Оба этих способа довольно быстро сумели разработать учёные ЛФТИ под руководством А.П. Александрова. Упомянутый им в рассказе НИМТИ – это флотский Научно-исследовательский минно-торпедный институт, центральное заведение РККФ по данной тематике:
«Однажды, в 1936 году, академик А.Ф. Иоффе с четырьмя важными моряками зашёл в нашу лабораторию. Среди моряков был И.С. Исаков, командующий Балтийским флотом, начальник НИМТИ А.Е. Брыкин, других мы не знали.
И.С. Исаков сказал нам, что Советский Союз принял решение возродить могущественный Военно-Морской Флот, включая крейсера и линейные корабли. Он рассказал о предполагаемом техническом уровне линкора «Советский Союз», крейсеров «Максим Горький» и «Киров» и сказал, что предполагаемое главное оружие, которое может быть противопоставлено этому флоту, – магнитные мины и торпеды.
Была поставлена задача в течение 5 лет (это был примерный срок строительства линкора) мы должны были разработать систему защиты кораблей, в частности «Советского Союза», от магнитных мин и торпед. К этому сроку система должна была пройти испытания на других кораблях». [1, с. 67]
Вопрос, почему моряки обратились именно в ЛФТИ, не стоял. Институт уже выполнил одно задание флота, и выполнил блестяще.
Речь идёт о заказе 1933 года, по которому физики должны были разработать эффективный резак, который позволял бы подводным лодкам разрезать противолодочные сети. Ими, как правило, окружались акватории военно-морских баз. Во время Первой мировой войны немцы довольно нахально курсировали на своих подводных лодках возле главной военно-морской базы Великобритании в Скапа-Флоу, чем вынудили английский флот рассеяться по нескольким более мелким гаваням. Впрочем, англичане тоже достаточно эффективно блокировали немецкие порты.
Противолодочные сети изготавливались из стальных тросов, ставились на притопленных поплавках, так что шанс для подлодки влететь в такую ловушку был достаточно большим. Соответственно, делегация моряков в ЛФТИ ставила вопрос о создании некоего способа проходить подобные заграждения. Из каковых способов самым перспективным представлялось оснащение субмарины каким-либо устройством, что разрезало бы стальной трос при помощи электрической дуги. Тем более что техническую возможность сделать это советским специалистам продемонстрировал некий немецкий изобретатель. Техническим секретом он не поделился, но продемонстрировал оплавленные концы троса и сам аппарат. Вот только деньги запросил немыслимые, отчего переговоры с ним был закончены.
Академик Иоффе поручил работать с моряками Анатолию Александрову, пользуясь этими косвенными данными. Тот в свою очередь подошёл к делу своим уже «фирменным», ломоносовским способом: в большой ванне для воды разместил электромагнит с подвижным железным сердечником, установил на изолированной колодке угольный электрод и поставил второй электрод напротив первого. Теоретически выходило, что стальной трос, попав между электродами, замыкал их, отчего создавалась электрическая дуга, разрезавшая металл.
Дальше начались эксперименты – с параллельным изобретением приборов, которые показывали бы детали процесса, изменения токов и так далее. Сам Александров позднее называл эти работы по принципу «голь на выдумки хитра» (ведь даже осциллографов в ЛФТИ тогда не было) «забавными». Но результат был впечатляющим: очень скоро совместно с конструкторами Минно-торпедного института была разработана вся техническая документация на создание серийного устройства для разрезания подводных противолодочных сетей. Очень скоро – это значит… за 10 дней!
Уже летом 1934 года в Севастополе начались корабельные испытания устройства, получившего наименование СОМ. Вскоре оно было принято на вооружение.
Вот такая получилась сугубо прикладная наука – фирменная особенность ЛФТИ. К ней и прибегли снова моряки, когда задумались о противодействии неконтактным магнитным минам.
Но с моряками понятно: они заказчики. А вот Александров понимал: времена были сталинские. По его же словам, «взяться за работу такого значения, а потом её провалить – значило остаться без голов». [191, с. 9]
Так же, видимо, рассуждал и коллега Александрова Исаак Кикоин, который со своей лабораторией работал как раз в области магнитных явлений, начав ещё в 1927 году соответствующие исследования в лаборатории Я.Г. Дорфмана. По этой ли причине, по другой ли (осенью 1936 года группа Кикоина переезжала из ЛФТИ в создаваемый в Свердловске новый институт – Уральский физико-технический), но он отказался взять заказ моряков. Александров же, попросив время подумать и прежде всего «познакомиться с этим делом поподробнее», приступил к работе:
«Как только они ушли из нашей лаборатории, у нас началось горячее обсуждение этой штуки, и мы решили посмотреть, а что же такое, какое же может быть магнитное поле у корабля. Костя Щербо получил задание, пошёл на склад, достал там лист железа миллиметров 4 или 5 и моментально из него сварганил пятиугольный страшный корабль, ничем не наполненный, и эта железная коробка нам послужила первой моделью». [1, с. 68]
И.К. Кикоин. Архив РАН
Позднее сотрудники Александрова во главе с ним самим подшучивали над собою: было б у них побольше квалификации, они знали бы, что магнитные поля кораблей хорошо, даже детально изучены. В частности, для задачи устранения девиации компасов.
