Pierwsze okręty podwodne: szybciej, głębiej, mocniej

„Nautilus” kapitana Nemo pod wodą, ilustracja z oryginalnego wydania 20 000 mil podmorskiej żeglugi (domena publiczna).

W roku 1870 po raz pierwszy zajrzano w morskie głębiny. Świat zachwycił się ich bogactwem, mnogością form życia, podwodnej rzeźby terenu oraz licznymi pamiątkami ludzkiej historii. Poznaliśmy wtedy świat dotychczas ukryty, a opisany nam przez Piotra Aronnaxa, profesora Muzeum Paryskiego i autora dwutomowej Tajemnicy wielkich głębin morskich.

Piotr Aronnax, rzecz jasna, nigdy nie istniał. Jest to narrator i zarazem główny bohater powieści 20 000 mil podmorskiej żeglugi - na pewno zaś główny bohater ludzki, pierwszoplanową rolę w książce Juliusza Verne'a gra bowiem, obok oceanu, „Nautilus”, czyli okręt podwodny kapitana Nemo. To dzięki pióru francuskiego pisarza w masowej świadomości zawitał koncept podwodnej jednostki pływającej. Dzisiaj niemal każdy słyszał o nich w szkole, w wieku XIX były jednak nowinką, domeną pogranicza inżynierii i fantastyki. Pionierzy głębin byli awanturnikami podobnymi pionierom przestworzy, również nierzadko ryzykującymi własnym życiem. Przyjrzyjmy się kilku ich dziełom i zobaczmy, jak wyglądali protoplaści dzisiejszego typu „Virginia” lub zimnowojennych lewiatanów typu „Akuła”.

Uwaga językowa: prawidłowym określeniem tego typu jednostek pływających jest okręt podwodny. Łódź podwodna to, zgodnie ze starym dowcipem, „każda łódź po wybiciu dziury w dnie”. Używanie jednak tej samej nazwy w odniesieniu do okrętów-nosicieli pocisków balistycznych oraz drewnianych łupinek z pojedynczym załogantem wydaje mi się głęboko ahistoryczne, w poniższym artykule będę więc używać terminu „łódź podwodna”, rezerwując miano „okrętu” dopiero dla USS „Holland”.

Pierwsze okręty podwodne: marzenie

Zaczęło się, jak zwykle, w starożytności – konkretnie zaś za panowania Aleksandra Wielkiego. Miał on podczas oblężenia Tyru w 332 roku dokonać pierwszego zejścia podwodnego w szklanym protobatyskafie, wiarygodność tego przekazu jest jednak mocno dyskusyjna. By odnaleźć pierwsze potwierdzone źródłowo pomysły budowy łodzi podwodnej przenieść się musimy do czasów Renesansu. W roku 1578 ukazała się książka Inventions or devices. Very necesssary for all Generalles and and Captaines, or Leaders of men, as wel by Sea, as by Land. Jej autorem była jedna z najbardziej fascynujących postaci ery elżbietańskiej: matematyk, wynalazca, jurysta, artylerzysta i karczmarz William Bourne. Na jej kartach znajdujemy, między innymi, opis pierwszej jednostki podwodnej, a raczej wskazówek do jej budowy. Miała ona być napędzana wiosłami, głębokość zaś regulować miano przez napełnianie i opróżnianie wodą skórzanych worków za pomocą prasy śrubowej.

Prawdopodobnie właśnie wskazówkami Bourne’a kierował się Cornelius van Drebbel, niderlandczyk w służbie Jakuba I, gdy między 1620 a 1624 rokiem konstruował swoją łódź podwodną. Nie zachowały się jej opisy ani ilustracje, chodź świadkowie twierdzą, że jego napędzona dwunastoma wiosłami łódź przepłynęła kawałek Tamizą, zanurzając się na głębokość 15 stóp. Najprawdopodobniej miało to miejsce w 1623 roku, co przenosi pierwszy udany rejs podwodny o wiele wcześniej, niż zazwyczaj uważamy. Co w pewien sposób symptomatyczne, van Drebbel od początku postulował wojskowe zastosowanie swojego wynalazku.

Łódź podwodna Corneliusa van Drebbela (domena publiczna).

