В конце 50-х годов из нашего поселка уезжала семья главного инженера прииска Калашникова. Его жена была фельдшером в нашей поселковой больнице, и моя мама временами обращалась к ней с просьбой посмотреть заболевших сыновей – меня и младшего брата. Эта просьба во многом объяснялась тем, что Калашниковы жили в соседнем доме на нашей улице.
Перед отъездом жена Калашникова Татьяна Васильевна попросила маму подойти к ним вместе со мной. В семье Калашниковых было двое детей, сын Лева года на 2 старше меня, и дочь Оля, на столько же младше меня. Я брал у них почитать книги из домашней библиотеки. И перед отъездом Калашниковы, чтобы не вести лишний груз, предложили мне взять несколько особо понравившихся книг из их личной библиотеки. Было заявлено, что многие книги для детей и юношества им уже не понадобятся. Я взял 4 тома произведений Жюля Верна, больше у них не было. В четвертом томе были «Двадцать тысяч лье под водой» про капитана Немо и подводную лодку «Наутилус».
Я зачитал эту книгу буквально до дыр, так мне понравилось читать о подводных путешествиях героев Жюля Верна. К этому времени я неплохо лепил из пластилина, и поэтому по описанию в книге сделал довольно больших размеров подводную лодку «Наутилус», причем можно было поднять верхнюю половину корпуса и показать внутренние помещения. Именно после прочтения этого произведения я стал читать о подводных лодках, и когда меня призвали на военную службу после окончания Хабаровского медицинского института, сам попросился служить в подплаве.
После увольнения в запас я продолжал следить за подводными лодками, но в советское время многие интересующую меня сведения были под грифом «секретно». В постсоветское время все стало доступным, и я смог удовлетворить свое любопытство о подводных лодках. В том числе о тех, что оставили свой след в отечественном судостроении и в военно-морском флоте.
В спорте есть такой девиз – быстрее, выше, дальше. Если же перефразировать этот девиз для подводного флота, то он может звучать так – быстрее, глубже, тише. Именно эти три качества подводных лодок обеспечивают им преимущество в незримом поединке с противником под водой. Сегодня я хочу поведать об одном из качеств субмарин – скорости, и совсем немного о других факторах скрытности. Путь к высоким скоростям был весьма продолжительный, так что запаситесь терпением, уважаемые читатели.
Первые упоминания о судне, способном погружаться под воду, датированы 1190 годом. В германском сказании (автор неизвестен) «Салман и Моролф» главный персонаж (Моролф), построив лодку из кожи, скрылся на ней от враждебных судов на дне морском. При этом под водой лодка находилась 14 дней, поступление воздуха обеспечивалось внешним забором через длинную трубу. К сожалению чертежей или хотя бы рисунков данного судна не сохранилось, поэтому реальность его существования как подтвердить, так и опровергнуть не возможно.
Работы над аппаратом, способным погружаться под воду, проводил и «гений Ренессанса» Леонардо Да Винчи. Однако его подводная лодка не имеет подробного описания и чертежей, уничтоженных самим изобретателем.
Сохранился лишь небольшой набросок судна овальной формы, с тараном и небольшой рубкой, в центре которой находится люк. Каких либо конструктивных особенностей на нём разобрать невозможно.
Впервые научные основы подводного плавания были изложены в 1578 г., в труде Уильяма Буэна «Изобретения или устройства совершенно необходимые для всех генералов и капитанов, или командиров, людей, как на море, так и на земле». В этом труде, используя закон Архимеда, им впервые были научно обоснованы способы обратимого погружения/ всплытия, с помощью изменения плавучести судна при изменении его водоизмещения.
В 1580 году Уильям Бруэн и в 1605 году Магнус Петилиус, англичане, построили суда, способные погружаться. Однако эти объекты нельзя было назвать подводными лодками, так как они не способны были перемещаться под водой, а могли лишь погружаться и всплывать в заданном месте.
