Уповая на возможности противоминной артиллерии, олицетворявшей собою активную защиту, большинство кораблестроителей долгое время не уделяли серьезного внимания защите пассивной и довольствовались в основном теми конструкциями подводной части корпуса, которые были предложены в 1880-х годах. Успехи минного оружия в русско-японской войне и быстрое совершенствование подводных лодок после ее окончания в корне изменили такое положение дел. От мин, выставленных под водой на пути броненосца, и от торпеды, выпущенной подводной лодкой, нельзя было спастись никакой артиллерией.
Здесь требовалась хорошо разработанная пассивная защита, то есть такое устройство подводной части корпуса, которое позволило бы кораблю выдерживать взрывы, не теряя при этом плавучести, остойчивости, хода.
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.