Саймон Лейк, последователь Жюль Верна - 4

ЧАСТЬ I. ПОИСК СВОЕГО ПУТИ

Глава 3. Проект на конкурс 1893 г.  

В 1885—86 гг. в США, России, Франции, Великобритании были построены экспериментальные подводные лодки с электрическими двигателями, работавшими от аккумуляторных батарей. В 1886 г. такую же лодку («Пераль») начали строить испанцы. Между тем, отношения США с Испанией постепенно ухудшались и в 1895 г. привели к войне за обладание Кубой, Пуэрто-Рико и Филиппинами.  
Депутаты Конгресса США, обеспокоенные появлением нового оружия морской войны, ассигновали 2 миллиона долларов (огромную сумму в то время) на создание боеспособного подводного судна. Проект следовало выбрать посредством конкурса, открытого для всех изобретателей.  
В 1887 г. Департамент флота США объявил такой конкурс. Требования к проектам субмарин выглядели следующим образом:

– Водоизмещение: не более 200 тонн;
– Мощность механизмов: желательно, чтобы она была не менее 1000 лошадиных сил;
– Температура воздуха внутри лодки не более 100 градусов по Фаренгейту (37,5 по Цельсию);    
– Скорость: 15 узлов на поверхности воды в течение 30 часов, 8 узлов под водой на протяжении двух часов;  
– Маневренность: диаметр циркуляции не должен превышать длину корпуса, умноженную на 4;  
– Остойчивость: гарантированное сохранение нулевой положительной плавучести на поверхности воды и нулевой – под водой;
– Прочность: выдерживать давление воды на глубине до 150 футов (45,7 м);
– Аппарат регенерации воздуха: должен сохранять атмосферу внутри лодки пригодной для дыхания не менее 12 часов;    
– Вооружение: две торпеды Уайтхеда калибра 14 дюймов (356 мм) со 100-фунтовым (45,4 кг) зарядом взрывчатки;
– В распоряжении командира надёжный компас, средства наблюдения и прицеливания.

Эти условия морское ведомство США сформулировало, основываясь на громкой (но лживой!) рекламе паровой лодки «Nordenfeldt-3», спущенной на воду в Барроу (Великобритания) в марте 1887 г.
Не удивительно, что проекты прислали всего лишь 4 человека: Джон Холланд (John Holland) из Нью-Йорка, Джордж Бейкер (George Baker) из Чикаго, Торстен Норденфельт (Thorsten Nordenfeldt) из Лондона и Джозия Так (Josiah Tuck) из Сан-Франциско.    
Конкурс выиграл Д. Холланд, представивший проект подводной лодки с двумя двигателями: паровым для движения на поверхности воды, и электрическим для подводного хода. Проект известен под названием «Ныряльщик» («Plunger-I»).  
Лодку должна была строить верфь Крампа в Филадельфии (Cramps Shipyard), которой передали эскизный проект для разработки рабочих чертежей и спецификаций. Однако глава компании Чарльз Крамп заявил, что не гарантирует соответствие субмарины условиям правительственного контракта, так как необходимые для этого технологии просто не существуют.
Поэтому проект отозвали и в октябре 1888 г. Департамент флота объявил новый конкурс. Его снова выиграл Д. Холланд (проект «Plunger-II»), а второе место занял проект Джорджа Бейкера.   


Проектные характеристики этих субмарин были следующие:

