Militär granskning

Argonaut-projekt: Simon Lakes första ubåtar (USA)

1
Ubåtar gick ut i krig i mitten av seklet före förra, men det moderna utseendet på sådan utrustning bildades inte omedelbart. Arkitekturen, traditionell och standard för dagens ubåtar, har utvecklats och förbättrats av många ingenjörer under lång tid. I de tidiga stadierna av arbetet gjordes ett betydande bidrag till skapandet av lovande teknik av den amerikanska designern Simon Lake. Under flera år har ubåtarna i dess utveckling gått långt från de första enkla teknikdemonstratorerna till fullfjädrade fartyg som lämpar sig för praktisk användning.


Simon Lake (1866-1945) visade ett intresse för en mängd olika tekniker från barndomen. En direkt följd av detta intresse var konsekvent utbildning i flera läroanstalter med en teknisk fördom. 1883 anslöt sig en nyligen utexaminerad Simon till sin far Christopher J. Lakes företag i New Jersey. Snart föreslog den unga designern flera alternativ för att förbättra den tillverkade marin- och flodutrustningen, nya komponenter och sammansättningar, etc. En del av utvecklingen av S. Lake gick i serie och användes ganska aktivt i byggandet av nya båtar, båtar och andra prover.


Experimentell ubåt Argonaut Jr. dj test tid. Foto Submarineboat.com


1892 utlyste den amerikanska flottan en tävling för att utveckla en lovande ubåt som lämpar sig för militärt bruk. Simon Lake kunde inte låta bli att komma med sitt förslag. Faktum är att han under många år visade intresse för undervatten flotta, men har ännu inte haft möjlighet att utveckla de tankar som finns. Som barn läste den framtida designern Jules Vernes roman "Twenty Thousand Leagues Under the Sea" och blev upphetsad över idén om att bygga en ubåt. Ett sådant fartyg skulle möjliggöra forskning, såväl som att leta efter mineraler, skatter osv. Ändå kunde S. Lake till en viss tid bara drömma om det.

Militäravdelningens begäran gjorde att utvecklingen av ny teknik kunde börja. Dessutom, med en framgångsrik kombination av omständigheter, hade den framtida ubåten alla möjligheter att träda i tjänst och gå i produktion. S. Lake och hans kollegor började ivrigt studera de befintliga problemen och forma utseendet på lovande teknik. Samtidigt beslutades dock, på grund av bristande erfarenhet och brist på information om ubåtar i allmänhet, att påbörja arbetet med design och konstruktion av en prototyp som fungerar som teknikdemonstrator.

Argonaut-projekt: Simon Lakes första ubåtar (USA)
Designer Simon Lake. Foto Simonlake.com


Programmet för att skapa nya ubåtar, inklusive en förenklad prototyp, fick det vanliga namnet Argonaut - bokstavligen "Argonaut". Men så vitt känt hade författarna till projektet inte karaktärerna av antik grekisk folklore i åtanke, utan det marina djuret physalia, även känt som "den portugisiska båten". Detta namn valdes av en enkel anledning: S. Lake antog att hans ubåt, liksom physalia, kunde vara på ytan, sjunka till botten eller förbli på något djup mellan dem.

Argonaut Jr.

Simon Lake föreslog ett mycket intressant utseende på ubåten, vilket gjorde det möjligt för henne att inte bara röra sig på djupet, utan också för att säkerställa dykares arbete på havsbotten. Samtidigt lades särskild vikt vid just möjligheten att röra sig längs botten och arbeta på den. Samtidigt skulle den första "portugisiska båten" kännetecknas av sin jämförande enkelhet i design och låg kostnad, vilket gjorde det möjligt att snabbt och billigt testa alla de viktigaste originalidéerna.

År 1893 erbjöd företaget av far och son Leykov militäravdelningen ett preliminärt utkast till den första ubåten, kallad Argonaut Junior ("Junior Argonaut"). Flottans befäl bekantade sig med förslaget och avslog det. Av objektiva skäl ansågs utformningen av S. Lake olämplig att användas av sjöstyrkorna. Ändå vägrade designern inte att fortsätta arbetet och testade projektet på eget initiativ. Snart byggde hans företag den nödvändiga prototypen på egen hand.


