А. Е. Тарас
Предисловие
Древние мыслители разделяли царство природы на четыре части: землю, воздух, воду и огонь. С огнем они связывали фантастических существ — саламандр, а три остальных элемента имели вполне реальных обитателей. Вода принадлежала рыбам, воздух — птицам, земля человеку и всем остальным животным.
Однако люди с незапамятных времен стремились летать в воздухе как птицы и плавать в море подобно рыбам. Нужные для этого органы, отсутствующие у них (крылья, жабры, плавники и прочее), люди старались заменить искусственными приспособлениями. Например, уже на очень ранних этапах своего развития человек научился передвигаться по воде с помощью плотов и лодок, сделанных из коры, тростника, древесных стволов, звериных шкур. Позже лодки превратились в корабли, поначалу гребные, затем парусные.
Возможность переплывать моря произвела гигантский переворот в истории человеческой цивилизации. Достаточно вспомнить плавания эллинов по Средиземному морю в античности, а также колонизацию Америки в Новое Время. Но помимо морских далей, человек стремился и в глубины морей. Во-первых, его привлекали богатства подводного царства: жемчуг, кораллы, губки, водоросли, рыба, грузы в трюмах затонувших кораблей. Во-вторых, люди всегда искали новые способы уничтожения себе подобных.
* * *
Невозможно установить, кого первым посетила мысль о создании судна, способного погружаться в глубину вод и всплывать на поверхность, а также самостоятельно перемещаться под водой. Достоверно известно лишь то, что в полном соответствии с Библией, «в начале было слово».
В 1578 году англичанин Уильям Бэрн опубликовал книгу, где впервые изложил основы теории подводного плавания. Как выразился один наш современник, «Бэрн сразу изобрел все». Это не совсем так, однако проницательность английского мыслителя действительно ошеломляет.
Он четко объяснил главное: погружение судна в глубину происходит благодаря изменению положительной плавучести на отрицательную, а всплытие на поверхность — путем превращения отрицательной плавучести в положительную. Обе эти процедуры способны обеспечить балластные цистерны, размещенные в корпусе судна. Сам корпус должен быть водонепроницаемым и обладать герметично закрывающимися люками. Людям, находящимся под водой внутри судна, необходимо постоянно подавать свежий воздух для дыхания.
Первую подводную лодку, способную не только погружаться, но и плыть в погруженном положении, построил в 1624 году голландский естествоиспытатель Корнелис Ван Дреббель, живший в Англии. Весьма примечательно, что уже эта первая подводная лодка предназначалась для истребления вражеского флота. За ней последовали субмарины других изобретателей. За редкими исключениями, почти все они создавались в военных целях.
В четырехвековой истории подводных лодок можно выделить десять выдающихся дат, своего рода «верстовых столбов» данной отрасли судостроения. Эта десятка включает в себя следующие события:
Первое изложение основ теории подводного плавания (1578 г.; У. Бэрн).
Первая подводная лодка (1624 г.; К. Ван Дреббель).
Первый металлический подводный аппарат (1692 г.; Д. Папен).
Первая подводная лодка с балластными цистернами, средствами навигации, специальным вооружением (1776 г.; Д. Бушнелл).
Первая подводная лодка с гребным винтом, раздельными двигателями для надводного и подводного хода, запасом сжатого воздуха, горизонтальными рулями (1800 г.; Р. Фултон).
Первая подводная лодка с механическим двигателем (1854 г.; П. Пайерн).
Первая подводная лодка с раздельными механическими двигателями для надводного и подводного хода (1863 г.; Алстит).
Первая двухкорпусная подводная лодка (1866 г.; Барбур).
Первая торпедная подводная лодка (1881 г.; Д. Холланд).
Первая дизель-электрическая подводная лодка (1904 г.; М. Лобёф).
* * *
Наибольшую известность среди старинных субмарин[1] получили три конструкции американских изобретателей. Прежде всего, это «Черепаха» Дэвида Бушнелла (1776 год) и «Наутилус» Роберта Фултона (1800 год). Они не только довели свои детища до завершения, но и смогли провести практические испытания их боевых возможностей. Третьей знаменитой субмариной далекого прошлого является «Ханли». Именно она во время гражданской войны 1861-65 гг. в США потопила шестовой миной паровой корвет «Хаусатоник». И хотя эта атака 14 января 1864 года стала первой и последней для «Ханли» и ее мужественного экипажа, сам факт потопления большого корабля (1200 тонн) крохотным суденышком доказал скептикам, что подводные лодки являются не курьезом технической мысли, а перспективным видом морских вооружений.