Холланд: водоизмещение 140/168 тонн; размерения 25,9 х 3,66 м (85 х 12 футов); глубина погружения – рабочая 25 м, предельная 45 м; 5 водотрубных нефтяных паровых котлов; 2 паровые машины «компаунд» с тройным расширением пара в цилиндрах по 625 л.с. каждая; 2 электромотора по 100 л.с.
Вооружение: три трубных аппарата для пуска торпед сжатым воздухом (два в носу, один в корме); две пневматические пушки Залинского для стрельбы динамитными снарядами (одна направлена прямо вперёд, другая назад); две 47-мм револьверные пушки Гочкиса.
Скорость полного хода на поверхности воды 15 узлов, в позиционном положении (когда из воды выступают только надстройка высотой 122 см и дымовая труба) – 13,5 узлов; под водой – до 8 узлов. Дальность плавания на поверхности экономическим ходом 8 узлов – 1000 миль, полным – 180 миль. Дальность плавания под водой на 8 узлах – 48 миль за 6 часов.
Бейкер: надводное водоизмещение 20 т; размерения 11 х 2,74 х 4,27 м (36 х 9 х 14 футов); глубина погружения до 45 м; водотрубный нефтяной паровой котёл; паровая машина 60 л.с.; электромотор 50 л.с. Паровая машина может работать как электрогенератор для зарядки батарей. Скорость на поверхности – до 12 узлов, под водой – 3 часа хода на 9 узлах, или 7 часов на 5 узлах. Вооружение: один трубный аппарат с торпедой в носовой части и к нему две запасные торпеды.
Здесь надо сказать, что проектные характеристики обеих субмарин были значительно завышены. Это показали испытания.
Бейкер построил в 1891 г. спроектированную им лодку за свой счёт. Он надеялся, что проверив её на воде и под водой, флот закажет ему целую серию. Однако в процессе испытаний на озере Эри в 1892 г. она разочаровала не только офицеров флота, приехавших по приглашению Бейкера, но и самого изобретателя.
То же самое относится к лодке Холланда «Plunger-III», построенной в 1896—97 гг. по упрощённому и уменьшенному варианту проекта 1888 года (без динамитных пушек и кормового торпедного аппарата, с одним паровым котлом вместо пяти). Достаточно сказать, что при плавании на поверхности воды температура в ней поднималась до 58 градусов по Цельсию (!), а скорость не достигала даже 11 узлов.



Но я забежал вперёд.

Департамент флота 3 марта 1893 г. в третий раз объявил конкурс на лучший проект подводного миноносца (submarine torpedo boat), сократив в 10 раз сумму, выделенную для постройки прототипа и на премию победителю конкурса.                            
Жена Саймона увидела в газете объявление об этом конкурсе, которое показала мужу. Условия и требования  конкурса в основном повторяли формулировки 1887 года. Но появилось довольно странное  условие: если изобретатель берётся сам построить судно по своему проекту, он должен приложить к заявке чек на сумму, равную 10 % калькуляции.   
Просмотр представленных проектов был назначен на июнь. Саймон собрал папку с чертежами и к указанной дате приехал в Вашингтон, чтобы представить чертежи и сопроводить их устными объяснениями.  
Конкурсная комиссия выделила среди 15 проектов три лучших  — Джона Холланда. Джорджа Бейкера и Саймона Лейка.
К этому времени Холланд (52 года) уже построил и испытал 4 небольшие подводные лодки – в 1878, 1881, 1883, 1885 гг. Длина последней их них была 15,24 м при ширине 2,44 м.
Бейкер (49 лет) в 1892 г. спустил на воду озера Эри лодку с паровой машиной и электромотором.  
Лейк (27 лет) представил свой первый проект. Он верил в успех, хотя был самым молодым среди участников конкурса.
В Вашингтоне его любезно принял секретарь Департамента флота (т.е. военно-морской министр). А перед ним у министра побывали Джордж Бейкер и Джон Холланд. Спустя 45 лет Саймон рассказал своему биографу Г. Кори:  
«Я представил чертежи двухвинтового судна длиной 80 футов (24,38 м), шириной 10 футов (3,05 м) и водоизмещением 150 тонн, с паровыми двигателями мощностью 400 лошадиных сил для движения на поверхности, и с двигателями мощностью 70 лошадиных сил для работы под водой.
Этот проект внес несколько новых и впечатляющих особенностей в искусство подводной навигации, которые стали поводом для серьёзных научных дискуссий.
Проект предусматривал двухкорпусное судно, у которого пространство между внутренним и внешним корпусами образовывало балластные цистерны; проект также предусматривал два гребных винта и четыре торпедных аппарата, два из которых стреляли в носовой части и два в кормовой».
(С. Лейк. Подводная лодка. Автобиография, рассказанная Герберту Кори. 1938 г. Глава 4)
Но у членов конкурсной комиссии наибольший интерес в проекте Лейка вызвали не эти перспективные новшества, а шлюз, позволявший водолазам выходить из субмарины на грунт, и колёса для движения по морскому дну. То же самое привлекло внимание корреспондентов научных журналов «Scientific American» и «Popular Science»*.
/* «Scientific American» – старейший научно-популярный журнал в США. Издаётся с августа 1845 года по сей день. «Popular Science» издаётся с мая 1872 г. /     