Diagram över ubåten Argonaut I från ett patent från 1896


Ubåten Argonaut Jr. skiljde sig genom en ganska enkel design, men hade samtidigt några originalegenskaper. Grunden för fartyget var ett förseglat träskrov. Den monterades av furuskivor, staplade i två lager. En duk lades mellan trädelarna. Utanför var fodralet täckt med vattenfast färg. Som det visade sig senare gav en liknande utformning av sidor, däck och botten tillräcklig tätning och tillät inte vatten att tränga in i skrovet.

Skrovet hade en icke-standardiserad form för ubåtar. Dess största element var böjda sidor, kopplade till smala vertikala delar i fören och aktern. Man planerade att använda horisontella takdäck och botten. Däcket hade en fyrkantig öppning för att installera en liten hytt med en visningsanordning. Botten hade en lucka för dykarens utgång. Intressant nog användes glasögon tagna från dykardräkter som fönster för kabinen och skrovet.

Barlasttankar, blyviktsblock, en tryckluftscylinder och en uppsättning olika rörledningar placerades inuti skrovet. Med hjälp av barlasttankar kunde besättningen ändra dykdjupet, inklusive att sjunka till botten. Den sista möjligheten har förvandlats till ett kännetecken för hela familjen av projekt. En liten ställning med ett gavelhjul med liten diameter placerades i skrovets för. Närmare aktern på sidorna fanns större trähjul. Den bakre axeln drevs av en vevaxel som gick genom det inre facket och en kedjedrift placerad utanför. Således kunde besättningen manuellt rotera hjulen på ubåten.


Projektioner och tvärsnitt av den patenterade ubåten


Monterad prototyp Argonaut Jr. hade en längd på 14 fot (4,27 m), en bredd på 4,5 fot (1,4 m) och en höjd längs skrovet (exklusive överbyggnad och hjul) - 5 fot (1,5 m). Ubåtens totala deplacement nådde 7 ton. De tillgängliga medlen för att lagra och dispensera tryckluft gjorde det möjligt att upprätthålla ett tryck nära atmosfärstrycket inuti skrovet. Detta gjorde det bland annat möjligt att säkerställa dykarnas arbete. De kunde lämna skrovet genom en lucka i botten, utrustad med en stege.

1894 byggdes en prototypteknikdemonstrator som togs till Sandy Hook för testning. I praktiken bekräftades det att den befintliga ubåten är ganska kapabel att röra sig på ytan, dyka till ett givet djup och till och med gå till botten. I det senare fallet kunde hon köra och utföra några manövrar. Lufttrycket inuti skrovet på vissa djup kompenserade för vattentrycket, så att även med den nedre luckan öppen förblev båten säker.

Argonaut I

Prototyp Argonaut Jr. bekräftade till fullo designegenskaperna och kapaciteten, och visade också den grundläggande möjligheten att skapa en ubåt med det önskade utseendet. Som ett resultat kunde designteamet under ledning av Simon Lake fortsätta designarbetet och skapa ett fullfjädrat urval av den föreslagna ubåtsdesignen. Den nya ubåten, kännetecknad av mer bekanta egenskaper i sitt tekniska utseende, fick namnet Argonaut I.


Båt Agronaut I under konstruktion. Foto Navsource.org


Utvecklingen av det nya projektet utfördes av anställda i det speciellt skapade Lake Submarine Company. Det bör noteras att denna organisation hade en mycket begränsad potential, på grund av vilken den bara kunde förbereda designdokumentation. I framtiden måste konstruktionen av experimentell utrustning anförtros till underleverantörer representerade av stora varvsföretag.

Baserat på erfarenheterna från att testa den första prototypen, samt använda andra tekniker och lånade idéer, föreslogs en helt ny design av ubåten. Intressant nog fick Argonaut-1 namnet Submarine Locomotive i patentansökan. I allmänhet behölls alla befintliga idéer i det nya projektet, men nu föreslogs att man skulle använda ett mer välbekant metallhus och ett eget kraftverk. Det föreslogs också att använda en mer utvecklad uppsättning övervakningsutrustning och behålla utrustning för dykares arbete.

Alla enheter av den nya ubåten skulle placeras inuti ett metallskrov med en cylindrisk mittsektion och spetsiga fram- och akterändar. I mitten av den övre ytan var det planerat att installera en skärning med en skorsten. Enheter för montering av ett trehjuligt chassi installerades under botten. De stora drivhjulen var denna gång placerade med en förskjutning till skrovets för, och det lilla styrbara var i aktern. Aktern bar också en traditionell propellerkonstruktion.


