Через пятьдесят лет после постройки «потаенного судна» Ефима Никонова в Америке Давидом Бушнелем была построена боевая подводная лодка, впервые опробованная в деле. Ее сделали из меди, корпус был выполнен из двух половин, напоминавших панцирь черепахи, соединенных болтами. Соответственно этому она получила название «Черепаха». Лодка имела входной люк, цистерну для водяного балласта, насос для откачивания воды из цистерн при всплытии, свинцовый отрывной груз на случай аварии, компас, облегчавший управление, и манометр для определения глубины погружения. «Черепаха» имела два гребных винта. Горизонтальный винт служил для поступательного движения лодки, а второй, вертикальный, — для погружения в воду. Наступательное оружие «Черепахи» — мина, начиненная 45 килограммами пороха и снабженная часовым механизмом. Мина прикреплялась к деревянному днищу корабля при помощи бурава.
Таким образом, «Черепаха» Бушнеля имела основные устройства, которые впоследствии устанавливались на всех подводных лодках. Под водой «Черепаха» могла находиться всего 30 минут.
В 1776 году, во время войны за независимость, американцы использовали лодку Бушнеля для борьбы с сильным английским флотом. Сержант Эзра Ли, обученный управлению этой лодкой, напал на один из блокировавших Нью-Йорк английских кораблей — 64-пушечный фрегат «Игл»… Атака не удалась: бурав неожиданно наткнулся на медную обшивку, которую начали тогда накладывать на подводную часть кораблей для защиты от обрастания.
Следующий важный шаг в подводном кораблестроении сделал, спустя 25 лет, другой американец — знаменитый создатель первого парохода Роберт Фултон. В 1798 году он обратился к правительству Французской республики с предложением:
«Имея в виду огромную важность уменьшения мощи британского флота, я думал над постройкой механического «Наутилуса» — машины, подающей мне много надежд на возможность уничтожения их флота».
После долгих проволочек в мае 1801 года подводная лодка Фултона «Наутилус» была готова и спущена на воду. Она была сделана из меди и имела форму сигары длиной 6,5 метра и диаметром около двух метров. Сверху, в носовой части, возвышалась небольшая рубка с иллюминаторами, в трюме лодки размещалась цистерна, в нее принималась вода при погружении. Подводная лодка Фултона имела для надводного хода парус, а под водой передвигалась при помощи четырехлопастного винта, вращаемого вручную. Она впервые воплотила в себе идею использования двух двигателей. Другой важной новинкой были горизонтальные рули, с помощью которых лодка погружалась или всплывала при движении под водой. Оружие «Наутилуса» составляли два медных бочонка с порохом, буксируемые на длинном тросе. Эта мина подводилась под днище неприятельского корабля и, когда лодка отходила на безопасное расстояние, взрывалась при помощи электрического тока.
Венцом испытаний было опробование боевых свойств лодки, Фултон погрузился на своем «Наутилусе» под воду в двухстах метрах от стоявшего на якоре старого шлюпа и взорвал его пороховой миной.
«Проходя мимо шлюпа, — писал потом Фултон, — я ударил его бомбой. Произошел взрыв, шлюп разлетелся на мелкие части…
Взрыв был настолько силен, что столб воды и обломков взлетел на 80—100 футов вверх».
Все условия, поставленные комиссией, были успешно выполнены, и «Наутилус» признали вполне пригодным для дела. Но авторитетная комиссия отказала Фултону в выдаче свидетельства на воинское звание, без которого англичане повесили бы его как пирата, если бы им удалось захватить его в плен. Фултон ответил тем, что уехал… в Англию, где произвел ряд опытов со взрывами судов. Газеты, прослышав про них, обвинили правительство в поддержке изобретения не только бесполезного для морской мощи Англии, но и угрожающего ей потерей морского владычества. Правительство поступило очень характерно. Фултону была предложена пожизненная пенсия с условием забыть про свою лодку. До сих пор сохранилось ответное письмо Фултона:
«И за 20 000 фунтов стерлингов в год я не сделаю того, что вы мне предлагаете».
