Изобретения и изобретатели России
Изобретения и изобретатели РоссииИзобретения и изобретатели России
Изобретения и изобретатели России

ИЗОБРЕТЕНИЕ
объект промышленной собственности, которому предоставляется правовая охрана на основе патента. Изобретение должно представлять собой техническое решение, обладающее новизной, неочевидностью и производственной применимостью

Изобретения и изобретатели России
Изобретения и изобретатели России Великие российские изобретатели  
 
 
 

ОТТОМАР БОРИСОВИЧ ГЕРН (1827—1882)

Военный инженер, кораблестроитель, один из первых создателей русских подводных лодок, генерал-лейтенант

Родился 16 (28 – по новому стилю) ноября 1827 г. в Витебской губ. (Российская империя) в польской дворянской семье с немецкими корнями. Его учителем и покровителем долгие годы были знаменитый барон Тотлебен и Великий Князь Константин.

В 1841 г. поступил кондуктором в Главное инженерное училище и, произведенный 10 августа 1844 г. в прапорщики, перешел в офицерские классы, а 23 сентября 1845 г. произведен по экзамену в подпоручики. 3 сентября 1846 г. выпущен на службу в Инженерный корпус с переводом в гвардию (прапорщиком в л.-гв. Саперный батальон) и прикомандированием к Главному инженерному училищу (впоследствии переименовано в Николаевское инженерное училище) в качестве репетитора фортификации.

Преподавательской деятельностью занимался до 60-х годов. 25 августа 1847 г. назначен преподавателем фортификации в то же училище. 15 июля 1848 г. произведен в подпоручики и 6 декабря 1850 г. — в поручики.

Летом 1851 г. обозревал строительные и практические саперные работы в крепостях Динабурге, Варшаве, Ивангороде, Бресте, Киеве и Бобруйске, а летом 1853 г. командирован был в крепости Бобруйск, Киев, Брест, Ивангород, Варшаву и Новогеоргиевск для содействия начальнику Николаевского инженерного училища в исполнении возложенного на него поручения.

С 9 июня по 9 ноября 1854 г. был в командировке в крепости Ревель, приведенной в оборонительное положение, и 6 декабря того же года произведен в штабс-капитаны.

В чине капитана (с 17 апреля 1855 г.) утвержден 14 ноября 1858 г. адъюнкт-профессором фортификации. 3 апреля 1860 г. произведен в полковники с переводом в военные инженеры.

Кроме Инженерных училища и академии преподавал фортификацию и в Николаевской академии генерального штаба (с 25 августа 1856 г. по 17 октября 1860 г.). До 1869 г. состоял совещательным членом артиллерийского комитета, учрежденного для изыскания технических средств к приготовлению новых потребностей вооружения артиллерии и флота. По производстве 1 января 1869 г. в генерал-майоры назначен членом Технического комитета Главного инженерного управления, переименованного вскоре в Инженерный комитет, и состоял в этой должности до кончины.

В 1870 г. во время франко-прусской войны был командирован на театр военных действий, по окончании которых представил обширный доклад о всех фортификационных операциях воевавших сторон.

Король прусский наградил его орденом Красного Орла 2-й ст. со звездой и мечами. 19 февраля 1871 г. Г. зачислен в свиту Его Величества.

В 1878 г. русско-турецкая война доставила ему орден св. Владимира 2-й ст. с мечами. 30 августа 1879 г. он произведен в генерал-лейтенанты.

Кроме вышеупомянутых орденов, Г. был награжден русскими высшими орденами: св. Станислава 1-й ст. (1873), св. Анны 1-й ст. (1876) и св. Владимира 3-й ст. (1871) и несколькими иностранными.

Умер 9 (21 – по новому стилю) ноября 1882 г. в г. Ментоне (Франция).

После отпевания в Петербурге в лютеранской церкви св. Петра и Павла погребен в Москве в Новодевичьем монастыре.

