Корпус «Пионера» был построен из нового сплава, лишь недавно открытого советскими металлургами. Как известно, сплавы, то есть смеси из различных металлов, получают часто новые, совершенно неожиданные свойства. Например, алюминий — очень легкий и мягкий металл. Но если его сплавить с ничтожными количествами меди, марганца и магния, то полученный сплав (дуралюмин) приобретает твердость стали, сохраняя при этом легкость алюминия. Благодаря именно этим качествам — легкости и твердости — дуралюмин широко применялся для строительства самолетов и дирижаблей.
В сложный рецепт нового сплава советские металлурги ввели несколько редких элементов в совершенно новых комбинациях и количествах. Полученный сплав оказался настолько легким, прочным и, самое главное, таким дешевым, а конструкция корпуса подводной лодки настолько остроумной и удачной, что «Пионер» получил способность выдерживать давление свыше тысячи атмосфер. Между тем самые лучшие современные подводные лодки из-за ненадежности материала и несовершенства конструкции могли погружаться не глубже двухсот-трехсот метров, выдерживая при этом давление всего в двадцать-тридцать атмосфер.
Еще более замечательным оказался примененный Крепиным способ получения из океана электрической энергии при помощи термоэлементов, а также способы накопления и использования этой энергии для движения и вооружения подлодки.
Ток из термоэлектрических трос-батарей поступал в аккумуляторы. Но это не были те громоздкие, тяжелые, малоемкие аккумуляторы, которыми приходилось пользоваться обыкновенным подводным лодкам и которые способны были накоплять в себе электрическую энергию не более чем на двадцать-тридцать часов подводного плавания. Три батареи из новых аккумуляторов — маленьких, легких, обладавших огромной емкостью, — полностью заряженные, обеспечивали «Пионеру» освещение, отопление, двигательную силу и еще некоторые технические нужды для непрерывного пятнадцатидневного перехода в подводном положении. Лишь после этого срока в аккумуляторных батареях истощался весь запас электрической энергии, и они требовали новой зарядки. Для этого подлодка должна была останавливаться и пускать в ход свои трос-батареи.
Эти аккумуляторы были блестящим достижением знаменитого Московского института физических проблем, который давно уже заслужил мировую известность своими работами в области низких температур, приближающихся к абсолютному нулю (—273,2°C). Одной из важнейших проблем, которые разрабатывал институт, было явление электрической сверхпроводимости при низких температурах, открытое еще в 1911 году голландским ученым Камерлинг-Оннесом.
Явление сверхпроводимости заключается в том, что многие металлы, сплавы и химические соединения металлов при определенной для каждого из них температуре вблизи абсолютного нуля внезапно теряют способность сопротивления пропускаемому через них электрическому току. Ток протекает в них, не теряя в виде теплоты части своей энергии, которая обычно расходуется на преодоление сопротивления проводника. Благодаря этому в замкнутом кольце из свинцовой, например, проволоки, помещенном в жидкий гелий, температура которого равна минус 271,9°C, электрический ток сохраняется в течение нескольких суток.
Институту физических проблем после долгих и настойчивых поисков удалось найти такой сплав металлов, который при температуре, отделенной от абсолютного нуля всего лишь двумя сотыми градуса, превращался в сверхпроводник с необычайно большой энергоемкостью и длительным временем релаксации, то есть временем сохранения тока после прекращения действия электродвижущей силы.
Институт, по предложению правительственных органов, создал для подводной лодки Крепина крохотные легкие аккумуляторы, которые могли накоплять огромные запасы электроэнергии, долго хранить их и по мере надобности отдавать.
Больше всего, однако, поражала огромная, неслыханная скорость, которую «Пионер» способен был развивать под водой. В то время как современные подводные лодки обычного типа в подводном плавании не могли достигать скорости более двадцати узлов, «Пионер» легко делал по восьмидесяти узлов, то есть столько же, сколько делали самые быстроходные надводные катеры-торпедоносцы и «охотники» за подводными лодками.
Как же Крепину удалось добиться такой неслыханной скорости при огромном сопротивлении, которое оказывает вода кораблю, особенно при подводном плавании?