Отец «русской системы»
В настоящее время в мире нет ни одного судна и боевого корабля, которые не были бы построены благодаря ему. Теоретические разработки и отдельные принципы математического анализа этого гениального русского самородка легли в основу сложных компьютерных программ, закупаемых нынче нашей страной за валюту у зарубежных компаний. Предел прочности рассчитывается по Бубнову с одинаковым успехом и для современного подводного флота, и для корпусов космических кораблей. А кроме того, И.Г. Бубнова можно смело назвать отцом отечественного подводного флота.
Иван Григорьевич Бубнов родился 6 января 1872 г. в Нижнем Новгороде, в купеческой семье. В 15 лет, окончив реальное училище, он приехал в Кронштадт, выдержал вступительные экзамены и поступил в Техническое училище Морского ведомства. Его он закончил с отличием, и в возрасте 19 лет, будучи самым молодым из выпускников 1891 года, стал корабельным инженером.
Три года работы "при новом судостроении" дали ему не только практический опыт, но и первые идеи в конструировании корпуса корабля. Желая повысить свою подготовку, в сентябре 1894 года он поступил на кораблестроительное отделение Николаевской морской академии, где "проявил в учебе талантливость и выдающееся трудолюбие, одновременно подготовив несколько научных работ". Его проект крейсера на конкурсе Морского ведомства в 1895 года занял первое место, опередив работы даже опытных корабелов.
Блестяще закончив академию в 1895 году, Иван Григорьевич остается при ней на год для разработки и чтения двух новых курсов по проектированию корабля, после чего становится штатным преподавателем. Дальнейшая его деятельность представляет собой органическое сочетание инженерной практики, научной работы и педагогики.
В 1898 году Бубнова переводят на Балтийский завод. К этому времени он заинтересовался проблемами подводного плавания и был твердо убежден, что уровень судостроения России позволяет строить собственные боевые подлодки. В 1900 году его назначают председателем специально созданной комиссии по проектированию "полуподводного миноносца", куда вошли также М.Н. Беклемишев и И.С. Горюнов, которого в 1901 году сменил А.Д. Долголенко. Проектирование велось быстро, и вскоре Балтийскому заводу был выдан заказ на постройку "миноносца № 113". По своим данным эта подводная лодка (ПЛ), получившая имя "Дельфин", превосходила современную ей субмарину мирового лидера среди конструкторов кораблей этого класса — американца Голланда.
Использовав опыт испытаний "Дельфина", Бубнов переработал проект. Новая лодка, "Касатка", была более быстроходной и несла четыре торпедных аппарата. К тому же, появление дизельного двигателя создавало возможность замены им опасных для подводных лодок бензомоторов. Впервые в мире дизель-моторы были установлены на лодке "Минога", где также были применены сферические переборки и внутренние торпедные аппараты. Следующий тип лодки, "Акула", при водоизмещении 370 т была оснащена трехзальной дизель-электрической установкой и 8-ю торпедными аппаратами (ТА). Можно сказать, что в проекте "Акулы" определились основные черты бубновского русского типа подлодок — однокорпусная, с балластными цистернами в легких оконечностях, прочный корпус со сферическими переборками.
В 1907 году, в соответствии с Указом о присвоении корабельным инженерам военных чинов, Бубнова произвели в подполковники по Адмиралтейству и вскоре зачислили в списки офицеров подводного плавания, а через год он получает чин полковника.
В 1908 году Иван Григорьевич составляет проект лодки типа "Морж" для Черного моря (водоизмещение 630 т). Вариант данного проекта — субмарина "Барс" (650 т) — предназначалась для Балтики. Эти корабли имели по 12 торпедных аппаратов и надводный ход до 18 уз. Они вошли в строй с 1913-го по 1917 года и хорошо показали себя в первую мировую войну, не уступая лучшим зарубежным образцам, хотя на большинстве из них пришлось установить дизель-моторы мощностью значительно меньше проектной.