Первой подводной лодкой, способной перемещаться под водой в произвольном направлении и имеющей неоспоримые доказательства существования, стал проект Корнелиуса Ван Дребеля. Данное судно было выполнено из дерева и кожи, было способно погружаться на глубину до 4 метров с использованием заполнения/опорожнения кожаных мехов. Первый экспериментальный образец был построен в 1620 году и использовал для движения шест, отталкивающийся от дна, а уже в 1624 году, на новой модели с весельным движителем (отверстия в корпусе для весел уплотнялись кожаными вставками) подводное путешествие по Темзе совершил король Англии Яков Первый. По письменным свидетельства глубина погружения определялась ртутным барометром. Кроме того имеется неподтверждённая информация об использовании им разложения селитры при нагреве для получения кислорода.
Впервые идея постройки подводного корабля из металла была высказана в 1633 году французскими учеными-монахами Жоржем Фурнье и Мареном Мерсенном в труде «Технологические, физические, нравственные и математические проблемы». В данном труде впервые была сделана попытка применить улучшение обтекаемости и управляемости подводного судна по примеру рыб (корпус судна предлагалось делать из медных листов с формированием его в форме рыбы, с заостренными концами и плавниками на оконечностях для лучшей управляемости).
Первым металлическим подводным судном стала изготовленная Дени Папеном в 1691 году субмарина прямоугольной формы, 1,68 метра в длину, 1,76 метра в высоту и шириной 0,78 метра.
Материалом изготовления послужила жесть, укрепленная металлическими прутьями. На верхней части судна имелось отверстие «…такого размера, чтобы в него свободно проникал человек», закрывавшееся герметичным люком. По утверждению автора в судне имелись и «другие отверстия через которые экипаж судна мог взаимодействовать с вражеским судном, разрушая его». Какие конкретно действия предполагалось делать с врагом, неизвестно, как неизвестен и способ погружения/всплытия и передвижения судна Папена.
В 1720 году в Петербурге тайно была заложена первая изначально военная подводная лодка, по проекту Ефима Никонова. Лодка разрабатывалась им с 1718 года под патронажем Петра Первого. В 1721 году первый вариант судна был спущен на воду и успешно прошел испытания. Изобретатель продолжил работы и уже в 1724 году на воду прошли испытания второй модели подлодки. К сожалению, окончились они неудачно - от удара о дно возникла течь, и лишь ценой больших усилий судно вместе с изобретателем было спасено.
С 1725 по 1726 годы изобретатель работал над третьей моделью своего судна, уже под эгидой ЕкатериныПервой1. В вину конструктору была поставлена растрата 400 рублей, и в 1728 году он был разжалован и послан в адмиралтейство Архангельска.
Точных данных о конструкции судна Никонова не сохранилось. Есть лишь общие данные о форме судна (бочкообразная), материалах (доски, укреплённые обручами и обшитые кожей), системе погружения/всплытия - водяного ящика, снабженного ручной помпой. Двигалась лодка на вёсельном приводе. Вооружение предлагалось самое разнообразное, от «огненных труб» (прообраза современных огнеметов) до обычных орудий и выхода водолаза через шлюзовую камеру, для ручного разрушения корпуса судов противника. Естественно, в те годы ни о какой определенной скорости речь не шла, важнее было вообще погрузиться и успешно всплыть на поверхность.
Через 50 лет в США была построена первая лодка, принимавшая участие в боевых действиях. В 1773 году Дэвид Башнел сконструировал Turtle. Корпус судна был чечевидной формы, состоял из двух половин, соединенных на фланцах кожаной вставкой. На крыше судна располагалась медная полусфера с люком для проникновения в лодку и иллюминаторами для наблюдения за обстановкой снаружи. Лодка имела балластное отделение, заполняемое и опорожняемое с помощью помп, и аварийный свинцовый балласт, который мог быть легко сброшен. Движитель использовался вёсельный, вооружение состояло из расположенной в корме 45 килограммовой мины, снабженной часовым механизмом. Предполагалось, что мина будет закреплена на корпусе судна с помощью бура.
6 сентября 1776 года, впервые в мире, была произведена попытка атаки вражеского судна подводной лодкой. Субмарина Turtle, под командованием сержанта Эзры Ли, атаковала британский фрегат HMS Eagle. Однако атака не удалась - судно оказалась обшито медными листами, справиться с которыми бур не смог. Несколько последующих попыток атак британских судов также оказались неудачными, а во время последней лодка, буксирующая Turtle , была обнаружена английским кораблем, и потоплена артиллерийским огнем вместе с подлодкой.
