Изобретатель
: Дэвид Бушнелл
Страна
: США
Время изобретения
: 1776 г.
Создание подводной лодки - замечательное достижение человеческого разума и значительное событие в истории военной техники. Подводный корабль, как известно, обладает способностью действовать скрытно, невидимо, а следовательно, внезапно. Скрытность достигается, прежде всего, способностью погружаться, плавать на определенной глубине, не выдавая своего присутствия, и неожиданно наносить удары противнику.
Как и всякое физическое тело, подводная лодка подчиняется закону Архимеда, который гласит, что на всякое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной телом жидкости.
Можно для упрощения сформулировать этот закон так: «Тело, погруженное в воду, теряет в своем весе столько же, сколько весит вытесненный телом объем воды».
Именно на этом законе основано одно из главных свойств любого корабля - его плавучесть, то есть способность удерживаться на поверхности воды. Это возможно тогда, когда вес воды, вытесненной погруженной в воду частью корпуса, равен весу судна. При таком положении обладает положительной плавучестью. Если же вес вытесненной воды меньше веса корабля, то корабль будет тонуть. В этом случае считают, что корабль обладает отрицательной плавучестью.
Для подводной лодки плавучесть определяется ее способностью находиться как в подводном, так и в надводном положении. Очевидно, лодка будет находиться на поверхности, если она имеет положительную плавучесть. Получая отрицательную плавучесть, лодка будет погружаться, пока не ляжет на дно.
Чтобы она не стремилась ни всплыть, ни тонуть, необходимо уравнять вес подводной лодки и вес вытесняемого ею объема воды. В этом случае лодка без хода займет в воде неустойчивое безразличное положение и будет «висеть» на любой глубине. Это значит, что лодка получила нулевую плавучесть.
Чтобы подводная лодка могла погружаться, всплывать или держаться под водой, она должна обладать способностью менять свою плавучесть. Это достигается очень простым способом - принятием на лодку водяного балласта: специальные цистерны, устроенные в корпусе лодки, то заполняются забортной водой, то вновь опорожняются. При их полном заполнении лодка обретает нулевую плавучесть. Чтобы подводная лодка всплыла, надо освободить цистерны от воды.
Однако регулировка погружения с помощью цистерн никогда не может быть точной. Маневрирование в вертикальной плоскости достигается при помощи перекладки горизонтальных рулей. Как в воздухе 
способен менять высоту полета при помощи рулей высоты, так и подлодка действует горизонтальными рулями или рулями глубины, не меняя плавучести.
Если передняя кромка пера руля выше задней, набегающий поток воды будет создавать подъемную силу, направленную вверх. И наоборот, если передняя кромка руля ниже задней, встречный поток будет давить на рабочую поверхность пера сверху вниз. Изменение направления движения подлодки в горизонтальном положении производится у подлодок, как и у надводных кораблей, изменением угла поворота вертикального руля.
Первой подводной лодкой, получившей практическое применение, была «Тартю» («Черепаха») французского изобретателя Дэвида Бушнелла, построенная в 1776 году в США. Несмотря на свою примитивность, она имела уже все элементы настоящей подводной лодки. Яйцеобразный корпус диаметром около 2,5 м был изготовлен из меди, а в нижней части покрыт слоем свинца. Экипаж лодки состоял из одного человека.
Погружение достигалось путем наполнения балластной водой специального бака, находившегося в самом низу. Погружение регулировалось при помощи вертикального винта. Всплытие осуществлялось путем откачки балластной воды двумя насосами, которые также приводились в действие вручную.
Движение по горизонтальной линии происходило при помощи горизонтального винта. Для изменения направления имелся руль, расположенный позади места человека. Вооружение этого судна, предназначенного для военных целей, состояло из мины весом в 70 кг, помещавшейся в особом ящике под рулем.
В момент атаки «Тортю», погрузившись, старалась подойти под киль вражеского корабля. Там мина 
освобождалась из ящика и, поскольку ей была придана некоторая плавучесть, всплывала, ударялась о киль судна и взрывалась. Такова была в общих чертах первая подводная лодка, создатель которой получил в США почетное имя «отца подводной лодки».
Лодка Бушнелла прославилась после удачной атаки, проведенной ею против английского 50-пушечного фрегата «Орел» в августе 1776 года во время войны США за независимость. В общем, это было неплохое начало истории подводного флота. Следующие ее страницы были связаны уже с Европой.
В 1800 году американец Роберт Фултон построил во Франции подводную лодку «Наутилус». Она имела обтекаемую сигарообразную форму при длине 6,5 м и диаметре 2 м. В остальном «Наутилус» по своей конструкции очень напоминал «Тартю».
Погружение достигалось путем наполнения балластной камеры, находившейся в нижней части корабля. Источником движения в погруженном состоянии была сила команды, состоявшей из трех человек. Вращение рукоятки передавалось на двухлопастный винт, который и обеспечивал лодке поступательное движение.