Argonaut-1 layout. Teckning av Popular Science magazine


Fören på skrovet innehöll ett dykutrymme med förvaringsutrymme för nödvändig utrustning och fönster. Också i dess botten fanns en lucka med trappsteg för att nå botten. I mitten av skrovet placerades en ångmaskin med en transmission som avger vridmoment till både propellern och de främre drivhjulen. En del av de fria volymerna gavs till barlasttankar. Projektet föreslog användning av två ankare, släppta från luckor i fören och aktern på botten. Båten kunde hjälpa dykare med hjälp av en kran fäst vid fören.

Enligt projektet skulle Argonaut I-ubåten ha en längd på 36 fot (knappt 11 m) och en bredd på 9 fot (2,75 m). I den tillgängliga volymen var det möjligt att placera en 30 hk ångmaskin. Båten kontrollerades av en besättning på fyra personer. Ubåten kunde röra sig på ytan eller under vatten, inklusive längs botten. Liksom den första prototypen behövde hon ingen separat låskammare och kunde ta emot dykare genom en enkel lucka i botten.

1897 slutförde Columbian Iron Works & Dry Dock konstruktionen av Argonaut-1, och snart gick den nya båten för testning. Kontrollpunkten var Chesapeake Bay. Liksom den tidigare prototypen visade den nya ubåten den grundläggande förmågan att röra sig i alla lägen och inom de uppskattade djupen. Syftet med en del av testet var att testa driften av ubåten och dess besättning, samt dykare på botten. För att bevisa effektiviteten av sådant arbete gick testarna inte bara överbord, utan, som kapten Nemo, samlade de in prover av marin fauna. På detta sätt visades Argonaut I-ubåtens fullständiga lämplighet för användning i vetenskapliga expeditioner.


Tvärsnitt av en båt. Teckning av Popular Science magazine


Under de närmaste månaderna gjorde testbesättningen, personligen ledd av S. Lake, flera hundra utgångar till havet, under vilka ubåten arbetade i alla lägen och under olika förhållanden. Hundratals dyk och uppstigningar gjordes, flera dussin utgångar av dykare genomfördes osv. Under testerna passerade ubåten på ytan, under vatten och längs botten i cirka 2 tusen nautiska mil.

Den ursprungliga designen, som tidigare avvisats av marinen, väckte uppmärksamhet från pressen och allmänheten. I slutet av 1898 hade Simon Lake och hans kollegor fått framträdande plats. Det kanske viktigaste erkännandet av deras förtjänster var ett telegram som kom från Frankrike. Författaren Jules Verne, som tidigare hade inspirerat S. Lake att arbeta inom ubåtsflottan, gratulerade ingenjörerna till deras framgångar.

Argonaut II

Allra i slutet av 1898 returnerades den andra prototypen för reparation och modernisering. Med hänsyn till operativa erfarenheter av denna ubåt, beslutades det att radikalt omforma projektet. Vissa egenskaper hos ubåten i sin nuvarande form passade inte S. Lake och hans kollegor, vilket resulterade i utvecklingen av ett nytt projekt kallat Argonaut II. För att förenkla arbetet föreslogs att en ny typ av båt skulle byggas genom att den befintliga ändrades.


Ubåt Argonaut II under konstruktion. Du kan se hjulföraren och en lätt överbyggnad i form av en båt. Foto Navsource.org


Ett av klagomålen mot Argonaut-1 gällde storleken på skrovet, vilket begränsade dess moderniseringspotential. På grund av detta beslutades det vid uppdateringen att öka dess längd efter att ha fått en märkbar ökning av tillgängliga volymer. Dessutom uppträdde en lätt överbyggnad på det cylindriska tryckskrovet i form av ett traditionellt ytfartygsskrov. Hon hade en spetsig för och akter samt ett utpräglat däck med räcken. I mitten av däcket fanns ett däckshus, som påminde om överbyggnaden av ett fartyg i sin storlek. Efter sådana förändringar ökade längden på ubåten till 66 fot (20,1 m).