«Биография.ру»

*  *  *

ПОДВОДНЫЕ ЛОДКИ О.Б. ГЕРНА

И.А. БЫХОВСКИЙ

В июне 1854 г. 27-летний военный инженер-фортификатор штабс-капитан Оттомар (Константин) Борисович Герн прибыл в Ревель для осуществления мероприятий по усилению его обороноспособности в связи с началом Крымской войны и ожидавшимся нападением англо-французской эскадры. Герн посчитал необходимым дополнить береговую оборону порта активными элементами, и сам разработал проект так называемого подводного брандера с зарядом взрывчатого вещества в носовой части. Это судно он рассчитывал использовать для скрытых атак против вражеских судов.

По заказу Военно-инженерного ведомства, ведавшего тогда береговой обороной приморских крепостей, мастерские Ревельского порта в сжатые сроки построили небольшую деревянную подводную лодку, обошедшуюся казне в 1000 рублей. В носовой части ПЛ имелось конусообразное зарядное отделение, которое, по замыслу конструктора, должно было отделяться от корпуса лодки после прикрепления к днищу вражеского судна: «подводный брандер» отходил на безопасное расстояние, после чего с помощью электрического запала производился взрыв.

Через забортный кингстон в трюм лодки при погружении принимался водяной балласт до тех пор, пока над поверхностью моря не оставались лишь смотровой колпак и вентиляционные трубы, закрепленные на специальных поплавках. Эти же поплавки удерживали ПЛ на заданной глубине погружения, которая не должны была превышать 2 м. При всплытии вода откачивалась за борт ручным насосом. Движителем служил двухвитковый архимедов винт с ручным приводом, состоявшим из гребного вала и маховика, связанного с ним зубчатой передачей. Вращением маховика и сообщался ход ПЛ, которая позади гребного финта имела вертикальный руль с румпелем и штуртросами. Экипаж ПЛ — 4 человека.

5 сентября 1854 г. в одной из гаваней Ревельского порта комиссия Военно-инженерного ведомства провела испытания лодки конструкции О. Б. Герна. Оно показало, что в подводном положении корпус недостаточно герметичен, а само судно плохо управляемо. Комиссия предложила автору разработать новый проект ПЛ, но с железным корпусом.

Проектные работы задержались из-за нападения в мае 1854 г. на Ревельский порт британских кораблей. Инженер Герн активно участвовал в обороне Ревеля, руководя установкой артиллерийских батарей на острове Нарген. Лишь 2 июня 21855 г. ему удалось полностью закончить проект. По поручению Военно-инженерного ведомства Морское министерство заказало ПЛ № 2 Механическому и литейному заводу братьев К. и А.Фрикке, находившемуся на Васильевском острове. Наблюдение за ее постройкой Морское ведомство возложило на капитан-лейтенанта П. П. Крузенштерна — внука знаменитого адмирала И. Ф. Крузенштерна. Этот образованный и хорошо знакомый с техникой офицер внес ряд предложений, улучшивших конструкцию ПЛ.

ПЛ № 2, построенная всего за 3 месяца, уже 5 сентября 1855 г. была готова к ходовым испытаниям. Клепаный корпус был выполнен без набора из железных листов толщиной 3 мм, соединенных в пазах и стыках посредством однорядного заклепочного шва. По форме он представлял собой тел, симметричное в диаметральной плоскости и асимметричное в горизонтальной плоскости, а в сечении по миделю — прямоугольник с закругленной нижней частью. Конструктивно корпус состоял из верхней и нижней частей, сходных по форме с двумя шлюпками, причем обращенная кверху днищем являлась плоскодонной, нижняя часть имела в оконечностях острые обводы. В верхней части помимо экипажа размещались различные устройства и механизмы, в нижней — водяной балласт и шлюзовая водолазная камера. Обе части в носу и в корме имели деревянные платформы для размещения экипажа (каждая из ПЛ Герна могла вмещать 4 человека). Оконечности корпуса заканчивались острыми ребрами с проушинами, предназначенными для подвешивания ПЛ при транспортировке ее надводными судами к району боевого применения. Зарядное отделение оборудовалось по типу первой подводной лодки Герна.