Для движения на поверхности использовался , крепившийся на складной мачте. Скорость хода на поверхности составляла 5-7 км/ч, а в погруженном состоянии около 2,5 км/ч. Вместо вертикального винта Бушнелла Фултон впервые применил два горизонтальных руля, расположенных сзади корпуса, как и на современных подводных лодках. На борту «Наутилуса» имелся баллон со сжатым воздухом, позволявший находиться под водой в течение нескольких часов.
После нескольких предварительных испытаний судно Фултона спустилось по Сене до Гавра, где состоялся его 
первый выход в море. Испытания прошли удовлетворительно: в течение 5 часов лодка со всем экипажем находилась под водой на глубине 7 м. Неплохими были и другие показатели - расстояние в 450 м лодка преодолела под водой за 7 минут.
В августе 1801 года Фултон продемонстрировал боевые возможности своего судна. Для этой цели на рейд был выведен старый бриг. «Наутилус» приблизился к нему под водой и взорвал при помощи мины. Впрочем, дальнейшая судьба «Наутилуса» не оправдала надежд, которые возлагались на него изобретателем. Во время перехода из Гавра в Шербур он был настигнут штормом и затонул. Все попытки Фултона построить новую подводную лодку (он предлагал свой проект не только французам, но и их врагам англичанам) не увенчались успехом.
Новый этап в развитии подводного корабля представляла собой подлодка «Подводник» Буржуа и Брюна, построенная в 1860 году. Своими размерами она значительно превосходила все подводные корабли, строившиеся до этого: длина 42,5 м, ширина - 6 м, высота - 3 м, водоизмещение - 420 т. На этой лодке впервые был установлен мотор, работающий на сжатом воздухе, что позволяло ей в момент атаки развивать скорость около 9 км/ч на поверхности и 7 км/ч под водой.
К другим особенностям этого корабля надо отнести его вооружение, более серьезное и практичное, чем у его предшественников. У «Подводника» мина укреплялась на конце стержня длиной в 10 м на носу корабля. Это давало серьезные преимущества, так как позволяло атаковать противника на ходу, что было совершенно невозможно для прежних лодок.
Во-первых, подводному кораблю ввиду его невысокой скорости было трудно подойти под днище атакуемого корабля, а во-вторых, если бы это и удалось сделать, то за то время, которое необходимо для всплытия пущенной мины, противник успел бы уйти. «Подводник» имел возможность, идя наперерез двигавшемуся кораблю, ударить его в борт миной, подвешенной на конце стержня. От удара мина должна была взорваться.
Однако сам «Подводник», находившийся на безопасном расстоянии 10 м, не должен был пострадать. Для 
погружения своего корабля Буржуа и Брюн применили комбинацию из нескольких способов. Подлодка имела цистерны для балластной воды, вертикальный винт и два горизонтальных руля. На «Подводнике» также впервые была предусмотрена продувка цистерн сжатым воздухом, что значительно уменьшало время всплытия.
Впервые подлодки получили применение во время гражданской войны в США 1861-1865 годов. В это время на вооружении у южан находилось несколько подводных лодок «Давид». Эти лодки, правда, не погружались совершенно под воду - часть рубки выступала над поверхностью моря, но все же, они могли скрытно подкрадываться к кораблям северян.
Длина «Давида» составляла 20 м, ширина - 3 м. Лодка была оснащена паровым двигателем и рулем погружения, расположенным в передней части корпуса. В феврале 1864 года одна из таких подводных лодок под командованием лейтенанта Диксона пустила на дно корвет северян «Гузатаник», ударив его в борт своей миной. «Гузатаник» стал первой в истории жертвой подводной войны, а подводные лодки перестали после этого быть объектом чистого изобретательства и завоевали себе право на существование наравне с другими военными кораблями.
Следующим шагом в истории подводного кораблестроения стали лодки русского изобретателя Джевецкого. 
Первая модель, созданная им в 1879 году, имела педальный двигатель. Экипаж из четырех человек приводил во вращение винт. От ножного привода работали также водяной и пневматический насосы. Первый из них служил для очищения воздуха внутри судна. С его помощью воздух прогонялся через баллон с едким натрием, поглощавшим углекислый газ. Недостающее количество кислорода пополнялось из запасного баллона. С помощью водяного насоса откачивалась вода из балластных цистерн. Длина лодки была 4 м, ширина - 1, 5 м.
Лодка была снабжена перископом - устройством для наблюдения за поверхностью из подводного положения. Перископ простейшей конструкции представляет собой трубу, верхний конец которой выдвигался над поверхностью воды, а нижний находился внутри лодки. В трубе устанавливались два наклонных : одно у верхнего конца трубки, другое - у нижнего. Лучи света, отражаясь сначала от верхнего зеркала, попадали затем на нижнее и отражались от него в направление к глазу наблюдателя.
Вооружение лодки состояло из мины с особыми резиновыми присосками и запалом, воспламенявшимся током от гальванической батареи (мину прикрепляли к днищу стоявшего корабля; затем лодка отплывала, разматывая провод, на безопасное расстояние; в нужный момент цепь замыкалась, и происходил взрыв).
