Для того чтобы брать пробы воды с различных глубин, исследователь изобрел специальный прибор - батометр. В ноябре 1881 года командир стационара российского посольства провел изучение взятых проб воды на различных глубинах в проливе Босфор. Он определил, что соленость и теплота воды нижнего течения выше, чем верхнего. Удельный вес босфорской воды на поверхности равнялся 1.0150, в глубине - 1.0218 и больше. Уже одно это относилось к числу открытий в мировой океанографической науке.
О том, как велись работы по изучению течений в проливе Босфор, достаточно сказать следующее. За год капитаном 2-го ранга Макаровым было сделано до тысячи измерений скорости течений, а для определения удельного веса и температуры воды - до четырех тысяч измерений. Это был впечатляющий исследовательский труд.
В результате научно-исследовательской работы на борту "Тамани" свет увидел выдающийся океанографический трактат "Об обмене вод Черного и Средиземного морей". Он получил большую известность в ученом мире не только России.
Главными выводами проведенного океанографического исследования были следующие:
в Босфоре существуют два течения: верхнее - из Черного моря в Мраморное и нижнее - из Мраморного моря в Черное;
нижнее течение происходит от разности удельных весов вод Черного и Мраморного морей. Тяжелая вода Мраморного моря производит на нижние слои большее давление, чем легкая вода Черного моря на тех же глубинах, и это побуждает воду стремиться из области большего давления в область малого;
разность удельного веса происходит оттого, что реки и дожди дают Черному морю больше пресной воды, чем испарения из него уносят;
верхнее течение происходит от разности уровней двух морей;
разность уровней Черного и Мраморного морей должна быть около 1 фута 5 дюймов.
14 марта 1885 года Макаров сделал научное сообщение на совместном заседании отделений географии математической и географии физической Императорского Географического общества. Тема сообщения звучала так: "Об изучении постоянных морских течений". В том же году макаровский труд был напечатан в приложении к 11-му тому "Записок Императорской Академии наук". В рецензии на него академики А. В. Гадолин и Г. И. Вильд заключали:
"...Хотя мы не можем согласиться в частности со всеми воззрениями г. Макарова, тем не менее признаем труд его в высшей степени интересным и представляющим весьма драгоценный научный материал".
О значении исследовательской работы говорилось много. Так, в одном из номеров "Морского сборника" за 1886 год капитан-лейтенант М. А. Рыкачев, тогда помощник директора Главной Физической обсерватории (ставший потом ее директором и академиком), поместил весьма обстоятельный отчет о макаровском труде. Рыкачев дал ему следующую оценку:
"Течения Босфора, о которых до исследования г. Макарова, за исключением поверхностного течения, мы почти ничего не знали, теперь изучены подробнее Гибралтара и Зунда. Г. Макаров доказал опытом существование нижнего течения, измерил его скорость на разных глубинах, в разные часы дня и разные времена года, употребляя для этого флюктометр, им придуманный и устроенный своими средствами.
Он исследовал удельный вес воды и температуру ее в разных слоях верхнего и нижнего течений.
Он определил с большой точностью границу между течениями и наклон этой границы вдоль пролива.
Пополнив данные о течениях в проливе наблюдениями в Мраморном и Черном морях, г. Макаров выяснил, как приблизительно и в каких размерах происходит обмен вод между этими морями. Наконец, он дал простое объяснение сложного явления - зависимости положения границы между течениями от разности уровней морей и указал, как эта разность может быть вычислена.
Позволю себе обратить внимание на эти важные результаты и на ту пользу, какую могут принести науке дальнейшие подобные исследования.
Должно иметь в виду еще, что все эти плодотворные для науки наблюдения, произведенные на пароходе "Тамань", сделаны своими средствами, без больших затрат для казны, и офицерам они доставили случай на деле познакомиться с интересными исследованиями по вопросу, столь близкому к их специальности..."
Российская Академия наук присудила "сочинению капитана Макарова неполную премию митрополита Мака-рия" в размере 1000 рублей. Этой почетной наградой отмечалась раз в два года лучшая научная работа по физико-математическим дисциплинам.
Следует отметить, что во время Первой мировой войны командование русского Черноморского флота использовало макаровское открытие при разработке планов постановки минных полей у пролива Босфор.
Спустя некоторое время любознательный Степан Осипович получил возможность обстоятельно познакомиться с книгой в старинном переплете из желтой кожи. Редкостное издание называлось так: "Наблюдения над Босфором Фракийским или проливом Константинопольским в письме ее светлейшему королевскому величеству, Христине, королеве шведской, Луиджи Фердинандом Марсильи, Рим, 1861".
