Известно, что самые лучшие подводные пловцы — рыбы, киты и головоногие. В течение сотен миллионов лет миллионами поколений в непрерывной борьбе за существование они приспособлялись к водной среде. Побеждали, выживали и оставляли потомство лишь те, кто был лучше вооружен и быстрее двигался в своей родной стихии. В результате их тела приняли формы, которые лучше всего обеспечивают быстроту движения при наименьшей затрате сил. Это — форма торпеды и форма висящей капли жидкости с выпуклостью впереди и утончением к заднему концу. Обе эти формы имеют наибольший диаметр в первой трети своей передней части. Несмотря на это, уже давно было доказано, что именно они оказывают наименьшее сопротивление окружающей среде — воде или воздуху — при движении. Струи воды или воздуха плавно обтекают такие формы и так же плавно сливаются позади, не образуя там засасывающих вихрей.
Инженер Крепин отказался от обычной остроносой формы корпуса подводной лодки и придал своему «Пионеру» форму кашалота, так как, по расчетам конструктора, выходило, что, несмотря на огромные размеры и вес, кашалот затрачивает на движение каждого квадратного метра своей поверхности меньше силы, чем всякий другой обитатель вод.
Далее, всем уже давно известно большое значение слизи, покрывающей тело почти всех водных организмов, особенно таких, которые не сидят на месте, а быстро двигаются. И действительно, слизь сильно уменьшает трение и сопротивление воды во время движения. Крепина увлекла мысль увеличить быстроту движения «Пионера», покрыв его корпус чем-нибудь вроде слизи. Однако, если бы и удалось покрыть поверхность «Пионера» искусственной слизью, все равно она непрерывно смывалась бы водой. После долгих поисков Крепин нашел совершенно неожиданный выход. В тех случаях, когда необходимо было достичь особенно больших скоростей, он окружал корпус «Пионера» вместо слизи слоем горячего пара. Пользуясь своими неиссякаемыми запасами электроэнергии, «Пионер» с ее помощью нагревал весь наружный корпус подлодки до температуры в две тысячи градусов. При такой температуре небольшой слой окружающей воды мгновенно превращался в пар. Вследствие быстрого движения подлодки всё новые и новые слои воды приходили в соприкосновение с ее накаленной поверхностью, непрерывно создавая вокруг нее сплошную газообразную оболочку. Этим устранялось трение воды и возникало трение в газообразной среде, плотность которой, правда, была более значительной, чем плотность атмосферного воздуха, но во много раз ниже плотности воды. Образующийся вокруг подлодки пар, как только она удалялась из данной точки, немедленно охлаждался под влиянием окружающей низкой температуры и превращался опять в воду; пузыри не достигали поверхности.
Наконец, инженер Крепин решил отказаться от винтов. Только ракета, по твердому убеждению Крепина, могла дать возможность использовать в полной мере и огромную мощность его электростанций и колоссальную прочность и жароупорность металла, из которого построен был «Пионер». Казалось бы, в такой плотной среде, как вода, меньше всего можно было ожидать появления естественных реактивных двигателей. Между тем давно уже известно, что некоторые водные организмы, такие, например, великолепные пловцы, как головоногие, отлично пользуются этим способом движения, втягивая воду в свои воронки спереди по движению и затем сильным сжатием выбрасывая ее оттуда назад.
Но для реактивного движения нужно очень много горючего, способного при сгорании освобождать огромное количество двигательной энергии. Откуда же «Пионер» мог получать это горючее и как он хранил его запасы, вероятно очень значительные, судя по длительности непрерывного плавания, на которую он был способен? И здесь, как во многих других случаях, конструктору «Пионера», пришел на помощь все тот же Мировой океан, с его неистощимыми ресурсами, с огромными, не использованными еще возможностями.
Океан должен был дать «Пионеру» в неограниченном количестве гремучий газ, страшная сила взрывов которого достаточно известна.
Чтобы получить этот газ, необходимо иметь в своем распоряжении два газа — водород и кислород, именно те, которые, соединившись, образуют воду. Добывать их можно различными способами, но самый простой — это разложение воды путем электролиза. Для этого в сосуд с подкисленной водой погружают два электрода, соединенные с источником электрического тока. Когда через воду пропускают электрический ток, то на одном электроде — аноде — из воды выделяется и собирается в виде пузырьков кислород, а на другом — катоде — водород. Оба газа по трубам переходят в отдельные хранилища. Если затем выпустить их, смешав в определенных количествах, то получится гремучий газ.