ВСЕ ГЛУБЖЕ, И ГЛУБЖЕ, И ГЛУБЖЕ…

Михаил Щукин, школа-интернат "Интеллектуал", гимназия № 36, Иваново
Александр Владимирович Ефимов, ЦИАМ

 

Серия статей в журнале "Двигатель", посвященных двигательным установкам подводных аппаратов, натолкнула на мысль рассказать об одной особенности, позволяющей получить эффективную теплосиловую установку глубоководного подводного аппарата.

Для подводного аппарата с подобной двигательной установкой к последней применим термин - "единая".

Сложность и деликатность выбора двигательной установки для работы на глубине связана с естественным отличием от энергетической установки, предназначенной для работы на поверхности: наличием противодавления, которое увеличивается на 105 Па с ростом глубины на 10 м. Следовательно, при заданном давлении в камере сгорания (а значение давления в ней ограничено), начиная с некоторой глубины, работа двигательной установки оказывается неэффективной, а то и невозможной.

Поэтому тепловые двигательные установки либо используются на малой глубине, либо кратковременно ввиду невысокой эффективности.

Именно поэтому в подводных аппаратах применяются двигательно-движительные установки, использующие другие виды энергии: энергию сжатого воздуха, электрическую энергию, запасенную в аккумуляторах, и даже мускульную энергию.

Джевецкий и его подводные лодки

Степан Карлович Джевецкий родился в 1843 г. в богатой и знатной дворянской семье. Родители его владели крупными поместьями в Волынской губернии, имением на берегу Черного моря, домом в Варшаве. Большую часть времени они жили в Париже, где и воспитывался С.К. Джевецкий, получивший высшее техническое образование в Центральном инженерном училище.

В 1877 г. С.К. Джевецкий поступил добровольцем в Черноморский флот и плавал рядовым на вооруженном пароходе "Веста", который под командованием капитана 2 ранга Баранова отличился в бою с турецким броненосцем "Фехти-Булленд". В этом бою на "Весте" было убито и ранено 50% личного состава. Среди особо отличившихся был С.К. Джевецкий, награжденный за храбрость георгиевским крестом. Он предложил командованию построить подводную лодку, проект которой начал разрабатывать еще в 1876 г. Не получив никакой материальной поддержки, Джевецкий построил свою первую подводную лодку на собственные средства.

Это была очень маленькая одноместная подводная лодка длиной около 5 м. Движение лодки обеспечивалось вращением гребного винта при помощи педального привода. Для дыхания в закрытой лодке имелся запас воздуха в баллоне. Сжатый воздух использовался и для продувания водяного балласта из цистерны при всплытии лодки. Балластная цистерна помещалась в нижней части лодки. Вода в нее для погружения принималась самотеком из-за борта, для чего имелся специальный клапан. Через него же вода удалялась при продувании водяного балласта (для всплытия).

Для регулирования остаточной плавучести лодки С.К. Джевецкий приспособил цилиндр с поршнем, передвижением которого достигалось равновесие лодки в погруженном состоянии. В верхней части лодки имелась небольшая башенка-рубка с иллюминаторами на уровне глаз человека, управляющего лодкой. На высоте плеч в башенке были прорезаны два круглых отверстия, к которым снаружи прикреплялись резиновые рукава с перчатками. Отверстия под рукавами закрывались крышками на барашках. Уравняв давление внутри лодки с забортным, можно было отдать эти крышки и использовать рукава, просунув в них руки. Это устройство позволяло прикреплять мину руками к днищу неприятельского корабля. Отойдя на безопасное расстояние, мину подрывали при помощи электрического запала, провод для которого вытравливался изнутри лодки.

Лодка в течение пяти месяцев испытывалась на Одесском рейде специальной комиссией, в присутствии которой лодка подошла в подводном положении к плашкоуту, стоявшему на якоре, прикрепила к его днищу мину и, отойдя на некоторое расстояние, взорвала. На основании этих опытов комиссия высказала пожелание о постройке такой же лодки большего размера, отметив, "что подобная лодка будет вполне пригодной для практических военных целей".