Конец 18-го века ознаменовался постройкой во Франции американским инженером Робертом Фултоном, в 1800 году, подводной лодки Nautil 1. Первая модель была сделана из дерева, имела эллипсоидную форму, приводилась в движение мускульной силой, через механическую передачу вращением сначала Архимедова, а впоследствии 4-х лопастного винтов.
Вторая модель (Nautil 2) имела весьма значительные изменения по сравнению с прототипом. Во-первых, корпус судна был построен уже из меди, сохранив форму эллипса в сечении. Во-вторых, лодка получила два раздельных движителя: для подводного и надводного хода. В надводном положении лодка двигалась под раскладным зонтичным парусом (укладываемом в подводном положении в палубу вместе с мачтой). В подводном положении лодка по-прежнему передвигалась с помощью винта, вращаемого через передачу сидящими внутри лодки людьми. Лодка вооружалась миной из двух медных бочонков - подрыв прикреплённой мины производился по проводам с помощью тока.
В 1801 году подводной лодкой Nautil 2 была произведена первая в мире (правда, демонстрационная) успешная атака на рейде Бреста. Миной был подорван шлюп. Французское правительство не оценило изобретения, сочтя его "бесчестным", и изобретатель перебрался в Англию. Лорды адмиралтейства, рассмотрев проект, пришли к выводу о его несомненной опасности, прежде всего для самой Англии - поскольку данный тип судов ставил под вопрос мощь любого надводного флота. Изобретателю была предложена пожизненная пенсия с условием "забыть" о своем проекте.
В 1834 году был построен первый в мире подводный ракетоносец. Разработанная генерал-адьютантом К.А. Шильдером подводная лодка имела продолговатый яйцевидный корпус, изготовленный из железа толщиной до 5 мм. Для входа в лодку имелись две рубки на верхней палубе до 1 метра высотой и до 0,8 метра в диаметре. Судно имело оригинальный гребной движитель с ручным приводом: особой формы лапки-гребки (по 2 с каждой стороны) при движении вперед складывали, а при гребке расправлялись, создавая движущий толчок. Данный тип движения сообщал лодке достаточно хорошую управляемость, обеспечиваемую регулировкой угла и силы гребка каждой «лапки». К сожалению, данные о скорости этого судна неизвестны.
Вооружение состояло из подрываемой по проводам мины, закреплённой на специальном гарпуне, вонзаемом в корпус судна противника, и 6 направляющих для пуска пороховых ракет, расположенных группами по 3 по бортам. По некоторым данным, запуск ракет был возможен и из подводного положения. Первое испытание судна окончилось неудачей (подробности не известны из-за высокой секретности проекта), и дальнейшие работы были свернуты.
Первая попытка уйти от мускульной силы при движении подводных лодок была сделана в 1854 году. Французским изобретателем Проспером Пейерном было построено судно Paerhydrostate с паровым двигателем оригинальной конструкции. В специальной топке сжигалась смесь селитры и угля, с одновременной подачей в топку воды. Продукты сгорания подавались в паровую машину, откуда избытки стравливались за борт. Основным минусом данной конструкции оказалось образование азотной кислоты в котле, которая разрушала конструкции судна.
В 1863 году в России было заложено первое подводное судно с применением пневматического двигателя. Подводная лодка, разработанная И. Ф. Александровским, использовала пневматические двигатели, питающиеся из 200 чугунных баллонов с воздухом, под давлением 100 атмосфер.
Субмарина водоизмещением 352 тонны (надводное)/365 тонн (подводное), имело корпус рациональной формы, с толщиной стенок от 9 до 12 миллиметров, рубку с остеклением, два пневматических двигателя мощностью до 117 лошадиных сил и вертикальные и горизонтальные рули. Имевшийся запас сжатого воздуха использовался также для продувки цистерны главного балласта. Вооружение состояло из двух обладающих положительной плавучестью мин, соединённых эластичной связкой. Подрыв осуществлялся по проводам.