Kolejnym kamieniem milowym był koncept ojca Marina Mersenne, francuskiego duchownego katolickiego oraz polimata, znanego raczej ze swoich pionierskich prac z dziedziny akustyki, teorii muzyki oraz matematyki. Jako pierwszy uznał on w 1634 roku, że łódź podwodna, by najlepiej wytrzymać ciśnienie oraz zachować zdolność manewrową, winna mieć okrągły przekrój oraz symetryczny kształt wrzecionowaty, co zaś do materiału, drewno nie gwarantuje wystarczającej wytrzymałości i konieczne będzie użycie metalu, ze wskazaniem na miedź. Co ciekawe, o. Mersenne wyprzedził w ten sposób rozwój łodzi podwodnych o dwieście lat, bowiem na praktyczne zastosowanie tych zaleceń trzeba było czekać do połowu XIX wieku.

„Turtle” Davida Bushnella (domena publiczna).

Pierwszy etap rozwoju kończy „Turtle”, skonstruowany przez amerykańskiego wynalazcę Davida Buschnella. Jakkolwiek projekt jego był równie brawurowy, co poprzedników (łódź przypominała wielką beczkę lub płynącego sztorcem żółwia morskiego – skąd nazwa), to jednak machina owa została po raz pierwszy zastosowana w walce. Dokonał tego sierżant Ezra Lee, który w 1776 roku, po przeszkoleniu przez konstruktora, zaatakował stojący na redzie portu nowojorskiego HMS „Eagle”. Miał on użyć jednej ze śrub napędowych do wywiercenia otworu w kadłubie brytyjskiej jednostki, przyczepić do niego ładunek z zapalnikiem czasowym a następnie odpłynąć przed eksplozją, jednak śruba ułamała się podczas wiercenia i Lee musiał odpłynąć. Zaznaczyć należy, że wydarzenie to otoczone jest pewnymi niejasnościami i według niektórych badaczy cała ta akcja została od początku do końca zmyślona, z zasady przyjmuje się jednak, że faktycznie „Turtle” Buschnella przeprowadził ów pierwszy atak podwodny.

„Ci wspaniali mężczyźni w swych pływających trumnach”

Pierwszą osobą, której udało się zatopić cel przy użyciu łodzi podwodnej, był Robert Fulton. Pracował on w dobie wojen napoleońskich i był konstruktorem „Nautilusa”, pierwszej jednostki podwodnej z podwójnym napędem i jednej z pierwszych w ogóle działającej. Miała ona kształt walca (często reprodukowana konstrukcja z kadłubem w kształcie łodzi była późniejszą, ulepszoną wersją) i poruszała się dzięki sile mięśni w położeniu podwodnym oraz napędowi żaglowemu w nawodnym. Uzbrojony był analogicznie do „Turtle”: w śrubę i ładunek wybuchowy. Podczas testów w 1800 roku udało mu się zatopić cel ćwiczebny. Następnie podejmował różne próby ataku na brytyjskie jednostki omijającej blokadę kontynentalną, jednak bez efektów, co doprowadziło do utraty zainteresowania ze strony Francji. Fulton próbował zainteresować swym wynalazkiem Brytyjczyków i w 1805 roku ponownie zatopił cel ćwiczebny, ci jednak nie byli zainteresowani. Pewną ciekawostką jest to, że to Fulton jako pierwszy nazywał uzbrojenie swojej jednostki „torpedą”.

Artykuł inspirowany grą „Uboat”. Dowiedz się więcej:

Plan łodzi podwodnej „Brandtaucher” (domena publiczna).

Pierwsza połowa XIX wieku niosła ze sobą kilka prób skonstruowania łodzi podwodnej, były one jednak nieudane i z zasady przechodziły bez echa. Dopiero w 1850 roku łódź podwodna osiągnęła pierwszy sukces bojowy, choć był on nieco paradoksalny. Dokonał tego Wilhelm Bauer, niemiecki konstruktor i wynalazca. Podczas I wojny o Szlezwik zbudował on w Kilonii niewielką łódź podwodną o nazwie „Brandtaucher”. Przypominała ona nieco szalupę o podwyższonych burtach i długości 8 metrów, była też, jako prawdopodobnie pierwsza, wykonana z metalu.

