных запасах и потребность в большом количестве сжатого воздуха накладывали серьезные ограничения на использование подводной лодки.
Поэтому О. Герн разработал особое химическое топливо (ракетный состав), содержавши кислород в своих компонентах и не требующий притока свежего воздуха при сжигании (тем самым он повторил изобретение Пайерна). Комиссия Военного министерства констатировала, что «горение его происходит за счет собственного кислорода и что оно идет довольно равномерно, по крайней мере, не производит вспышек, могущих повредить топку или котел».
Помимо этого, Герн предусмотрел возможность подачи в машину сжатого воздуха вместо пара, т. е. временное превращение парового двигателя в пневматический. Впрочем, запас сжатого воздуха мог обеспечить максимум одну милю хода.
В качестве оружия для своей лодки Герн построил в 1872 г. на заводе Д. Ф. Берда в Санкт-Петербурге крупногабаритную торпеду (длина 7 метров, диаметр I метр, масса 6 тонн) с пневматическим двигателем. Она крепилась к нижней части корпуса лодки специальным захватом.
Субмарина в 1868-75 гг. проходила интенсивные испытания в Кронштадте, на так называемом Итальянском пруду. Все это время Герн занимался устранением выявленных недостатков. Главный из них заключался в том, что в погруженном состоянии лодка могла плавать только под пневмодвигателем, так как надежно герметизировать топку котла не удалось.
В конце-концов конструктор решил установить на подводной лодке электрический двигатель. К сожалению, реализовать данную идею ему не удалось. На прошение Герна о выделении средств для данной цели, поданное в 1876 г., генерал Э. И. Тотлебен, заместитель главного инспектора инженерных войск, наложил отрицательную резолюцию:
«Из результатов опытов, произведенных в течение многих лет, подводное плавание оказывается весьма затруднительным, и в случае даже успешного разрешения вопроса относительно устройства всех сложных механизмов всегда это плавание сопряжено с большой опасностью для людей и в зависимости от многих непредвиденных случайностей».
Эта резолюция привела к прекращению дальнейших работ и к забвению самого проекта[71].
Хотя разработки О. Б. Герна уступали современным ему зарубежным проектам, он внес значительный вклад в отечественное подводное судостроение:
Первым в России разделил подводную лодку на водонепроницаемые отсеки, что повышало ее живучесть.
Первым в России использовал на подводной лодке гребной винт.
Первым в России попытался применить силовую установку, способную работать по комбинированному циклу.
Первым в России создал комплексную систему регенерации воздуха.
Создал пневматическую торпеду собственной оригинальной конструкции.
Все это ставит О. Б. Герна в один ряд с другими, более знаменитыми пионерами подводного плавания.
