Первым заинтересовался этой задачей русский кораблестроитель Э. Гуляев, опубликовавший в 1900 году доклад «О некоторых специальных идеях о системе постройки военных судов, которые обеспечивают им защиту от мин и таранов более действительную, чем это достигается при современном судостроении». Позднее, в 1906 году, Гуляев спроектировал «непотопляемый и неопрокидываемый броненосец», в котором впервые была предусмотрена разработанная им подводная защита.
В чем же состояла главная идея Гуляева?
Он предлагал вокруг корпуса броненосца соорудить «добавление» шириной 5–6 метров, которое отдаляло бы зону взрыва мины или торпеды от жизненных частей корабля. Внутри такие «добавления» должны были разделяться продольными и поперечными переборками на множество водонепроницаемых отсеков, которые частично заполнялись углем и жидким топливом, что способствовало ослаблению силы взрыва. Проведенные впоследствии многочисленные эксперименты, в которых исследовалось действие взрыва на корпус корабля, подтвердили правильность принципов подводной защиты, выдвинутых Гуляевым.
Противоминная защита русских броненосцев
Оказалось, что наиболее опасен заряд, в момент взрыва прикасающийся к подводной части корпуса. В этом случае взрывная волна пробивает наружную обшивку корабля и поток расширяющихся взрывных газов, увлекая за собой воду и обломки обшивки, врывается внутрь корабля. Если отсек за обшивкой пустой, то обломки пробивают следующую продольную переборку, а газы, расширяясь в разные стороны, повреждают поперечные стенки. Если же за наружной обшивкой находится слой жидкости — воды или нефти, — то пробоина получается меньше, так как жидкость хорошо поглощает энергию взрыва и быстро гасит его разрушительную силу.
Исходя из этих первых опытов, англичане с 1912 года стали сооружать на дредноутах подводную защиту, состоявшую из слоя нефти за наружной обшивкой, за которым следовали угольные ямы или цистерны жидкого топлива. Однако дальнейшие эксперименты показали, что корабли с такой защитой при взрывах мин и торпед испытывают необычайно резкий и сильный сотрясающий удар, способный сорвать с фундаментов механизмы и приборы. Это открытие привело к выработке основного принципа подводной защиты, которая должна состоять из трех камер.
Первая — камера расширения — должна находиться сразу за наружной обшивкой и представлять собой пустой отсек, в котором вследствие расширения газов снижается их давление и частично рассеивается энергия взрыва. Далее следует камера поглощения — слой нефти или угля, поглощающий куски обшивки и остаток энергии взрыва. И наконец, фильтрационная камера, которая должна задерживать воду и нефть, просачивающиеся внутрь корабля вследствие нарушения водонепроницаемости последней внутренней переборки при взрыве. Любопытно, что уже в ходе первой мировой войны англичанам пришлось ко многим своим эскадренным броненосцам и дредноутам приделывать наполненные воздухом були — те самые «добавления», о которых Э. Гуляев писал еще в 1900 году.
Сражения первой мировой войны показали, что дредноуты в целом оправдали ожидания и что кораблестроителям удалось довольно точно предугадать развитие линкора и создать конструкции, не потребовавшие коренных изменений. В сущности боевой опыт первой мировой войны внес уточнения лишь в некоторых деталях. Так, увеличение дальности артиллерийского боя потребовало увеличения углов возвышения орудий и утолщения палубной брони: снаряды, летящие издалека, обрушивались на корабль сверху, и для защиты от них нужно было усилить горизонтальное бронирование.
Торпеды, устанавливаемые на дредноутах, оказались совершенно бесполезными при тех огромных дистанциях боя, на которых велась артиллерийская дуэль. Зато появление авиации настоятельно требовало установки зенитной артиллерии и катапульт для запуска разведывательных гидросамолетов.
Все эти требования были учтены при проектировании последних британских линкоров первой мировой войны. При водоизмещении 48 000 тонн они должны были нести девять 406-мм орудий главного калибра. Но незадолго до их закладки Вашингтонский морской договор, подписанный странами-победительницами, ограничил водоизмещение новых линкоров 35 тысячами тонн, а главный калибр — 406 мм.
Ценой невероятных усилий конструкторам удалось уложиться в 34 тысячи тонн, сохранив число и калибр орудий главной артиллерии. Главный строитель флота нашел необычное решение: все три башни главного калибра он расположил в диаметральной плоскости в носовой части корпуса, причем средняя башня была возвышенной.
120–152-мм орудия среднего калибра, на которые некогда возлагалась борьба главным образом с вражескими миноносцами, получили новое дополнительное назначение: они должны были вести заградительный огонь по воздушным целям. Увеличив угол их возвышения до 60°, кораблестроители создали первые орудия универсального калибра. Собственно зенитная артиллерия состояла из шести 119-мм пушек.