Спросите случайного человека, с чем у него ассоциируется фигура Игоря Курчатова. Скорее всего, вспомнят советскую ядерную бомбу. Кто-то добавит про знаменитую бородку или аэропорт Челябинска (Ииииигорь!). На этом, как правило, всё.

А зря. Ведь до того, как Игорь Васильевич стал главным человеком в советском атомном проекте, он успел завершить другую задачу. Настолько важную и срочную, что её делали прямо на причале, под бомбёжкой.

И это настоящий исторический детектив. В нем есть загадочные взрывы кораблей, новейшие (на тот момент) разработки, расследования с риском для жизни и, наконец, яркая, но успешная развязка.

Сразу предупрежу: все части статьи, где описываются не физические принципы, а конкретные события, написаны с опорой на воспоминания участников. Местами они спорны или противоречат друг другу. На сам сюжет и уж тем более на физику это особого влияния не оказывает, но за прошедшие десятилетия кое-что приукрасили. Хотя какой хороший исторический детектив без прикрас?

Корабль, который взорвался, ничего не задев

Представьте себе картину. По фарватеру, который только что протралили, идет судно. Мин нет, проверено. И вдруг под килем — не у борта, а именно снизу — глухой тяжёлый удар. Корабль подбрасывает, ломает ему хребет, он тонет. При том, что он ничего не задел!

Именно с такой неприятной загадкой столкнулись англичане в 1939 году.

Чтобы понять замешательство военных, нужно чуть подробнее объяснить сюжет выше. Что вообще значит фраза «протралить фарватер»?

Тут надо вспомнить, как работала популярнейшая, на тот момент, контактная мина. Возьмем классику — якорный гальваноударный боеприпас, который многие видели и знают как «рогатую бочку».

Принципиальное устройство контактной мины (это советская). 1 – груз; 2 – вьюшка с минрепом; 3 – вьюшка со штертом; 4 – воздушный ящик якоря; 5 – зарядная полость; 6 – запальное устройство; 7 – корпус мины; 8 – гальваноударный колпак; 9 – предохранительный прибор

Сама мина — это полый шар или бочонок из листового железа, у которого есть положительная плавучесть. Предоставленный сам себе, бочонок бы всплыл. Но всплыть ему не даёт минреп. Это трос, которым мина пристёгнута к якорю, лежащему на дне. По сути, вся конструкция — это поплавок на привязи, только не на поверхности, а на заданной глубине под водой. Глубину выставляют так, чтобы мина караулила корабль под ватерлинией. Ставится всё это хитро: мина с якорем идёт на дно одним грузом, потом мина отделяется и начинает всплывать. Специальный прибор (гидростат) стравливает минреп — и на нужной глубине стопорит. Дальше она просто висит и ждёт.

Теперь — рога. Из корпуса торчат несколько свинцовых колпаков (на классическом образце — пять, по периметру). Свинец мягкий, и это не случайно. Внутри каждого колпака сидит маленькая угольно-цинковая батарея — обычный гальванический элемент, как в карманном фонарике. Но с одним отличием. Она сухая и потому как будто разряжена. Электролит, без которого ток не пойдёт, заперт рядом в тонкой стеклянной ампуле-склянке.

Дальше механика простая. Борт корабля наваливается на колпак. Мягкий свинец сминается, ампула внутри лопается, кислота-электролит растекается по электродам — и батарея в ту же секунду оживает, даёт ток. Ток идёт на электрический запал, запал поджигает заряд (поначалу пироксилин, позже тротил). Ба-бах! Всё.

В современных терминах, это так называемый резервный источник тока — батарея, которая хранится в неактивном виде и «включается» только в момент применения. Ровно так устроены, например, батарейки в фонариках спасательных жилетов: пока сухие — разряжены, попала вода — заработали. Только в жилете это спасает жизнь, а в мине — наоборот.

Конструкция, к слову, оказалась настолько удачной, что отечественная якорная мина образца 1908 года после небольшой модернизации простояла на вооружении флота аж до середины 1960-х. Полвека с лишним на одном принципе — для оружия это очень много.

Но сколь бы ни была опасна такая мина, военные отлично понимали, как бороться с таким боеприпасом. Раз мина привязана тросом, значит, можно пустить корабль-тральщик, который тащит за собой контактный трал с резаками.