В связи с окончанием русско-турецкой войны лодка С.К. Джевецкого так и не была использована. Вопрос о ее дальнейшем совершенствовании рассматривался в Морском Ученом комитете, который не признал полезным затрачивать средства на постройку лодки и оставил проект С.К. Джевецкого без внимания. Отказ мотивировался тем, что форма лодки С.К. Джевецкого хуже предложенной в свое время Александровским. При этом отмечалось, что лодка последнего имела механические двигатели, тогда как лодка С.К. Джевецкого приводилась в движение мускульной силой и развивала меньшую скорость хода.

Опытами Джевецкого заинтересовалось Военное ведомство, решившее использовать подводные лодки для обороны берегов в помощь приморским крепостям. Джевецкий разработал проект лодки большего размера, которая и была построена в Петербурге на Невском заводе в 1879 г. Испытания ее производились на озере в Гатчине и дали удовлетворительные результаты. Основоположник современной теории корабля А.Н. Крылов описывает это событие так: "Александру III было доложено о лодке Джевецкого. Он пожелал ее видеть, было приказано привезти лодку в Гатчину и спустить в отличающиеся прозрачностью воды Серебряного озера, и назначен день показа лодки царю. Джевецкий несколько дней бороздил по озеру, изучая царскую пристань и как ловчее к ней пристать. Зная, что Александр III неразлучен с царицей Марией Федоровной, Джевецкий заказал букет самых великолепных орхидей - любимых цветов царицы. Настал день испытаний. Царь и царица сели в шлюпку, на которой и вышли на середину озера, а Джевецкий, пользуясь прозрачностью воды, маневрировал около этой шлюпки, иногда проходя под нею. Наконец, шлюпка подошла к пристани, царь и царица вышли и остались на пристани, Джевецкий с ловкостью пристал и открыл горловину, вышел на пристань, преклонил колено и подал царице великолепный букет орхидей, сказав на французском языке: "Это дань Нептуна Вашему Величеству".

Уже в том же году впервые в мире большая серия из 50 подводных лодок была построена на заводах Санкт-Петербурга. После постройки 16 подводных лодок остались в Кронштадте, 32 по железной дороге были отправлены на Черное море, одна передана С.К. Джевецкому для дальнейшего совершенствования, одна оставлена в распоряжении заказчика - Инженерного управления.

Тактико-технические данные: вес без груза и запасов - 3,3 т; длина - 19,7 фута (5,9 м); высота без люка - 4,4 фута (1,34 м); высота с люком - 5,5 фута (1,66 м).

На лодке был установлен насос, прокачивавший воздух через раствор едкого натра и добавлявший в него (через определенные промежутки времени) воздух из баллона; насос приводился в движение педалями.

На лодке второго варианта С.К. Джевецкий применил два гребных винта - в носу и в корме. Носовой гребной винт можно было поворачивать на некоторый угол в вертикальной плоскости, благодаря чему обеспечивалось всплытие или погружение лодки на подводном ходу.

Успешной постройке лодок Джевецкого большую помощь оказал Петр Акиндинович Титов - талантливый самородок-кораблестроитель, работавший тогда на Невском заводе, где производилось изготовление деталей лодок. П.А. Титов улучшил и по-своему организовал заготовку деталей корпуса: согласовал плазы, обеспечил точный раскрой материала для последующего соединения при сборке и по точному шаблону заранее проделывал в листах дыры для заклепок. Собирать корпуса из заготовленных таким образом листов обшивки было гораздо проще и быстрее. По соображениям секретности изготовление деталей и сборка производились на разных заводах.

