В своем описании Подолецкий указывал:
“Шлюпка сия должна быть о двух бортах длиною в 18, а в поперечнике 6/2 футов, средина же оной должна составлять 3/2 ф., а оба борта из 3 ф., которая должна быть с прочными палубами и мачтою, соответственно сему судну. Боковые борты с главною шлюпкою должны простираться от самого верху руля вплоть до киля и покрыты также твердыми палубами горизонтально с средним основанием. Внутри же приделанных боков сделать по одному насосу и по одному на дне отверстию для впуска воды”.
Проект Подолецкого, как видно из описания, предусматривав постройку двухкорпусной подводной лодки длиной 5,5 и шириной 2 м. Обшивка должна была крепиться к 21 шпангоуту (как у внутреннего, так и у наружного корпусов). Отметим, что идея двухкорпусной подводной лодки была выдвинута впервые.
Погружение лодки должно было осуществляться путем приема воды в междубортное пространство. Для всплытия лодки на поверхность воду откачивали из междубортного пространства с помощью поршневых насосов.
Для удержания лодки в случае быстрого ухода ее в воду при погружении изобретатель предусмотрел в своем проекте устройство на бортах специальных крыльев. О них в описании сказано:
“для поддержания груза (т. е. плавучести-Г. Г.) и свободного плавания под водою открываются приделанные крылья к боковым бортам, дабы остановить судно в равновесии и дать ему свободный ход посредством обращения колес”. Из описания можно заключить что эти крылья для торможения лодки в случае быстрого ухода ее на глубину служили и горизонтальными рулями для управления лодкой в вертикальной плоскости при подводном ходе
Изобретатель указывал, что в том случае, когда поддержания лодки в равновесии под водой при помощи крыльев недостаточно, следует откачивать воду из бортовых цистерн за борт посредством насосов, “через чего и само судно приводится в большое облегчение”.
Для движения лодки Подолецкий предполагал применить гребные колеса, вращаемые изнутри лодки вручную. Гребные колеса располагались по бортам: “От киля на 6 футов утвердить в середине шлюпки небольшой вал, коего концы выходили бы по обе стороны на два с половиною фута для укрепления оных колес, которые посредством механизма будут приводить в действие, и судно может плыть даже против течения воды”.
Изобретатель предусматривал запас воздуха для дыхания людей в подводном положении. Хранить воздух (очевидно, сжатый) предполагалось в медном шаре (баллоне), из которого можно было травить воздух в лодку по мере надобности, причем указывалось, что воздух “есть возможность возобновить”. К сожалению, в описании ничего не сказано о том, как предполагалось возобновлять воздух.
Рассмотрев проект Подолецкого, Кораблестроительный комитет принял его к сведению и сообщил изобретателю, что постройка подводной лодки по его предложению не рациональна.
3. ПОДВОДНАЯ ЛОДКА К. А. ШИЛЬДЕРА
Наиболее выдающимся событием в области подводного кораблестроения первой половины XIX столетия является постройка в России подводной лодки по проекту военного инженера - генерал-адъютанта Карла Андреевича Шильдера.
К. А. Шильдер родился в 1785 г. в России, где вырос и получил общее и высшее техническое образование. Семнадцатилетним юношей Шильдер поступил на военную службу, которой отдал всю жизнь. В 1854 г., в возрасте 69 лет, он был тяжело ранен в бою и спустя несколько дней скончался.
Будучи выдающимся инженером, Шильдер много работал в области применения мин на суше и на море. Вместе с ученым физиком Якоби он сконструировал запал для воспламенения минных зарядов. Его опыты с сухопутными и подводными минами создали ему большую известность как опытному инженеру-фортификатору. Впоследствии Шильдер возглавил все военно-инженерное дело русской армии. По его инициативе минное оружие было превращено из оборонительного в наступательное.
Работы Шильдера по применению мин получили высокую оценку не только в России. Оценивая обстановку при осаде Силистрии русскими войсками в 1828 г., когда снятие осады и отступление русских означали бы проигрыш всей кампании, К. Маркс писал: “Шильдер, тот самый, что руководит теперь инженерною частью осады, произвел свои любимые минные операции в широком масштабе. Крупные мины, заложенные под контрэскарп, были взорваны сразу 21-го (сразу же образовав проходную брешь),... наконец крепость сдалась”.'
В 1832 г. Шильдер производил исследования подводного действия гальванических мин с целью защиты портов от неприятельского флота. В этот период у него и зародилась мысль о постройке подводной лодки, которая, двигаясь под водой, могла бы невидимо подойти к неприятельскому кораблю и взорвать его гальванической миной.
Разработав свой проект, Шильдер начал строить лодку на собственные средства. Лишь позднее правительство, учтя возможности использования изобретения, приняло расходы на счет государства и отпустило изобретателю 13 448 рублей.