С другой стороны, в этом имелись свои плюсы: учёные сразу стали отталкиваться не от известных – но известных только для точки, где располагается компас, – фактов, а от того, что установят сами. И установят именно для всей плоскости корабельного днища.
Так начались эксперименты с моделью. В качестве магнитометра – всё та же тогдашняя советская бедность на научные приборы – взялись использовать обычные лезвия от безопасной бритвы. Намагнитили, посадили на стержень, который проходил через центральное отверстие в лезвии, прилепили к этой оси зеркальце, поставили осветитель – и при прохождении «корабля» (провозимого на тележке от аккумулятора) под этим магнитометром зайчик от зеркальца самым подробным образом рисовал на стене все детали ориентации магнитного поля модели относительно поля Земли. Затем модель разворачивали, двигали в другом направлении – и считывали характеристики поля при другой ориентации. В результате определили постоянные параметры поля для данной металлической конструкции и временные, зависящие от ориентации по отношению к силовым линиям между магнитными полюсами планеты.
Просто, как всё гениальное! «И, слава Богу, что мы не наткнулись тогда на теорию девиации и не начали заниматься этим делом вот с того конца», – почти невинно добавлял Анатолий Петрович, вспоминая об этом эпизоде своей жизни.
Более того, в экспериментах над моделью выяснили, как меняется магнитное поле в зависимости от формы корабля (били кувалдой по тому самому железному ящику), как постоянная составляющая намагничивания корабля определяется положением его, когда он стоит ещё на стапеле, как отражаются на его намагниченности работы при достройке на плаву.
Вот так и оказалось, что в лаборатории Александрова почти между делом создалась стройная и непротиворечивая теория намагничивания кораблей.
А исходя из неё можно было задумываться и над тем, как их размагничивать. И уже через пару дней были сконструированы первые электрические обмотки, которые должны были компенсировать продольную, поперечную и вертикальную составляющие магнитного поля корабля – так, чтобы итоговая картинка не отличалась от той, что соответствует магнитному полю Земли без всякой внесённой в него в данном месте железки. Когда эти обмотки надели на модель, то увидели, что её магнитным полем можно прекрасно управлять, можно его компенсировать до значений, далеко выходивших за пределы чувствительности минных взрывателей.
Итак, ещё раз: быстро, точно, эффективно. Но – в лаборатории. Дальше нужно было переходить на эксперименты на реальных кораблях. Следовательно, согласования. Следовательно, разрешения. Следовательно, начальство, утверждения, секретчики, первые отделы и так далее и тому подобное.
Так что лишь через определённое время удалось сравнить реальные магнитные характеристики настоящего корабля – им стал лидер (промежуточный между лёгкими крейсерами и эсминцами класс артиллерийско-торпедных кораблей) «Ленинград» и затем один из номерных миноносцев. Обнаружилось, что в целом эти характеристики соответствуют тем, что были получены на модели. Если, понятно, исключить влияния местных факторов, типа проходящих кабелей, отдельных конструкций и тому подобного. Но во всяком случае, точно выяснилось, что и их, и общее магнитное поле корабля можно было спокойно регулировать, добиваясь полной компенсации его относительно магнитного поля планеты.
И вот после этого – то есть после того, как, по сути, была уже создана установка для размагничивания кораблей, – Александров доложил своему руководителю, что его лаборатория берётся за решение порученной задачи.
То есть ещё раз: меньше чем за две недели была проведена серия экспериментов на модели, по их результатам создана теория, по её указаниям сделана установка, на ней получен удовлетворяющий результат.
Эффективность экспериментальных подходов Александрова – вот что ещё выделяло его на фоне даже весьма талантливых коллег, которыми изобиловал ЛФТИ. Эта эффективность и привела его позднее в атомный проект, сделала одной из опор Курчатова, которую тот сам считал надёжнейшей. Недаром именно Александров стал «отцом» самой технически сложной и потенциально опасной части всей системы атомных разработок – ядерных реакторов.
Понятно, что в руках русской разведки в 1936 году не было магнитного взрывателя SE-Bik, он же М1 (в модификациях до М5) от мины LMB, принятой в Германии на вооружение в 1938 году. Но группе учёных Александрова он был и не нужен – они же не минёры. Им достаточно было знать, что колебания земного магнитного поля достигают значения 10–20 миллиэрстед. Совершенно очевидно, что немцы не могли заложить в свой взрыватель опцию срабатывания при изменении поля в этих пределах. Следовательно, в компенса