Казалось, что испытания проходили успешно и лодки показывали неплохие тактико-технические результаты, но главный дефект, выявленный в процессе испытаний, еще оставался неустраненным. Это была перегрузка всех лодок типа «Кайман». Она не позволяла им погружаться с полным запасом топлива и предметов снабжения и, следовательно, значительно сокращала дальность плавания, неотвратимо отбрасывая их к лодкам прибрежного действия. Конечно, можно было пойти по более легкому пути – сократить количество топливных цистерн и вписать в корабельный формуляр новую уменьшенную дальность плавания, но тогда рушилась вся идея создание крейсерской подводной лодки, реализовать которую стремились Морской генеральный штаб и Морской технический комитет. Поэтому главные переделки лодок были еще впереди, и именно они в конечном результате привели к кардинальному изменению их тактико-технических элементов по сравнению с первоначальной спецификацией и результатами приемно-сдаточных испытаний.
Перегрузка, выполненная в процессе испытаний, составляла в среднем по всем лодкам примерно 12,5 т. Конкретный недостаток плавучести по данным неоднократных погружений на Ревельском рейде в течение лета 1910 г. был следующим: для «Каймана» – 10,2 т, «Крокодила» – 12,8 т, «Аллигатора» – 13,3 т. Как уже говорилось, лодки не имели возможности погружаться с полным запасом топлива, а также смазочных материалов, торпед, пресной воды, продовольствия и шкиперского снабжения. Для ликвидации перегрузки был принят ряд мер, но они не привели к окончательному решению проблемы. В числе этих мер были следующие:
– снятие наружного киля;
– уменьшение веса сбрасываемого чугунного балласта с 10,0 т до 4,5 т;
– полное снятие свинцового балласта и колес передвижения по грунту вместе с их приводами (всего около 20,0 т);
– установка в кормовой части лодки трех пустотелых цилиндров – «вытеснителей»;
– добавление древесины в деревянную надстройку.
В результате реализации указанных мер «Кайманы» смогли погружаться и, главное, всплывать с полным запасом мин (торпед) и с 8,6 тоннами бензина в носовой цистерне. Однако дальность плавания 8,5-узловым экономическим ходом составляла при этом 720 миль, а полным 10,7-узловым ходом всего лишь 250. Но это не решало проблему в целом, т.к. кормовая топливная цистерна вообще не использовалась, и требовалось установить еще два минных аппарат Джевецкого с двумя торпедами вместо снятых двух 47-мм пушек. Поэтому было необходимо изыскать новые возможности уменьшения нагрузки.
Вопрос о перегрузке «Кайманов» был окончательно снят только благодаря широким полномочиям, которыми наделили уже упоминавшуюся выше комиссию МТК, и выделенным денежным средствам, находившимся в распоряжении начальника бригады подводных лодок Балтийского флота.
10 декабря 1910 г. по предложению комиссии Минный отдел МТК принял важное решение: снять с 8-цилиндровых носовых бензомоторов (2x400 л.с.) по 4 передних цилиндра (2x200 л.с.) вместе с фундаментами и маховиками. В результате общая мощность бензомоторов лодки понизилась с 1200 л.с. до 800 л.с. Для определения скорости, которую сможет развить лодка при такой мощности были проведены модельные испытания в Опытовом бассейне Морского ведомства, которым тогда заведовал И.Г. Бубнов. Они показали, что мощность оставшейся 16-цилиндровой энергетической установки (4-х 200 л.с.) может обеспечить надводную скорость 10,1 уз. при потере всего лишь 0,6 уз. от скорости, зафиксированной на испытаниях в 1910 г.