(…) «Я был уверен, что мои планы превосходят планы подводных лодок Холланда и Бейкера. Каждый изобретатель, вероятно, чувствует то же самое. Я мог бы назвать несколько пунктов, подтверждающих это. Мне также казалось, что, в моём почти инфантильном невежестве относительно того, как делаются политические дела, моё предложение придётся по вкусу руководству министерства флота.   
Я не подавал заявку на строительство лодки по той простой причине, что у меня не было ни денег, ни спонсоров. Но я просил, чтобы в случае одобрения моих чертежей мне предоставили должность конструктора, а мою лодку построили на одной из казённых верфей. Мне казалось, что это предложение было практичным, и сулило экономию.
Чего я не знал, так это того, что строительство подводных лодок является бизнесом. Подчеркну, что эти мои слова не являются критикой.
Почины мистера Бейкера и мистера Холланда, одного или обоих, пробудили интерес к подводным лодкам среди членов Конгресса. Было выделено 200 тысяч долларов, и те, кто утвердил это ассигнование, вполне естественно считали, что Бейкер и Холланд имеют право на первоочередное участие в этом деле».  
После того, как Лейк подробно объяснил министру и его помощникам свои идеи, ему сказали, что департамент (министерство) свяжется с ним. Некоторое время спустя, полный надежд изобретатель был обескуражен, узнав, что контракт получил Холланд, точнее – его компания «Holland Torpedo Boat».  
Такой результат конкурса был предрешён бюрократическими формальностями, которые соблюдали чиновники морского ведомства, а также закулисными махинациями компаньонов Холланда – адвоката Э. Фроста и бизнесмена И. Райса.  
Лишь спустя 20 лет Лейк узнал правду о причинах отклонения его проекта, когда встретился с инженером, контр-адмиралом Джорджем Бэрдом (George W. Baird; 1843—1930). Этот адмирал, уже вышедший на пенсию, в 1893 г., был членом конкурсной комиссии. У них состоялся следующий разговор:
Бэрд: «Рад познакомиться, мистер Лейк. Нам следовало бы строить ваши лодки всё это время. Ведь четверо из пяти членов совета директоров проголосовали за ваш проект в 1893 году»*.
/* Совет директоров состоял из начальников отделов Департамента флота. /    

Лейк: «Тогда почему вы не построили мои лодки?»
Бэрд: «Потому что в условиях конкурса было указано: подать заявку на строительство подводной лодки /с приложенным чеком. – А.Т./. Вы такой заявки не подали.
Четверо из нас хотели пригласить вас на верфь ВМФ и попросить вас разработать рабочие чертежи. Тогда мы могли бы построить её на одной из наших верфей под вашим руководством. Но они /компания Холланда. – А.Т/ нас обошли»*.
/* Не только представили чек, но и заручились поддержкой одного из высших чинов в министерстве. Позже этот чиновник был осуждён за то, что брал взятки. /   

Проект Лейка, представленный на конкурс в 1893 г.

