Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Замечательное изобретение




В 1834 году на Александровском литейном заводе в Петербурге была построена подводная лодка по проекту военного инженера Карла Андреевича Шильдера.

Еще в юности Шильдер проявил недюжинные способности к математическим наукам и после завершения военно-инженерного образования с кипучей энергией стал применять свои разносторонние технические познания к различным отраслям военного искусства.

Первым его изобретением был канатный мост для войсковых переправ через реки и ущелья. Позднее, работая в творческом содружестве с ученым-физиком, членом Российской академии наук Борисом Семеновичем {26}

Карл Андреевич Шильдер

Якоби, он сконструировал первый в мире электрический запал для воспламенения минных зарядов. Удачные эксперименты с сухопутными и подводными минами, взрывающимися электрической искрой, привели Шильдера к мысли о возможности активизировать минное оружие, превратив его из оборонительного в наступательное. Прорытые «тихой сапой» подкопы под стены вражеских крепостей с последующим минированием галерей, сделанных под землей в районе расположения войск противника, подтверждали правильность суждений изобретателя.

Вот что писал Шильдер в докладе военному министру об этой своей идее: «Занимаясь с 1832 года изысканием средств к извлечению возможной пользы от способа воспламенять порох гальванизмом, я открыл преимущественную возможность употребления сего способа в воде, в коей для произведения желаемого действия достаточно опустить мины в тех местах где обороняющийся намерен поразить противника.

Но чтобы сделать сей способ грозным орудием для неприятельского флота, необходимо было найти верное средство к подводу мин под неприятельские корабли, стоящие на якоре, или к уловлению их на ходу; казалось, что устроение подводной лодки и усовершенствование плавания с оною может решить задачу, и я немедленно занялся способами к достижению сей цели»1. {27}

Задавшись целью превратить неподвижную мину в движущийся подводный снаряд, Шильдер стал творцом оригинальной подводной лодки, конструкция которой свидетельствовала о высокой инженерной квалификации автора проекта. Бесспорно, этому способствовали глубокие теоретические и практические познания изобретателя в технике, его умение творчески обобщить и осмыслить достижения своих предшественников — строителей подводных лодок.

Первый опытный подводный корабль Шильдера имел продолговатый яйцеобразный корпус, слегка сплющенный с боков. Остов его, сделанный из стальных ребер — шпангоутов, был обшит листовым железом толщиной около пяти миллиметров. Работу эту выполнил котельщик Григорий Горохов. Как указано в сохранившихся в архивах документах, ему было отпущено на постройку лодки «железа кубового яковлевского — 264 пуда» (4,4 тонны).

Интересно отметить, что предварительно была изготовлена «образцовая лодка из белой жести»1. Очевидно, на этой модели проверялась форма корпуса подводного судна и вычерчивалась развертка поясов обшивки лодки, необходимая для раскроя железных листов для нее2.

Принятая изобретателем форма корпуса подводного судна придавала ему жесткость и прочность, достаточные, чтобы противостоять внешнему давлению воды на глубине около 12 метров. Знаменательно, что русский изобретатель построил свою подводную лодку из железа тогда, когда за границей применение железа в судостроении почти не практиковалось. В 1835 году Шильдер снова стал инициатором заказа небольшого военного железного парохода для буксировки подводных лодок.

Размеры своей подводной лодки Шильдер рассчитал, исходя из веса всех механизмов, устройств, {28} различных запасов и людского состава команды, таким образом, чтобы водоизмещение1 ее обеспечивало нулевую плавучесть2. Изобретатель указывал, что объем корпуса лодки «сделан в такой соразмерности, что она со всем механизмом, балластом и людьми, заключая до 1000 пудов весу, равняется удельному весу выдавливаемой ею воды»3. При таких условиях для погружения и всплытия не требовалось значительных изменений веса судна, а следовательно, сравнительно легко было изготовить соответствующие устройства, уводящие лодку на глубину и поднимающие ее на поверхность.

Длина лодки Шильдера достигала шести метров, ширина — полутора и высота — двух метров. Водоизмещение ее равнялось почти 16 тоннам. Для входа внутрь лодки к корпусу сверху были приклепаны две цилиндрические башенки, которые плотно задраивались водонепроницаемыми крышками. Между ними в палубе был прорезан круглый люк для погрузки снаряжения и боеприпасов, также герметически закрывавшийся металлической крышкой. Через носовую башню проходила прямая вертикальная вентиляционная труба, предназначенная для освежения воздуха в лодке.