En ökning av skrovets volym gjorde det möjligt att installera en dubbelt så kraftfull ångmaskin, samt utrusta platser för att rymma åtta besättningsmedlemmar och ge dem en relativt bekväm vistelse ombord. För första gången i familjen dök en elektrisk strålkastare upp på skrovets fören, vilket gjorde det möjligt att observera undervattenssituationen. Telefoner installerades på besättningens arbetsplatser, vilket i hög grad underlättade interaktionen.

I juli 1900 testades återigen den prototyp som byggdes om enligt ett nytt projekt. Alla positiva egenskaper i det befintliga projektet har fått ny bekräftelse. Dessutom var det möjligt att fastställa en viss ökning av huvudegenskaperna. Således nådde den maximala kryssningsräckvidden 3 tusen nautiska mil. Båten kunde stå under vatten i upp till två dagar. Liksom tidigare tillhandahölls dykares arbete. Närvaron av en strålkastare och annan utrustning förenklade avsevärt lösningen av uppgifterna.


"Argonaut-2" på ytan. Foto Simonlake.com


Efter att ha slutfört testerna började S. Lake en reklamkampanj, vars syfte var att ta emot beställningar från olika kommersiella företag. Det föreslogs att marknadsföra Argonaut II-ubåten på ett mycket originellt sätt. Hon gjorde flygningar nära Long Island och tog ombord upp till 25-28 passagerare. Programmet för en typisk fyra timmar lång "kryssning" inkluderade att observera undervattensskönheter och dykares arbete. Dessutom bjöds den ärevördiga allmänheten på en provsmakning av skaldjur som nyproducerats och tagits ombord av dykare.

Simon Lake betraktade sin uppfinning, först och främst, i samband med vetenskapliga och kommersiella tillämpningar. Hans ubåtar, efter att ha gått in i serien, var tänkta att bära turister och ge arbete åt forskare. Anpassningen av projektet till militära ändamål ansågs vara bland de lovande utvecklingssätten, men designern själv föredrog den fredliga användningen av teknik. Så med tiden började Lake Submarine Company ta order för att hjälpa redare som förlorade sina skepp. Med hjälp av ubåten Argonaut-2 kunde ett team dykare ta sig till det sjunkna fartyget och evakuera en del av lasten, dokument m.m. Flera liknande räddningsinsatser har genomförts.

Redan i början av XNUMX-talet började den amerikanska militäravdelningen åter visa intresse för S. Lakes ubåtar, och var till och med redo att beställa utvecklingen av ett nytt militärmaterielprojekt. Men alla sådana försök misslyckades fram till en viss tid på grund av bristen på stöd från kongressen. Vid det här laget hade ubåtarna som utvecklats av John Philip Holland blivit grunden för den amerikanska ubåtsflottan, och kongressledamöter såg inte behovet av att beställa annan liknande utrustning.


En modern kopia av Argonaut Jr. Foto Submarineboat.com


Ändå hade ubåtarna från Argonaut / portugisiska båtfamiljen fortfarande en chans att komma i tjänst. Samtidigt med USA:s vägran visade Kuba sitt intresse för en sådan teknik. Skeppsbyggare erbjöds ett kontrakt värt en miljon dollar för leverans av flera ubåtar. Men Simon Lake, som inte ville tjäna ett främmande land, vägrade ett sådant erbjudande. En ytterligare anledning till avslaget var dessutom bristen på egna produktionsanläggningar, vilket gjorde det möjligt att bygga den beställda utrustningen inom erforderlig tidsram.

Fortsättning av arbetet

S. Lakes företag såg intresset från potentiella kunder och beslutade sig ändå för att fortsätta arbetet, samt att öka sin potential. Som en följd av detta omvandlades den befintliga organisationen snart till Lake Torpedo Boat Company. Nu inkluderade detta företag en egen designbyrå, samt ett litet varv med acceptabel kapacitet. Tack vare detta kunde företaget självständigt bygga ganska stora fartyg och ubåtar.

En direkt konsekvens av uppkomsten av nya möjligheter var utvecklingen av nästa ubåtsprojekt. Den här gången handlade det om ett fartyg kapabelt att bära vapen och lämpligt att användas som en del av sjöstyrkorna. Den nya utvecklingen fick kodnamnet Protector ("Defender"). Sådana ubåtar gick i serie och köptes på en gång av flera länder i världen som ville stärka sina flottor med den senaste tekniken. Det är anmärkningsvärt att de första båtarna i Defender-projektet gick till tjänst i det ryska imperiet, som vid den tiden byggde sin egen ubåtsflotta.