На испытаниях лодка показала прекрасную маневренность. Она была первой серийной лодкой, взятой на вооружение русской армией (всего было изготовлено 50 таких лодок). В 1884 году Джевецкий впервые снабдил свою лодку электродвигателем, приводимым в действие от , который обеспечивал лодке движение в течение 10 часов со скоростью около 7 км/ч. Это было важное нововведение.
В том же году швед Норденфельд поставил на свою подлодку паровую машину. Перед погружением два котла наполнялись паром под высоким давлением, что позволяло подводному судну плыть четыре часа под водой со 
скоростью 7,5 км/ч. Норденфельд также впервые установил на свою лодку торпеды. Торпеда (самодвижущаяся мина) представляла собой подводную лодку в миниатюре.
Первая самодвижущаяся мина была создана английским инженером Уайтхедом и его сотрудником австрийцем Люппи. Первые испытания прошли в городе Фиуме в 1864 году. Тогда мина прошла 650 м со скоростью 13 км/ч. Движение осуществлялось за счет пневматического двигателя, к которому поступал сжатый воздух из баллона. В дальнейшем, вплоть до Первой мировой войны конструкция торпед не претерпела больших изменений. Они имели сигарообразную форму. В передней части размещались детонатор и заряд. Далее - резервуар со сжатым воздухом, регулятор, двигатель, винт и руль.
Вооруженная торпедами подлодка сделалась исключительно грозным противником для всех надводных судов. Стрельба торпедами происходила с помощью торпедных аппаратов. Торпеда по рельсам подавалась к люку. 
Люк открывался, и торпеда закладывалась внутрь аппарата. После этого открывался наружный люк, и аппарат заполнялся водой. Сжатый воздух подавался из баллона через соединение в ствол аппарата. Затем торпеда с работающим мотором, винтами и рулями выпускалась наружу. Внешний люк закрывался, и вода из него уходила по трубке.
В последующие годы подводные лодки стали снабжаться бензиновыми двигателями внутреннего сгорания для плавания в надводном положении и электродвигателями (с питанием от аккумулятора) для перемещения под водой. Подводные суда быстро совершенствовались. Они могли стремительно всплывать и исчезать под водой.
Это достигалось за счет продуманной конструкции балластных цистерн, которые разделялись теперь по своему назначению на два основных вида: цистерны главного балласта и цистерны вспомогательного балласта. Первые цистерны предназначались для поглощения плавучести подводного корабля при переходе его из надводного положения в подводное (они делились на носовую, кормовую и среднюю).
К цистернам вспомогательного балласта относились расположенные в противоположных оконечностях 
корпуса дифферентные цистерны (носовая и кормовая), уравнительная цистерна и цистерна быстрого погружения. Назначение у каждой из них было особое. С заполнением цистерны быстрого погружения подводная лодка обретала отрицательную плавучесть и стремительно уходила под воду.
Дифферентные цистерны служили для выравнивания дифферента, то есть угла наклона корпуса подводного корабля и приведения его на «ровный киль». С их помощью можно было уравновесить нос и корму подлодки, так что корпус ее занимал строго горизонтальное положение. Такой подводный корабль мог легко управляться в подводном положении.
Важным событием для подводных кораблей стало изобретение судового дизеля. Дело в том, что плавать под водой с бензиновым мотором было очень опасно. Несмотря на все меры предосторожности, летучие пары бензина скапливались внутри лодки и могли воспламениться от малейшей искры. Вследствие этого довольно часто происходили взрывы, сопровождавшиеся человеческими жертвами.
Первая в мире дизельная подводная лодка «Минога» была построена в России. Спроектировал ее Иван Бубнов - главный конструктор на балтийском судостроительном заводе. Проект дизельной лодки был разработан Бубновым в начале 1905 года. В следующем году приступили к строительству. Два дизеля для «Миноги» изготовили на заводе Нобеля в Петербурге.
Строительство «Миноги» сопровождалось несколькими диверсионными актами (в марте 1908 г. случился пожар в аккумуляторном отсеке, в октябре 1909 года кто-то подсыпал наждак в подшипники главных двигателей). Однако найти виновных в этих преступлениях не удалось. Спуск на воду состоялся в 1908 году.
Энергетическая установка «Миноги» состояла из двух дизелей, электродвигателя и аккумуляторной батареи. Дизели и электродвигатель были установлены в одну линию и работали на один гребной винт. Все моторы соединялись с гребным валом с помощью разобщительных муфт, так что по желанию капитана вал мог быть подключен к одному-двум дизелям или электромотору.
Один из дизелей мог соединяться с электродвигателем и приводить его во вращение. В этом случае электродвигатель работал как генератор и заряжал аккумуляторы. Батарея состояла из двух групп по 33 аккумулятора в каждой с коридором между ними для технического обслуживания. Длина «Миноги» - 32 м. Скорость в надводном положении - около 20 км/ч, под водой - 8,5 км/ч. Вооружение - два носовых торпедных аппарата.