Изобретатель уделял особое внимание системе вентиляции воздуха, зная, что от его чистоты во многом зависит бодрость и боеспособность команды, и еще в ходе постройки лодки лично проверял действие вентиляционных устройств.

«При производстве различных опытов с сею лодкою, — доносил царю военный министр граф Чернышев, {29} — генерал-адъютант Шильдер, для отыскания удобнейшего способа к скорейшему и почти мгновенному возобновлению воздуха во всем пространстве лодки, находился с 13-ю человеками герметически в ней закупоренным до тех пор, пока воздух приметно испортился, каковой испорченности еще более способствовала недавняя окраска внутренности лодки масля-ною краскою и находившиеся в лодке две горевшие свечки, и тогда употреблен был в действие вентилятор изобретения генерал-майора Саблукова (самого малого размера, именно 11/2 фута в диаметре), посредством коего воздух мгновенно начал освежаться, и после 3 минут совершенно сравнялся с атмосферическим»1.

Для повышения остойчивости2 в нижней части корпуса лодки поместили свинцовый балласт, а для контроля глубины погружения изобретатель приспособил манометр, трубка которого была выведена за борт.

Трудной проблемой был выбор двигателя для приведения судна в движение. Небольшие размеры корпуса подводной лодки Шильдера не позволяли установить на нем единственный существовавший в то время механический двигатель — паровую машину. Судовые паровые установки, применявшиеся на пароходах того времени, представляли собой громоздкие и тяжелые сооружения с низким коэффициентом полезного действия. Кроме того, паровая машина нуждается в паре, который получается в паровом котле за счет сжигания угля или нефти. Для горения топлива в топках паровых котлов необходим кислород, содержащийся в атмосферном воздухе. Таким образом, без доступа воздуха паровая установка работать не может. Выход из положения Шильдер видел в применении электричества для движения судов. «Для возможности усовершенствования сего предмета, — писал он военному министру, — остается только желать, чтобы профессор Якоби успел представить несомненными опытами возможность удобного применения электромагнетической силы для произведения двигателя хоть не более в силу 2-х или 3-х лошадей. В таком случае предоставилась

  {32}  

 

 

 

бы возможность заменить машиною гребцов, и все поныне встречаемые через них затруднения для продолжительного и в некоторых случаях безопасного плавания были бы устранены»1.

Русский ученый академик Борис Семенович Якоби работал тогда над проблемой создания электромагнитного двигателя, сконструировать который ему удалось несколько позднее. Вот почему Шильдеру, убежденному стороннику применения на подводных судах механической силы, все же пришлось предусмотреть в качестве движителя своей подводной лодки парус и специальные «гребки», действовавшие от ручного привода.

В надводном положении лодка ходила под парусом, навешенным на складной мачте, под водой гребцы качали рукоятки придуманного Шильдером особого движителя. И здесь изобретатель проявил свойственные ему находчивость и остроумие. Шильдер обратил внимание на строение лапок водоплавающих птиц и изучил их движения. Так появился особый «гребок» Шильдера, принцип действия которого был подсказан самой природой. «Гребок» состоял из двух лопастей, которые в нерабочем положении были сложены вместе. Когда «гребок» загребал воду, лопасти вследствие сопротивления воды раздвигались, что придавало «гребку» большую силу. При заносе «гребка» назад лопасти снова смыкались и не мешали движению лодки.

Для управления подводной лодкой на ходу изобретатель предусмотрел необычный вертикальный руль — в форме рыбьего хвоста.

Лодка была вооружена шестью ракетными установками (по три с каждого борта) и «шестовой» миной с зарядом пороха. Ракетная установка предназначалась для стрельбы только в надводном положении лодки. Взрыв заряда ракеты производился электрической искрой, после чего металлическая ракета) вылетала из направляющей трубы.

Как указано в документе об испытании второй подводной лодки Шильдера, «лодка была снабжена прикрепленными к боковым стенам оной зажигательными и фугасными ракетами, а на стержне, прикрепленном {32} к носовой части оной, имела одну мину в 20 фунтов пороху»1.

Очевидно, зажигательные ракеты при разрыве выбрасывали зажигательные составы, которые, воспламеняясь, должны были вызвать пожар на деревянном корабле противника, а фугасные ракеты предназначались для разрушения корпуса вражеского судна и поражения живой силы.