Период 80-х и 90-х годов XIX века стал поворотным этапом в подводном судостроении. Появление электрических двигателей и аккумуляторов, бензиновых и керосиновых моторов позволило решить главную техническую проблему подводного судоходства — создать двигатели для плавания как в надводном положении, так и под водой. А разработка самодвижущихся мин (торпед) поставила точку в длительных поисках оружия для подводных лодок.
Именно в это время благодаря самоотверженным усилиям целого ряда конструкторов во Франции, США, Великобритании, Германии, Италии, России, появились подводные суда, ставшие прообразом современных субмарин. Они сочетали в себе, с одной стороны, небольшие габариты и относительную простоту устройства, с другой — скрытность действий при сравнительно мощном вооружении.
В то же время отсутствие опыта боевого использования субмарин, их техническое несовершенство, низкая мореходность заставляли командование военных флотов всех ведущих морских держав смотреть на них с большим недоверием и скептицизмом. Тем не менее, после русско-японской войны 1904–1905 гг. целесообразность и перспективность включения подводных лодок в состав боевых флотов стала настолько очевидной, что все наиболее крупные флоты начали ими обзаводиться.
К 1904 году Холланд и Лейк в США, Лобёф во Франции создали три боеспособные субмарины принципиально различных типов. Инженеры-судостроители других промышленно развитых стран вскоре последовали за ними. При этом одни копировали устройство «Фултона» Холланда, другие считали «Нарвал» Лобёфа образцом, наиболее достойным для подражания, третьи ориентировались на «Протектор» Лейка, четвертые старались брать все, что считали нужным, из конструкций этих знаменитых подводных лодок.
Параллельно со строительством экспериментальных субмарин, многочисленные изобретатели занимались поисками оружия, способного топить корабли из-под воды. Эти поиски шли сразу в нескольких направлениях. Так, были созданы механические устройства для проделывания отверстий в бортах (специальные сверла, пилы, пробойники); пушки для подводной стрельбы; разнообразные плавучие мины (прикрепляемые, якорные, буксируемые, шестовые, метательные); подводные ракеты. Мины нашли широкое практическое применение уже в ходе гражданской войны 1861-65 гг. в США.
Но поистине революционным изобретением стала торпеда Уайтхеда — самодвижущаяся мина с пневматическим двигателем, сконструированная в 1866 году. Она позволила небольшим судам успешно атаковать крупные корабли, причем не только стоявшие на якоре, но и находившиеся в движении. Именно торпеда Уайтхеда сделала подводные лодки по-настоящему грозным средством морской войны.
Истории развития подводных лодок с самых ранних времен до начала XX века посвящена эта книга.
Часть I. Погрузиться несложно, удастся ли всплыть? (От Уильяма Бэрна до Карла Шильдера)
Глава 1. Первые упоминания о подводных лодках
В древности технические средства для спуска людей под воду и работы на глубине были чрезвычайно примитивными. Первое упоминание о таком средстве можно найти у древнегреческого историка Геродота.
В одной из своих книг, датируемой 450 годом до нашей эры, он рассказал о подводном колоколе, находясь в котором, человек облаченный в специальный костюм, мог ходить по морскому дну.
Другой древнегреческий ученый Аристотель (384–322 до н. э.) оставил более подробное описание подводных колоколов. В своей книге «Проблематика» он сказал несколько слов о таких колоколах (точнее — небольших котлах), успешно использованных водолазами Александра Македонского во время 6-месячной осады финикийского города Тир на одноименном острове в 332 году до н. э. Аристотель писал:
«Примерно то же относится и к водолазам, которые обеспечивают себе дыхание, спуская котел. Этот последний не наполняется водой, а задерживает воздух. Напряжением силы котел опускается вниз точно вертикально, ибо, как лишь прямое направление отклонено только не намного, вода начинает проникать внутрь».
Однако водолазный колокол не давал человеку свободы перемещения под водой. Для повышения подвижности требовалось превратить колокол в подводное судно, но здесь с самого начала возникала масса проблем. Во-первых, требовалось обеспечить такому судну возможность самостоятельно погружаться и всплывать; во-вторых, следовало обеспечить его экипажу возможность дышать внутри судна; в-третьих, нужен был двигатель, позволявший судну передвигаться под водой.
Решение этих и ряда других сложных вопросов подводного судоходства (например, навигации) стало возможным значительно позже, но человеческая мысль всегда намного опережала свое время.