Возможности лодки, способной погружаться и курсировать под поверхностью воды, минуя засады из вражеских кораблей и всяческие системы обнаружения, владели умами военачальников мира ещё с глубокой древности. Согласно одной легенде, ещё Александр Македонский лично залез в примитивную форму судна, способного погружаться в воду, чтобы произвести подводную разведку.
Одна из первых идей подводной лодки была придумана англичанином по имени Уильям Боурн (William Bourne) в 1578 году, но только в 1620 году нидерландский изобретатель Корнелиус Дреббель (Cornelius Drebbel), в конце концов, реализовал этот план. Субмарина Дреббеля, построенная из дерева и приводимая в движение с помощью вёсел, могла находиться под водой в течение нескольких часов.
Воздух команде, находящейся под водой в лодке, поступал по трубкам, которые крепились к буям. Когда он продемонстрировал возможности субмарины, проплыв по Темзе, оставаясь при этом под водой, как ходили слухи, в течение 3 часов, тысячи лондонцев, собравшихся на обоих берегах реки, чтобы увидеть этот героический трюк, были убеждены, что люди погибли.
Точная копия подводной лодки Ефима Никонова - как считают, первой построенной военной - стоит в Сестрорецке, недалеко от Санкт-Петербурга, на берегу Невы.
Нидерландский поэт и композитор Константейн Хёйгенс (Constantijn Huygens), наблюдавший за этими испытаниями, позже написал, как это "смелое изобретение" может быть использовано в военное время, атакуя и затапливая вражеские корабли, при этом находясь в очевидной безопасности на якоре. Как и Хёйгенс, многие другие также признали военный потенциал субмарины, хотя прошло ещё сто лет, прежде чем была построена первая военная подводная лодка.
В 1718 году русский плотник по имени Ефим Никонов написал Петру Первому письмо, в котором утверждал, что он может построить "потаённое судно", которое может плавать под водой и уничтожать все вражеские корабли с пушками. Любознательный и заинтересованный Пётр I пригласил Никонова в Санкт-Петербург и попросил его приступить к строительству.
Никонов закончил строительство модели в 1721 году и провёл испытания в присутствии царя, который был настолько доволен результатами, что приказал Никонову построить полноразмерный секретный военный корабль.
Подводная лодка Никонова была построена из дерева и сделана в форме бочки. Она была вооружена "огненными трубами", оружием, похожим на огнемёты. Подводная лодка должна была приблизиться к вражескому судну, вытянуть концы "труб" из воды и взорвать вражеский корабль горючей смесью. Кроме того, он разработал воздушный шлюз, чтобы акванавты могли выбраться из подводной лодки и разрушить трюм корабля.
Первое испытание подводной лодки было проведено весной 1724 года. Оно оказалось провальным. Подводная лодка затонула, ударилась о дно, и у неё сломался трюм. Сам Никонов вместе с четырьмя членами экипажа находился внутри судна. Им удалось спастись только благодаря чуду.
Пётр I подбодрил Никонова, напутствовав его улучшить дизайн лодки. Но неудачи продолжали преследовать Никонова, особенно после смерти своего покровителя, царя Петра. Весной 1725 года второе испытание "потаённого судна" закончилось неудачей, как и третье в 1727 году. В конце концов, терпение Адмиралтейской коллегии Российского императорского флота лопнуло. Никонова разжаловали до рядового плотника и отправили работать на Астраханскую верфь на Волге.
Первое успешное применение военной подводной лодки в условиях реальных боевых действий произошло во время войны за независимость США в 1775 году. Подлодка под названием "Черепаха" была спроектирована американским изобретателем Дэвидом Бушнеллом (David Bushnell). Это было устройство яйцевидной формы с ручным управлением, которое могло вместить в себя одного человека, и это была первая подводная лодка, способная к независимому подводному управлению и передвижению.
"Черепаха" погружалась, позволяя воде заполнять резервуар на дне судна, и всплывала благодаря ручному насосу, выкачивавшему из него воду. Благодаря винтам, которые приводились в движение мускульной силой, подводная лодка передвигалась по вертикали и горизонтали с максимальной скоростью 4,8 км/час. Запаса воздуха в субмарине хватало примерно на 30 минут работы.
Во время войны за независимость США "Черепаха" под управлением сержанта Эзры Ли (Ezra Lee) попыталась, но не смогла прикрепить заряд к корпусу британского военного корабля HMS Eagle. Согласно сообщениям о нападении, Ли обнаружили прежде, чем он успел выполнить задание, заставив его покинуть подводную лодку. Однако единственные записи, задокументировавшие атаку, были американскими. У британцев не было никаких докладов об атаке во время войны, что вызвало у некоторых историков сомнения в подлинности этой истории. Некоторые полагают, что вся история вокруг "Черепахи" была сфабрикована для дезинформации и пропаганды, повышающей боевой дух.
Точные копии "Черепахи" сейчас выставлены в нескольких музеях США, а также в Музее подводных лодок Королевского военно-морского флота (Royal Navy Submarine Museum) в Госпорте (Gosport), Англия.