„Brandtaucher” miał zaatakować duńskie okręty blokujące port w Kilonii, doszło jednak do katastrofy – w wyniku cięcia kosztów Bauer nie miał możliwości zainstalować właściwego zbiornika balastowego i woda zbierana była po prostu w dolnej części kadłuba. Miało to fatalny wpływ na stateczność i doprowadziło podczas jednego z rejsów próbnych do nagłego przegłębienia dziobu. Łódź zanurkowała i uderzyła o dno na głębokości niemal 20 metrów, zarywszy się w nim dokumentnie. Bauer i jego dwóch pomocników przeżyło kilka pełnych grozy godzin, bowiem ciśnienie uniemożliwiało otworzenie włazu, zaś przez powstałe w wyniku uderzenia szpary w poszyciu zaczęła się do środka wlewać woda. Koniec końców dziury te okazały się ich wybawieniem: wdzierająca się do środka woda podniosła ciśnienie wewnątrz łodzi wystarczająco, by wyrównało się ono z zewnętrznym.

Właz udało się otworzyć i trójka marynarzy wypłynęła na powierzchnię. „Brandtaucher” zdobył tym samym laur pierwszej metalowej łodzi podwodnej i pierwszej udanej ewakuacji z zatopionej jednostki podwodnej, a także pierwszej łodzi podwodnej, której działania wpłynęły na przebieg wojny, bowiem Duńczycy obawiali się nowego zagrożenia na tyle, że zdjęli blokadę Kilonii. Nadmienić też należy, że kilka godzin w zatopionej trumnie nie wpłynęło na zmianę drogi życiowej Bauera: dalej projektował on, konstruował i wypróbowywał łodzie podwodne.

Kolejny przełom nastąpił podczas wojny secesyjnej. Północ i Południe pospołu prowadziło prace nad nowymi technologiami wojskowymi, w tym łodziami podwodnymi. Były to, odpowiednio USS „Alligator oraz CSS „Hunley”, oba też zatonęły przez przypadek. Różnica była taka, że jednostki konfederackiej to nie powstrzymało…

CSS „Hunley” skonstruowany był przez Horace’a Lawsona Hunleya. Miał 12 metrów długości, ośmioosobową załogę i ręczny napęd, uzbrojenie zaś stanowiła mina wtykowa. I, jak się rzekło, tonął kilkukrotnie. Po raz pierwszy podczas próbnego rejsu, gdy fala wzbudzona przez przepływający obok „Hunleya” (wtedy zresztą nie noszącego tej nazwy) statek wlała się do środka przez otwarty właz. Zginęło kilkoro członków załogi, jednak jednostka została potem podniesiona i wyremontowana. Po długich naleganiach konstruktora dowodzący obroną wybrzeża gen. Pierre Gustave Toutant-Beauregard wyraził zgodę na kolejny rejs. Łódź ponownie zatonęła, tym razem pociągając za sobą samego konstruktora i całą załogę. Mimo to ponownie ją podniesiono, zaś po jeszcze dłuższych błaganiach gen. Beauregard wyraził zgodę na zastosowanie bojowe łodzi, nazwanej wtedy CSS „Hunley”.

CSS „Hunley” na brzegu (domena publiczna).

Uczciwie zaznaczyć należy, że na jego decyzję wpływ miała desperacja: Konfederaci musieli za wszelką cenę zdjąć blokadę portu Charleston. 17 lutego 1864 roku dowodzony przez porucznika George’a Dixona CSS „Hunley” zaatakował i zatopił przy pomocy miny wtykowej slup USS „Housatonic”, samemu również tonąc po raz trzeci i ostatni, ponownie z całą załogą. Najprawdopodobniej eksplozja miała miejsce zbyt szybko i jednostka konfederacka została zatopiona przez swoją własną broń.

Lata 60. XIX wieku były przełomowe również dla rozwoju napędu jednostek podwodnych. W 1863 roku Siméon Bourgeois oraz Charles Brun zwodowali łódź „Plongeur”. Jednostka ta była jak na ówczesne standardy niezwykle długa, liczyła bowiem 45 metrów długości, miała metalową konstrukcję i uzbrojona była w minę wtykową. Przełomowe jednak było to, że po raz pierwszy nie napędzały jej ludzkie mięśnie ani wiatr. „Plongeur” miał silnik na sprężone powietrze, działający w obu położeniach. Niestety, połączenie długości oraz niestabilności jednostki napędowej spowodowało, że łódź była całkowicie niesterowalna. Dokonała ona żywota pocięta na żyletki w 1937 roku, pełniąc przez 60 lat funkcję samobieżnej cysterny na wodę w porcie w Rochefort.