Примечательно, что именно Александровским в 1865 году была разработана первая самодвижущаяся мина (за год до изобретения самодвижущейся мины Уайтхедом), названная им «торпедо». Предложенная морскому ведомству торпеда была разрешена к производству «за собственный счет» только в 1868 году. Несмотря на то, что в 1875 году торпеда Александровского была успешно испытана и имела ряд важных преимуществ перед изделием Уйатхеда, к закупке были назначены именно последние, из-за меньшего веса и размера.
В 1864 году во Франции была построена субмарина Plongeur, так же как и лодка Александровского, имевшая пневматические двигатели. Лодка была вооружена шестовой миной и могла развивать подводную скорость до 4 узлов в течение 2 часов. Однако субмарина отличалась большой неустойчивостью в удержании глубины и была признана непригодной для военного применения. Так в истории подводного флота появилась точка отсчета скорости движения под водой – 4 узла. ( Примечание – 1 узел равен скорости 1 морская миля (1,852 км) в час. )
Первой по настоящему серийной подлодкой стали аппараты С.К. Джевецкого, которые были приняты к производству серией 50 штук, несмотря на свою крайне примитивную для тех лет конструкцию. Первая модель имела педальный привод, мина прикреплялась к корпусу судна противника через резиновый рукав. Впоследствии Джавецкий усовершенствовал свои суда, поставил сначала пневматические, а затем и электрические двигатели. Строились лодки в период с 1882 по 1883 год, часть из них сохранилась в некоторых портах России вплоть до Русско-Японской войны 1905 года.
Первой субмариной на электрических двигателях стала конструкция французского кораблестроителя Клода Губэ, развитая в последствии Дюпуи де Ломом и Густавом Зеде. Подводная лодка, названная Gymnote, была спущена на воду в 1888 году. Она имела водоизмещение 31 тонна, имела корпус с заостренными оконечностями, использовала для передвижения электрический двигатель мощностью 50 лошадиных сил, питающийся от аккумуляторной батареи весом до 9,5 тонн.
Построенная затем в 1898 году, на базе этой конструкции, субмарина Siren смогла развить подводную скорость до 10 узлов. После смерти Г. Зеде подлодка получила его имя. В 1901 году, на маневрах, подводная лодка Gustave Z;d; скрытно проникла на рейд и, всплыв в 200 метрах от броненосца, провела успешную учебную торпедную атаку.
В 1900 году во Франции вступила в строй подводная лодка Narwhal, конструкции Макса Лобёфа. Подводная лодка использовала паровую машину для движения на поверхности и электродвигатели для движения под водой. Уникальной особенностью этой подводной лодки являлось использование паровой машины не только для движения судна в надводном положении, но и подзарядка аккумуляторных батарей с её помощью. Данная возможность привела к значительному росту автономности подводной лодки, которой уже не нужно было возвращаться в базу для подзарядки аккумуляторов. Кроме того, в конструкции была использована двухкорпусная схема.
В 1899 году окончились успехом длительные конструктивные изыскания американца Джона Холланда. Его подводная лодка Holland IX получила бензиновый двигатель, так же как и у Narwhal, не только обеспечивающим надводное перемещение, но и подзарядку аккумуляторов для электродвигателя подводного хода. Лодка имела на вооружении 2 торпедных аппарата и на испытаниях удачно провела несколько атак. Благодаря широкой рекламной компании подводные лодки данной конструкции (правда, значительно модернизированной со временем) начали закупаться и другими странами кроме США, в частности Россией и Англией.
К началу двадцатого века основные конструктивные особенности подводных лодок уже были изучены, разрушительный потенциал получил должную оценку, и конструирование подводных лодок стало выходить на государственный уровень. Начались разработки способов применения субмарин в широкомасштабных боевых действиях.
Дальнейшее развитие этого класса судов шло в сторону достижения нескольких основных моментов: увеличения скорости передвижения как в надводном, так и в подводном положении (при максимальном снижении шумности), увеличение автономности и дальности, увеличение достижимой глубины погружения.