Полноразмерный макет "Черепахи" Бушнелла в Музее и библиотеке подводного флота ВМС США (U.S. Navy Submarine Force Museum and Library) в Гротоне (Groton), штат Коннектикут, США.
Первая подводная лодка на плаву Первая русская подводная лодка появилась еще при Петре I в начале 18-го века. Проектировщиком подлодки был крестьянин Ефим Прокопьевич Никонов из села Покровское, работавший на верфи. В 1718 году он писал Петру I, что может соорудить “потаенное судно”, которое будет ходить под водой и заплывать под самое дно к вражеским кораблям, а там уже можно разбивать дно корабля снарядом.
Копия подлодки Никонова в Сестрорецке возле собора Петра и Павла Петру предложение понравилось и он приказал немедленно приступить к работе, а самого Никонова повысить до “мастера потаенным судов”. И Никонов приступил. Так как до наших дней не дошли ни чертежи, ни описание приходится по маленьким крупицам собирать информацию о строении подлодки. Сохранились данные, что для постройки судна были привлечены бочары, отсюда следует, что форма лодки была скорее всего бочкообразной. И есть свидетельства о выдаче “пятнадцати железных полос шириной в два дюйма и две четверти”, скорее всего для изготовления обручей стягивающих бочкообразную лодку. Во всем строительстве подлодки использовалось дерево, железо, кожа. Размеры лодки были шесть метров длинной и два шириной.
Примерный рисунок работы над подлодкой Система погружения представляла собой несколько оловянных пластин с множеством капиллярных отверстий, которые монтировались в днище корабля. При всплытии вода, принятая в специальную цистерну через отверстия в пластинах, удалялась за борт с помощью поршневой помпы. Подлодка работала на весельной тяге и весь экипаж состоял из четырех человек, сам Никонов был командиром пробных погружений и руководил всем процессом.
Подлодка Никонова во время погружения Изначально предполагалось вооружить лодку орудиями, но в процессе постройки планы изменились и Никонов решил соорудить шлюзовую камеру через которую из находящейся под водой подлодки мог выйти водолаз и нанести повреждения вражескому кораблю. Для водолаза конструктор изобрел скафандр с герметичным шлемом и грузами на спине. О истории водолазных костюмов написано Но позднее Никонов все таки вооружил лодку “огненными медными трубами”, к сожалению сведения о принципе их работы до нас не дошли.
Рисунок «Петр на первом испытании подлодки» Наконец конструктор добрался до тестирования своего детища. Осенью 1724 года недалеко от Петербурга, на озере Разлив в присутствии самого Петра I состоялись первые испытания “потаенного судна”. Подлодка под командованием Никонова опустилась под воду на несколько метров, но из-за неправильных расчетов глубины, стукнулась днищем о камни на дне и треснула. Судно подняли и Петр приободряя изобретателя велел укрепить корпус лодки железными обручами, а чиновникам велел, чтобы “никто конфуз в вину не ставил” по отношении к Никонову. Весной 1725 года, после ремонта судна, конструктор снова попытался испытать его в воде, но обнаружилась течь и погружение отменилось.
Схема судна 1 - проницаемая часть корпуса со шпагатами
2 - рабочий отсек
3 - шлюзовой отсек
4 - прочная надстройка
5 - входной люк
6 - люк входа в шлюзовой отсек
7 - люк выхода в море
8 - цистерна главного балласта с доской равномерного ее заполнения
9 - арматура заполнения и вентиляция ЦГБ
10 - помпа осушения ЦГБ
11 - твердый балласт
12-14 - клапаны заполнения и осушения шлюзового отсека
15 - вёсла
16 - смотровые окна
17 - руль
18 - ракеты
После смерти Петра I подлодкой Никонова перестали интересоваться, на его требования предоставить рабочую силу и материалы не реагировали или умышленно задерживали ответ. В конце концов коллегия Адмиралтейства свернула работы по подлодке, а изобретателя обвинила в “недействительных строениях” и разжаловала его из мастера в работники. А в 1728 году сослали его в отдаленное Астраханское адмиралтейство. На этом история первого подводного судна заканчивается, но не все так грустно. Есть данные, что сам Никонов, уже после смерти Петра, без финансовой поддержки государства, на одном своем энтузиазме совершил несколько удачных погружении на своем “потаенным судне”.
Вид снаружи на весло 
Внутренняя обстановка подлодки В наши дни, недалеко от того места где было первое погружение подлодки Никонова, в Сестрорецке возле собора Петра и Павла стоит копия “потаенного судна”. Создана она по очень скудной, но дошедшей до нашего времени информации.
Человек издревле мечтал покорить воздух и море. По волнам поверхности вод люди плавали с глубокой древности: викинги, флот Гомера, финикийцы, полинезийцы, аборигены острова Пасха. По мнению современных ученых, последние осуществляли экспедиции, не превзойдённые по длине и продолжительности через почти тысячу лет.
Море покорялось человеку, а подводный океан ждал. Но для появления подводных лодок нужен был определенный уровень развития человечества.