В мае 1834 г. лодка, строившаяся в Петербурге на Александровском литейном заводе, была закончена, и изобретатель доложил, что “главный механизм, на котором основано гибельное действие сей лодки, готов и только при отправлении лодки в Петергоф или Кронштадт лодка сия снарядится всеми разрушительными средствами для действия под водою, дабы, таким образом, простоту сего механизма сохранить по возможности в тайне”.
Подводная лодка была построена из котельного железа толщи-иой около 5 мм. Корпус, слегка сплющенный с боков, имел продолговатую яйцевидную форму. Обшивка корпуса крепилась к пяти шпангоутам. Лодка имела длину около 6, ширину около 2,25 и высоту 1,85 м.
Для входа в лодку имелись две башни (рубки) около 1 м высотой и около 0,8 м в диаметре, устроенные в верхней части корпуса. Обе башни закрывались сверху прочными металлическими крышками на шарнирах; крышки прижимались к срезам комингсов при помощи винтовых задраек, а для обеспечения непроницаемости крышки по краю комингса была уложена резина. На середине длины лодки имелся еще один люк, служивший для погрузки твердого балласта и материалов; этот люк закрывался такой же крышкой, как и люки на башнях.
Для погружения лодки Шильдер применил следующую систему. В нижней части лодки были установлены конусные ниши в виде двух отлитых из чугуна воронок высотой около 0,75 м, обращенных раструбом наружу, т. е. к килю. В верхней части этих воронок внутри лодки имелись отверстия, через которые проходили канаты, свитые из сыромятной кожи. К концу каната внутри воронки был подвешен груз конической формы, соответствующий форме воронки и полностью убирающийся в нее. Другой конец каната был соединен внутри лодки с лебедкой, с помощью которой можно было стравливать груз из воронки до грунта подобно тому, как отдают якоря на надводных судах. При стравливании обоих грузов на дно вес лодки уменьшался на 1280 кг и она стояла неподвижно на этих якорях.
Внутри лодки, в нижней ее части, были устроены балластные цистерны, наполнявшиеся водой из-за борта до такой степени, что у лодки с отданными грузами плавучесть погашалась почти полностью и на поверхность выступали лишь небольшие части башен (рубок). При этих условиях достаточно было начать выбирать канаты отданных грузов с помощью лебедок, чтобы лодка начала погружаться под воду, так как вес лежащих на дне грузов превосходил вес воды в объеме выступающих частей башен. Для всплытия лодки производилось обратное действие.
Вода поступала в балластные цистерны через специальные краны, а удалялась из них поршневым насосом. Остойчивость лодки обеспечивалась свинцовым балластом, отлитым по форме внутренних обводов и закрепленным в трюме.
Для движения лодки изобретатель применил особые гребки (весла-лопатки), расположенные вне корпуса по две с каждого борта. Гребки были насажены на концы горизонтальных валов, проходящих через сальники внутрь лодки и лежащие в подшипниках, укрепленных на подушках в бортах. На внутренние концы валов были насажены рукоятки. Гребки были устроены по принципу утиных лапок-при движении вперед они складывались (для уменьшения сопротивления), а при рабочем движении назад, т. е. к корме, раскрывались, и вся их поверхность встречала сопротивление воды, благодаря чему лодка двигалась вперед.
Важно отметить, что можно было изменять угол качания гребков и, таким образом, заставлять лодку не только двигаться прямолинейно, но и всплывать или погружаться. Использование таких гребков с качательным движением на разных углах исключало необходимость применения горизонтальных рулей. Для заднего хода гребки переводились из нижнего положения в верхнее.
Для управления лодкой в горизонтальной плоскости Шильдер применил вертикальный руль, имевший форму рыбьего хвоста с закругленным концом. Руль поворачивался ручным приводом.
В кормовой башне имелась оптическая труба,- род перископа самого примитивного устройства, впервые примененного на построенной подводной лодке. Он состоял из коленчатой медной трубы с двумя отражательными зеркалами, пользуясь которыми наблюдатель, находящийся внутри башни, мог обозревать горизонт. Эта труба могла подниматься и опускаться. При выдвижении верхняя часть ее оказывалась над поверхностью, и над водой не выступали никакие другие части лодки; опустив трубу в нижнее положение, можно было полностью скрыть присутствие лодки.
В крышке передней башни была устроена выдвижная вентиляционная труба для освежения воздуха внутри лодки, причем этой трубой можно было пользоваться на “перископной глубине”. Вблизи неприятеля вентиляционную трубу следовало убирать.
Для освещения лодки в верхней части башен имелись иллюминаторы, которые служили в то же время и для наблюдения (когда они выступали над поверхностью воды). Для улучшения освещенности внутри башен борта были окрашены белой краской.