Вся конструкция трала сделана так, что перерезает минреп. Мина всплывает, и её расстреливают с борта. Профит. Именно проход такого трала и расстрел мин и означал «протралить фарватер». За Первую мировую подобных рогатых бочек разные стороны наставили в морях порядка двухсот тысяч штук, так что опыта набралось с избытком. И казалось, что разминирование воды — это, конечно, непростой, но предсказуемый и контролируемый процесс.

Однако англичане столкнулись с чем-то иным. Корабли, налетавшие на новое оружие, если выживали, приходили в порт с повреждениями, которые в привычную картину не складывались. Корпус явно испытал чудовищное напряжение, будто заряд рванул прямо под днищем, в воде, не касаясь обшивки.

На всякий случай напомню, что Британия — остров, она живёт морскими перевозками: топливо, продовольствие, помощь союзников — всё идёт по воде через порты. Запри порты минами, по которым нельзя безопасно пройти, — и страна начинает потихоньку задыхаться. Флот ограничен в размерах. А когда противник бьет так внезапно и непредсказуемо, то корабли могут закончиться очень быстро.

Моряки в общих чертах догадывались, с чем они столкнулись. Магнитная мина — идея вообще-то не новая. К концу Первой мировой у британцев уже был прототип, но война кончилась, финансирование специального отдела свернули, и тему положили под сукно. А немцы, как потом выяснилось, не бросили. И к середине двадцатых довели до ума магнитный датчик, который и стал сердцем нового взрывателя.

Догадываться — одно. Знать устройство — совсем другое. Как эту мину искать на дне, как обезвреживать, как вообще от неё защищаться — не знал никто.

И вот тут самое скверное — не сам взрыв, а то, что он бьёт из ниоткуда. С контактной миной хотя бы понятно: видишь рога в районе ватерлинии – не лезь — не рванёт. А здесь ты идёшь по проверенному пути, делаешь всё правильно, и под тобой просто взрывается дно. Команда ничего не успевает понять. Для морального духа экипажей это, как несложно догадаться, было хуже любых потерь в открытом бою.

Ключи на пороге

Разгадка пришла буквально с неба. И с большой долей везения.

В ноябре 1939 года немецкий гидросамолёт-минер ночью заходил ставить мины в устье Темзы. Его спугнули зенитки, экипаж заторопился — и сбросил груз не туда. Одна мина легла не в воду, а в илистую отмель, которая обнажалась при отливе. К утру она просто лежала в грязи на виду.

За неё взялся капитан-лейтенант Джон Оври с командой. То, что они сделали, по нынешним меркам — чистое сапёрное безумие. Они разобрали незнакомую мину с неизвестной начинкой, заранее зная, что внутри почти наверняка стоит ловушка на вскрытие. Ловушка там и была. Просто немецкий экипаж в спешке её не активировал.

В общем, 23 ноября 1939 года Оври разоружил первую магнитную мину с неконтактным взрывателем. Её аккуратно разобрали и заглянули внутрь.

В одном из разборов этой истории есть фраза, которая мне особенно запомнилась: той ночью немцы сами положили англичанам на порог ключи от собственного нового оружия. Не буду перебарщивать с пафосом, но точнее не скажешь.

Мину вскрыли. И увидели, как она устроена. А значит, появилась возможность понять, как её обмануть.

Почему железо помнит

Прежде чем лезть внутрь взрывателя, надо ответить на простой вопрос. Почему мина вообще чувствует корабль? Корабль её не касается. Тока на неё не подаёт. Между ними толща воды. Это что, какая-то вариация датчика-объемника?

Почти. Дело в том, что стальной корпус корабля — это большой магнит. Не очень сильный, но вполне ощутимый.

Вспомните школьный фокус. Если взять обычную стальную отвёртку и провести по ней магнитом несколько раз в одну сторону, то она сама начинает цеплять шурупы. Все дело в том, что сталь — ферромагнетик. Внутри она поделена на крошечные области-домены, каждая из которых сама по себе уже маленький магнитик. Пока они смотрят кто куда, железо снаружи «немагнитное», потому что разнонаправленность взаимно компенсирует домены. Но стоит подержать его в магнитном поле — векторы намагничивания разворачиваются в одну сторону, и кусок металла начинает вести себя как магнит.

А теперь представьте, в каком поле живёт корабль всю свою жизнь. В магнитном поле Земли. Его собирают, клепают, варят, бьют по нему кувалдой — и всё это месяцами, в постоянном земном поле. Каждый удар по корпусу немножко подталкивает домены. Корпус намагничивается.

Намагниченность эта бывает двух типов, и для нашей истории важно эти типы различать.

Первый тип — жёсткая или постоянная. Постоянная намагниченность въедается в металл при постройке и держится годами сама по себе. Я бы сравнил её с остаточной намагниченностью на старом жёстком диске или на магнитной полосе банковской карты: записали один раз — дальше оно просто есть, никуда не девается.

Второй тип — мягкая, наведённая. Она появляется прямо сейчас, оттого что железный корпус стоит в земном поле, и зависит от того, как корабль повёрнут и где находится. Идёт на север — одна картина, развернулся на запад — другая, зашёл в воды с другим наклонением поля — третья. Уберите внешнее поле — и эта часть исчезнет.

Сложите обе — и вокруг корпуса получается собственное магнитное поле. Слабенькое. Но достаточное, чтобы в точке под днищем чуть-чуть, на доли процента, исказить ровное поле Земли.

Вот это локальное искажение, которое как тень следует за кораблем, мина и ловит.

Кстати, побочный факт. История с намагниченностью корпуса корабля известна давно. Ведь именно она часто мешала морякам совсем в другом деле — уводила стрелку магнитного компаса. Большой железный корабль вокруг компаса создаёт собственное поле, и стрелка врёт. Это называется девиация, и боролись с ней задолго до всяких мин.

Конечно, гражданские суда ради компаса целиком не размагничивают. Делают другое — компенсируют сам компас на месте. Ставят прямо у котелка маленькие корректоры (постоянные магнитики плюс куски мягкого железа), которые гасят влияние корабельного железа локально. Это называется уничтожение/компенсация девиации, а не размагничивание. Размагничивание корпуса — это уже военная, противоминная история.

И ещё одна тонкость, без которой картина неполная. Локальное искажение, которое надо погасить, не константа, а зависит от многих факторов. В том числе от размеров корабля, его геометрии и истории. Из чего следует неприятный вывод: универсальной таблетки нет. Каждый корпус надо измерять и настраивать отдельно. Линкор, тральщик и подводная лодка намагничены по-разному, и разводить их под одну гребёнку не выйдет.

Стрелка, которая считает

Внутри той вскрытой мины был, по сути, очень чувствительный компас.

Если совсем грубо — магнитная стрелка на оси, родственница инклинатора, прибора для измерения магнитного наклонения. В спокойном поле Земли она лежит как лежит, цепь разомкнута. Но стоит над миной пройти кораблю и притащить с собой свою магнитную тень — стрелка отклоняется и замыкает контакт. Контакт замкнулся, пошёл ток на детонатор, рвануло.

Дальше начинаются детали, от которых вся эта штука становится по-настоящему неприятной и максимально опасной.

Мину сбрасывали с самолёта, чаще всего на парашюте, и она ложилась на дно. Это донная неконтактная мина. Её можно поставить ровно там, где противник считает воду чистой: не нужен якорь, не нужен трос, который срежет тральщик. Лежит себе на грунте и ждёт.

Чтобы мина не взорвалась в руках у своих при погрузке и сбросе, в ней стоял предохранитель. Касание воды запускало часовой механизм, и только спустя время к цепи подключалась батарея. Так мина «вставала на боевой взвод».

Кошки-мышки

Если бы немецкая мина была просто «компасом с детонатором», её бы довольно быстро научились нейтрализовывать. Но конструкторы по ту сторону думали на шаг вперёд — и закладывали в неё хитрости специально против тех, кто будет с ней бороться. Получилась настоящая партия в кошки-мышки, где каждый ход одной стороны парировался следующим ходом другой.

Главная пакость — счётчик срабатываний. В мину стали ставить механизм, который пропускал заданное число проходов над собой и подрывал, скажем, только на пятый или седьмой корабль. Идёт тральщик первым, за ним караван — мина молчит, молчит, считает, а потом бьёт по тому, кто в середине строя. Логика как у фильтра, который игнорирует первые N событий и реагирует только на следующее.

Смысл очевиден. Пустишь вперёд тральщик — он «обманется», ничего не подорвёт, доложит, что чисто. А мина дождётся ценной цели. Из-за этого счётчика нельзя было просто протралить разок и забыть: только что чистая вода через час могла оказаться совсем не чистой.

Дальше — задержка взведения, про которую я уже говорил. Сброшенная мина какое-то время «спит», и сразу после постановки её не найдёшь по срабатыванию. Плюс ловушка на вскрытие — попытаешься разобрать, рванёт. Именно поэтому находка Оври была таким везением: торопившийся экипаж эту ловушку просто забыл активировать.

И вот на этом фоне становится понятно, почему привычные контактные тральщики тут бесполезны вчистую. Резать нечего — троса нет. Всплывать нечему — мина лежит на грунте. Над ней даже пройти можно, она сразу не взорвется, будет считать и ждать.

Значит, бороться надо не с миной. А с кораблём. С той самой магнитной тенью, которую он за собой таскает. Нет тени — мина корабль не увидит, сколько ни считай.

И ещё одна мысль, которая не отпускает, когда смотришь на эту историю со стороны. Арифметика затрат тут чудовищно несимметрична. Мина — относительно дешёвая железяка, которую самолёт горстями ссыпает в воду за один заход. А чтобы ей противостоять, нужны конструкторы, измерительные приборы, медь, обученные люди, тральщики, целые службы. Один дешёвый ход с одной стороны заставляет другую сторону строить целую отрасль. Знакомо, не правда ли?

А кто вообще это придумал?

Ради интереса стоит вспомнить изобретателя этого магнитного «чуда». Ибо история там тоже любопытная.

Во-первых, сама идея неконтактной мины с магнитным взрывателем вообще не немецкая. Первыми её в дело пустили англичане, ещё в самом конце Первой мировой: ставили донные магнитные мины на реках и в прибрежной зоне против немецких кораблей. А в 1919-м — вот это уже сюжетный поворот — англичане выставили заграждение из донных магнитных мин на Северной Двине.

Против кого, спросите вы? Против Советской России, во время интервенции. То есть с магнитной донной миной наши столкнулись задолго до сорок первого — просто тогда она прилетела с другой стороны баррикад и от англичан. А в 1939 году англичане сами стали рваться на своем же детище.

Ирония, прямо скажем, присутствует.

Во-вторых, у немцев это была не работа одиночки, а работа целой конторы. Минным и противоминным оружием — а заодно, что любопытно, и размагничиванием собственных кораблей — у них занимался военно-научный отдел флота с аббревиатурой SVK (Sperrversuchskommando). Если грубо — командование минно-трального и заградительного дела. Сидело в Киле, с 1936 года стало самостоятельным, обросло филиалами. Возглавляли его контр-адмиралы: сначала Витольд Ротер, потом, перед самой войной, Курт Рамиен. В общем, магнитная мина была продуктом большой программы, а не чьим-то конкретным изобретением.

Сами авиационные донные мины LMA и LMB (те самые, что сыпались в наши бухты) по корпусу и механике были готовы ещё к 1934 году, а на вооружение их приняли в 1938-м. Сбрасывали с парашютом, в габаритах обычной авиабомбы.

К слову о том, насколько удачной вышла LMB. Она стала самой массовой немецкой авиационной донной миной, и конструкция оказалась настолько ходовой, что её приняли на вооружение не только лётчики, но и надводный флот. Аналогичные мины, только без парашютной части, ставили уже с кораблей. Хороший пример того, как удачное «изделие» расползается по всем родам войск, независимо от того, для кого его задумывали.

Парашютную систему для этих мин доводили молодые немецкие аэродинамики, и среди них — Теодор Кнаке. После войны он перебрался в США и стал одним из ведущих в мире специалистов по парашютам: это его системы потом возвращали на Землю капсулы программы «Аполлон». Человек, который придумал, как аккуратно уронить в воду морскую мину, позже придумал, как аккуратно вернуть из космоса астронавтов. Никак не буду оценивать этот факт, хотя некая историческая ирония в этом есть.

В общем, глобально донную мину придумали не немцы, а англичане ещё в Первую мировую. Немцы её подхватили, за двадцать межвоенных лет силами целого ведомства довели до серийного авиационного оружия и первыми массово применили в новой войне. Фамилии «отца мины» здесь нет. Есть программа, которая работала два десятилетия.

Как англичане воевали с магнитом

Прежде чем мы вернёмся к СССР, стоит коротко глянуть, что в это время делали на Туманном Альбионе. Как минимум потому, что англичане оказались в ВМВ раньше Советов и набили шишки первыми. А заодно это хорошо показывает, до чего неочевидной была правильная дорога.

Сначала они пробовали бить мину её же оружием — магнитом. Натянули трос между двумя деревянными кораблями, повесили на него пару стержневых магнитов и потащили. Магниты постоянно цеплялись друг за друга, длину троса приходилось бесконечно подгонять. Такое себе.

Потом поставили мощный электромагнит на буксируемую баржу. Одна из мин послушно сдетонировала — и утопила баржу, повредив буксир. Перенесли электромагнит на нос корабля, обратили вперёд. Мины стали рваться, но от взрывов все равно страдал сам корабль-тральщик.

Дальше пошла уже совсем экзотика. К началу 1940 года на бомбардировщики Vickers Wellington навесили исполинское кольцо-электромагнит весом за две тонны. Самолёт медленно и низко полз над водой, и поле кольца дотягивалось до мин на дне, заставляя их сработать. Работало. Но представьте себе тяжёлый бомбардировщик, ползущий бреющим над минным полем, чтобы спровоцировать взрыв под собой. Тоже решение, но кажется, что надо думать дальше.

Чуть позже испробовали кое-что поумнее — так называемый «двойной L»-трал. Два корабля идут параллельно, метрах в ста восьмидесяти друг от друга, и тащат за собой кабели с током. Между ними создаётся огромное поле, которое выметает мины с приличной полосы воды — порядка нескольких квадратных километров за проход. Это уже системная зачистка, а не охота на одну мину.

Все эти способы объединяет одно: они пытались мину обмануть и подорвать на безопасном расстоянии. Подход рабочий, но дорогой и нервный.

А настоящее решение (как потом станет ясно) было в другой идее — не подрывать мину, а сделать так, чтобы корабль для неё стал магнитно невидимым. Размагнитить корабль. Решение было: локальная система, компенсирующая намагниченность корабля. Это работало, но требовало огромного числа ресурсов. Тут англичане упёрлись в стенку — не хватало самого главного – меди. На войне это очень ценный металл, она всем нужна, и не всем ее хватает.

Совсем скоро наши советские военные тоже упрутся в аналогичную проблему. Впрочем, обо всем по порядку…

Ленинградская команда

В СССР темой борьбы с магнитными минами занялись сильно раньше начала ВОВ — ещё в 1936 году. В Ленинградском физико-техническом институте, в лаборатории, которой руководил Анатолий Петрович Александров, начали разрабатывать защиту кораблей от неконтактных магнитных мин и торпед. То есть за три года до того, как Оври разобрал свою мину в темзенской грязи, у нас уже сидели и думали над тем же.

К 1939 году у группы Александрова была работающая система. Её так и назвали — «система ЛФТИ». Испытали на лидере эскадренных миноносцев «Ленинград» и на опытном корабле «Дозорный». Результат в воспоминаниях описан сухо, но убедительно: корабль с такой системой проходил над миной, и магнитный взрыватель не срабатывал.

То есть к началу войны принцип был уже проверенный, на настоящих кораблях флота. При всём этом флот встретил войну почти беззащитным от магнитных мин. Как так вышло?

Увы, всё упёрлось в сроки, согласования и бюрократию. По воспоминаниям участников, боевые корабли под эксперименты давали неохотно: то снимут с опыта, то отложат, то ещё что-нибудь. Продвигаться удавалось, только когда вмешивалось высокое начальство. В апреле 1941-го вопрос о размагничивании вообще выносили на Военный совет флота — под председательством наркома Кузнецова, с адмиралами Галлером и Исаковым. Уровень, прямо скажем, не рядовой.

Само же решение оборудовать системой ЛФТИ основную часть кораблей всех флотов приняли только 31 декабря 1940 года. Сделать всё планировали в течение 1941-го.

Напомню, что опасность не иллюзорна: англичане и французы уже несут от магнитных мин ощутимые потери, и об этом прекрасно известно и командованию флота, и наверху. А оснащение флота начинают раскачивать только в самом конце сорокового — и то ни шатко ни валко.

В общем, не успели. Подготовка съела почти всю первую половину сорок первого, а в июне пришла война. К 22 июня защищёнными оказались считаные корабли — те, на которых систему поставили ещё в опытном порядке. А специалистов по размагничиванию на всю страну было около десятка человек из ЛФТИ да несколько флотских офицеров, работавших с лабораторией ещё до войны.

Полтора десятка человек на все флоты. Вот с таким багажом и встретили начало войны.

Во второй части я подробно расскажу про то, что произошло дальше, как учились размагничивать корабли, какой эффект это давало и с какими проблемами сталкивались. А еще в нашей истории появится человек из заголовка – Игорь Васильевич Курчатов. Что он там делал? Скоро узнаете.

Размещайте облачную инфраструктуру и масштабируйте сервисы с надежным облачным провайдером Beget.

Эксклюзивно для читателей Хабра мы даем бонус 10% при первом пополнении.