Античные авторы говорят о подводных работах, как о чем-то само собой разумеющемся. Об этом свидетельствует знаменитое сообщение Аристотеля о… слоне! Слон, оказывается, представлял для древнего европейского естествоиспытателя куда большую диковину, чем подводник!
Риторика требовала «описывать непонятное через знакомое», и Аристотель дает объяснения хоботу неведомого слона через терминологию подводников: «слон переходит реку под водой благодаря задранному над поверхностью хоботу, через который, как к водолазу, поступает воздух».
Это означает, что подводные работы являлись для древних чем-то обыденным. Они были менее удивительными, чем слон. Вероятно, многие документы утеряны, иначе исследователям пришлось меньше ломать голову, например, над тем, что за «спецназ» смог во время войны Афин с Сиракузами (еще до Архимеда) перепилить «противокорабельное» подводное ограждение из толстых бревен.
Пилить под поверхностью моря ─ не раковины с жемчугом поднимать, труд тяжелый, без подачи воздуха не обойтись.
Сохранились данные о гигантской перевернутой коробке из стекла, в которой Александр Македонский исследовал дно. Этот «проект» можно считать прообразом батискафа или подлодки античности.
В записях об этом факте есть упоминания, что колокол Македонского освещался изнутри. Электричества не знали, освещать могли только факелами, масляными лампами или свечами. Значит, Великий Александр сам себе злобно сократил время пребывания на дне ради «понтов», не учтя того, что реакция горения уменьшит запасы кислорода.
Существует туманное свидетельство о недошедшем до нас эпосе 1190 года «Салман и Моролф», в котором главный герой перемещался под водой в подлодке из драккара с плотно закрытой водонепроницаемой кожей палубой. Но первые достоверные сведения о продолжении штурма человеком подводного мира относятся к началу XVI века.
Гениальность и покровительство Римских Пап (особенно Борджиа) позволили Леонардо да Винчи изобретать новое и усовершенствовать старое.
Механизмы, схемы которых он находил в папских архивах, возможно, не были воплощены, но давали полет творческой мысли гению. Первый достоверный чертеж подлодки на мускульной тяге принадлежит именно великому Леонардо.
После него, история развития штурма глубин человеком ускоряется:
Его изобретение позже было усовершенствованно системой насосов. Появление относительно автономной боевой подводной лодки, казалось, вот-вот состоится.
Но прошло полтора столетия, полных неудач (несостоявшийся проект Никонова в 1720) и трагедий (утонувшая с изобретателем субмарина англичанина Дэя в 1770), прежде чем очередная война вновь подтолкнула человеческую мысль к созданию подводных лодок.
1776 год: американец Дэвид Бушнелл изобрел свою знаменитую подлодку «Черепаха», а его компаньон Эзра Ли предпринял первую в мире попытку подводной минной атаки на вражеский (английский) флот в гавани Нью-Йорка. С боевой задачей субмарине справиться не удалось, но именно в «Черепахе» оказались заложены основные технологические заделы, которые развивались в конструкциях будущего:
Кроме изобретения субмарины, Бушнелл сделал и другое открытие: доказал, что порох способен взрываться даже под водой. Из-за слабости порохового заряда ─ для настоящих мин требовалась взрывчатка мощнее, ─ первая «минная война» закончилась поражением подлодок.
После потери первой субмарины, подводные атаки людей упрямца Бушнелла (сам конструктор не рисковал) продолжались до 1778 года. Мины с первой подлодки ничего не могли сделать с медной обшивкой деревянных судов, плохо было и с точностью. В итоге «Черепахе» удалось случайно (вместо фрегата) потопить баржу.
Сразу после Бушнелла во Франции проектируется подводная лодка с резервуарами для воздуха с двумя движущими винтами (для движения по горизонтали и вертикали).
Впервые предусматривалось наличие на борту запаса воздуха. Современниками конструкция была оценена как «слишком сложная» (хотя винты вращались мускульной силой экипажа) и проект не состоялся.
Хронологически, первая боевая подлодка ─ «Черепаха», а по реальному результату ─ «Аллигатор» лейтенанта конфедератов Диксона конструкции Х. Ханли.
С началом первой Мировой субмарины становятся грозным оружием воюющих сторон. Особо бурное развитие подводный флот получил во время II Мировой и в разгар Холодной.
При появлении атомных реакторов автономность подводных лодок возрастает многократно. В одной из песен В. Высоцкого есть слова: «мы можем по году плевать на погоду». В том смысле, что субмарина может год не всплывать на поверхность. Возрастает и мощность вооружения, превращая подлодки в могучий инструмент ядерного апокалипсиса.
Со времен Фултона корпуса подлодок строят цельнометаллическими. Сегодня субмарины проектируются обычно с двойным корпусом. Интересный факт: самые современные американские однокорпусные подлодки «X-Craft» эксплуатируют конструкторские идеи еще С. Джевецкого. Но большинство субмарин имеет два корпуса:
На изготовление прочного корпуса во всех странах идёт легированная сталь. В Советском Союзе эти корпуса делались из титана. Этот металл, помимо повышенной (по сравнению со сталью) прочностью, обладал большей магнитной проницаемостью. Титановые субмарины сложней обнаружить одним из основных видов поиска: магнитометрическим. Титановые АПЛ ставили рекорды по глубине погружения.
