Выдающийся изобретатель

Особое место в истории развития подводного кораблестроения занимают труды выдающегося изобретателя Ивана Федоровича Александровского, построившего в 1866 году самую большую для того времени подводную лодку, впервые включенную в состав русского военно-морского флота.

Иван Федорович Александровский родился в 1817 году в семье мелкого чиновника. С детства у него проявилось художественное дарование. В юношеские годы он поступил в школу живописи, закончив которую получил диплом учителя рисования. Поселившись в Петербурге, Александровский занялся живописью и преподавательской деятельностью.

Но пытливый ум молодого художника не удовлетворялся одним только миром искусства. Его интересовала {43} техника, особенно кораблестроение. Чтобы заняться этим делом, нужны были деньги для приобретения материалов и производства опытов. Ничтожный заработок учителя весьма ограничивал возможности Ивана Федоровича. В поисках средств он открыл художественное фотографическое ателье, которое благодаря таланту владельца вскоре стало одним из лучших фотографических заведений в столице. Недостатка в клиентах не было. Большой заработок позволил Александровскому заняться изобретательством.

Он превратил свою квартиру в научную лабораторию. В этой домашней мастерской-лаборатории Александровский создал модель первой в мире самодвижущейся мины—торпеды, стереоскопическую фотокамеру, водолазный костюм и разработал проект подводной лодки, о котором виднейшие морские специалисты того времени вице-адмирал Г. И. Невельской и контрадмирал А. А. Попов отзывались как о проекте, заслуживающем особого внимания и поддержки.

Трудно было изобретателю, не имевшему специального инженерного образования, проектировать это сложное сооружение. Приходилось приобретать необходимые технические познания, изучать физику и математику, механику и сопротивление материалов, знакомиться с теорией и практикой судостроения и решать разнообразные сложные вопросы, возникавшие в процессе работы.

Много горьких минут, неудач и разочарований пережил Иван Федорович Александровский, много препятствий пришлось ему преодолеть, пока ему удалось осуществить свой проект.

1 мая 1862 года в Морской ученый комитет поступил проект Александровского с обстоятельным докладом, раскрывающим сущность его изобретения. В этом докладе изобретатель писал, что он «трудился над изысканием средств не только для предупреждения вреда от неприятельских судов, но и для совершенного уничтожения их самих. Мне казалось самым лучшим к тому средством изобретение подводной лодки, которая могла нанести вред и даже истребить неприятелей там, где они всего менее того ожидали...

...Я достиг наконец того, что мне удалось усовершенствовать означенную лодку... Она может ходить под

{44}

Подводный корабль Александровского

{45}

водою так же быстро, как пароход, может подниматься вверх и опускаться на какую угодно глубину, легко двигаться под водою по всем направлениям и, наконец, пробыть под водою сколько угодно без всякой опасности... Лодка вся из железа, форма ее рыбообразная, т. е. она закруглена снизу, а кверху заострена...

Движение лодки производится машиною... похожею на обыкновенную винтовую паровую машину; разница только в том, что вместо пара употребляется сжатый воздух, который после действия своего на машине служит средством вентилирования воздуха самой лодки.

...Нельзя не указать и другого применения описанной мной подводной лодки: она может служить прекрасным аппаратом для отыскания погибших судов...»¹.

Характерно, что первоначально предложение Александровского было вообще отвергнуто Морским ученым комитетом по мотивам, зафиксированным в такой форме: «Предложение его остроумное, как занятие кабинетное, не может иметь практического применения»².

Лишь вмешательство авторитетного кораблестроителя морского инженера Бурачека, настойчивые ходатайства изобретателя и поддержка компетентных военно-морских специалистов привели наконец к тому, что правительство ассигновало ему на постройку лодки 140 тысяч рублей с условием выплаты их по частям после того, как изобретатель представит для испытания готовую, выстроенную за его собственный счет лодку. Волей-неволей Александровскому пришлось принять это кабальное условие.

В июне 1865 года лодка была спущена со стапелей Адглиралтейского завода для достройки на воде и в октябре того же года отведена в Кронштадт. Всю зиму изобретатель с энтузиазмом руководил работами по монтажу двигателей и механизмов на своем подводном корабле.