В качестве движителя конструктор применил двухлопастной винт, который приводился в действие через маховик мускульной силой двух матросов. На ПЛ Герна впервые в практике отечественного подводного судостроения использовался гребной винт.

Лишь 9 лет спустя (в 1863 г.) И. Ф. Александровский вторым в России использовал на построенной им ПЛ гребной винт с приводом от механического двигателя. Приоритет О. Б. Герна в выборе винтового движителя удалось подтвердить по чертежам его ПЛ № 2, недавно обнаруженным в ЦГАВМФ. Соединенный маховиком при помощи шестерни поршневой насос осуществлял вдувную вентиляцию через резиновый шланг и приемную трубу, верхний конец которой закреплялся на поплавке. Здесь же крепился и верхний конец трубопровода самотечной вытяжной вентиляции.

В нижней части корпуса между двумя поперечными переборками располагалась шлюзовая камера, в днище которой имелись люк для выхода водолаза, смотровые иллюминаторы и ниша для подводного якоря. В середине верхней части корпуса был сделан вырез, закрытый смотровым стеклянным колпаком, огражденным железной решеткой (этот вырез использовался и как входной люк). При погружении водяной балласт принимался непосредственно в трюм через забортный кингстон. Глубина погружения изменялась путем дополнительного приема воды или откачки ее ручным насосом. Как и на первой ПЛ Герна, здесь также предусматривался вертикальный руль с штуртросами от румпеля к штурвалу, установленному в средней части судна.

В течение двух недель на Малой Неве проводились ходовые испытания ПЛ № 2, которой все это время командовал П. П. Крузенштерн. На двухметровой глубине (кстати, все ПЛ Герна имели такую глубину погружения) герметичность корпуса нарушалась, и сквозь заклепочные швы внутрь ПЛ проникала забортная вода. После испытаний судно подняли на набережную Галерного островка, где оно находилось до 5 января 1957 г., а затем санным путем его доставили на Ижорский завод. Трехмиллиметровую обшивку заменили более толстыми листами железа, которые соединили между собой не однорядным, а двухрядным заклепочным швом. Постройка ПЛ, включая стоимость смены обшивки, обошлась казне почти в 4380 рублей.

19 октября 1857 г. ПЛ № 2 доставили в Петербург на буксире колесного парохода «Нева». Повторные испытания, состоявшиеся лишь осенью 1861 г., прошли успешно: корпус при погружении не пропускал воду, ПЛ хорошо управлялась в горизонтальной плоскости в надводном и в подводном положениях, однако прикрепление порохового заряда к днищу судна-мишени оказалось практически невыполнимым. Комиссия сочла необходимым снабдить лодку приборами для определения как собственной скорости, так и скорости течения в той или иной акватории ввиду тихоходности судна.

О. Б. Герну предложили разработать новый проект лодки вдвое большего водоизмещения. Он справился с этим к весне 1863 г. Основное проектное новшество заключалось в использовании газового механического двигателя, который по заданию Герна спроектировал и построил его сослуживец, военный химик полковник Н. А. Петрашевский, племянник революционера М. В. Петрашевского. Он же сконструировал принципиально новую вентиляционную систему. Впервые для осушения водяного балласта вместо ручной помпы был применен поршневой насос с приводом от гребного вала через разобщительную муфту. Заказ на ПЛ № 3 водоизмещением 16 т передали Ижорскому заводу, который к осени 1864 г. завершил формирование корпуса (стоимость 7000 руб.). Тогда же по проекту Петрашевского изготовили и газовый (аммиачный) двигатель, однако во время испытаний выяснилось, что методика практического использования жидкого аммиака еще не разработана. Последнее обстоятельство вынудило конструкторов отказаться от его установки и снова прибегнуть к использованию мускульной силы человека. ПЛ № 3 довольно успешно прошла испытания в Колпинском пруду. Она хорошо управлялась и надежно держала по компасу заданное направление. Ее корпус обладал достаточной герметичностью, однако, как и первые две, двигаясь под водой только с очень малой скоростью. Оказалось также, что предусмотренная на судне мина представляла собой весьма ненадежное оружие.