В подводном положении использовалась шестовая мина. Для этого она подвешивалась к острому гарпуну, свободно сидевшему полой тыльной частью на двухметровом бушприте2. Эта мина представляла собой деревянный бочонок, внутрь которого был вставлен наполненный порохом цилиндр из жести. Для обеспечения должной водонепроницаемости и герметичности пространство между стенками жестяного цилиндра и бочонка было залито смолой. В верхней части мины помещался электрический взрыватель первоначально состоявший из «волосной» платиновой проволочки, накалявшейся электрическим током. Позднее Шильдер переконструировал взрыватель, применив вместо платиновой проволоки тонкий угольный стерженек.

Когда лодка, погрузившись под воду, полным ходом приближалась к атакуемому кораблю и таранила его, насаженный на бушприт гарпун с подвешенной к нему миной врезался в деревянную обшивку этого корабля ниже ватерлинии и застревал в ней. Затем подводная лодка отходила на безопасное расстояние и взрывала мину электрическим взрывателем, ток к которому подавался по проводу от гальванической батареи, находившейся на борту лодки.

Важной особенностью подводной лодки Шильдера была впервые установленная на ней оптическая труба для наблюдения за поверхностью моря.

«Оптическая труба» Шильдера была создана за четверть века до того, как с аналогичным проектом выступил голландец Ван-Эльвин, которому за границей незаслуженно приписывают приоритет в этом изобретении. {33}

В начале июля 1834 года первая лодка Шильдера была спущена на воду. После испытаний на Неве по обширной программе, в которую входили маневрирование в надводном и подводном положении, действия против кораблей условного противника, стоящих на якоре, обстрел ракетами и взрыв миной корабля-мишени, лодку отвели в Кронштадт. Там, на рейде, и в Финском заливе продолжались эксперименты и накапливался опыт, позволивший изобретателю разработать

 

Плашкоут для буксировки подводной лодки Шильдера

 

проект более совершенной подводной лодки. Тогда же, учитывая недостатки своего судна, и прежде всего ограниченный радиус его действия, Шильдер предложил построить специальный плашкоут-матку, приспособленный для перевозок подводной лодки морем. Плашкоут мог быть доставлен к месту боевых действий обыкновенным буксиром.

Таким образом, подводная лодка Шильдера является прототипом современных «возимых» малотоннажных карликовых лодок.

Военное министерство заинтересовалось опытами Шильдера и отпустило средства на постройку второй подводной лодки, поставив перед изобретателем ряд условий. Новая лодка должна была обладать достаточной мореходностью и автономностью, то есть способностью отрываться от базы не менее чем на трое суток. Кроме того, она должна была быть удобной для транспортировки по суше конной тягой из шести лошадей. Выполнение последнего требования позволило бы {34} осуществлять скрытные переброски подводных лодок из одного пункта побережья в другой.

Постройка второй лодки была закончена в 1835 году, после чего она испытывалась длительное время на Неве и на Кронштадтском рейде. В июне 1838 года в присутствии генерал-инспектора по инженерной части Шильдер совершил ряд эволюции на этой лодке, двигавшейся в подводном положении, и взорвал миной плавучую мишень.

Еще три года потратил изобретатель, неустанно совершенствуя конструкцию своих подводных кораблей. Но все труднее было выпрашивать необходимые для опытов средства. Наконец осенью 1841 года после очередных испытаний в Кронштадте, когда вследствие дурной погоды Шильдеру не удалось полностью выполнить поставленное задание, последовало «высочайшее повеление» опыты над подводной лодкой прекратить и денег «чудаку-генералу» больше не отпускать.

Бесспорно, что проект К. А. Шильдера при всем своем несовершенстве, являвшемся следствием недостаточного тогда уровня развития техники, заключал в себе ряд ценных идей, которые были в дальнейшем использованы для решения проблемы подводного плавания. Так, Шильдер впервые, еще за полстолетия до появления электрических машин промышленного назначения, конкретно наметил перспективу применения электродвигателя для движения судна под водой. Ему принадлежит также первенство в установке на подводной лодке оптической трубы и вооружении подводного корабля реактивным оружием и миной с гальваническим взрывателем. Шильдер первым осуществил перевозку «карликовой» лодки на плавучей базе-матке.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-06-27; Просмотров: 1385; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.019 сек.