Своими исследованиями Купреянов указал конструкторам путь для уничтожения вращающего момента, происходящего от несовпадения сил, действующих на подводную лодку при ее движении. В заключение он отмечал, что весьма удовлетворительные результаты регулирования движения торпеды объясняются не только хорошей работой приборов управления, но главным образом тем, что торпеда представляет собой по форме тело вращения.
Наряду с глубокими исследованиями Купреянова, направляющими мысль изобретателей на поиски более совершенных форм корпуса подводной лодки, печатались и многочисленные статьи других авторов-противников развития подводного плавания. Одни из них считали нецелесообразным развитие подводного кораблестроения для военных целей, другие - доказывали бесплодность “домогательства” подводного плавания.
Так, например, генерал Константинов в своем отзыве о проекте подводной лодки русского изобретателя Н. Спиридонова писал:
“В начале нынешнего столетия обладание подводной лодкой или производство по сему предмету опытов могло произвести опасение в противнике, не бесполезное для общего хода военных действий, как это обнаружило опасение, порожденное в Англии изысканиями Фультона, производимыми во Франции; но теперь нельзя надеяться даже и на эту косвенную выгоду в военном отношении предприятием опытов над подводными лодками. ..”
Другой автор, капитан 1 ранга Зеленой, излагая свои соображения в связи с неудачными испытаниями подводной лодки Александровского, приходил к таким выводам:
“Подводное судно не может стоять на известной глубине неподвижно, потому что для достижения такой глубины оно должно попеременно то прибавлять, то убавлять свой вес и от этого постоянно будет двигаться вниз и вверх, не имея для себя никакой опоры в окружающей его воде. То же самое колебательное движение в вертикальной плоскости имеет оно при своем движении..., следовательно ожидать каких-нибудь практических результатов от осуществления к постройке подводных лодок нельзя...”.
Заслуги И. Ф. Александровского в истории развития отечественного подводного плавания бесспорны. Ему удалось решить задачу постройки большой металлической подводной лодки с механическим двигателем, причем впервые была осуществлена двух-вальная машинная установка. На своей лодке Александровский применил (также впервые) продувание водяного балласта сжатым воздухом, как это осуществляется и на современных подводных лодках. Впервые на русской подводной лодке был применен магнитный компас.
Творческое проникновение в суть гидродинамических явлений, сопутствующих движению лодки в водной среде, дало Александровскому возможность уяснить необходимость установки кормовых горизонтальных рулей, несмотря на трудность их устройства в кормовой части лодки, где расположены машинная установка и линии гребных валов. Отметим здесь, что американские лодки типа “Давид”, строившиеся в США в тот же период, имели только носовые горизонтальные рули.
Кормовые горизонтальные рули являются главными и на современных подводных лодках. На первый взгляд кажется, что при равенстве площадей кормовых и носовых горизонтальных рулей их эффективность будет одинакова. Но это не так. Дело в том, что гидродинамический момент кормовых горизонтальных рулей всегда будет одного знака, т. е. вращающий момент будет равен сумме моментов корпуса и рулей. При действии же носовых горизонтальных рулей гидродинамический момент корпуса будет направлен обратно моменту рулей, т. е. вращающий момент в этом случае будет равен разности моментов корпуса и моментов рулей.
К сожалению, скорость хода лодки Александровского была столь мала, что он не мог проверить эффективность примененных им кормовых горизонтальных рулей. На современных лодках обычно применяются и кормовые и носовые горизонтальные рули. Маневр всплытия или погружения лодки производят, как правило, при действии кормовыми горизонтальными рулями, а для удержания лодки на заданной глубине пользуются носовыми горизонтальными рулями, которые создают угол атаки, противоположный углу атаки корпуса лодки.
Александровский разработал и в 1875 г. представил проект переделки своей подводной лодки в полупогружающееся миноносное судно водоизмещением 630 т с “громадной скоростью хода”, причем предлагал заменить пневматическую машину паровой с мощностью около 700 л. с. Этот проект, как и все другие его предложения, принят не был. Одолеваемый нуждой изобретатель предложил следующий свой проект (погружающееся миноносное судно длиной 41 м и водоизмещением 460 т) Франции, но и французское правительство не сочло возможным выплатить Александровскому сколько-нибудь приличное вознаграждение.
В конце восьмидесятых годов И. Ф. Александровский снова вернулся к идее коренной реконструкции своей лодки. Он разработал новый проект, по которому вооруженная 12 торпедами лодка должна была иметь надводный ход 10-12 узлов и запас энергии (пневматический двигатель 150 л. с.) для подводного плавания в течение 7 часов.
Свыше 35 лет трудился И. Ф. Александровский над своим изобретением. Замечательный патриот родины, он сделал все, что мог на пользу укрепления боевой мощи русского флота. Но его деятельность не нашла поддержки у царского правительства. Он разорился и в 1894 г. умер, забытый всеми, в больнице для бедных.
6. ПОДВОДНЫЕ ЛОДКИ С. К. ДЖЕВЕЦКОГО
Русско-турецкая война 1877-1878 гг. вызвала в России появление и новых проектов подводных лодок. Изобретатели штабс-капитан Томашевич , коллежский асессор Войницкий, механик Зарубин-почти одновременно и независимо друг от друга предложили проекты подводных лодок, приводимых в движение электродвигателем. В те времена можно было питать двигатели электроэнергией только от маломощных гальванических элементов, не обеспечивавших длительности хода под водой. По этой причине предложенные проекты лодок были отклонены Морским Техническим комитетом.
Проблема обеспечения длительного плавания под водой была решена лишь с появлением электрических аккумуляторов. Первую в России подводную лодку с электрическими аккумуляторами построил выдающийся инженер и изобретатель С. К. Джевецкий.
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. 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 Джевецкий, награжденный за храбрость георгиевским крестом.
С. К. Джевецкий предложил командованию построить подводную лодку, проект которой он начал разрабатывать еще в 1876 г. Не получив никакой материальной поддержки, Джевецкий построил подводную лодку на свои 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 продува-
работавший тогда на Невском заводе, где производилось изготовление деталей лодок. П. А. Титов улучшил и по-своему организовал заготовку деталей корпуса: согласовав пазы, сделал накрой для последующего соединения при сборке и по точному шаблону заранее прокалывал 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 имела длину 6 м. Ее экипаж, состоявший из четырех человек, помещался в середине лодки на скамейке (двое лицом к носу, а двое-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 ее прототипе. Вода принималась в балластную цистерну через приемный клапан, расположенный в нижней ее части. Для всплытия лодки вода удалялась из цистерны через тот же клапан сжатым воздухом.
Горизонтальные рули на лодках 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, вследствии чего нос лодки становился легче и привсплывал; при движении поршня в обратную сторону лодка погружалась на большую глубину.
На лодке второго варианта 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.