Инженер О. Б. Герн понимал, что ПЛ сможет дать практическую пользу лишь в том случае, если ее удастся оснастить эффективным механическим двигателем для движения под водой. Он обратил внимание на перспективность электромашин, однако отсутствие в то время компактных аккумуляторных батарей делало использование таких машин невозможным. Когда стало известно, что во Франции капитан Бургуа испытывает спроектированную им ПЛ с пневматическим двигателем, О. Б. Герн отправился туда, приняв непосредственное участие в ее испытаниях.

Тщательно изучив конструкцию воздушного двигателя, он использовал свое пребывание за границей и для заказа ряду парижских фирм нескольких экспериментальных двигателей, в том числе и работавшего на сжатом воздухе. Обогащенный идеями французских изобретателей Герн уже по собственной инициативе разработал проект ПЛ № 4, в котором учел и собственный опыт, и опыт иностранных конструкторов.

Новый проект заинтересовал Морское министерство. Постройка заказанной Александровскому заводу (позднее Пролетарский завод) в Петербурге ПЛ, которая по тактико-техническим данным превосходила все его более ранние проекты, была завершена в 1867 г. И в конструктивном отношении она являлась значительным шагом вперед в развитии отечественного подводного судостроения. Корпус ПЛ (запас плавучести 64%), выполненный из металла, представлял собой веретенообразное тело и конструктивно состоял из обшивки, 16 внутренних шпангоутов углового профиля (шпация 0,6 м), одной плоской и двух сферических поперечных переборок, обращенных выпуклостью внутрь лодки, причем первая из них была литой, вторая — откована из железного листа. Вторая сферическая и плоская переборки разделяли внутренний объем судна на 3 отсека с герметически закрывающимися дверями. К носовой переборке крепился конусообразный железный обтекатель, заполненный деревом и выполнявший роль амортизатора при возможном столкновении ПЛ с какими-либо объектами.

Носовой отсек, ограниченный обеими сферическими переборками, являлся шлюзовой камерой (объем 3 куб. м), в нижней ее части размещалась балластная цистерна емкостью 1,6 т, внутри которой находился клюз подводного якоря и тросовый привод к его лебедке. Средний отсек (объем 11 куб. м), представлявший собой центральный пост управления, располагался между второй сферической и плоской поперечными переборками. Здесь находились две ручные помпы, лебедки кингстонов и подводного якоря, уравнительная цистерна, штурвал вертикального руля и ноктоуз магнитного компаса. Башня -поплавок с откидной крышкой выдвигалась или задвигалась посредством винтового механизма выше верхней кромки корпуса на 0,5 м, что увеличивало или уменьшало объем ПЛ и меняло глубину ее погружения. Башня использовалась в качестве входного люка, для вентиляции и наблюдения за горизонтом. В трюме среднего отсека размещались цистерна с известью, 3 кислородных баллона и вентилятор, входившие в систему регенерации воздуха.

В кормовом отсеке (11 куб. м) имелся паровой котел с герметизированной топкой, машина мощностью 6 л.с. (120 об / мин.), гребной вал, баллеры вертикального и горизонтального рулей, а также компрессор и вдувной вентилятор с приводами от гребного вала. Кроме ящика для древесного угля, дров или брикетов специального топлива, здесь же находился баллон с сжатым воздухом бачок для скипидара. В одном из вариантов проекта предусматривался вместо обычного двухлопастного — винт регулируемого шага.