Разработка новых типов подводных лодок шла во многих странах параллельно. В процессе развития подлодки получили дизель-электрические силовые установки, перископические системы наблюдения и торпедно-артиллерийское вооружение. Первой дизель-электрической подводной лодкой была русская «Минога», которая могла развивать в надводном положении скорость в 11 узлов, а в подводном – 5 узлов.
Широкое применение субмарины впервые получили в Первой, а затем и Второй мировых войнах. Считается, что наибольших успехов достигли немецкие кораблестроители в создании субмарин. Именно немецкие подводные лодки потопили огромное количество торговых судов в попытках блокировать снабжение Англии. В годы Первой мировой войны немецкие субмарины достигали скорости в 12 узлов на поверхности и до 8 узлов под водой. Намного быстрее стали подлодки кригсмарине в годы Второй мировой войны. Наиболее массовые субмарины VII серии имели скорость надводного хода от 9,7 узлов в первых сериях, до 19,2 узлов в последующих. Подводная скорость была в пределах 6,9 узлов до 17,2 узлов в наиболее совершенных субмаринах XXI серии. Глубина погружения колебалась от 150 до 280 метров.
Почему так важно знать надводную и подводную скорость. Все дело в том, что субмарины того времени можно с большой натяжкой называть подводными лодками, скорее можно назвать ныряющими. Большую часть времени они проводили на поверхности, перемещаясь по морям и океанам в поисках противника, и, лишь увидев его, погружались, чтобы атаковать неприятеля. Поэтому и обводы корпусов субмарин тех лет скорее напоминали корпуса надводных кораблей, типа самых быстроходных миноносцев.
Следующим важным этапом в конструировании подводных лодок стало внедрение ядерной силовой установки, вернувшей в работу паровые турбины. Впервые данный тип ГЭУ был применен на USS Nautilus в 1955 году. Причем корпус первой атомной субмарины напоминала корпуса её предшественников, дизель-электрических подводных лодок. Работавшие на первом атомоходе двигатели издавали сильный шум, демаскирующий подводную лодку. Собственные сонары субмарины переставали функционировать при скорости в 4 узла под водой, и лодка становилась глухой. Скорость этой субмарины в надводном положении была 20 узлов, а вот в подводном – 23 узла.
Затем атомарины появились и в флотах СССР, Великобритании, Франции и других стран. Это были настоящие подводные лодки, они могла практические все плавание проводить под водой, так как ядерное топливо обеспечивало субмарины всем необходимым, кроме продуктов питания для экипажа. Пресную воду и кислород для дыхания получили с помощью разложения морской воды с помощью сложных установок. Все лодки приобрели веретенообразную форму, более пригодную для плавания под водой. Поэтому все они имели подводную скорость выше надводной, которую просто перестали учитывать.
Если советские конструкторы шли собственным путем, то англичане и французы пользовались разработками американцев, да и количеством построенных атомных субмарин не могут похвастать.
На настоящий момент подводные лодки являются одним из самых широко распространенных и многоцелевых классов кораблей. Подводные лодки выполняют широкий тип задач от патрулирования до ядерного сдерживания.
Наиболее совершенные «спринтеры» во флоте США атомные лодки последних проектов – Лос-Анджелес (надводная скорость 17 узлов, подводная 30 узлов и на небольшие расстояния может мчаться со скоростью 35 узлов) и Вирджиния (подводная скорость 34 узла). Эти подводные лодки могут погружаться на глубину до 480 метров.
Намного дальше пошли в создании более скоростных и маневренных субмарин наши конструкторы. Это стало возможным при использовании вместо стали титана, очень трудного в обработке металла, но зато легкого и стойкого к коррозии. Именно субмарины с такими корпусами стали самыми быстрыми, самыми маневренными и самыми глубоководными.
Наибольшую скорость развила подводная лодка 661 проекта «Анчар» - 44,7 узла, или более 80 км/час. Правда, при этом она шумела на пол океана из-за шума не своих механизмов, а забортной воды, обтекающей корпус. Когда лодка пришла с плавания, где измерялась её скорость, её не узнали. Вся краска с корпуса слезла, сварные швы загладились. Стоимость такой субмарины была равна 1% бюджета СССР, поэтому была построена всего 1 субмарина этого проекта.