Это было оригинальное плавучее сооружение длиной около 33 и шириной до четырех метров, полное {46} подводное водоизмещение которого составляло 365 тонн. Александровский установил на своей лодке кормовые горизонтальные рули, но малая скорость ее движения под водой не обеспечивала достаточную силу реакции встречной струи воды на плоскости рулей. Вследствие этого горизонтальные рули не могли преодолеть инерцию тяжелого корпуса лодки, и она плохо удерживала заданное углубление, что неоднократно отмечалось на испытаниях.

Над небольшой площадкой-палубой, огражденной леером¹, возвышалась круглая башенка-рубка, здесь же был расположен и люк для входа с высоким порогом — комингсом². В поперечном сечении корпус подводной лодки представлял собой обращенный вершиной кверху треугольник с выпуклыми закругленными сторонами, широким, почти плоским днищем и острым хребтом. При такой форме корпуса встречное сопротивление воды должно было несколько тормозить скорость погружения подводной лодки, предохраняя ее от опасности опуститься ниже установленной глубины и быть раздавленной слоем воды.

В кормовой части лодки располагались один над другим два гребных винта. Они приводились во вращение двумя трехцилиндровыми 70-сильными пневматическими двигателями, работавшими сжатым воздухом. Запас сжатого воздуха хранился в специальных стальных баллонах, батарея которых вмещала около 50 кубических метров воздуха под давлением до 100 атмосфер.

Внутри корпуса лодки, посредине, в нижней его части, была установлена балластная цистерна, предназначенная для приема водяного балласта при погружении. Объем цистерны позволял принять 11 тонн воды. Однако это количество балласта не погашало полностью плавучести подводной лодки, а лишь приближало ее к нулю. Для точной регулировки плавучести и доведения ее до нужной величины, кроме указанной цистерны, которую по современной терминологии можно назвать цистерной главного балласта, Александровский поместил внутри корпуса своего корабля {47} небольшой стальной цилиндрический сосуд, который заполнялся водой по мере надобности, после того как полностью был принят балласт в основную цистерну. Как мы дальше увидим, этот сосуд играл роль уравнительной цистерны вспомогательного балласта современных подводных лодок.

Всплытие производилось при помощи сжатого воздуха, поступавшего в балластную цистерну и вытеснявшего из нее воду. Столь простое решение сложной технической задачи удаления воды из балластных цистерн в небольшой промежуток времени было замечательным достижением Ивана Федоровича Александровского. Для «продувания» балласта к цистерне был подведен от баллонов со сжатым воздухом специальный воздухопровод. По этому трубопроводу воздух через вентиль, регулировавший его подачу, поступал в цистерну и «выжимал» из нее воду. Вслед за этим освобожденная от балласта подводная лодка всплывала.

Система продувания водяного балласта, впервые предложенная Александровским, и теперь применяется на подводных кораблях всех флотов мира. Ведь подводная лодка средних размеров принимает в балластные цистерны до 200—300 тонн забортной воды. Чтобы выкачать такое количество воды из цистерн на глубине в несколько десятков метров, потребовалось бы длительное время работать мощными насосами, способными преодолеть внешнее противодавление, а значит затратить значительное количество электроэнергии, запас которой крайне ограничен. Сжатый воздух выполняет эту работу почти мгновенно, причем никакой затраты электроэнергии не требуется.

Вначале изобретатель предполагал вооружить свой корабль всплывающей миной, подобной той, какую использовал Джевецкий, но впоследствии решил, что гораздо целесообразнее применить для этой цели самодвижущиеся мины — торпеды собственной конструкции. Однако управляющий Морским министерством адмирал Краббе, которому Александровский представил еще в 1865 году чертежи и описание изобретенной им торпеды, отклонил это предложение, бездоказательно мотивируя свой отказ тем, что «преждевременно» рассматривать проект торпеды, пока не готова {48} сама лодка, для вооружения которой она предназначена.

