В попытке решить проблему подводного двигателя с использованием сжатого воздуха удачливее оказался талантливый российский изобретатель Иван Федорович Александровский. В июне 1863 г. в эллинге Петербургского завода Карра и Макферсона (ныне Балтийский завод им. Серго Орджоникидзе) наблюдалось обычное оживление, сопровождавшее закладку корабля, но обращало на себя внимание, что у входа в эллинг была выставлена охрана, преграждавшая в него доступ посторонним.
К осени там уже возвышался диковинный корабль, не похожий ни на один из многих построенных заводом. Подобно веретену корпус не имел ни мачт, ни палубы. Это была вторая ПЛ конструкции И.Ф.Александровского. Первую построить не довелось…
В молодости Александровский увлекался живописью и небезуспешно. В 1837 г. Академия художеств присвоила ему звание “неклассического художника” и Александровский начал самостоятельную трудовую жизнь в качестве учителя рисования и черчения в гимназии. Между тем молодой художник неудержимо тянулся к техническим наукам и с присущим ему упорством самостоятельно овладевал знаниями, особенно в области коллоидной химии, оптики и механики.
В середине XIX столетия в Европе стала модной только что зародившаяся фотография, и Александровский увлекся новым делом. В начале 50-х годов он окончательно оставил преподавание и открыл фотоателье. Отныне на его визитной карточке значилось: Иван Федорович Александровский, художник-фотограф, собственное ателье, Санкт-Петербург, Невский проспект, дом № 22, кв. № 45.
Глубокие знания не только в области фотографии, но и в смежных с ней химии и оптике позволили Александровскому достичь больших успехов в новом деле и сделали его фотоателье лучшим в столице, превратившимся в очень доходное предприятие. Но не хлебом единым жил этот человек. Александровский продолжает изучение наук, интересуется различными областями техники и особенно кораблестроением. Поворотным в его судьбе стал 1853 г., когда летом незадолго до начала Крымской войны Александровский по делам фотоателье посетил Лондон, где не только увидел армаду грозных паровых кораблей, но и не раз услышал, что готовящаяся эскадра предназначалась для похода к берегам Крыма, чтобы “проучить русских”.
Зная низкий технический уровень российского Черноморского флота, Иван Федорович не мог оставаться безучастным и решил создать ПЛ.
Проект был практически закончен, когда Александровскому стало известно о начале постройки по контракту с российским морским министерством ранее упоминавшейся ПЛ баварца Бауэра. Несмотря на затраченные к этому времени силы и средства, Александровский разрабатывает новый проект оригинальной ПЛ с двигателями, работающими на сжатом воздухе, для чего привлекает к проекту видного специалиста в области пневматических С.И.Барановского.
В 1862 г. Морской ученый комитет одобрил проект и в 1863 г. корабль был заложен. Немалая заслуга в успешном осуществлении новаторского проекта И.Ф.Александровского принадлежала управляющему Морским ведомством адмиралу И.К.Краббе, кораблестроителю генерал-майору С.О.Бурачеку и создателю компрессора, баллонов сжатого воздуха и пневматической машины С.И.Барановскому. Лодка водоизмещением 352 т (надводное) / 362 т (подводное) имела железный корпус с толщиной обшивки 9 – 12 мм, смотровую рубку с иллюминаторами, две пневматические машины, два винта, вертикальный и кормовые горизонтальные рули. Воздух для пневматической машины хранился в 200 чугунных баллонах под давлением до 100 атм. Впервые сжатый воздух использовался и для продувания 11-тонной цистерны главного балласта. ПЛ была оснащена единой для надводного и подводного хода двухвальной энергетической установкой, состоявшей из двух пневматических двигателей мощностью 117 л.с. каждый с приводом на свой гребной винт. Запас воздуха, сжатого до давления 60 – 100 атм, хранился в 200 баллонах вместимостью около 6 куб. м, представлявших собой толстостенные стальные трубы диаметром 60 мм, и по расчету изобретателя должен был обеспечить плавание ПЛ в течение 3 часов. Для пополнения запаса сжатого воздуха на ПЛ был предусмотрен компрессор высокого давления.
Отработавший в пневмодвигателях воздух поступал частично в ПЛ для дыхания членов экипажа, а частично удалялся за борт через трубу с невозвратным клапаном, препятствующим попаданию воды в двигатели в случае их остановки при нахождении ПЛ в подводном положении.
Кроме оригинальной энергетической установки Александровский реализовал в проекте ряд других прогрессивных технических решений. Особо следует отметить примененное впервые продувание водяного балласта сжатым воздухом для всплытия, используемое до настоящего времени вот уже 100 лет на ПЛ всех стран. В общем случае это происходит следующим образом:
Для заполнения забортной водой балластной цистерны в ее нижней части предусмотрены кингстоны, или просто отверстия, а в верхней части клапаны вентиляции. При открытых кингстонах и клапанах вентиляции воздух из цистерн свободно уходит в атмосферу, забортная вода заполняет цистерну и ПЛ погружается. При всплытии в балластные цистерны при закрытых клапанах вентиляции подается сжатый воздух, который через открытые кингстоны выдавливает воду из цистерны.
Оружием на ПЛ Александровского были две обладающие плавучестью мины, соединенные между собой эластичной перемычкой подводимые под днище корабля противника. Будучи отданными изнутри ПЛ, мины всплывали и охватывали с двух сторон днище корабля противника. Взрыв осуществлялся электрическим током от батареи гальванических элементов после того, как ПЛ отходила на безопасную дистанцию от объекта атаки.
Летом 1866 г. ПЛ была переведена для испытаний в Кронштадт. Во время одного из погружений экипаж находился под водой в течение 16 часов. “Лодка была спущена в три часа пополудни и оставалась под водой до 8 часов следующего утра.
Во время пребывания под водой господа офицеры и команда нижних чинов пили, ели, курили, ставили самовар. Все это происходило при отличном освещении лампами и свечами. Клапаны были все закрыты, и однако же воздух в лодке нисколько не был испорчен, все лампы и свечи горели светло и ясно, никто не ощущал ни малейшего неудобства под водой: ели, пили, спали совершенно так, как в обыкновенных комнатах… Лодка же находилась на глубине 30 футов”. (Из доклада И.Ф.Александровского об испытаниях 1868 г.)
Из-за недостатков, выявившихся в их ходе, она испытывалась 6 лет, в течение которых в конструкцию были внесены существенные изменения. Но некоторые недостатки устранить не удалось. Скорость ПЛ в подводном положении не превышала 1,5 узла, а дальность плавания была около 3 миль.
При столь малой скорости горизонтальные рули оказались малоэффективными. Всем ПЛ той поры, оснащенным горизонтальными рулями, начиная с “Наутилуса”, был свойственен этот недостаток (горизонтальные рули, эффективность которых примерно пропорциональна квадрату скорости, не обеспечивали удержания ПЛ на заданной глубине).
ПЛ участвовала в смотре Балтийского флота на Транзундском рейде (1869 г.).
ПЛ Александровского приняли в казну и зачислили в минный отряд. Однако было вынесено решение о ее непригодности для военных целей и нецелесообразности проведения дальнейших работ по устранению недостатков. Если с первой частью решения можно согласиться, то вторая была спорной, и можно понять изобретателя, который, вспоминая о безразличии к его кораблю Морского министерства, с горечью писал:
“К крайнему моему сожалению, я должен сказать, что с тех пор не только не встречал сочувствия и поддержки Морского министерства, но даже всякая работа по исправлению ПЛ была совершенно прекращена”.
Иван Федорович Александровский не прекращал изобретательскую деятельность в области подводного оружия. В 60-х годах XIX столетия во флотах всех стран уделялось первостепенное внимание бронированию кораблей. Броня надежно укрывала личный состав и материальную часть от артиллерийского огня. Все настоятельнее ощущалась необходимость в эффективном средстве поражения броненосцев, и такое средство в 1865 г. предложил российскому морскому министерству Александровский, предложив проект самодвижущейся мины, названной “Торпедо”. Только через 3 года министерство разрешило изобретателю изготовить мину … “за собственные деньги с последующим возмещением”.
А между тем в 1866 г. владелец завода в Австрии англичанин Уайтхед запатентовал самодвижущуюся мину, спроектированную капитаном австрийского флота Лупписом. Первая мина Уайтхеда имела скорость 6 – 7 узлов, в то время как торпеда Александровского – 10 узлов.
Но Уайтхед сумел быстро организовать производство защищенной патентом мины и тем самым вынудил морские державы (в том числе и Россию) приобретать их у него либо изготовлять по закупленным у него лицензиям.
Стремление создать эффективный подводный корабль не оставляла Александровского. В октябре 1875 г. он предложил Морскому министерству проект полуподводной лодки водоизмещением 630 т, которая могла бы плавать, оставляя на поверхности лишь высокую смотровую рубку. Комбинированная энергетическая установка состояла из паровой машины и котла для движения в полуподводном положении и работавшего на сжатом воздухе пневматического двигателя для движения под водой на глубине около 1,5 м, ограниченной высотой смотровой рубки. По замыслу изобретателя такая ПЛ имела возможность сближаться с противником, оставаясь почти неуязвимой для его артиллерии, а сама при этом могла с близкой дистанции эффективно использовать торпедное оружие. Предложение Александровского было отклонено.
В 1876 г. неутомимый изобретатель выдвинул идею ПЛ с паросиловой установкой, паровые котлы которой отапливались нефтью, что позволяло почти мгновенно прекращать горение в топках при погружении. В подводном положении котлы служили аккумуляторами тепла, т.к. после прекращения горения оставшегося в них пара хватало для работы паровой машины в течение некоторого времени. Свое предложение Александровский обосновал тем, что “сам видел в Нью-Йорке локомотив, действующий без огня в продолжении 3/ 4 часа с помощью котла, насыщенного паром”. И это предложение изобретателя не встретило поддержки.
Много лишений и горя пришлось пережить И.Ф.Александровскому, пожертвовавшему лучшими годами жизни и личным благополучием ради усовершенствования отечественного флота. Ведь для реализации идей и изобретений, в финансировании которых отказывало морское министерство, он распродал личное имущество и испытывал неимоверную нужду.
Иван Федорович серьезно заболел и был помещен в больницу для бедных, где и скончался на 77-м году жизни в 1894 г. Среди немногих шедших за гробом было несколько стариков – бывших рабочих Балтийского завода, пришедших проводить в последний путь изобретателя – патриота.
Идею Александровского об использовании для движения ПЛ пара, аккумулированного в котле, заимствовали иностранцы. Через 3 года после того, как МТК отказал Александровскому, в Англии по проекту инженера Гаретта была построена ПЛ с подобной энергетической установкой. Паровой котел, рассчитанный на рабочее давление пара 10 атм, при нахождении ПЛ в надводном положении работал на пониженном давлении, а перед погружением форсировался и давление поднималось до рабочего. Затем горение прекращалось, и паровая машина продолжала работать за счет оставшегося в паросборнике котла пара. На испытаниях выяснилось, что запаса пара хватало на 12 миль плавания под водой. Но из-за несчастного случая, в результате которого ПЛ затонула, завершить испытания не удалось.
Ряд успешных испытаний ПЛ Александровского позволил уже тогда говорить о решении проблемы подводного плавания, однако многие идеи Ивана Федоровича явно опережали возможности техники того времени – так, давление воздуха в баллонах редко превышало 35 ат, что снижало и без того небольшие дальности плавания и особенно скорость движения.
На малой же скорости горизонтальные рули теряли эффективность, и судно не могло точно удерживать глубину погружения. Отрицательное влияние на судьбу ПЛ оказало и ее затопление при опрометчиво проведенном пробном погружении на глубину 30 м (к счастью, без экипажа).
Из переписки Морского ученого комитета в 1866 г. “Отважная, патриотическая и обильная, в случае полного успеха, важными последствиями идея г-на Александровского о подводном плавании начинает осуществляться. Главный вопрос о возможности подводного плавания решен: лодка , созданная Александровским, удобно и легко опускается в воду и всплывает, а быв под водой, ходит с достаточной скоростью”.
Поднятая на поверхность в 1873 г. с помощью другого детища И.Ф.Александровского – мягких понтонов – лодка уже больше не восстанавливалась (она обошлась Морскому ведомству в 525 тыс. рублей).
“Если морское министерство будет продолжать мне еще доверять, я смело могу сказать, что из моей ПЛ я создам такое миноносное судно, которое заставит содрогнуться самого страшного броненосца” – так писал в своей статье И.Ф.Александровский в “Морском сборнике”, № 5 за 1878 г.).
“Единственное, но зато весьма существенное преимущество лодки г. Александровского перед прежними изобретениями этого рода заключается в том, что и сам он не утонул и спускавшиеся с ним люди живы”. Г-н Александровский справедливо гордится этим”. (Из ежемесячного приложения к газете “Яхта”. Июль 1878г.).