А вот самыми маневренными были субмарины 705 проекта «Лира». Они так же могли мчаться под водой на огромной скорости – до 41 узла, к тому же развивали эту скорость в течение всего 1 минуты, а так же могли развернуться на 180 градусов за 42 секунды. Уйти от такой скоростной подводной лодки не могло ни одно судно вероятного противника, а вот догнать или попасть торпедой в «Лиру» было невозможно по двум причинам – она была быстрее и маневреннее любого корабля и любой торпеды во флоте США и стран НАТО. Глубина погружения была до 450 метров. К тому же эти лодки были самыми автоматизированными, экипаж составлял чуть больше 40 человек, что в 3 раза меньше, чем на лодках аналогичного водоизмещения. Всего советский флот имел 6 таких субмарин.
И самая глубоководная лодка проекта 685 «Плавник» тоже имела титановый корпус, предельная глубина погружения этой субмарины составляла огромные 1250 метров. Лодка также была автоматизированной, но это оказалось гибельно для такого огромного подводного корабля с небольшим экипажем. Очень уж агрессивная среда морская вода. Ныне единственный атомоход этого проекта лежит на глубине свыше 1 километра на дне Норвежского моря.
Почему же так важно иметь большую глубину погружения? В любой толще воды океанов и море разная температура, и это создает условия как для лучшего прохождения излучения гидролокаторов, так и препятствует этому. И чем глубже может погрузиться субмарина, тем таких скачков в разнице температур воды будет больше, и обнаружить лодку труднее. К тому же, при хорошей погоде в теплых водах с пролетающего самолета можно заметить тень субмарины на глубине до ста метров без всяких приборов. Так что лишняя глубина погружения не помешает.
Конечно, не всегда бывает такая погода. В штормовом море такая видимость и гидрология, что даже современные сонары не могут зарегистрировать субмарину на весьма небольшом расстоянии. Так что все относительно в плане шумности подводных лодок, которые есть у потенциальных противников на море. Конечно, это важнейший фактор скрытности, и именно на него делают упор американцы. У них лодки не такие шумные, и более чувствительные сонары, но даже они не могут найти в море современные дизель-электрические лодки нашего ВМФ проекта 636 «Варшавянка», которые сами назвали «черными дырами» в океане. А между тем, эти лодки вооружены крылатыми ракетами «Калибр», которые показали свою эффективность в Сирии в борьбе с Игил.
А вот самые большие в мире субмарины проекта 941 «Акула» созданы для того, чтобы скрываться подо льдами Северного Ледовитого океана и оттуда, проламывая лед, выпускать свои баллистические ракеты. Наши подводники имеют огромный опыт плавания подо льдом, а американцы очень редко там плавают. Так что для таких больших атомоходов скрытность достигается другими факторами.
А что такое высокая скорость для субмарины, можно узнать по этому примеру.
Осенью 1971 года в Пентагоне в обстановке повышенной нервозности обсуждался неожиданный и неприятный морской инцидент. С борта ударного авианосца 6-го флота США «Саратога» пришло сообщение, верить которому специалисты поначалу просто отказывались. Авианосец возвращался из Средиземного моря на базу в Майями, когда американские моряки обнаружили у себя «на хвосте» подлодку. Неоднократные попытки оторваться от загадочной субмарины к успеху не приводили.
Подлодка легко обгоняла шедший полным ходом (30 узлов) авианосец, являющийся гордостью ВМС США. Ситуация казалась попросту невероятной и даже мистической, так как ни одна из подлодок всех известных на то время флотов не имела таких технических возможностей. Военное командование США было всерьез озадачено этой необычной ситуацией. Их безраздельное господство в мировом океане оказалось под сомнением. Американцы даже не знали, что советская подлодка обошла авианосец лишь на одной из своих турбин.
Что же за таинственная субмарина неслась со скоростью торпеды наперегонки с военным кораблем? Это была субмарина особо секретного проекта, по определению создателей — «убийца авианосцев». Та самая, проекта 661 «Анчар». Она изображена на фото к материалу