Лодка третьего варианта С.К. Джевецкого имела длину 6 м. Ее экипаж, состоявший из четырех человек, помещался в середине лодки на скамейке (двое - лицом к носу, а остальные - лицом к корме). Нажимая ногами на педали, подводники вращали гребной винт, который соединялся с гребным валом при помощи шарнира и мог поворачиваться специальным приспособлением на некоторый угол в горизонтальной плоскости (т.е. служил рулем). Система погружения на этой лодке была такой же, как и на прототипе. Вода принималась в балластную цистерну через приемный клапан, расположенный в нижней части корпуса. Для всплытия лодки вода удалялась из цистерны через тот же клапан сжатым воздухом.

Горизонтальные рули на лодках С.К. Джевецкого отсутствовали. На первой лодке в носовой части имелся цилиндр с подвижным поршнем, открытый с наружного конца. Передвижением поршня вперед можно было вытеснять воду из цилиндра, вследствие чего нос лодки становился легче и привсплывал; при движении поршня в обратную сторону лодка погружалась на большую глубину.

На лодках третьего варианта С.К. Джевецкий оставил только кормовой винт с приспособлением, позволявшим поворачивать его в горизонтальной плоскости (как и в предыдущих вариантах) с целью использования в качестве вертикального руля.

Естественно, что использование мускульной энергии не обеспечивало приемлемых ходовых качеств аппарата и было логично приспособить для лодки двигатель внутреннего сгорания. Так появился ныряющий катер "Кета". Он представлял собой подводную лодку С.К. Джевецкого третьего варианта, модернизированную по проекту лейтенанта С.А. Яновича.

Корпус лодки длиной 7,5 м был усилен двойными стенками, а внутри его смонтировали автомобильный бензиновый двигатель. Образовавшееся межбортное пространство использовалось в качестве топливных и балластных цистерн. Двигатель работал на бензине, керосине или спирте. Изменениям подверглась система рулевого управления. Прочность корпуса испытали, обстреляв лодку из пулемета с расстояния 90 м. Лодка погружалась, оставляя на поверхности небольшую рубку, а в случае необходимости она могла нырнуть на 3…5 минут на глубину до 8 м, продолжая движение под водой; за это ее прозвали "ныряющим катером". Впервые в мире была установлена труба для подачи воздуха в полупогруженном состоянии, это был прообраз знаменитого "шнорхеля" времен Второй мировой войны. Катер имел два рамочных торпедных аппарата под русские торпеды, а внутри корпуса помещался пулемет, который при необходимости устанавливали на рубке. Водоизмещение катера составляло 8 т; экипаж состоял из 3 или 4 человек.

В 1904 г. "Кета" сдавала своеобразные экзамены комиссии, в составе которой были И.Г. Бубнов - конструктор подводной лодки "Дельфин", создатель первого в мире теплохода "Вандал" К.П. Боклевский, а возглавлял комиссию известнейший кораблестроитель и теоретик судостроения А.Н. Крылов. В марте 1905 г. аппарат зачислили в списки флота как "катер малой видимости "Кета" и отправили для прохождения службы в устье Амура. Задачей катера стала защита подступов к Николаевску-на-Амуре. Всего катер прошел в 1905 г. без аварий и поломок 948 миль за 17 выходов в море.

1 августа 1905 г. "Кета" находилась в море и на траверзе мыса Погби обнаружила два японских миноносца. Атакуя их, катер сел на необозначенную мель. Тем не менее, эта атака встревожила японцев, и после нее вражеские корабли не пытались заходить в Амурский лиман. До осени "Кета" несла дозорную службу в Татарском проливе, и даже попала в шторм. К 1908 г. катер полностью износился, и его исключили из списков флота.

Но подобное техническое решение не могло удовлетворить потребности флота в небольших подводных аппаратах. Выход был найден в применении двигательных установок замкнутого типа и двигательных установок, отличных от тепловых. Чаще всего применялись электрические источники энергии.

(Продолжение в следующем номере).