O ile pomysł Francuzów był przełomowy, o tyle zwodowany rok później „Ictíneo II” sprawiał wrażenie wręcz futurystyczne. Na pierwszy rzut oka mogło być ono mylne – ot, pękata, czternastometrowa konstrukcja o pięknej linii, zbudowana z drewna oliwkowego. Narcís Monturiol i Estarriol, który ją skonstruował, przewidział mianowicie jako jednostkę napędową silnik parowy opalany nie tylko węglem, lecz również reagującą ze sobą mieszanką cynku, chlorku potasu i dwutlenku manganu, która dawała ciepło ogrzewające kocioł oraz tlen. Tym samym katalońska konstrukcja mogła przebywać pod wodą teoretycznie aż do wyczerpania substratów. Trudno jednak powiedzieć, na ile skuteczna była to koncepcja, bowiem konstruktor nie zdążył przeprowadzić zbyt wielu prób. Dwa lata później, w 1867 roku ostatecznie zbankrutował, „Ictíneo II” zaś został przekazany stoczni w ramach rozliczenia długów i zniszczony.

Jako ciekawostkę można tu zaznaczyć, że kolejną próbą stworzenia jednostki pływającej nie muszącej się wynurzać celem nabrania powietrza był dopiero niemiecki miniaturowy okręt podwodny V-80, zwodowany w 1940 roku, jednym produkowanym seryjnie okrętem tego typu był zaś U-Boot typu XVII.

Jednostka podwodna zbudowana przez Stefana Drzewieckiego i eksponowana w Centralnym Muzeum Wojenno-Morskim w Petersburgu (fot. Муратов Витольд, opublikowano na licencji Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported).

Kwestia napędzania łodzi podwodnej długo nie mogła znaleźć swego rozstrzygnięcia. Dokonał tego dopiero Polak, Stefan Drzewiecki. Zbudował on kilka różnych łodzi podwodnych, w tym kontekście jednak interesuje nas zwodowany w 1884 roku „Drzewiecki 3”, jako pierwszy zasilany silnikiem elektrycznym. Był to strzał w dziesiątkę – nadchodzące lata miały pokazać, że to właśnie ten typ napędu stanowi przyszłość. Drzewiecki pracował też nad uzbrojeniem łodzi podwodnych, opracowując wyrzutnię swego imienia, na dłuższą metę większą popularność zdobyła jednak torpeda Whiteheada, opracowana w 1866 roku przez Roberta Whiteheada na bazie projektu Giovanniego Luppisa. Tym niemniej droga stała otworem.

Artykuł inspirowany grą „Uboat”. Dowiedz się więcej:

Cisi zabójcy

Przełom lat 80. i 90. XIX wieku był okresem zmiany podejścia do łodzi podwodnych. Po rozwiązaniu problemów pierwszych konstrukcji i opracowaniu skutecznego uzbrojenia jednostki te przestały być interesującymi lecz nieporęcznymi zabawkami. Nikomu do głowy nie przyszłaby chłodna replika, jaką w 1852 usłyszał Lodner D. Philips, gdy próbował zainteresować Departament Marynarki USA: „poniższemu biuru nieznany jest żaden organ administracji, chcący zakupić łódź podmorską. Okręty Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych pływają po wodzie, nie pod nią.” Jednostka zdolna przeprowadzić niespodziewany atak torpedowy stała się pożądanym dodatkiem do arsenałów morskich.

Jednostka typu „Nordenfelt” w służbie tureckiej (domena publiczna).

Teoretycznie rzecz biorąc, palmę pierwszeństwa należałoby przyznać Thorstenowi Nordenfeltowi, szwedzkiemu przemysłowcowi i konstruktorowi uzbrojenia, który w 1884 roku rozpoczął budowę serii jednostek podwodnych. Ukończono cztery łodzie nazywane czasem typem „Nordenfelt”, z czego jedną kupiła Grecja, dwie Turcja i jedną Rosja (przy czym jednostka dla niej zbudowana okazała się tak niestabilna, że rozbiła się o Jutlandię, wskutek czego car odmówił zapłaty). Miały jednak napęd na sprężone powietrze i parę, które to już udowodniły swoją nieprzydatność a do tego obdarzone były tak licznymi wadami konstrukcyjnymi, że w praktyce niemożliwa była ich eksploatacja. Tym samym tytuł pierwszego okrętu podwodnego przypada USS „Holland”.