К сожалению, выяснилось, что титан теряет прочность при горячей сварке. На время проект титановых корпусов для АПЛ был отложен.
При Ельцине петербургский ВНИИЭСО (под минимальным руководством киевского Института Сварки Паттона) закончил работу своими силами в лаборатории С. Картавого и Д. Кулагина, исключительно на голом энтузиазме (в 1992-1997 годах ВНИИЭСО выживал без финансирования) создал прибор для холодной сварки титановых плит.
К несчастью, по моде времени, изобретение было выкуплено торговой фирмой-спонсором, не дававшей учёным умереть от голода. Судьба прибора сегодня авторам статьи неизвестна, хотя лаборатория С. Картавого продолжает работы.
На однокорпусной субмарине прочным корпусом укрыто всё, кроме надстройки и ограждения рубки, даже балластные цистерны.
В двухкорпусных АПЛ часть цистерн с балластом ранее размещалась между прочным и лёгким корпусами, но из-за ряда катастроф ЦГБ (цистерны главного балласта) теперь полностью защищены твердым корпусом.
Существуют многокорпусные типы ПЛ: голландский «Дольфейн» имеет три, а советско-российский «проект 941» ─ два прочных корпуса.
Кроме титана и легированной стали, перспективными материалами корпусов ─ особенно для малых подлодок ─ являются композитные материалы:
Сверхмалые подводные суда с современными двигателями, корпусами из композитов являются stealth-субмаринами, так как обнаружение их акустическим или магнитометрическим способом сильно затруднено.
При словах «современная подлодка» чаще представляется могучая АПЛ с ядерным реактором. На практике, наибольшее число субмарин относится к дизельным.
Ядерный реактор и дизель для подлодки имеют свои недостатки.
Им требуется довольно много места, что для субмарины критично. Дизельная подводная лодка должна ежесуточно всплывать, обычно это происходит ночью, для скрытности. К дизелю присоединен генератор, который пополняет электроэнергией разряженные за дневной переход аккумуляторы.
Ядерный реактор нагревает воду, вода превращается в пар, который поступает на парогенератор. Он уже вращает водометный движитель или винт, а так же электрогенератор для обеспечения энергией лодки. Но тепловой след при этом огромный. Поэтому субмарину современным тепловизорам легко обнаружить, особенно на небольших глубинах.
Поэтому будущее за развитием ПЛ с новейшими «альтернативными» типами двигателей. Они не такие шумные, как дизельные, занимают меньше места на субмарине. Двигателем Стирлинга, например, оснащены новейшие подлодки Швеции с Японией (тип «Готланд», тип «Сорю»), а водородным двигателем ─ почти все АПЛ Германии (тип U-212). Именно подводными судами этого типа сейчас вооружаются Израиль, Корея, Италия.
Интересны американские разработки твердооксидных двигателей для ПЛ, начавшиеся в 2006 году.
Японцы тоже экспериментируют с новыми типами энергии для двигателей подводных судов.
Вторым по значимости после энергетической установки на подлодке является сжатый воздух. Им продуваются цистерны с балластной водой, выстреливаются торпеды. Именно запасы воздуха на субмарине ограничивают время движения в подводном положении.
На субмаринах воздух содержится в трех системах:
Пока подводные суда не способны существовать без запасов воздуха, сжатого под высоким давлением. На современных субмаринах существуют системы получения воздуха из морской воды, но они не настолько совершенны, чтобы полностью заменить запасы ВВД. Запасы можно пополнять при всплытии, но тогда нарушается режим скрытности подлодки.
Поэтому ведётся жесткий контроль запасов ВВД на борту субмарины, рационирования и циркуляции воздуха. Баланс кислорода внутри лодки восстанавливается специальными устройствами. Подсчитано, что в конце похода современной АПЛ, подводники дышат воздухом, восстановленным более 150 раз. Системе регенерации воздуха на субмаринах уделяется особое внимание, технологии там почти космические.
Начиная с «Черепахи» (при неизбежных отклонениях конструкторской мысли в ту или иную сторону), погружение и всплытие подлодок производится при помощи цистерн с балластом. ЦГБ размещаются на корме, носу и посередине подлодки. Дополнительные цистерны размещают в лёгком корпусе и используются, как правило, для устранения дифферента и крена судна.
При погружении подлодки балластом (забортной водой) заполняются сначала концевые цистерны, затем, после проверки на герметичность, цистерны средней группы.
При всплытии расположенные посередине корпуса ЦГБ продуваются сжатым воздухом из систем ВВД первыми. Плавучесть повышается и лодка всплывает.
Помимо систем ЦГБ подлодке помогают сохранять устойчивость:
Несмотря на эту сложную систему дифферентных систем, даже современная АПЛ может повести себя после залпа непредсказуемо.