(А) Колёса для движения по грунту; (B) руль, также выполняющий функцию управления при движении по грунту; (C-C) вертикальные гребные винты для удержания судна на глубине, когда оно не на ходу; (D-D) горизонтальные рули («гидропланы») для изменения глубины погружениясудна на ходу и удержания его на «ровном киле»; (E-E) рули для автоматического удержания судна на ровном киле в процессе движения под водой; (F) груз для поддержания баланса, автоматически управляемый маятником; (P) механизм (маятник) для корректировки дифферента (передвижной груз); (G) пушка в водонепроницаемой вращающейся башне для поражения безбронных судов; (L) гребной винт в трубе для поворота судна в состоянии покоя для облегчения «наведения» торпедныхаппаратов; (M) рубка; (N) выдвижная (телескопическая) дымовая труба; (O) перископ, опускаемый на палубу во время движения; (T-T) торпедные аппараты: два в носовой части, два в кормовой части; (W-W) якорные грузы для удержания судна на любой глубине между поверхностью и дном; (X) «аварийный киль», который автоматически сбрасывается при погружении судна на опасную глубину.

***

Проект 1893 года был революционным. Он содержал много интересныхинженерных решений, в том числе принципиально новых.  

(а) Главное внешнее отличие проекта Лейка от предыдущих подводных лодок заключалось в переходе от сигарообразной формы корпуса к «корабельной», с форштевнем, надстройкой и небольшой вращающейся башней для малокалиберной револьверной пушки Гочкиса.   
(б) Сам корпус имел две оболочки – внутреннюю и внешнюю – соединённые металлическими распорками. Это намного повысило прочность всей конструкции субмарины.    
(в) Принципиально новое размещение водяного балласта. Вместо балластных цистерн, расположенных внутри подводной лодки и занимающих много места, цистернами служит пространство между двумя корпусами.
(г) Заполнение балластных цистерн водой для погружения субмарины производится самотёком через забортные клапаны (кингстоны), открываемые и закрываемые специальными механическими устройствами. Для всплытия на поверхность моря воду из балластных цистерн вытесняют продуванием воздухом высокого давления.  
(д) В носовой и кормовой частях корпуса помещены небольшие уравнивающие цистерны. В дополнение к ним Лейк предусмотрел груз, перемещаемый с помощью зубчатого механизма по рельсу вдоль диаметральной линии. Этим механизмом управляет маятник (балансир). Для небольшой субмарины такое решение имело смысл.
(е) Помимо двух гребных винтов, обеспечивающих движение в горизонтальной плоскости, имеются два или три небольших вертикальных винта, работающие от электромоторов. Сейчас мы назвали бы их подруливающими устройствами.
Все эти хитрости Лейк придумал для того, чтобы надёжно обеспечить погружение, подводное плавание и всплытие «на ровном киле» (on even keel), т.е. со строго горизонтальным положением корпуса. Предыдущие сигарообразные лодки обычно погружались с дифферентом на нос, всплывали с дифферентом на корму, а при движении под водой не удерживали постоянную глубину.   
Колёса под корпусом. Кроме Лейка, их никто не применял. Ему они были нужны для того, чтобы субмарина могла передвигаться по ровным участкам морского дна, не «подпрыгивая» над ними.   
Шлюз, позволяющий водолазам входить и выходить из подводной лодки под водой для различных работ, в том числе для совершения диверсий.
Двигатель. В проекте 1893 года он был комбинированным: сочетал паровые машины с электромоторами. Максим Лобёф использовал такую же схему в своём «Нарвале», построенном в 1897—98 гг. Кстати, субмарина этого француза была двухкорпусной, а балластными цистернами служило пространство между внешним и внутренним корпусами – точь в точь как у Лейка!     
Не случайно Лейк заявил в книге «Подводная лодка в войне и мирном времени» (1918 г.), что его идеи использовали проектировщики в США (Д. Холланд; компания «Electric Boat»), Франции (М. Лобёф), Италии (Ч. Лауренти), России (И. Бубнов), Германии (компания «Ф. Крупп»), Австро-Венгрии (Р. Уайтхед).  
И объяснил это тем, что не смог запатентовать все свои «know how» из-за отсутствия денег и множества препятствий бюрократического характера.    
 

• Назад
• Вперед