Испытания подводной лодки Александровского начались в Кронштадте 19 июня 1866 года, но первый спуск едва не кончился аварией. Вскоре недостатки, обнаруженные при первом погружении, были устранены, и через несколько дней испытания подводной лодки возобновились уже в присутствии представителя Морского ученого комитета адмирала А. А. Попова, который лично принял в них участие и вместе с изобретателем находился на лодке во время пробных погружений. Результаты испытаний были признаны удовлетворительными и получили положительную оценку.

Однако изобретатель не был доволен ходом экспериментов. Прежде чем показать свою лодку официальной приемной комиссии, он решил внести в ее конструкцию ряд усовершенствований. Целый год потратил Александровский на различные перестройки и переделки, и когда наконец начались новые испытания, они дали значительно лучшие результаты. По указанию Морского штаба на подводную лодку была назначена военная команда из 22 человек, в том числе семь офицеров, а изобретателю установили денежное содержание в размере 5 тысяч рублей в год.

В 1869 году подводная лодка Александровского была направлена в Транзунд на высочайший смотр, где прошла дистанцию около полумили на глубине пяти метров. Незадолго до этого Александровский вместе со всем экипажем лодки пробыл семнадцать часов в Средней Кронштадтской гавани на глубине более десяти метров.

Вскоре Морское ведомство предложило специальной комиссии снова проверить боевые и технические возможности подводной лодки Александровского на отведенном для этой цели полуторамильном маршруте близ Кронштадта. Дистанция была пройдена, но стабильно удержаться на заданной глубине лодка не смогла. Дважды она показывалась на поверхности и дважды ударялась о грунт. Изобретатель считал, что причиной неудач была малая глубина моря в районе испытаний. В связи с этим было решено испытать лодку в глубоководном районе. {49}

По законам гидравлики давление столба жидкости действует во всех направлениях с одинаковой силой. Следовательно, корпус подводной лодки на определенной глубине выдерживает гидравлическое сжатие со всех сторон. На каждые 10 метров глубины давление возрастает на одну атмосферу, что соответствует давлению в один килограмм на квадратный сантиметр, или 10 тонн на один квадратный метр.

Вся внешняя поверхность корпуса лодки Александровского составляла при указанных выше ее размерах около 350 квадратных метров. Значит, уже на 10-метровой глубине корпус лодки сжимала огромная сила, равная 3,5 тысячи тонн. На глубине 20 метров эта сила возрастала до 7 тысяч тонн, а при погружении на 30 метров — до 10,5 тысячи тонн. Поэтому, прежде чем производить проверку боевых качеств подводной лодки на глубоком месте, следовало испытать прочность и надежность ее корпуса. Для этого было решено опустить на максимальную расчетную глубину герметически закупоренную подводную лодку без личного состава.

Испытание подводкой лодки Александровского на прочность состоялось 22 июня 1871 года в районе Бьеркэзунда. С обоих бортов к ней прикрепили по три мягких пустых понтона, а затем, заполнив водой балластные цистерны, опустили лодку на 25-метровую глубину.

Через 30 минут понтоны были надуты, и лодка всплыла. Тщательный осмотр показал, что ее корпус отлично выдержал давление и не дал течи.

На следующий день испытания были продолжены. Вопреки мнению Александровского, считавшего, что первый опыт достаточно подтвердил прочность лодки, представитель Морского ученого комитета заявил, что по инструкции необходимо проверить прочность корпуса на глубине 30 метров. Опасения изобретателя оправдались: корпус не выдержал давления воды на этой глубине, обшивка лопнула, и лодка затонула.

Только через два года Александровскому удалось добиться организации водолазных работ и поднять лодку на поверхность. Но дальнейшие опыты с нею были прекращены. {50}

Тщетно Александровский обивал пороги Морского и Военного министерств, доказывая необходимость восстановления подводной лодки, тщетно представлял он проекты усовершенствования своего судна — правительственные чиновники оставались глухи к его настойчивым прошениям и просьбам. Они отвергли все предложения изобретателя, и в том числе его новый проект модернизации подводной лодки с установкой на ней паровой машины и доведением водоизмещения до 460 тонн.