Он вернулся в Америку и там положил начало… пароходному делу.
В 30-х годах русский военный инженер А. А. Шильдер, занимаясь совместно с академиком Б. С. Якоби разработкой электрического запала для мин, понял, что в его руках ключ к новому морскому оружию — подводной мине.
В 1834 году на Александровском литейном заводе в Петербурге была построена по проекту Шильдера подводная лодка. Это был небольшой корабль длиной около 6 метров и шириной 1,5 метра, водоизмещение его доходило до 16 тонн. Металлический корпус лодки был увенчан двумя башенками с иллюминаторами. Через крышу носовой башни выходила вертикальная «оптическая труба» — прообраз современного перископа, через крышу кормовой — вентиляционная труба. Оружие лодки состояло из бочонка с порохом, подвешенного на гарпуне на конце длинного стального шеста. Вонзив гарпун с миной в борт вражеского корабля, подводная лодка давала задний ход и, отойдя на некоторое расстояние, взрывала мину с помощью электрического запала. Вооружение лодки дополнили шесть станков для запуска пороховых ракет.
Лодка двигалась при помощи четырех специальных гребков, расположенных попарно на каждом борту вне корпуса. Гребки при движении вперед сжимались, а при движении назад раскрывались, напоминая действие утиной лапы.
Хотя Шильдер совершил на своей лодке ряд удачных погружений и маневров на кронштадтском рейде, а в июне 1838 года даже взорвал миной плавучую мишень, он отчетливо сознавал, как далеко от совершенства его детище. Ведь скорость корабля при неимоверных усилиях экипажа не превышала полкилометра в час, и потому Шильдер возлагал большие надежды на электричество… Однако прогресс в электротехнике в те годы был слишком медленным, и осенью 1841 года дальнейшие работы над шильдеровской подводной лодкой были прекращены.
В середине XIX века в Америке, во время гражданской войны между Севером и Югом, изобретатель Онлей построил подводную лодку «Давид», на долю которой выпал первый боевой успех. 17 февраля 1864 года она атаковала и потопила шестовой миной корабль северян «Хаусатоник».
Это была первая жертва подводных лодок. Но не менее печальная участь постигла и виновника этой катастрофы. Лодка исчезла бесследно. И только через три года, когда были спущены водолазы для осмотра затонувшего «Хаусатоника», подводная лодка была обнаружена в чреве своего бывшего могучего врага. Очевидно, она не успела отойти после взрыва и была втянута внутрь «Хаусатоника» хлынувшей в пробоину водой.
Еще во время Крымской войны русский изобретатель И. Ф. Александровский пришел к выводу, что серьезная постановка подводного плавания немыслима без механического двигателя. Перебрав все возможности, он остановил свое внимание на двигателе, работающем на сжатом воздухе.
В 1859 году Александровский узнал о работах профессора С. М. Барановского — крупнейшего специалиста в области пневматических двигателей. Войдя в соглашение, они вдвоем быстро разработали детальный проект подводного корабля и в мае 1862 года представили его в морское министерство.
Но в результате долгих проволочек, отказов, переделок и т. д. подводная лодка Александровского была построена только в 1866 году. По размерам она не имела себе равных среди подводных лодок того времени. Ее размеры были: длина 33, ширина 4, высота 3,6 метра, а водоизмещение составляло 355 тонн. Поперечное сечение корпуса имело форму треугольника, обращенного вершиной вверх, с выпуклыми сторонами. Александровский предполагал, что такая форма корпуса будет замедлять погружение. Для погружения лодки в ее балластную цистерну принималось 11 тонн воды, а для всплытия впервые был применен воздух, сжатый до 10 атмосфер, вытеснявший воду из цистерн.
В кормовой части лодки располагались один над другим два гребных винта. Они приводились в движение двумя пневматическими двигателями суммарной мощностью в 234 лошадиных силы. Двигатели работали на сжатом воздухе, запас которого хранился в 200 стальных баллонах. Эта батарея вмещала около 6 кубических метров воздуха под давлением до 100 атмосфер.