Не без труда Макарову удалось прочитать интереснейшую для исследователя книгу, разобравшись в ее тексте, написанном витиеватым староитальянским языком. Вот что писал Марсильи шведской королеве Христине:
"...Я уже высказал вашему величеству в начале письма, что целью моих путешествий является не одно только наблюдение и изучение явлений природы, доступных глазу, но и исследование недоступных, которые чем более сокровенны, тем более доставляют интереса для ума и заставляют трудиться для блага человечества над изысканием их причин.
И вот я предпринял... важный, значительный и плодотворный опыт... в противоположность "верхнему"; к проверке его меня побудили как стремление проникнуть в глубину, так и рассказы многих турецких рыбаков, а особенно убеждение кавалера Финки, посланника его величества короля английского при турецком дворе.
Сначала я позаботился узнать, на чем турки замечают это явление. Оказалось, что на сетях, которые рыбаки, остановив лодку, обыкновенно бросают наудачу, - и при этом наблюдают, что до известной глубины сети идут в сторону верхнего течения (то есть тянутся во всю свою длину сзади лодки. - А. Ш.), но затем начинают следовать противоположному направлению".
Итальянец Луиджи Марсильи, судя по всему, действительно был большим исследователем европейского Средневековья. Так, он изобрел "опыт с ящиком" для проверки солености воды в море. Этот прибор заинтересовал Макарова не менее, чем описанные опыты с опусканием в воду пролива Босфор веревки, на конце которой был привязан тяжелый кусок свинца.
...В должности командира парохода "Тамань" Степан Осипович долго не задержался. Его боевой опыт нужен был военному флоту России. Первого января 1882 года следует производство командира константинопольского стационара в капитаны 1-го ранга. На этом его почетная и мало обременительная дипломатическая служба в Стамбуле закончилась.
Глава пятая. От командира "Витязя" до покорителя брони
Макаров назначается флаг-капитаном (начальником штаба) Практической шхерной эскадры флота Балтийского моря вице-адмирала Н. М. Чихачева. Приняв новую должность, Степан Осипович в самом скором времени участвует в организации перевозки целой пехотной дивизии на военных судах. То была первая подобная учебная десантная операция в истории парового флота. И для ее успешного проведения потребовался весь организаторский талант нового начальника эскадренного штаба. Ему пришлось заниматься и погрузкой людей на суда, и свозом их на берег.
В том же году Макаровым разрабатывается проект строительства специальных мелководных судов для организации пароходства по Аральскому морю и на реках Амударье и Сырдарье. Реки становились важными коммуникациями в ходе хозяйственного развития Средней Азии и вассальных к российской императорской короне Бухарского эмирата и Хивинского ханства.
Второй макаровский проект посвящается вопросу быстрого разведения паров на кораблях шхерного отряда с тем, чтобы не через 12 часов, а через 7,5 минуты (!) после приказания можно было давать ход вперед. То есть речь шла о резком сокращении времени на приведение балтийской шхерной эскадры в полную боевую готовность.
Россия в те годы разрабатывала новую кораблестроительную программу. В ноябре 1884 года по царскому повелению военный министр П. С. Ванновский создает авторитетную комиссию для обсуждения вопроса "Об участии флота в обороне государства". От Морского ведомства в правительственную комиссию вошли многоопытные адмиралы Н. В. Копытов, Н. М. Чихачев и... 35-летний капитан 1-го ранга Макаров, как человек, склонный к оригинальным идеям и смелым обобщениям. Современники сочли такое назначением Степана Осиповича несомненным признанием его флотоводческого таланта.
18 марта 1885 года наконец-то сбывается мечта морского офицера: капитан 1-го ранга назначается командиром современного броненосного фрегата "Князь Пожарский".
Макаровский фрегат вошел в историю Российского флота тем, что именно на "Князе Пожарском" Степан Осипович разработал обстоятельный план мобилизации кораблей. В нем он как бы осознавал природу будущей войны на море. История всех последующих войн подтвердила обоснованность его идей. Макаров впервые время мобилизации корабля к бою и походу перевел на часы.
О том, как шла отработка мобилизации броненосного фрегата к бою и походу, рассказывает в своих воспоминаниях выдающийся русский кораблестроитель и ученый А. Н. Крылов. Будущий академик в экипаже "Князя Пожарского" состоял в звании гардемарина:
"...Думаем, задаст нам Макаров. Однако нет: в 11 часов был поднят сигнал: "Команда имеет время обедать". Затем был объявлен "Отдых". В 14 часов сигнал "Отдых" был спущен. Затем один за другим стали следовать сигналы: "Поднять стеньги!", "Поднять марс-реи и поставить марселя!", "Поднять брам-стеньги и брам-реи!", "Взять два рифа у марселей!" и т. п.