Весной 1912 года Бубнов по ряду причин оставляет службу на Балтийском заводе и становится консультантом на верфи акционерного общества "Ноблесснер" в Ревеле, получившем заказ на постройку 12 подлодок типа "Барс". Одновременно он продолжает работать над перспективными проектами лодок и в марте 1914 года представляет проект ПЛ с котлотурбинной энергетической установкой. По его словам, эта лодка становилась подводной в прямом смысле слова, так как должна была плавать в основном под водой (на глубине примерно 19 м), сообщаясь с атмосферой через две трубы-рубки обтекаемой формы. В носовой трубе предусматривался пост управления кораблем, водоизмещение которого составляло 3500 тонн при 24 ТА, а двухвальная энергоустановка, расположенная эшелонно, должна была обеспечить ей ход до 25 уз. Но этот проект был отвергнут Морским техническим комитетом без обсуждения.
Наиболее совершенный проект подводной лодки Бубнов составил для программы судостроения 1915 года. В нем были устранены недостатки предшествующих типов субмарин, в частности, появились межотсечные переборки и уменьшилось время погружения. Лодка была двухкорпусной и при водоизмещении 971 т несла 18 торпедных аппаратов, а также мины и артиллерийское вооружение. Их решили строить в Петрограде и Ревеле, но революционные события и разруха помешали этому.
Однако сказанное выше касается только проектирования Бубновым подводных лодок, между тем он немало сделал и для надводного кораблестроения.
В 1900 году Игорю Григорьевичу поручили спроектировать оригинальный крейсер-яхту "Алмаз", предоставив в помощь опытного морского инженера Н.Е. Кутейникова. В 1903 году, сияющий свежей краской, "Алмаз" успешно прошел все испытания. В 1904 году корабль получил вооружение и в связи с начавшейся Русско-японской войной, был отправлен в Японское море со 2-й Тихоокеанской эскадрой. Крейсер третьего ранга "Алмаз" участвовал в Цусимском сражении, и единственный из всех крейсеров сумел прорваться во Владивосток.
С его именем связывают прежде всего разработку проектов тяжелых боевых артиллерийских кораблей. Как один из наиболее авторитетных корабельных инженеров он привлекался к реализации главнейших пунктов программ восстановления флота после русско-японской войны. Являясь убежденным сторонником установки дизель-моторов на военных кораблях, Бубнов в 1906 году руководил разработкой эскизного проекта башенной броненосной канонерской лодки, в котором предложил установить дизель-моторы с электропередачей на гребной винт. Балтийским заводом были построены 8 таких лодок (головная получила название "Шквал").
В 1907 году Морское министерство объявило конкурс на проект нового линейного корабля. Рассмотрение конкурсных работ возглавил А.Н. Крылов. Победила тогда немецкая фирма "Блом унд фосс", вторым был проект Балтийского завода (его разработкой руководил Бубнов — он сделал все важнейшие расчеты), который по конструкции корпуса был признан лучшим. Правительство по ряду соображений отдало предпочтение проекту Бубнова, потребовав его доработки. Особенностями проекта линкора типа "Севастополь" стали выбор главного калибра орудий (305-мм) и их линейное расположение в трехорудийных башнях, а также установка паровых турбин. Совершенство конструкции корпуса и непроницаемых переборок позволило уменьшить их вес, за счет чего удалось усилить бронирование. При водоизмещении 23000 т корабль должен был иметь ход 23 уз. Обоснование проекта, составившее 5 больших томов, представляло для специалистов того времени первоклассное научное руководство. Эти линкоры не уступали своим зарубежным аналогам и оказались очень долговечными. Последний корабль серии вывели из состава ВМФ в пятидесятые годы.
В 1911 году в Николаеве заложили три ЛК типа "Императрица Мария" — развитие типа "Севастополь". В 1912-1914 годах под руководством Бубнова велось проектирование четвертого черноморского линкора с усиленным бронированием. Но, безусловно, сильнейшими в мире кораблями (будь они достроены в свое время) стали бы линейные крейсера типа "Измаил". Их проектированием Бубнов руководил на Балтийском заводе в 1911-1912 годах. В сравнении с линкорами данные корабли должны были иметь большую скорость, более мощные бронирование и артиллерию главного калибра в 356 мм.
