Как изготовить такой пластырь, из какого материала, использовать его одинарным или сложить вдвойне, какую придать форму, как действовать при его наложении на пробоину, — все эти второстепенные, технические вопросы Макаров изложил в специально составленной инструкции, подобной «пожарному расписанию». Первое свое предложение, как и все последующие, Макаров разработал очень основательно. «Находясь в море, — говорил Макаров, — всегда надо быть готовым ко всяким неожиданностям и заранее принять все необходимые меры».
С еще большей обстоятельностью разработал Макаров систему водоотливных труб, расположенных между двумя днищами. Он стремился к тому, чтобы полученная в любом месте подводной части пробоина не только не вела к гибели корабля, но и не выводила бы его из строя. Для этого он считал необходимым соблюдать четыре следующие правила:
1) необходимо, чтобы каждый междудонный отсек в случае надобности быстро и надежно, герметически отделялся от всех остальных частей корабля;
2) нужно ввести такую систему труб, чтобы вода могла выкачиваться из каждого отделения машинными помпами;
3) всегда иметь под рукой совершенно готовый к использованию пластырь для заделки пробоины снаружи;
4) ввести приспособление, с помощью которого можно было бы тотчас узнать, в каком из отделений образовалась течь и до какого уровня поднялась вода.
Эти положения легли в основу проекта водоотливной системы, разработанного и предложенного мичманом Макаровым в том же 1869 году. По этому проекту, две мощные магистральные трубы, укрепленные на дне судна во всю его длину, соединяются ответвлениями со всеми отделениями двойного дна. «Таким образом, — писал Макаров, — при присоединении этих труб к мощным водоотливным паровым помпам машинного отделения можно будет при любой пробоине немедленно откачать этими помпами воду».
Выполняя свое четвертое правило, Макаров подготовил проект устройства водомерных трубок, соединяющих трюмные отделения с верхней палубой. С помощью плавающих в этих трубках поплавков и прикрепленных к ним передаточных лент можно наблюдать за уровнем воды в трюме. Спустя некоторое время Макаров усовершенствовал эту систему, установив в верхнем конце водомерной трубки свисток. Если в каком-нибудь герметически закрытом отсеке трюма вода подымается, то воздух в отсеке начнет сжиматься и, вырываясь через водомерную трубку наружу, ударит в свисток и подаст тревожный сигнал. Этим сигналом автоматически действующий сторож возвещает об опасности.
Все эти проекты и соображения Макаров подробно изложил в своей первой серьезной научной работе, которая называлась так: «Броненосная лодка «Русалка». Исследование пловучести и средства, предлагаемые для ее усиления».
В этом исследовании Макаров суммировал свои наблюдения, сделал ряд очень важных теоретических выводов и ценных практических предложений. Работа мичмана Макарова решала ряд сложных вопросов проблемы непотопляемости корабля.
Закончив работу и тщательно ее отредактировав, Макаров с волнением отнес ее на просмотр своему бывшему начальнику и наставнику адмиралу А. А. Попову. Вопреки надеждам мичмана Попов встретил Макарова холодно, к труду его отнесся недоверчиво, поверхностно ознакомившись с ним, признал проект «недозрелым»! Трудно сказать, чем руководствовался адмирал, отклоняя работу Макарова. Был ли слишком занят и не имел времени как следует вникнуть в работу Макарова, или сказалось его предубеждение к молодому мичману, который представлялся Попову недоучившимся кадетом-изобретателем. Отзыв Попова произвел на самолюбивого Макарова тяжелое впечатление. Вспомнился «Богатырь», трогательное прощание с адмиралом, его отеческое к нему отношение и обещание помочь в нужном случае.
«Пришел домой совершенно расстроенный, — писал Макаров своей знакомой А. М. Поливановой[16] после неудачи с Поповым. — Думал, думал и думал, — стал ходить из угла в угол, стал перебирать равные обстоятельства и остался в полном недоумении. Наконец, путем долгих рассуждений, я пришел к тому заключению, что нужно учиться! Учиться и учиться! В этом я видел лучший исход и ответ на все мои вопросы».
Не оказав поддержки начинающему изобретателю, Попов посеял в его душе сомнение и несколько поколебал в нем веру в свои знания и силы. Однако Макаров не терял уверенности в том, что в поднятом им вопросе он прав и разработал этот вопрос добросовестно. В это время он писал Поливановой: «Я твердо убежден, что труд мой принесет несомненную пользу; каждое слово мое подкреплено цифровыми выкладками, но вы сами знаете — нет человека, который бы не ошибался… По моему мнению, суда, снабженные предлагаемыми мною средствами, будут в пять раз меньше тонуть, чем суда с настоящим устройством. Все приспособления состоят в грошовых переделках… Не знаю, насколько принятие моей системы окажется удобоприменимым на деле, и жалко, если мой первый дебют окажется неудачным; я приложил к этой работе все мои способности; неудача докажет, как мало я знаю и как много, много предстоит учиться».