На этот раз Александровский предлагал превратить свою лодку в полуподводное паровое судно. Вместо воздушных батарей он считал необходимым установить в кормовой части корпуса два паровых котла, которые должны были питать паром паровую машину, более мощную чем прежние воздушные. Александровский указывал, что в новом варианте его лодка сможет ходить в полупогруженном положении на полтора фута (около 450 мм) ниже уровня воды, выше которого будет находиться лишь верхушка дымовой трубы. В случае необходимости полностью перейти в подводное положение при сближении с противником топки паровых котлов гасятся, дымовая труба втягивается внутрь подводной лодки, а паровая машина переводится на работу сжатым воздухом.

Этот проект не встретил сочувствия в Морском техническом комитете, который записал в своем решении: «Паровые котлы для рабочего давления в 300 фунтов на квадратный дюйм никогда и нигде не строились, как они проектированы изобретателем... Быстрое обращение надводного парового судна в подводное, как предполагается в проекте, при встрече с неприятелем, нигде и никогда не было испытано...

На основании всего вышеизложенного нельзя не прийти к тому заключению, что была бы бесполезной затрата сотен тысяч на дело, исполнением которого не предвидится возможность достигнуть задуманной цели»¹.

Неугомонный изобретатель снова представил дополнительный доклад, в котором изложил еще один оригинальный вариант применения паровых машин на {51} подводном корабле. Он предложил установить на подводной лодке паровые котлы, работающие на жидком топливе, горение которого можно прекратить почти мгновенно, закрыв доступ топлива к форсункам, а затем скопившимся в котлах паром продолжать приводить в движение паровую машину.

Об этом в журнале Морского технического комитета № 92 от 16/18 августа 1876 года сказано: «Топливом г. Александровский предполагает употребить остатки нефти. Преимущество этого топлива, будучи очень важным для миноносного судна вообще, так как дозволяет в очень короткое время разводить пары и не выделяет дыма, который может быть замечен издали неприятелем, г. Александровский находит тем более полезным для подводной лодки, что в случае надобности спуститься под воду огонь может быть прекращен моментально, и с оставшимся паром в котлах полагает возможным пройти под водой значительное расстояние, основываясь на том, что видел в Нью-Йорке локомотив, действовавший без огня в продолжении ³/₄ часа помощью котла, насыщенного паром»¹.

Ничего несбыточного в новом предложении изобретателя не было. И ныне существуют паровозы, работающие на таком принципе. Они используются на территориях бензиновых, керосиновых и нефтяных складов, где малейшая искра может вызвать пожар.

Но и теперь заключение комитета гласило, что новое предложение, «как и прежнее предложение, не представляет никаких достоверных ручательств к достижению предположенной цели». Решения по этим проектам являются ярким примером косности и рутинерства царских чиновников. Они фактически наложили запрет на дальнейшие работы Александровского в области подводного плавания.

Не изменила отношения к предложениям и проектам Александровского и жалоба, поданная им в 1878 году в ученое отделение Морского технического комитета. На этот раз просьба изобретателя была окончательно отвергнута.

С горечью изобретатель писал: «...Многие из {52} моряков даже враждебно Относились к успехам, достигнутым моею подводной лодкой, которая своими удачными опытами являлась в глазах сторонников броненосцев прямою конкуренцией этих судов»¹.

И все же Александровского не сломили неудачи, он продолжал работать и в 1882 году опять обратился в Военное министерство с ходатайством о восстановлении его подводной лодки. В своем докладе изобретатель указывал, что не просит за свои предложения никакого вознаграждения и что оно впоследствии «может быть определено только по степени результатов, которые будут достигнуты моей подводной лодкой, и по той пользе, которую подводная лодка может приносить в морском военном бою»². Это предложение было принято... «к сведению» и оставлено без последствий.

Многолетний бескорыстный труд Ивана Федоровича Александровского не оценили по заслугам. Окончательно разорившийся, забытый всеми, талантливый русский изобретатель умер в нищете в одной из петербургских больниц для бедных в 1894 году.

Хотя при жизни труды Александровского не получили должного признания, они явились крупным вкладом в дело отечественного кораблестроения. С его именем связано решение важнейших проблем подводного плавания.

Дата добавления: 2015-06-27