Два корпуса этих кораблей, строившихся на Адмиралтейском и Балтийском заводах, были готовы к 1916 году, но закончить постройку не удалось, и в двадцатых годах их продали на слом в Германию. С того времени за границей стали набирать корпуса больших надводных военных кораблей по так называемой "русской системе". Революционные события остановили проектирование и сверхмощных линкоров Бубнова с 406-мм артиллерией. Их водоизмещение должно было доходить до 45000 т. В марте 1912 года Иван Григорьевич "за отличие в службе" был произведен в генерал-майоры по Адмиралтейству.
Велик вклад Бубнова также и в отечественную кораблестроительную и фундаментальную науку. Он первым понял, что для металлического корпуса с его сравнительно тонкой обшивкой и гибкими опорными конструкциями стала важна не только общая, но и местная прочность, и создал методы их оценки в совокупности. Впервые они были представлены в докладе "О конструкции главных частей корпуса судна", прочитанном в декабре 1899 года. В нем Иван Григорьевич предложил свой первый вариант продольной системы набора корпуса корабля, а спустя три года в фундаментальной работе развил применение теории пластин к задаче расчета наружной обшивки корпуса, показав нерациональность поперечной системы набора, принятой тогда повсеместно для больших кораблей.
Совершенствуя метод, в 1913-1914 годах он разработал способ учета возможности потери устойчивости частью наиболее нагруженных продольных связей корпуса в условиях развитого волнения, внес определяющий вклад в разрешение проблемы запасов прочности и норм допускаемых напряжений. Именно Бубнов впервые принял предел текучести материала в качестве "опасных" напряжений, и все нормы установил от этой величины. Он же предложил нормы допускаемых напряжений для переменных нагрузок.
На стыке теории корабля и учения о прочности его корпуса находятся результаты проведенного им в 1900 году анализа механики спуска корабля на воду, позволившие установить типы спусковых фундаментов в зависимости от массы судна. Развивая идеи С.О. Макарова и А.Н. Крылова о непотопляемости корабля, он в 1901 году установил инженерный критерий этого свойства, показав его зависимость от разницы мореходных свойств корабля до и после аварии, и сформулировал принципы конструктивного ее обеспечения. Важнейшую часть научного наследия Бубнова составляют труды по строительной механике корабля, выходящие далеко за рамки кораблестроения и широко применимые ныне в инженерном деле вообще.
Работы Ивана Григорьевича, в которых решаются даже узкотехнические задачи, представляют его как видного математика. При этом он является автором одного из популярных методов приближенного решения задач математической физики. И в наши дни «метод Бубнова» широко используется в практике расчетов. Одна из работ, опубликованная в 1916 году, свидетельствует (как и множество архивных материалов), что он являлся автором первой отечественной методики расчета прочности корпуса подводной лодки. С 1901 года он заслуженно считается создателем новых направлений в проектировании кораблей, и прежде всего в применении теории вероятности к проектным расчетам. В проектах, составленных Бубновым, содержится много других оригинальных приемов, примененных им на практике.
В 1908 году Бубнов занял должность заведующего Опытовым судостроительным бассейном. Продолжая дело, начатое академиком Крыловым, он смог коренным образом реконструировать бассейн и расширить его оборудование, и здесь помимо исследовательских, стали решаться и практические задачи. Так, к началу постройки линейных кораблей удалось найти и проверить пригодные для их корпусов сорта стали повышенного и высокого сопротивления, начать испытания моделей подлодок в подводном положении при помощи остроумного устройства, предложенного Бубновым. За рубежом это учреждение считалось "наиболее точным и аккуратным из всех бассейнов континента".
Если кратко остановиться на педагогической деятельности Бубнова, то начать следует с издания в 1898-899 годов Морской академией записи его лекций по теории упругости и строительной механике. Также отдельных пособий по математике и создания им для слушателей академией курса "Проектирования боевых судов", включавшего основы теории проектирования и учение о прочности корпуса.