Мне как топовому при всяком аврале приходилось бегать на марс два раза, ибо после окончания аврала следовала команда: "Топовые и ноковые к вантам - паруса поправить", и только что сбежишь вниз - новый аврал. Так продолжалось до 17 часов 30 минут.
Пришлось мне бегать на марс 52 раза, и хотя мне был тогда 21 год, под конец учений я, можно сказать, "язык высунул".
Командуя фрегатом "Князь Пожарский", Степан Осипович отрабатывает новые тактические приемы управления кораблем, связи с другими броненосцами. Так, он испытывает "способ ночной сигнализации" при помощи вертикального снопа лучей электрического фанаря. Впервые он использовал такой способ сигнализации во время Русско-турецкой войны, когда пароход "Великий князь Константин" находился в походе между Одессой и Очаковом. Тогда световые сигналы просматривались на расстоянии в пятьдесят миль.
Долго командовать броненосным фрегатом не пришлось. Теперь Степану Осиповичу не дают "засидеться" на одной и той же должности. Его энергия, распорядительность, огромный опыт морской практики требуются все на новом и новом поприще.
Постоянная активная деятельность, инициативность и новаторство, проявляемые Макаровым, являлись резким диссонансом по сравнению с рутиной, царившей в те годы на флоте, и тихой, спокойной жизнью большинства его руководителей. Поэтому молодой каперанг уже в то время нажил себе большое число завистников и недоброжелателей, считавших его излишне "беспокойным" человеком, "выскочкой" "боцманским сыном".
Осенью 1885 года капитана 1-го ранга Макарова назначают командиром только что построенного на столичном Франко-Русском заводе корвета "Витязь" - быстроходного военного красавца парусника. После ходовых испытаний весной будущего года корабль уходит в кругосветное плавание.
Маршрут кругосветного похода парусника был просто впечатляющ. Полных 59 269 миль прошел "Витязь" по Атлантике, Тихому и Индийскому океанам, из которых 25 856 миль под парусами. Всего экипаж находился в плавании 993 дня, из них ходовых 526 и 467 якорных.
В кругосветном походе под руководством капитана "Витязя" производились самые разнообразные океанографические исследования. Тихий океан давал столько загадок! Так, глубинное измерение температуры воды неожиданно показало "холодное пятно" в жарких экваториальных водах. Разгадка этого необычного явления стоила Степану Осиповичу не одной бессонной ночи. В итоге он делает первоначальный набросок одной из глав своего будущего научного труда:
"Надо думать, что Гумбольдтово течение, идущее вдоль берегов Чили и Перу на север, приносит к экватору холодную воду; но не успеют верхние слои этого течения подогреться, как они уже уносятся пассатами на запад, и вместо них наступают слои более холодные...
С другой стороны, происхождение холодной воды у экватора не может ли быть объяснено встречей двух холодных течений - Калифорнийского и Гумбольдтова, порождающих восхождение нижних слоев на поверхность? "
К вышеизложенному следует добавить, что даже через столетие ученые-океанографы будут поражаться смелости высказываемых Степаном Осиповичем Макаровым научных гипотез при исследовании Мирового океана. И при этом он не опирался на современные приборы для проведения исследовательских работ.
Во время плавания "Витязь" становился на стоянки в иностранных портах, у островов Тихого океана. Об этом командир фрегата-парусника подробно писал своей жене:
"Маркизские острова.
25 февраля 1887 года.
Мы пришли сюда 22 февраля. Мы прибыли двумя днями ранее, чем рассчитывали. Здесь мы наделали большого шуму. Я устроил народное гулянье, на которое пригласил весь народ. "Благородных", т. е. таких, которые ходят в галстуках, угощали на стульях, а остальных - на разостланном парусе. Все это в тени пальмового сада. Дам различали так: которые намазаны кокосовым маслом, тех сажал на парус, а которые напомажены, тех на стулья (я тебе потом пошлю несколько фотографических снимков). Гулянье вышло прекрасное. Наши матросы отличились в танцах, каначки тоже танцевали. Вчера была охота, причем все жители подносили мне подарки, куски какой-то материи...
Сегодня на корвете танцы, после чего мы уходим в море. Теперь в кают-компании завтракает король, - и он, кажется так уже напился, что пора вести его на берег. Я нарочно не пошел туда завтракать, чтобы не стеснить его своим присутствием. Он говорит по-французски. Канаки и каначки вообще довольно красивы, но запах кокосового масла ужасен. Я усаживал их в группы для фотографирования, и потом так пахло от рук, что едва мог отмыть: должно быть, это масло с примесью каких-нибудь местных духов..."