В течение зимы 1910-1911 гг. на «Кайманах» демонтировали и выгрузили 4-цилиндровые секции носовых бензомоторов. Особенно трудной оказалась выгрузка чугунных рам, на которых они были закреплены. Рамы не проходили через люк, и их приходилось разбивать на отдельные части, а затем поднимать талями наверх. На освободившиеся после снятия секций бензомоторов места установили электродвигатели центробежных помп цистерн главного балласта, которые прежде приводились в действие от гребных электродвигателей посредством передачи Галля, также демонтированной за ненадобностью. Теперь центробежные помпы, служившие для заполнения водой главных балластных цистерн, стали автономными, а пуск их в действие и управление значительно упростились. Одновременно существенные изменения внесли в устройство балластных цистерн, клапанов и трубопроводов.
Для сокращения времени погружения «Кайманов» была разработана специальная методика. После пробного погружения и дифферентовки лодка всплывала, но вода при этом откачивалась только из главных балластных цистерн, а в цистернах вспомогательного балласта (дифферентных, уравнительных и др.) вода оставалась в том же количестве, как и при пробном погружении. Эта методика сокращала время погружения с 3,5 до 3,0 мин и более, в течение которого заполнялись только цистерны главного балласта посредством центробежных помп.
Контроль за переделками осуществляется Учебным отрядом подводного плавания, а перерасчеты плавучести и остойчивости возложили на Отдел подводного плавания Балтийского завода, которому передали для этой цели «Дракон», пострадавший от взрыва паров бензина и пожара. Документально причины столь мучительно длительного процесса постройки и испытаний «Кайманов» были изложены в письме Морского генерального штаба № 2764/643 от 20 декабря 1910 г. В нем, в частности, говорилось: «Строителями лодок оказались их командиры, т.е. лица, совершенно не предназначенные к выполнению таких функций, к ним не подготовленные, а потому неответственные за результаты своей деятельности в этой области. Представление чертежей поручается не заводу или инженеру, а 2-му дивизиону подводных лодок. Результат такого положения уже сказался в виде причины, побудившей теперь приступить к переделке лодок. Постройка столь мало испытанного типа судов, как подводная лодка, без наличия заранее разработанных чертежей, на глаз командира лодки, без присмотра достаточно опытного и ответственного инженера заставляет опасаться за безопасность их плавания».
Несмотря на переделки, проведенные в течение зимы 1910-1911 гг., окончательно устранить конструктивные недостатки «Кайманов» не удалось. Деревянные брусья надстройки, хотя и пропитанные парафином, набухали от воды, а на солнце растрескивались. В результате вода проникала в палубные цистерны главного балласта, а намокание древесины приводило к потере части плавучести. Имел место и ряд других более мелких недостатков.
Ходовые испытания подводных лодок после переделок, проведенные летом 1911 г., показали, что скорость надводного хода при мощности двигателей 800 л.с. и водоизмещении 409 т составляет 8,0-9,0 уз., т.е. примерно на 1,0 уз. меньше, чем это было установлено при модельных испытаниях в Опытовом бассейне. Этим же летом после приемо-сдаточных испытаний в казну была принята лодка «Дракон». Дальнейшая эксплуатация и боевая служба «Кайманов» позволили более точно установить основные тактико-технические элементы, которые приводятся в таблице. Некоторый разброс в тактико-технических элементах однотипных лодок объясняется их не идентичностью из-за непрерывного исправления чертежей, размещения оборудования «по месту» и различного качества поставлявшихся бензомоторов.
Изменения внесенные в рабочие чертежи, также значительно изменили весовую нагрузку и распределение грузов. Общая весовая нагрузка величиной в 220,0 т складывалась теперь из следующих частей:
– корпус с фундаментами под механизмы, подкреплениями, деревом, цементом и окраской – 163,0 т;
– дельные вещи и отливки – 17,0 т;
– устройства (якорное, водоотливное, рулевое и др.) – 22,0 т;
– внутреннее оборудование – 1,5 т;
– система (сжатого воздуха, гидравлическая топливная и др.) – 9,5 т;
– прочие грузы – 7,0 т.