Способность субмарины выполнить боевой приказ скрытно от сил противолодочной обороны врага является её главным оружием. Несмотря на новые типы корпусов, новые двигатели главными способами обнаружения противника остаются:
На большинстве современных боевых ПЛ работают как акустический, так и магнитометрические посты.
В боевых условиях магнитометры устанавливаются на самолётах или противолодочных вертолётах.
Главным достоинством магнитометрического метода являются его простота и незаметность: как и пассивное гидроакустическое наблюдение, такой пост практически невозможно обнаружить.
Для современных подлодок основными боевыми задачами являются:
Но скрытность, малозаметность для всех систем обнаружения ─ остаются важнейшим оружием субмарин.
Древнейшим и изначальным оружием субмарин были мины и торпеды. Затем к ним добавились ракеты. Типы вооружения новейших подлодок разделяются на:
Военные доктрины ряда стран делали упор на развитие флота многоцелевых подлодок (ПЛАТ), но сегодняшняя военная мысль считает, что необходимо «разделение труда» между различными типами субмарин.
Выше по тексту приведена классификация подводных боевых субмарин по типам вооружения, по количеству корпусов и типу движителя, остается привести современную классификацию подлодок по тоннажу и военному предназначению.
По тоннажу субмарины делятся на:
Отдельным, «высшим классом» подлодки следует считать тип «подводный крейсер», идея которого появилась еще в Германии во время I мировой (U-139). Сущность идеи заключалась в длительном автономном военном походе субмарины.
Первые подводные крейсеры 1917-1918 г.г., вроде почтового подводного судна «Дойчланд» или боевого проекта U-139 (1918) имели дальность хода в 12 с половиной тысяч миль, помимо торпед вооружались артиллерией.
Правда, свой долгий путь субмарина проделывала большей частью в надводном положении.
По классификации российских подводников, ракетные АПЛ (подводные крейсеры) делятся на:
Помимо перечисленного, на подлодках будет лежать ответственность за удар ядерный возмездия.
В 1914 году была построена первая в мире «мирная» подводная лодка ─ германская «Лолиго». Сегодня субмарины на гражданской службе преимущественно используются в целях науки наряду с батискафами. Также они используются в мирных целях в качестве:
В странах, где олигархам нечего стесняться, растёт флот частных подводных судов, а сверхмалые субмарины из композитных материалов частенько используются преступными синдикатами.
Первая подводная лодка была построена в России ещё при Петре I. Ефим Прокопьевич Никонов, работавший плотником на казенной верфи, В 1718 году подал царю Петру I челобитную, в которой утверждал, что
«…сделает он к военному случаю на неприятелей угодное судно, которым на море, в тихое время, будет разбивать корабли, хотя б десять, или двадцать, и для пробы тому судну учинит образец…»
Петр I оценил предложение и приказал, «таясь от чужого глазу», приступить к работе
В 1720-1721 годах по указанию Петра I построил сперва модель, а затем, в 1721-1724 годах и полноразмерное подводное «Потаённое судно», ставшее первой российской подводной лодкой.
Что же собой представляла подводная лодка Никонова? Первая в мире подводная лодка имела деревянный корпус длиной около 6 и шириной около 2 м, обшитый снаружи листами жести. Оригинальная система погружения представляла собой несколько оловянных пластин с множеством капиллярных отверстий, которые монтировались в днищевой части лодки. При всплытии вода, принятая в специальную цистерну через отверстия в пластинах, удалялась за борт с помощью поршневой помпы. Сначала Никонов предполагал вооружить лодку орудиями, но затем решил установить шлюзовую камеру, через которую при нахождении корабля в подводном положении мог выходить водолаз, одетый в скафандр (разработанный самим изобретателем), и с помощью инструментов разрушать днище вражеского корабля. Экипаж — 4 человека. Движитель — две пары вёсел. Вооружение («огненные трубы») — что-то вроде примитивных огнемётов. Балласт принимался через систему оригинальных перфорированных кингстонов, откачивался ручной помпой. Судно было оборудовано шлюзом. Первая русская военная подводная лодка получила имя «Морель».
После смерти Петра I впал в опалу. В 1728 году был разжалован из мастеров в рядового плотника и сослан на Астраханскую верфь.
Современный исследователь, инженер-кораблестроитель Е. Е. Колосов полагает, что судно Никонова «по техническим решениям, заложенным в нем, являлось прообразом современной ПЛ» и что сам Никонов, несмотря на неудачи, «в действии доказал возможность подводного плавания: летом 1721 года Ефим на своем „судне-модели“ все же совершил два успешных погружения и всплытия на Неве»
«Потаённое судно» некоторое время хранилось на Галерном Дворе, пока не разрушилось от ветхости. Там, где в 1721-м году испытывали первую российскую подводную лодку, сегодня стоит камень с памятной доской и макетом (живописным, но, на мой взгляд, абсолютно неудачным) того самого «образца», за который Ефим Прокопьевич Никонов некогда ручался жизнью.