"Витязь" по пути своего следования посетил и столицу Сандвичевых островов, сегодня более известных как Гавайских, - город Гонолулу. Макаров писал оттуда жене:
".. .Тут все в садах и все дома состоят из ряда веранд на все четыре стороны. Лица тут очень приятны...
Я со своими офицерами представился королю Калякуэ. Вчера вечером тут была церемония поднесения флага стрелкам волонтерам, и мы присутствовали. Общество (в Гонолулу. -А.Ш.) более американское, но и масса немцев, которые имеют по части размножения все свойства тараканов. С этим письмом я посылаю тебе небольшую группу (фотоснимок. - А Ш.), где канаки и каначки показывают нашим матросам, как добывать огонь трением одного куска дерева о другой".
В апреле 1887 года корвет "Витязь", по прибытии в японский порт Иокогаму, вошел в состав Тихоокеанской эскадры, которой командовал вице-адмирал Владимир Петрович Шмидт. Капитан 1-го ранга Макаров представил корабельных офицеров и экипаж, рассказал о задачах и событиях кругосветного перехода из Кронштадта на Дальний Восток. Шмидт остался доволен состоянием корвета:
- Степан Осипович, меня радует бодрый вид экипажа и состояние самого "Витязя". Выше всяких похвал, хотя переход у вас через океаны был не из легких.
- Да нет. Погода нас баловала. Штормовых суток набралось немного. Но от ветров корвет в портах не укрывался. Вы занимались гидрологией? Это входило в планы на кругосветку.
- Интересные результаты есть?
- Есть, Владимир Петрович, да еще какие. У чилийских и перуанских берегов удалось обнаружить "холодные пятна".
- Это что-то новое для океанографии?
- Пожалуй, да. Нами описаны участки выхода холодных южных течений на поверхность Тихого океана в районе экватора. Замеры температуры воды делались на протяжении нескольких сотен миль.
- С вашими интересными статьями в "Морском сборнике" я уже знаком. Надеюсь, что поход "Витязя" дал вам новый научный материал.
- Материала собранного много. Теперь его надо обобщить, сделать научные выводы. А там, возможно, получится любопытная книга.
- Буду надеяться увидеть ее. А теперь, Степан Осипович, поговорим о делах служебных. Вы уже знаете, что корвет на время входит в состав Тихоокеанской эскадры?
- Да, знаю. Такая шифрованная депеша от морского министра на корабль уже поступила.
- В ней сказано не все. Из столицы на днях прищло приказание обследовать наличными военными судами Японское, Охотское и Берингово моря.
- На предмет чего?
- Министерское начальство озаботило базирование нашей эскадры на Дальнем Востоке. Владивостокская бухта Золотой Рог прекрасна, но ее явно недостаточно для базирования наших морских сил. Петропавловск далек от главных здешних морских путей. Нужно определиться в пунктах временного базирования кораблей, в возможностях таких необорудованных гаваней.
- Это будет задача для экипажа "Витязя"?
- Да. Вашему корвету придется походить по дальневосточным водам, исследовать побережье. Постарайтесь уточнить прежние данные на картах.
- Работа мне знакома, как и карты прибрежных вод. Составлялись они порой наспех, с неточностями.
- Флотская картографическая служба надеется получить от вас эти исправления.
- Когда будет приказано "Витязю" начать обследования прибрежных вод?
- Чем быстрее выйдете в море, тем лучше...
Все лето и осень 1887 года парусный корвет не "выходил" из морей, совершая походы вдоль берегов теплого Японского и холодных Охотского и Берингова морей. Места были довольно хорошо знакомы Макарову еще по его "мореходной" кадетской жизни. Вице-адмирал Шмидт остался доволен исследовательскими и картографическими результатами работы офицеров "Витязя".
Плавания по морям Дальнего Востока использовались командиром корвета и для поднятия боевой готовности военного корабля. Макаров считал, что первейшей задачей экипажа является готовность быстро вступить под пары и в кратчайший срок развить самый полный ход. Степан Осипович так разъяснял задачу:
- Война на море отличается от войны на суше. Но и здесь есть все, чтобы удивить неприятеля. Появление нашего корабля после тревоги в "неположенный срок" перед врагом, этого никак не ожидающего, - уже есть боевой успех.
- В случае проведения атакующих операций в море скорость хода играет порой решающую роль. Быстрота хода позволяет и внезапно атаковать, и удачно совершать погоню, и не менее удачно отрываться от нее. Лучший пример тому - действия минного парохода "Константин" в турецкую войну...
Макаров отработал систему быстрой разводки пара в корабельных котлах. Для этой цели в одном из котлов всегда "оставался жар", что позволяло поддерживать во всех других котлах высокую температуру воды.