Этот набросок субмарины Леонардо сопроводил подписью:
«Как с помощью приспособлений многие /люди/ получат возможность оставаться под водой в течение определенного времени… Я не публикую и не разглашаю мой метод по причине злобной природы людей, которые занялись бы предательскими убийствами на дне морей, разрушая корабли в их самых нижних частях и топя их вместе с командой».
Эти слова можно понимать так, словно Леонардо хотел затормозить технический прогресс в данной области человекоубийства. Однако известно, что он сам находился на службе у герцога Сфорца и герцога Борджиа именно в качестве военного инженера. В упомянутом тексте Леонардо изложил, в частности, конкретные наставления водолазам по технике подводных диверсий. Например, он объяснил, как взрывать корабли из-под воды пороховыми минами, как топить их путем сверления дыр в днищах, как закреплять корабельные якоря на грунте особыми винтами.
1578 г. Бэрн
Впервые принципы создания управляемого подводного аппарата четко изложил бывший артиллерист британского королевского флота Уильям Бэрн (William Bourn; 1535–1583).
Выйдя в отставку, он стал содержателем гостиницы, а на досуге занимался научными экспериментами. Несомненно, Бэрн являлся выдающимся мыслителем своего времени. Он опубликовал около десяти книг, посвященных артиллерии, навигации, различным морским приборам и другим техническим устройствам[2]. Одна из них имела пространное заглавие: «Изобретения или Устройства, совершенно необходимые для всех Генералов и Капитанов или Предводителей людей как на море, так и на земле» (Inventions or Devices, very necessary for all Generalles and Captaines, or Leaders of Men, as well by Sea and by Land).
Там в его «18-м устройстве» сказано следующее:
«Возможно также построить судно или шлюпку, которая могла бы идти под воду до дна, а потом вернуться также на поверхность по вашему усмотрению. В своей книге под заглавием „Сокровище путешественников“ я объявил, что всякий предмет, который тонет сам собою, тяжелее равного ему объема воды, а если он легче этого объема, то он всплывает и появляется на поверхности согласно соотношению весов. И так как оказалось, что это верно, то всякая находящаяся в воде масса или тело, имеющее всегда тот же самый вес, каков бы ни был его объем, если его можно по желанию увеличить или уменьшить, может, если вы захотите, всплывать или тонуть по вашему выбору.
Для получения этого результата надо, чтобы бока, которые увеличивают или уменьшают объем аппарата, были кожаные и чтобы внутри них были винты, способные растягивать и сжимать их. Чтобы заставить аппарат потонуть, надо будет с помощью винтов втянуть стенки внутрь, чтобы уменьшить объем, а чтобы заставить его всплыть, раздвинуть стенки винтами наружу, чтобы увеличить объем аппарата, и он всплывает соразмерно с тем количеством, какое останется погруженным в воду.
Чтобы построить маленькое судно, баржу или шлюпку, делайте так: у построенной для этой цели баржи должна быть хорошая масса балласта на дне и поверх этого балласта (возможно ниже) должна быть очень плотная палуба, такая, чтобы через нее не могла проникнуть вода. Затем точно так же должна быть на достаточной высоте вторая палуба. Сделав все это, просверлите в обоих боках между этими плотными палубами много сквозных дыр.
После этого сделайте щиты такого же размера, как бок палубы, один для одного бока и второй для другого, столь плотно пригнанные, чтобы под них нельзя было проникнуть. Затем возьмите кожу в достаточном количестве и прибейте гвоздями столь герметично, чтобы не могла просачиваться вода, и такого размера, чтобы щит можно было прикладывать к боку баржи… Сделав это, надо запастись винтами или другими подобными инструментами, чтобы по вашему усмотрению прижимать оба щита к бокам лодки или отодвигать.
Затем кругом люка, предназначенного для входа и выхода, поставьте кожу с целью дать возможность запирать его при помощи нажимного винта столь герметично, чтобы вода не могла проникать даже на дне моря. Далее надо взять мачту такой толщины, чтобы можно было сделать внутри нее дыру от одного конца до другого, как в корпусе насоса. Когда вы захотите погрузиться на дно, вы должны измерить глубину и обратить внимание, чтобы вершина мачты не опускалась под воду, потому что канал внутри нее должен доставлять вам воздух, — ведь человек не может жить без него.
Теперь, когда вы пожелаете опуститься, задвиньте своими винтами оба бока. Вода пойдет через дыры, лодка вследствие этого утонет и будет оставаться на дне, пока вам будет угодно. Затем, когда вы пожелаете заставить ее всплыть, раздвиньте винтами бока, и выдавите таким образом воду наружу через дыры. Лодка поднимется и явится на поверхность воды, где она будет плавать как прежде».