На открытом в 1902 году при Санкт-Петербургском политехническом институте кораблестроительном отделении, Иван Григорьевич с 1903 года стал вести курсы теории упругости и строительной механики корабля, а в следующем году был утвержден профессором по кафедре строительной механики. В 1908 году институт издал его курс "Теория упругости". При этом первые годы работы Бубнова там были отмечены дискуссией о постановке преподавания на отделении. Развивая идеи, высказанные еще в академии, Иван Григорьевич изложил их в докладе, направленном против догматического преподавания правил проектирования судов по руководствам страховых обществ (Ллойда и пр.), основанных лишь "на авторитете анонимных составителей". По мнению Бубнова, курс проектирования должен излагаться "путем исследования", что и развивает творческую инициативу студентов. В 1909 году были изданы его "Дополнения к курсу строительной механики корабля", а в 1912 и 1914 годах — первая и вторая части основного курса "Строительная механика корабля", быстро ставшие настольной книгой корабельных инженеров и библиографической редкостью.
Из воспоминаний известного кораблестроителя П.Ф. Папковича: "Бубнов был весьма требовательным педагогом. Экзамены у него запоминались надолго. Главная трудность состояла в необходимости решить предложенную им задачу, обычно неожиданную по теме и требовавшую умения рассуждать в соответствующей области и самостоятельно делать выкладки в общем виде". В 1914 году Иван Григорьевич оставил преподавание в институте, но продолжал службу в академии, где еще в 1910-ом был утвержден в звании ординарного профессора, а с ноября 1916 года — заслуженного профессора. К этому времени он — кавалер многих российских орденов. В академии Бубнов продолжает чтение лекций вплоть до временного прекращения там учебного процесса в 1918 г. Февральскую революцию он, как и многие его современники, встретил с энтузиазмом. В начале марта 1917 году в Петрограде было создано Общество корабельных инженеров, в работе которого Иван Григорьевич принял самое активное участие, а при создании в начале следующего года Всероссийского союза корабельных инженеров его избрали председателем. Правда, вскоре он был арестован, но, видимо, превентивно, а потому через некоторое время освобожден и стал работать в Комиссии по судостроению Комитета государственных сооружений ВСНХ. Там он руководил группой инженеров, перепроектировавших недостроенные крейсера типов "Измаил" и "Светлана" в коммерческие пароходы. В то же время в Морской академии он занимался научной работой и в труднейших условиях 1918 года подготовил к печати пять работ общим объемом 70 печатных листов.
Вследствие разрухи на железнодорожном транспорте встал вопрос об использовании рек для перевозок. Иван Григорьевич и здесь подготовил ряд предложений, для претворения в жизнь которых, через ВСНХ неоднократно ездил в Москву. Возвращаясь из последней командировки в начале марта 1919 года, он заразился тифом, и 13 числа скончался в больнице. Его смерть прошла почти незамеченной из-за тогдашней дезорганизации всей общественной жизни. Похоронили Ивана Григорьевича Бубнова в Санкт-Петербурге на Смоленском православном кладбище. И только много позже на доме, где он жил, установили памятную доску.
Сведений о дальнейшей судьбе рукописного наследия ученого, которое должно было быть разобрано, нет. Бесследно исчезли и подготовленные к печати его труды, среди которых — переработанная и существенно дополненная "Строительная механика корабля". До наших дней дошли лишь фрагменты его последних не изданных сочинений.
Жаль только, что ни в родном Нижнем Новгороде, ни в Петербурге, где сделал свои революционные открытия Бубнов, так и не нашлось средств и места для памятника отцу российского подводного флота и ученому с мировым именем, сделавшим для своего Отечества неизмеримо больше, чем скоропалительно увековеченные «реформаторы» недавних времен.
Источники:
Рассол И. Иван Григорьевич Бубнов. Жизнь и творчество. 1872-1919. М.: Элмор, 1999. С. 6-9, 37-44, 98-103, 189-197.
Рассол И. «Имя, незабвенное в летописях нашего кораблестроения…» // Морской сборник. 1997. №1. С. 72-74.
Малинин С. "Русская система" // Московский журнал. 2011. № 8. С.87-91.
Инфантьев В. По местам стоять, к погружению. Л.: Лениздат, 1977. С. 77-82, 85-91.
Ахромеев С. Военный энциклопедический словарь. М: Воениздат, 1986. С. 104.
Информация