Но наибольшие изменения претерпел внешний вид надводной части подводной лодки. В носовой оконечности появилась легкая деревянная надстройка, а позади рубка – довольно длинная металлическая, где разместились спасательный буй, моторная стальная шлюпка, большой глушитель бензомоторов. Топливные цистерны из деревянной надстройки были перенесены в металлическую, а впереди рубки в нишах деревянной надстройки по правому и левому бортам разместили два минных аппарата Джевецкого. Усовершенствовали конструкцию воздушного клапана, через который засасывался воздух в бензомоторы, что позволило использовать двигатели надводного хода в позиционном положении. Установили также якорный швартовный шпиль, второй перископ, изменили конструкцию входных люков и усилили вентиляционную систему. Гидравлическую систему дополнили уравнительной цистерной, которая позволяла устойчиво удерживать лодку на заданной глубине. Почти полностью была изменена конструкция боевой рубки – она стала гораздо выше и удобнее для размещения приборов и нахождения личного состава.
Значительно улучшились тактико-технические элементы лодок. Дальность плавания экономическим ходом (8,5 уз.) в надводном положении была доведена почти до 1000 миль. Это означало, что базируясь в Ревеле или Гельсингфорсе, «Кайманы» могли оперативно действовать в пределах всего Балтийского театра военных действий. Дальность плавания полным подводным ходом (7,0-7,5 уз.) достигла 20-25 миль, что позволяло отрываться от преследования противолодочных кораблей противника в подводном положении. Дальность плавания экономическим подводным ходом (5,0-5,5 уз.) давала возможность открыто преодолевать рубежи противника, следуя в подводном положении на протяжении 40-45 миль.
Испытание и эксплуатация «Кайманов» показали также хорошую управляемость по курсу и легкость изменения глубины погружения. Диаметр циркуляции при ходе 6,0-7,0 уз. составлял не больше 0,8 каб.
Конечно, недостатки присущие этому типу подводных лодок, устранить не удалось. Время погружения, обусловленное быстротой заполнения главных балластных цистерн, оставалось недопустимо большим – 2,5-3,0 мин. Бензомоторы уже устаревшей к тому времени конструкции сильно дымили, особенно на полном ходу, демаскируя лодку. Палубная надстройка из деревянных брусьев намокала в воде и растрескивалась на солнце.
Скорость хода в надводном положении и дальность плавания уже не отвечали требованиям времени. Вооружение, и торпедное, и артиллерийское, было весьма слабым. Особенно плачевной была обитаемость, и служба на них была крайне трудной и опасной для здоровья личного состава. Лодки без всплытия могли находиться под водой около суток. Устройство регенерации воздуха отсутствовало, и к концу срока экипаж находился в состоянии, близком к обмороку. Воздух был пропитан парами бензина, горелого масла и отработанных газов. Внутреннее помещение лодки наполнял туман сизого цвета, сквозь который трудно было различать лица и приборы. К концу суток нахождения в подводном положении из-за большого процентного содержания в воздухе углекислоты личный состав становился вялым, безразличным и сонным, зачастую неспособным выполнять свои функции.
Тем не менее подводные лодки типа «Кайман», уже успевшие устареть за время постройки, стали первыми лодками крейсерского типа в составе русского флота. 6 сентября 1911 г., побив все мировые и особенно русские рекорды по длительности постройки (6 лет), они были зачислены в состав действующего флота, кроме «Дракона», который зачислили несколько позднее – 30 ноября того же года.
Но история с переделками «Кайманов» продолжалась. Поскольку в русском флоте к этому времени наметился переход от бензомоторов к более безопасным в эксплуатации дизельным двигателям («Минога» и «Акула»), Морское министерство решило заменить на «Кайманах"бензомоторы на дизели (вначале на первых двух подлодках). В связи с этим в июне 1912 г. заводу «Людвиг Нобель» в Петербурге заказали четыре дизеля по 400 л. с. системы Кертинга. При этом детали к дизелям должен был изготавливать машиностроительный завод в Ганновере (Германия). Переоборудование лодок «Кайман» и «Крокодил» намечалось провести осенью 1914 г., но получить дизели в связи с начавшейся войной не удалось.
Служба