Примерно в это же время (в 1872-76 гг.) американец Джордж Брайтон (George Brayton; 1830–1892) из Филадельфии создал первый в мире двигатель внутреннего сгорания с карбюратором. Этот прибор готовил смесь воздуха с керосином (или бензином) вне рабочего цилиндра, а затем впрыскивал ее в цилиндр, где происходило воспламенение. Тем самым был открыт путь для перехода на жидкое топливо.
В течение 80-90-х гг. XIX века все фирмы Европы и Америки, выпускавшие газовые моторы типа Отто, наладили производство карбюраторных керосиновых (либо бензиновых) двигателей, тоже работавших по циклу Отто. Главные различия между многочисленными образцами моторов заключались в устройстве карбюраторов.
Вполне закономерно, что были предприняты попытки применения моторов внутреннего сгорания на подводных лодках в качестве двигателей единого хода. Так, несколько конструкторов планировали использовать двигатель взрывного действия (мотор Брауна). Первым это хотел сделать Бауэр в 1854 г. на субмарине «Нуропеоп», которую он проектировал для англичан.
В последующие годы XIX века некоторые изобретатели в США, России, Франции и других странах пытались использовать на проектируемых ими подводных лодках газовые двигатели Ленуара (получившие известность под названием «качающихся газовых машин» и работавшие на светильном газе либо на аммиаке), четырехтактные газовые моторы Отто, керосиновые моторы Брайтона и другие двигатели внутреннего сгорания. Однако была реализована лишь небольшая часть этих проектов.
Субмарина Барбура с газовым мотором (1866 г.)
Подводная лодка американца Барбура (Barbour) имела длину 23 фута (7 м), ширину 3 фута (0,91 м) и высоту 5 футов 4 дюйма (1,62 м). Она впервые в истории являлась двухкорпусной. Внутренний корпус был сделан из железа, наружный — из меди (чтобы избежать коррозии). Промежуток между ними заполняла древесина, лишь в носовой части находились резервуары со сжатым воздухом. По мнению конструктора, двойной корпус повышал живучесть судна.
Экипаж состоял из двух человек. Вооружение лодки заключалось в нескольких минах, снаряженных нитроглицерином. Они были вставлены в особые гнезда в верхней палубе перед смотровым колпаком. Следовало отсоединить их под неприятельским судном. Обладая значительным запасом положительной плавучести, они поднимались бы вверх, оставаясь соединенными с лодкой проволокой, и взрывались бы от удара в днище вражеского корабля.
Лодка имела гребной винт, находившийся за кормой. Для защиты гребного винта Барбур также впервые применил изогнутую металлическую раму (из трубы диаметром 6 дюймов), составлявшую одно целое с ахтерштевнем. Внутри пустотелого гребного вала проходили штуртросы от вертикального руля, расположенного за этой рамой. Штурвал находился под смотровым колпаком, представлявшим собой выдвижной цилиндр (чтобы можно было менять степень его возвышения над корпусом). По бортам в районе миделя были установлены горизонтальные рули.
В качестве двигателя Барбур впервые в мире использовал двигатель внутреннего сгорания — газовый мотор Ленуара. Топливом для него служил сжатый светильный газ, хранившийся в стальном резервуаре, расположенном в межкорпусном пространстве. Воздух для мотора поступал через специальный клапан в смотровом колпаке. В 1869 г. Барбур установил два таких мотора, работавших на одну линию вала.
Но в силу несовершенства газовых машин данного типа, его подводная лодка обладала очень низкими ходовыми качествами. Кроме того, популярную в то время идею мин, выпускаемых точно под целью, вряд ли можно назвать продуктивной. Испытания показали, что субмарина Барбура не подходила для использования в военных целях.
Субмарины Холланда с моторами Брайтона (1879-85 гг.)
Американский изобретатель Джон Холланд первую свою субмарину, спущенную на воду в 1879 г., оснастил двухцилиндровым керосиновым мотором Брайтона мощностью 4 лошадиные силы.
В 1881 г. такой же мотор, но значительно более мощный (16 лошадиных сил), получила вторая его лодка, известная под названием «Фенийский таран». В 1885 г. аналогичный двигатель получила еще одна субмарина, вошедшая в историю как «Zalinski boat» (см. материал о субмаринах Д. Холланда на страницах 164–169).
Однако затем наступил перерыв примерно на 15 лет. Одни изобретатели, включая самого Холланда, временно предпочли паровые машины. Другие сделали ставку на электрические двигатели, получавшие энергию от аккумуляторов.
«Кета» Яновича (1904 г.)
Вскоре после начала русско-японской войны лейтенант русского флота Сергей Александрович Янович (1878–1935) предложил Морскому ведомству проект модернизации одной из законсервированных лодок Джевецкого.
Получив одобрение начальства, он установил на ней бензиновый двигатель вместо велосипедного привода, и вооружил лодку двумя рамочными аппаратами системы Джевецкого для торпед калибра 381 мм. Был также удлинен до 6,5 метров корпус, изменена система рулевого управления. В результате перестройки водоизмещение достигло 8 тонн. Экипаж состоял из трех человек.
Лодка могла плавать только в полуподводном положении (ныне его называют позиционным или крейсерским). При этом воздух для обеспечения работы двигателя засасывался через специальную трубу, своего рода примитивный «шнорхель». Таким образом, Янович фактически повторил идеи Герна, Барбура и Холланда. Но то, что являлось прогрессивным 40 или 25 лет тому назад, в другую историческую эпоху представляло собой явный анахронизм.
Переоборудование происходило в Петербурге на заводе Лесснера под руководством конструктора. Оно заняло 18 недель. Затем состоялись испытания.
Приемную комиссию возглавлял известный ученый-кораблестроитель А. Н. Крылов. Он, в общем, оценил лодку положительным образом:
«Передний и задний ход набирает почти мгновенно. Поворотливость удовлетворительная… Выпуск газов почти бесшумен и неприметен. Минные аппараты просты по конструкции и легки»…
После испытаний и устранения выявленных неполадок, лодку в марте 1905 г. зачислили в состав русского флота под названием «катер малой видимости „Кета“». В мае она прибыла по железной дороге на Дальний Восток и под командованием С. А. Яновича была зачислена в отряд обороны устья Амура.
С 3 июня по 20 сентября того же года она совершила 17 выходов в море, прошла 948 миль. Успехов не добилась. Однажды «Кета» якобы попыталась атаковать в Татарском заливе японский миноносец, но села на мель (историю с неудачной атакой, судя по установленным фактам, Янович просто придумал).
Несмотря на оснащение, кроме торпедных аппаратов, еще и пулеметом системы «максим», боевая ценность этой самоделки находилась на нулевой отметке. Тем не менее, она оставалась в строю (видимо, для устрашения потенциальных врагов России) еще три года. Только 19 июня 1908 г. ее списали и оставили ржаветь на берегу в Николаевске-на-Амуре.
«Челим» Боткина (1904 г.)
Эту лодку построили на Балтийском заводе в Санкт-Петербурге по проекту лейтенанта российского флота А. Боткина. Она могла плавать в двух положениях: надводном и позиционном.