Ледяной авианосец

Во время Второй мировой войны появилось немало оригинальных и довольно фантастических проектов военной техники. Одним из них был ледяной авианосец “Habbakuk”.
Эта идея появилась на свет в 1942 году в разгар Битвы за Атлантику, когда действия немецких «У-боотов» представляли смертельную опасность для морских коммуникаций союзников. Противолодочные силы испытывали острую нехватку кораблей, в частности эскортных авианосцев, а самолеты базовой патрульной авиации имели недостаточную дальность полета, чтобы держать под контролем огромные просторы океана.
В центре Северной Атлантики существовала так называемая «черная дыра», где немецкие подлодки могли безопасно действовать в надводном положении, заряжая аккумуляторные батареи, принимая топливо с лодок-танкеров («млечных коров») и совершая быстрые переходы.
В сентябре 1942 года британский журналист, изобретатель и популяризатор науки Джеффри Натаниэль Пайк (Geoffrey Nathaniel Pyke, 1893-1948) в 232-страничном меморандуме представил командующему межвойсковыми операциями британскому адмиралу Луису Маунтбеттену ряд своих предложений, включая строительство авианосца из льда, присвоив ему наименование «Хаббакук» (Habbakuk).
Для строительства предлагалось использовать айсберги, в надводной части которых оборудовались бы взлетная полоса с необходимым оборудованием. При работе над своим предложением Пайк использовал результаты экспериментов австрийского ученого Германа Франсиса Марка (Herman Francis Mark). Эти опыты показали, что при изоляции крупной льдины древесиной толщиной 0,3 м в воде с температурой 11 градусов за 100 дней она теряла всего лишь 0,9% своего объема, в то время, как неизолированная льдина таяла полностью менее, чем за неделю.
Эксперты отнеслись к проекту довольно скептически, но признали строительство возможным. Окончательное решение оставалось за премьер-министром Уинстоном Черчиллем. 4 декабря 1942 года премьер в письме начальнику Генштаба потребовал придать исполнению проекта первостепенное значение, указав при этом, что он будет реальным только в том случае, «если не потребует использования большого количества рабочей силы, стали и бетона».
Исследования по проекту «Хаббакук» и его реализацию Черчилль решил перепоручить Канаде, учитывая подходящие климатические условия, возможность сохранения военной тайны, а главное - взвалить на нее все необходимые финансовые расходы. Канадское правительство ответило согласием и 25 января 1943 года выделило на выполнение проекта часть необходимых средств.
Работы над «Хаббакуком» были поручены Национальному совету по научным исследованиям Канады во главе с доктором технических наук Челмерсом Джеком Маккензи (Chalmers Jack Mackenzie).
Согласно техническому заданию британской морской авиации (Fleet Air Arm), ледовый авианосец должен был способным принять не менее 300 самолетов, а высота его надводного борта не могла быть менее 15,2 метров. В этом случае исключалась возможность использования айсбергов, так как при такой высоте борта их осадка (подводная часть) составляла бы около 135 м, что ограничивало бы их район плавания и маневренность. Кроме того, айсберг имеет склонность к непредсказуемому переворачиванию.
Рассматривался также вариант «сборки» авианосца в одной из защищенных от волн, течений и постороннего взгляда бухт на севере Канады из плит натурального льда. Однако, высокая хрупкость льда грозила тем, что данное чудо техники развалится в Атлантике от ударов волн. Кроме того, такой авианосец должен быть настолько большим, что по длине превышал, по крайней мере, две атлантические волны (во время шторма их бывает примерно 5–6 на милю). В этом случае, как показывали результаты расчётов, он сломается как балка при изгибе.
Для решения этой проблемы Пайк обратился к вышеупомянутому Герману Франсису Марку, который установил, что лед из смеси воды и 4-14% (по массе) древесных опилок или волокон целлюлозы приобретает высокую прочность. Более обстоятельные опыты были проведены британским ученым австрийского происхождения Максом Фердинандом Перуцем (Max Ferdinand Perutz). Было установлено, что оптимальное содержание опилок (наилучшими оказались еловые) - 14%, а такой материал, получивший название «Пайкерит» (от имени Пайка), таял намного медленнее, чем лед, так как мокрый слой опилок служил термоизоляцией.
Как и любая конструкция изо льда, пайкерит выглядел твёрдым, но фактически постепенно терял прочность. Характеризуясь определённой текучестью, он начинал медленно прогибаться под действием собственной массы, если не выдерживалась температура не менее ;16 °C, необходимая для прекращения этого процесса.

Сравнительные свойства материалов

Механические свойства Бетон Лёд Пайкерит
(при ;15;С и содержании опилок 14%)
Предел прочности на сжатие, МПа 17,2 3,4 7,6
Предел прочности на разрыв, МПа 1,7 1,1 4,8
Плотность, г/см3 2,5 0,91 0,98

В феврале 1943 года на одном из озер в канадской провинции Альберта было построено изолированное деревом и асфальтом плавучее ледовое сооружение размером 18,3 х 9,1 х 5,9 метров и весом около 1100 тонн. Его изготовили из блоков озерного льда и пайкерита и охлаждали с помощью холодильной установки, подававшей холодный воздух через разветвленную систему трубопроводов, что позволило успешно сохранить «корабль» замороженным в течение лета.
Одновременно на другом озере проводились тесты на устойчивость больших блоков пайкерита к взрывам. Испытания показали, что при толщине не менее 10,7 м они выдерживали взрывы любых бомб и торпед, а повреждения можно было легко устранить методом намораживания.
На начальном этапе рассматривались четыре варианта ледовых кораблей:

1. Плавучая база длиной около 915 м для базирования самолетов дальнего действия;
2. Авианосец длиной около 610 м;
3. Плавучая база длиной 380-460 м для базирования истребителей;
4. Сухогрузное судно или танкер.