Основу энергетической установки, сконструированной с расчетом возможности работы как паровой машины и пневматического двигателя, составляла комбинированная двухцилиндровая машина. В надводном положении она работала как обычная паровая машина, горение в топке котла дров или древесного угля поддерживалось кислородом атмосферного воздуха, отработавший пар и газы уходили в атмосферу. В подводном же положении в герметизированной топке сжигались обогащенные кислородом брикеты или скипидар, подаваемый через форсунку одновременно с кислородом (в этом случае, вполне возможно, осуществлялся поддув топки с помощью вентилятора). Отработавшие газы и пар отводились за борт. Также под водой предусматривалась подача сжатого воздуха непосредственно к золотникам машины, которая в этом случае превращалась в пневматический двигатель. По расчетам О. Б. Герна топлива должно было хватать на 5 часов подводного плавания, а сжатого воздуха — всего на милю. Судовые системы включали вентиляционный и осушительный трубопроводы, трубопровод для подачи кислорода, воздухопровод.

Постройка ПЛ окончилась в 1867 г., испытания проводились в Итальянском пруду Кронштадтского порта в течение 9 лет. За это время конструктор внес целый ряд усовершенствований.

Так, например, форсунку Шпаковского пришлось заменить более эффективной, улучшить рулевое устройство. О. Б. Герн сам сконструировал и построил на заводе Берда в Петербурге большую (масса 5 тонн, длина 7 м, диаметр 1 м), хотя и весьма тихоходную, торпеду, а также подал идею крепления ее снаружи под корпусом ПЛ.

В результате усовершенствований ПЛ № 4 к середине 70-х годов хорошо управлялась на испытаниях, однако в подводном положении могла плавать лишь под пневматическим двигателем -надежно герметизировать топку не удалось, поэтому во время погружения на глубину, при которой скрывались под водой концы вентиляционных труб, газы прорывались в отсеки. Между тем, не получив практических результатов от опытов и исследований О. Б. Герна, в Военно-инженерном ведомстве начали вообще терять интерес к подводному плаванию. В 1876 г. было дано указание прекратить все работы на том основании, что «… из результатов опытов, произведенных в течение многих лет, подводное плавание оказывается весьма затруднительным, и в случае даже успешного разрешения вопроса относительно устройства всех сложных механизмов всегда это плавание сопряжено с большой опасностью для людей в зависимости от многих непредвиденных случайностей».

На прекращение дальнейших испытаний в какой-то степени повлияла и внезапная смерть капитан-лейтенанта П. П. Крузенштерна, являвшегося энтузиастом подводного плавания и более 20 лет командовавшего лодками О. Б. Герна. Лишившись такого деятельного помощника и потеряв поддержку со стороны управляющего Военно-инженерным ведомством генерал-лейтенанта Э. И. Тотлебена, Оттомар Борисович Герн, к тому времени сам произведенный в генералы, перестал заниматься ПЛ. Первая из них — деревянная — была разобрана в Ревеле, другую безуспешно пытались переоборудовать в водолазный колокол, а две последние — долгое время находились на стенке Кронштадтского порта, а затем были разобраны.

Подведя итоги изобретательской деятельности О. Б. Герна в области отечественного подводного судостроения, необходимо подчеркнуть следующее: он сконструировал и построил первое в мире подводное судно, представлявшее собой веретенообразное тело, первым использовал поперечные сферические переборки, разделявшие корпус на водонепроницаемые отсеки, первым в России установил на ПЛ в качестве движителя гребной винт, впервые в практике подводного судостроения он применил для движения ПЛ пневматическую энергетическую установку, способную работать по комбинированному циклу, сконструировал гребной винт с поворотными лопастями, впервые в практике отечественного подводного судостроения пытался осуществить комплексную регенерацию воздуха, спроектировал и построил торпеду собственной конструкции. Его ПЛ № 2 была первой, оборудованной магнитным компасом со специальным дефлектором.

Все вышесказанное дает основание причислить О. Б. Герна к плеяде выдающихся деятелей отечественного подводного судостроения XIX века, как К. А. Шильдер, И. Ф. Александровский, О. С. Костович и С. К. Джевецкий.

Подводные лодки О.Б. Герна

‹‹ назад

на главную

© Изобретения и изобретатели России

вверх