Argonauternas arv

En av de utmärkande egenskaperna hos Argonaut-familjens projekt var användningen av ett kombinerat framdrivningssystem. De två sista båtarna i serien hade en propeller för simning på ytan och i djupet, samt ett par drivhjul för att röra sig längs botten. Ett sådant upplägg har visat sig väl när man arbetar med dykare, även under räddningsinsatser. Naturligtvis, i framtiden, fortsatte S. Lake utvecklingen av intressanta idéer.


Interiören i den rekonstruerade båten "Argonaut Jr." Foto Submarineboat.com


Därefter skapade designern flera andra alternativ för utseendet på lovande ubåtar med vissa förmågor. Det föreslogs att använda både de redan befintliga "chassiet" och uppdaterade versioner av sådana strukturer. Till exempel beskriver ett av patenten i Simon Lakes namn en ubåt med infällbara hjul med liten diameter, vilket gjorde det möjligt att förenkla designen med acceptabel prestanda.

Även utvecklade var ovanliga med modern standard skrovdesigner. S. Lake ansåg att skroven var lovande och kombinerade en cylindrisk huvuddel och en "fartygsliknande" överbyggnad. Denna design har använts i många nya utvecklingar. Det bör noteras att sådana varianter av ubåtar patenterades, men fördes inte till konstruktion och testning.

***

Inspirerad av en science fiction-roman engagerade sig den amerikanske ingenjören Simon Lake i utvecklingen av nya ubåtsprojekt och lyckades märkbart i denna fråga. Hans första projekt av familjen Argonaut nådde testet och gav till och med några praktiska resultat. Sådana ubåtar gick dock inte in i serien. Och ändå har intressanta projekt gett verkliga resultat. Med hjälp av den samlade erfarenheten och ett antal framgångsrika lösningar skapades sedan flera nya ubåtsprojekt.


Modern "Argonaut" och dess skapare. Foto Submarineboat.com


Tyvärr för älskare av marin utrustning har ingen av de erfarna argonauterna överlevt till denna dag. Till exempel båten Argonaut Jr. efter testning, kastades hon på stranden, där hon förblev i det fria tills fullständig förstörelse. Nästa prototyp, efter att resursen var uttömd, skickades för skärning.

2010 bestämde sig en grupp amerikanska entusiaster för att återskapa den allra första versionen av Simon Lakes ubåt. Med hjälp av liknande material och några nya enheter byggdes en nästan exakt kopia av Argonaut Jr. Trots förekomsten av elektrisk belysning, radiokommunikation och olika säkerhetsutrustning motsvarade denna båt den ursprungliga designen från slutet av XNUMX-talet. älskare historia lyckades inte bara bygga, utan också testa sin ubåt, och också bekräfta de välkända slutsatserna som gjordes för många år sedan baserat på resultaten av att testa den ursprungliga designen.

Argonaut-familjens projekt kan endast anses vara framgångsrika med vissa reservationer. Men bristen på seriösa prestationer stoppade inte S. Lake, och han fortsatte att arbeta på nya ubåtar. I följande projekt gav han återigen ett betydande bidrag till utvecklingen av ubåtar. Några av hans idéer och lösningar, som föreslogs i början av förra seklet, används fortfarande för att skapa nya ubåtar.


Enligt materialen:
http://simonlake.com/
http://submarineboat.com/
http://navsource.org/
http://shusharmor.livejournal.com/
http://google.com/patents/US557835
http://google.com/patents/US846417

Historien om konstruktionen av en modern kopia av Argonaut Jr.:
http://submarineboat.com/argonaut_jr_2010.htm
Författare:
1 kommentar
Ad

Prenumerera på vår Telegram-kanal, regelbundet ytterligare information om specialoperationen i Ukraina, en stor mängd information, videor, något som inte faller på webbplatsen: https://t.me/topwar_official

informationen
Kära läsare, för att kunna lämna kommentarer på en publikation måste du inloggning.
  1. ronnon
    ronnon 12 juli 2017 13:26
    +1
    Mycket informativ artikel, tack vare författaren.