Окончательно остановились на проекте авианосца. Согласно предварительным расчётам, авианосец проекта «Хаббакук» должен быть около 610 м длиной, 90 м шириной  и 60 м высотой с водоизмещением приблизительно 2,2 млн т. На его строительство потребовалось бы 3 млн. м; пайкерита, 25 000 т изоляционного материала, 35 000 т древесины и 10 000 т стали. Строительство корабля планировалось завершить зимой 1943/1944 годов, а его стоимость составила бы около 700 000 фунтов стерлингов.
Для строительства велся поиск территории, способной разместить огромную конструкцию. При этом местность должна была удовлетворять климатическим (наличие сильного холода), океанографическим (глубина вблизи берега не менее 46 м), а также экономическим (легкодоступные поставки древесной пульпы и электроэнергии) условиям. С учётом всех перечисленных требований были выбраны следующие варианты: Корнер-Брук (Corner Brook) на о. Ньюфаундленд и порт Севен-Айлендс (Seven Islands Bay) в провинции Квебек, находящиеся вблизи крупных целлюлозных заводов субарктической области. Строительство планировали вести на больших деревянных плотах, заполненных 12-метровым слоем твёрдого пайкерита, а затем соединённых для создания днища корабля. Такую работу можно было вести на мелководье, в закрытой акватории. Построить борта и палубу планировалось на более глубоких водах из блоков пайкерита размерами 10,0х6,1х12,0 м.
По мере дальнейшего проектирования становилось очевидным, что стоимость создания «ледяного чуда техники» могла превысить 2,5 млн. фунтов, поэтому решили привлечь к осуществлению проекта богатого «дядю Сэма».
В ходе Квебекской конференции (встреча на высшем уровне между США и Великобританией, проходившая в Квебеке с 17 по 24 августа 1943 года) У. Черчилль обратился к Ф.Д.Рузвельту с этим предложением. Американский президент согласился на участие США в проекте и оплату основной части расходов. Позднее было решено передать всю ответственность за проектирование и строительство американцам.
Во время конференции в ее кулуарах произошел забавный инцидент. Адмирал Маунтбеттен решил продемонстрировать сравнительную прочность блоков из льда и пайкерита присутствовавшим на конференции генералам и адмиралам. Для этого он использовал свой пистолет. Пуля разнесла лед вдребезги, но при выстреле в пайкерит рикошетировала и, пробив штанину американского адмирала Эрнеста Джозефа Кинга, застряла в стене.
Уже к концу 1943 года стало ясным, что «Хаббакук» на Атлантике больше не нужен. На вооружение поступали самолеты базовой авиации с большей дальностью полета, массово вступали в строй эскортные авианосцы. Вдобавок ко всему, Португалия разрешила союзникам создать военно-воздушные базы на Азорских островах. «Черная дыра» захлопнулась. А самое главное, авианосец из «бесплатного льда» становился уж слишком дорогим.
Американцы не сдались и решили использовать проект в боях на Тихом океане. Однако, по мере овладениями островами и оборудования на них аэродромов и они потеряли к «Хаббакуку» всякий интерес.

А как выглядел бы реальный «Хаббакук»?

Длина - 610 м
Ширина - 90 м
Общая высота - 60 м
Высота надводного борта - 15 м
Водоизмещение - около 2,2 млн т
Толщина днища, бортов и палубы - 12,2 м
Число водонепроницаемых отсеков - 10
Скорость - до 7 узлов
Дальность плавания - 7000 миль
Запас топлива - 5000 т
Экипаж - 3590 чел.

Корпус из пайкерита простой ящичной формы с остроконечными носовыми и кормовыми оконечностями на правом борту увенчивал обычный для авианосца стальной «остров». Для поддержания продольной прочности конструкции служила стальная решетчатая балка, проложенная под верхней палубой. Охлаждение корпуса обеспечивалось разветвленной системой трубопроводов, через которую циркулировал воздух с температурой -30;С от рефрижераторной установки с шестнадцатью компрессорами.
При проектировании серьезные проблемы возникли с пропульсивной установкой. При классической установке нагрев дейдвудных подшипников вызывал бы таяние пайкерита и раcцентровку гребных валов. Поэтому выбрали турбоэлектрическую установку с восемью паровыми котлами и четырьмя турбогенераторами общей мощностью 33 тыс. л.с. и 26 гребными электродвигателями мощностью по 1100 л.с. каждый. Электродвигатели размещались в забортных гондолах, расположенных по 13 на каждом борту, а управлением корабля по курсу предполагалось изменением частоты вращения электродвигателей. Однако, моряки этим решением не удовлетворились и потребовали установки обычного руля, но до прекращения работ над проектом такую сложную проблему решить не удалось.
Внутренние стальные модули должны были служить для размещения цистерн с мазутом и авиационным бензином, котельных и машинных отделений, мастерских, жилых и служебных помещений и тд.
На борту этого суперавианосца предполагалось разместить 6 бомбардировщиков Vickers Wellington GR, 120 истребителей-бомбардировщиков De Heviland Mosquito FB и 200 истребителей Supermarine Seafire. Для обслуживания такой армады служили четыре двухпалубных ангара, подъемники для самолетов и боеприпасов и другое оборудование.
Вероятнее всего, корабль получил бы и мощное вооружение в составе 32-х универсальных 114-мм артустановок, а также 40 и 20-мм зенитные автоматы.