Stępkę pod niego położono w 1896 roku. Stanowił on efekt współpracy dwóch osób: konstruktora i wynalazcy Johna Phillipa Hollanda, z pochodzenia Irlandczyka oraz Edmunda Zalinskiego, wojskowego i wykładowcy MIT, z pochodzenia Polaka. USS „Holland” miał 16,4 metra długości i 3 metry szerokości w najszerszym miejscu. Napędzał go czterosuwowy silnik wolnoobrotowy Otto o mocy 45 koni oraz silnik elektryczny Electro Dynamic o mocy 50 koni, zasilany 66-ogniwową baterią Exide. Uzbrojono go w pojedynczą wyrzutnię torped Whiteheada 415 mm z zapasem trzech pocisków oraz działo dynamitowe konstrukcji Zalinskiego kalibru 214 mm.

USS „Holland” w 1898 roku (domena publiczna).

Był to przełom w marynarce wojennej. 23 metry zanurzenia i 370 km zasięgu (56 km na zasilaniu elektrycznym) czyniło z USS „Holland” pełnoprawny okręt. W 1900 roku został on przyjęty na stan US Navy jako SS-1, na jego podstawie zaś opracowano pierwszy seryjnie produkowany model okrętów podwodnych, czyli typ „Plunger”. Po pięciu latach służby USS „Holland” został zdemobilizowany, spełnił jednak już swoją rolę. Okręty podwodne zagościły na stałe najpierw w US Navy a następnie w marynarkach wojennych pozostałych krajów.

Należy tu zaznaczyć, że gdyby nie krótkowzroczność hiszpańskiej admiralicji, US Navy musiała by ustąpić miejsca Armada Española. W 1888 roku porucznik Isaac Peral y Caballero skonstruował dla niej nazwany swym nazwiskiem elektryczny okręt podwodny. Jednostka ta pod wieloma względami przewyższała USS „Holland”, zaś dopiero okręty doby Wielkiej Wojny miały porównywalne z „Peral” osiągi. Dwa czynniki jedynie stanęły Hiszpanowi na przeszkodzie: brak napędu spalinowego, przez który jego zasięg był ograniczony (wciąż jednak wynosił 740 km, a więc dwukrotnie więcej, niż USS „Holland”!) oraz rezerwa admiralicji, która po dwóch latach prób zadecydowała o złomowaniu okrętu.

Kadłub okrętu podwodnego „Peral” zachowany jako pomnik w Cartagenie (fot. Murcianboy, opublikowano na licencji Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported).

Ostatnim krok w rozwoju okrętów podwodnych poczyniony został przez Brytyjczyków. Opracowany przez nich w 1907 roku typ D praktycznie ustanowił standard konstrukcji okrętów podwodnych: napędzany silnikami elektrycznymi oraz Diesla, zaopatrzony w kiosk i uzbrojony zarówno w dziobowe i rufowe wyrzutnie torpedowe, jak i działo pokładowe. Do tego wyposażony był w dwie śruby napędowe oraz siodłowy zbiornik balastowy. Była to pierwsza jednostka zdolna do służby pełnomorskiej dzięki zasięgowi 4630 km. Skonstruowany w stoczni Vickersa okręt był tak przełomowy, że jego budowa przebiegała w absolutnej tajemnicy.

W pierwszych latach XX wieku kończy się więc okres, gdy morskie odmęty stanowiły domenę śmiałków i wynalazców. Wciąż stanowią one wielką zagadkę i bardzo niewiele o nich wiemy, jednak same okręty podwodne przestały być wytworem fantastyki naukowej. Pozostał przed nimi już tylko jeden moment przełomowy, czyli schyłek II wojny światowej. Opracowano wtedy rewolucyjny U-Boot typu XXI, zwieńczenie długiej linii znakomitych okrętów Ubootwaffe, których losy prześledzić możemy w wydanej ostatnio grze pt. Uboat. Typ XXI był pierwszym okrętem, którego przeznaczeniem było spędzanie czasu w zanurzeniu, nie zaś nurkowanie celem przeprowadzenia ataku lub zniknięcia przeciwnikowi. Ta zmiana myślenia doprowadziła do powstania dzisiejszych atomowych okrętów podwodnych.

Bibliografia:

• Field Cyril, The Story of the Submarine. From the earliest ages to the present day, Sampson Low, Marston & Company, London 1908.
• Fontenoy Paul E., Submarines. An illustrated history of their impact, ABC-Clio, Santa Barbara 2007.
• Harris Brayton, Book of Submarines. A political, social and military history, Berkley Books 2001.

Redakcja: Tomasz Leszkowicz

Artykuł inspirowany grą „Uboat”. Dowiedz się więcej: