Военно-инженерное ведомство, ведавшее в то время береговой обороной приморских крепостей, заказало мастерским Ревельского порта маленькую древесную подлодку. Построенное в сжатые сроки судно обошлось казне в тыщу рублей. В носовой части подводной лодки размещалось конусообразное зарядное отделение. Оно по плану конструктора отделялось от корпуса лодки после того как прикреплялось к днищу неприятельского корабля: "подводный брандер" отходил а заряд приводился в действие с помощью электронного запала.
Экспонат выставки "1853 — 1856 гг. Действия и образы Крымской войны".
При погружении в трюм лодки через забортный кингстон принимался водяной балласт. Балласт принимался до того времени, пока над поверхностью не оставались смотровой колпак, также трубы вентиляции, которые закреплялись на особых поплавках. Не считая того, поплавки удерживали подводную лодку на данной глубине, которая не превосходила 2 метров. При всплытии воду откачивали ручным насосом. Движителем являлся двухвитковый архимедов винт, имеющий ручной привод. Привод состоял из гребного вала и маховика, который связывался с ним за счет зубчатой передачи. Вращением маховика осуществлялся ход подлодки. Для управления употреблялся расположенный сзади гребного финта вертикальный руль с штуртросами и румпелем. Экипаж судна – 4 человека.
Комиссией Военно-инженерного ведомства 5 сентября 1854 года в одной из гаваней Ревельского порта были проведены тесты лодки О.Б. Герна. В итоге оказалось, что судно плохо управляемо, а корпус в подводном положении недостаточно герметичен. Комиссия предложила создать новый проект подводной лодки, которая имела бы металлический корпус.
Так как английские корабли в мае 1854 года напали на Ревельский порт проектные работы пришлось отложить. Инженер Герн в это время воспринимал активное роль в обороне порта. Он управлял установкой на полуострове Нарген артиллерийских батарей. Только 2 июня 1855 года ему удалось окончить проект нового судна. Морское министерство по поручению Военно-инженерного ведомства заказало изготовка подводной лодки Механическому и литейному заводу братьев К. и А.Фрикке, который находился на Васильевском полуострове. Морское ведомство направило капитан-лейтенанта П.П. Крузенштерна – внука знаменитого адмирала И.Ф. Крузенштерна – следить за ее постройкой. Этот образованный и знакомый с техникой человек занес несколько предложений, которые улучшили конструкцию подлодки.
Реконструкция и чертежи Сокорнова А.Б.
Подводная лодка № 2, которую выстроили всего за 3 месяца, 5 сентября 1855 года была готова проведению ходовых испытаний. Клепаный корпус выполнили без набора. Для корпуса использовали 3-миллиметровые стальных листы, соединенные в пазах и соединениях однорядным заклепочным швом. Корпус судна состоял из верхней и нижней частей, которые по форме были похожи на две шлюпки, при этом верхняя (обращенная наверх днищем) являлась плоскодонной, а нижняя имела острые обводы в оконечностях. В высшей части не считая эки
пажа находились разные механизмы и устройства, в нижней — шлюзовая водолазная камера и водяной балласт. Обе части в корме и в носу имели древесные платформы, на которых располагался экипаж (любая из подводных лодок Герна вмещала 4 человека). В оконечностях корпуса имелись острые ребра с проушинами, которые предназначались для подвешивания подводной лодки при ее транспортировке надводными судами в район боевого внедрения. Зарядное отделение было таким же, как и у первой подлодки Герна.
В качестве движителя применялся двухлопастной винт, приводимый в действие через маховик мышечной силой. Для движения лодки были нужны усилия 2-ух матросов. На подводной лодке Герна в первый раз в практике русского подводного кораблестроения был использован гребной винт.
Только спустя 9 лет (в 1863 году) И.Ф. Александровский вторым в истории русского подводного кораблестроения использовал на сконструированной им подлодке гребной винт. Ценность Герна в использовании винтообразного движителя подтверждают и чертежи его подлодки № 2, которые были обнаружены в ЦГАВМФ. Поршневой насос, соединенный маховиком с помощью шестерни, производил вдувную вентиляцию через приемную трубу и резиновый шланг. Верхний конец шланга закреплялся на поплавке. Не считая того, на нем крепился верхний конец трубы самотечной вытяжной вентиляции.
а — продольный разрез; б – план
1 — древесные платформы; 2 — поплавки вентиляционных труб; 3 — трубопровод вентиляции с арматурой;
4 — нактоуз; 5 — насос вдувной вентиляции; 6 — смотровой колпак;
7 — маховик с редукторными передачами; 8 — ручка маховика; 9 — гребной вал с винтом.
В нижней части подводной лодки меж 2-мя поперечными переборками располагалась шлюзовая камера. В ее днище имелись лючок для водолаза, смотровые иллюминаторы, также ниша подводного якоря. Посреди высшей части корпуса подводной лодки был изготовлен вырез, закрывавшийся смотровым стеклянным колпаком, который был огражден стальной решеткой (он употреблялся в качестве входного лючка). Водяной балласт при погружении принимался через забортный кингстон конкретно в трюм. Глубина погружения регулировалась методом приема воды либо ее откачки с помощью ручного насоса. Как и на первой подводной лодке Герна, тут тоже предусматривался вертикальный руль со штуртросами к рулю от румпеля. Руль устанавливался в средней части подлодки.
Ходовые тесты подводной лодки № 2 проводились на Малой Неве в течение 2-ух недель. Судном командовал капитан-лейтенант П.П. Крузенштерн. На глубине два метра (все подводные лодки Герна погружались на такую глубину) плотность корпуса нарушалась, и через заклепочные швы вовнутрь судна проникала забортная вода. После испытаний подлодка была поднята на набережную Галерного островка. Там оно находилось до 5 января 1857 года. Потом подлодка была доставлена на Ижорский завод санным методом. Трехмиллиметровая обшивка была заменена более толстыми листами, которые соединили двухрядным заклепочным швом. Цена подводной лодки, включая смену обшивки, составила 4380 рублей.
Подводная лодка № 2 19 октября 1857 года была доставлена в Петербург на буксире колесного парохода "Нева". Повторные тесты, которые состоялись осенью 1861 года, прошли удачно: при погружении корпус судна не пропускал воды, подлодка отлично управлялась в надводном и в подводном положениях, но прикрепление заряда к судну противника оказалось фактически неосуществимым. Комиссия решила, что лодку нужно снабдить устройствами для определения своей скорости, и скорости течения в акватории, так как скорость судна была невелика.
Позже Герну предложили создать проект лодки имеющей в два раза большее водоизмещение. Новый проект был разработан к весне 1863 года. Главным проектным новаторством стало внедрение газового механического мотора. Его по заданию Герна спроектировал и выстроил полковник Н.А. Петрашевский. Не считая того, он сконструировал принципно новейшую вентиляционную систему. В первый раз для откачки водяного балласта употреблялся поршневой насос с приводом от гребного вала через разобщительную муфту. Подводную лодку № 3, водоизмещение которой составля
ло 16 тон, заказали Ижорскому заводу, который осенью 1864 года окончил формирование корпуса (цена составила 7000 рублей). К тому времени по проекту Петрашевского был сделан газовый (аммиачный) движок, но во время испытаний стало понятно, что методика использования водянистого аммиака не разработана. В связи с этим конструкторам пришлось отрешиться от установки данного мотора и вновь прибегнуть к использованию мышечной силы. Подлодка № 3 удачно прошла тесты в Колпинском пруду. Судно отлично управлялось и накрепко держало по компасу направление. Корпус новейшей подлодки обладал достаточной плотностью. Но как и прошлые суда под водой она имело низкую скорость. Не считая того, оказалось, что предусмотренная на подводной лодке мина является очень ненадежным орудием.
Реконструкция и чертежи Сокорнова А.Б.
Инженер Герн осознавал, что подводная лодка принесет практическую пользу исключительно в случае, если будет вооружена действенным механическим движком, который дозволит существенно прирастит скорость движения в подводном положении. Он направил внимание на электромашины, но отсутствие малогабаритных аккумуляторных батарей делало неосуществимым их практическое внедрение на подводных судах. Когда стало понятно, что французский капитан Бургуа испытывает спроектированную им подводную лодку с пневматическим движком, Герн отправился во Францию и принял конкретное роль в испытаниях судна.
Кропотливо исследовав воздушный движок, он заказал у нескольких парижских компаний некое количество экспериментальных движков, в множестве которых были и движки работавшие на сжатом воздухе. Герн обогащенный мыслями французов уже по своей инициативе приступил к разработке проект подводной лодки № 4. В новеньком проекте он учел свой опыт, также опыт зарубежных конструкторов.
Морское министерство заинтересовалось новым проектом. Постройку подводной лодки которая по своим тактико-техническим чертам превосходила все прошлые проекты была заказана Александровскому заводу в Петербурге (позже Пролетарский завод). Строительство судна было завершено в 1867 году. В конструктивном отношении новый проект стал значимым шагом в развитии российского подводного кораблестроения. Корпус подлодки (припас плавучести 64%), который был выполнен из металла, представлял собой веретенообразное тело. Конструктивно он состоял из обшивки, 16 внутренних шпангоутов (шпация 60 см), плоской и 2-ух сферических поперечных переборок, которые были обращены неровностью вовнутрь судна. При этом 1-ая была литой, а 2-ая кованой. Плоская и 2-ая сферическая переборки делили внутренний объем подводной лодки на 3 отсека с герметичными дверями. Конусообразный металлический обтекатель крепился к носовой переборке. Он наполнялся деревом и в случае столкновения подводной с какими-либо объектами делал роль амортизатора.
1 — проницаемая носовая оконечность — амортизатор; 2 — подводный якорь; 3 – балластная цистерна; 4 — кингстон балластной цистерны; 5 — ящик со спасательными поясами; 6 – кингстон носового отсека — шлюзовой камеры; 7 — лючок для выхода водолаза; 8 — лебедка подводного якоря; 9 — лебедка кингстона балластной цистерны (по левому борту); 10 — лебедка кингстона носового отсека (по правому борту); 11 — воздушный насос (по левому борту); 12 — осушительная помпа (по правому борту); 13 — бак с натриевой известью; 14 – кислородные баллоны; 15 — уравнительная цистерна; 16 — выдвижная башня — поплавок с сальником; 17 – угольная яма; 18 — паровой котел; 19 — бачок водянистого горючего (по правому борту); 20 — движок; 21 — воздухохранитель (по левому борту); 22 — линия гребного вала; 23 — баллер вертикального руля; 24 — баллер горизонтального руля; 25 — вертикальный руль; 26 — горизонтальные рули; 27 — гребной винт; 28 — к
ормовой рым, 29 — носовой рым, 30 — кингстон уравнительной цистерны, 31 — торпеда О.Б. Герна
Носовой отсек, который ограничивали обе сферические переборки, являлся шлюзовой камерой объемом 3 кубических метра. В ее нижней части располагалась балластная цистерна (1,6 т), снутри которой размещался клюз подводного якоря, также тросовый привод его лебедки. Средний отсек объемом 11 кубических метров, в каком размещался центральный пост управления, ограничивался 2-ой сферической и плоской поперечной переборкой. Тут размещались две ручные помпы, лебедки подводного якоря и кингстонов, ноктоуз магнитного компаса, руль вертикального руля и уравнительная цистерна. Башня — поплавок с установленной откидной крышкой задвигалась либо выдвигалась с помощью винтообразного механизма. Башня могла быть поднята на 0,5 м выше верхней кромки корпуса. Это позволяло наращивать либо уменьшать объем подводной лодки и поменять глубину ее погружения. Башню использовали как входной лючок, для наблюдения за горизонтом и вентиляции. В трюме среднего отсека находилась цистерна с известью, три кислородных баллона и вентилятор, которые входили в систему регенерации воздуха.
В кормовом отсеке объемом 11 кубических метров располагался паровой котел с герметизированной топкой (мощность 6 л.с., 120 об/мин.), баллеры горизонтального и вертикального рулей, гребной вал, компрессор и вдувной вентилятор с приводами от гребного вала. Тут же размещался ящик для дров, древесного угля либо брикетов спец. горючего, также баллон со сжатым воздухом и бачок для скипидара. Один из вариантов проекта предугадывал установку винта регулируемого шага заместо обыденного двухлопастного.
В базе энергетической установки, которая была сконструирована из расчета использования пневматического мотора либо паровой машины, стояла двухцилиндровая комбинированная машина. В надводном положении агрегат работал как паровая машина, горение древесного угля либо дров в топке котла поддерживалось кислородом из атмосферного воздуха, а газы и отработавший пар уходили в атмосферу. При погружении в герметизированной топке сжигали обогащенные кислородом брикеты либо скипидар, который подавался через форсунку сразу с кислородом (возможно в данном случае осуществлялся поддув топки с помощью вентилятора). Пар и отработавшие газы отводили за борт. Не считая того, в подводном положении предусматривалась конкретная подача сжатого воздуха к золотникам машины. В данном случае она становилась пневматическим движком. По расчетам Герна припаса горючего хватало на 5 часов хода в подводном положении, а сжатого воздуха – на милю. Судовые системы включали осушительный и вентиляционный трубопроводы, воздухопровод и трубопровод для подачи кислорода.
Постройка подводной лодки была закончена в 1867 году. Тесты проходили в течение 9 лет в Итальянском пруду Кронштадтского порта. За этот период времени Герн занес огромное количество усовершенствований.
К примеру, форсунка Шпаковского была заменена более действенной, поменялось управляющее устройство. Герн сам сконструировал, также выстроил на Петербуржском заводе Берда огромную (длина 7 метров, поперечник 1 метр, масса 5 тонн) и очень тихоходную торпеду. Не считая этого, конструктор подал идею крепления торпеды снаружи, под корпусом подводной лодки.
В итоге усовершенствований к середине 70-х подводная лодка № 4 отлично управлялась на испытаниях, но в подводном положении мог употребляться только пневматический движок — не удалось накрепко герметизировать топку. В связи с этим во время погружения, при котором концы труб вентиляции прятались под водой, газы попадали в отсеки. Меж тем в Военно-инженерном ведомстве, не получив практических результатов от исследовательских работ и опытов Герна, начали терять энтузиазм к подводным лодкам. В 1876 году ведомство отдало указание закончить работы на основании того, что "… из результатов опытов, которые выполнялись в протяжении многих лет, подводное плавание очень проблемно, и даже в случае разрешения вопроса относительно устройства сложных устройств это плавание всегда связано с большой угрозой для жизни людей и находится в зависимости от многих случайностей".
На прекращение испытаний также повлияла и погибель П.П. Крузенштерна, который являлся энтузиастом подводного плавания и в протяжении 20 лет командовал лодками Герна. Лишившись такового ассистента и утратив поддержку со стороны генерал-лейтенанта Э.И. Тотлебена, управлявшего Военно
-инженерным ведомством, Оттомар Борисович Герн, сам ставший к тому времени генералом, не стал заниматься подводными лодками. Первую – древесную – подлодку разобрали в Ревеле, из 2-ой неудачно пробовали сделать водолазный колокол, а последние две лодки находились на стене Кронштадтского порта, но и они в конечном итоге были разобраны.
Подведя итоги работ О.Б. Герна в области подводного кораблестроения, необходимо выделить последующее: Герн первым в мире сконструировал и выстроил подводное судно веретенообразной формы, использовал сферические поперечные переборки, которые делили корпус судна на водонепроницаемые отсеки, первым в истории русского подводного кораблестроения установил на подлодку гребной винт в качестве движителя, сконструировал винт имеющий поворотные лопасти, в первый раз применил для движения подводной лодки пневматическую энергетическую установку работающую по комбинированному циклу, в первый раз в российском подводном кораблестроении пробовал ввести всеохватывающую регенерацию воздуха. Не считая того, Герн спроектировал и выстроил торпеду. На его подводной лодке № 2 в первый раз был установлен магнитный компас со особым дефлектором.
Все вышеупомянутое дает основание причислить Оттомара Борисовича Герна к плеяде выдающихся деятелей российского подводного кораблестроения XIX века, как С.К. Джевецкий, О.С. Костович, И.Ф. Александровский и К.А.Шильдер.