Первая мина, созданная К.А.Шильдером для проведения опытов, имела следующую конструкцию. Пороховая камера из листового железа в виде цилиндра диаметром 26 см и высотой 30 см, помещалась в цилиндр диаметром 29 см и высотой 33 см. Во внутреннем цилиндре размещался порох и угольковый запал (масса пороха от опыта к опыту изменялась). Проводники от запала выводились наружу и присоединялись к береговой гальванической батарее. Вскоре от двухпроводной линии Б.С.Якоби перешел к однопроводной, а в качестве второго проводника использовалась вода. Пространство между цилиндрами заполнялось смолистым веществом. Снаружи для обеспечения герметичности мина покрывалась смолой. Имея положительную плавучесть, она устанавливалась на заданное углубление с помощью пенькового троса и груза-якоря. Взрыв осуществлялся с берега путем замыкания контактов, подключающих к цепи запала гальваническую батарею.
Эммануэль Нобель (1801-1872)
Первая проверка боевого воздейст вия мины на плавсредство состоялась летом 1840 г . На фарватере между Крестовским и Петровским островами "взорвана была…мина в 120 фунтов пороха, опущенная на 7 фут…. Над миной была лодка… 16 фут длины. 5 фут ширины и 4 фута высоты. Взрыв поднял столб воды на высот у более сорока сажен вместе с …кусками раздробленной лодки. Опытпоказал, что подводная мина, будучи отделена от предмета значительной массой воды, может нанести ему сильнейший вред". Следующее испытание провели в июне 1842 г.: “на Малом Невском фарватере за Елагиным островом были проведены опыты над действием… подводных мин против бота (длиной 22 м Авт.), нарочно для того приготовленного". На фарватере в шахматном порядке выставили заграждение из 26 мин. Пущенный по теченню бот "поплыл… на мину № 9, взрывом коей была разбита обшивка одного бока судна. Вслед за тем взорвана была смежная мина № 10… Взрывом мины № 10 разрушена корма бота, который подвигаясь по течению и приблизясь ко 2-му ряду мин проходил через мину № 18, взрывом коей сбита была грот-мачта и пробито… дно… Судно начало тонуть, однако…достигло 3- го ряда, где взрывом мины № 25 под серединой судна днище совершенно разрушено… Все 4 мины имели по 60 фунтов пороха".
Проведенные испытания, подтвердив эффект нового оружия, поставили проблему обеспечения взрыва мины под кораблем. Визуально мина не наблюдалась, и это приводило к ошибкам в определении момента включения гальванической батареи.
После продолжительных поисков Б.С.Якоби предлагает ударный замыкатель – механизм, размещенный на мине, реагирующий на ее наклон в момент удара о корабль и подающий ток на запал. Из нескольких вариантов конструкций замыкателя наиболее надежными оказались два – шариковый и ртутный. Мины с такими замыкателями стали называться гальваническими самовоспламеняющимися. Одним из главных качеств мин в то время считалась возможность их перевода из боевого состояния в безопасное и наоборот. Гальванические мины, как обычные, так и самовоспломеняющиеся, этому требованию удовлетворяли в полной мере, так как при отключении береговой батареи становились совершенно безопасными не только для прохода кораблей, но и для подъема из воды.
Одновременно в России велась разработка пиротехнических мин. изобретателем и инициатором создания которых стал Эммануэль Нобель, отец всемирно известного создателя динамита и учредителя Нобелевских премий Альфреда Нобеля. Приехав в Россию в 1837 г., "иностранец господин Нобель" через два года подает генерал-инспектору но инженерной части великому князю Михаилу Павловичу "письмо с тремя чертежами… о новом способе воспламенения мин под водой".
Якорная мина конструкции Э.Нобеля образца 1842 г.: а – продольный разрез мины в сборе; б – конструкция запального устройства.
1 -гнездо для запального устройства: 2-запальное устройство (секрет Нобеля); 3-внешннй деревянный корпус; 4-внутренний деревянный корпус; 5-пороховой заряд; 6-каменный балласт: 7-рым для минрепа; 8-шток: 9- поплавковый предохранитель; 1 О-инерционная емкость; 11- евннцовый наконечник: 12-ампула с серной кислотой: 13-пороховая засыпка;
Взрыватель якорной мины Нобеля размещался на наружной стороне корпуса. Находящаяся в нем ампула с серной кислотой, обернутая хлопчатой бумагой, соединялась с возвышающимся над миной металлическим штоком. Смещение штока при ударе корабля приводило к поломке ампулы, попаданию кислоты на бумагу, ее воспламенению п последующему взрыву мины. Для обеспечения безопасности обращения с миной в процессе се постановки, шток фиксировался перемещающимся по нему специальным поплавком. При погружении мины поплавок подвсплывал п освобождал шток. При подъеме мины на поверхность поплавок вновь опускался на мину, фиксировал шток и делал мину безопасной.
Проверка взрывателя Э.Нобеля производилась в сентябре 1840г. Мннуввиде обычного ящика с порохом, снаряженного взрывателем, опустили под воду "на столько, чтобы плот смог с ней столкнуться. По прикосновении плота, спущенного … по течению … мина мгновенно воспламенилась, плот был взорван Заключение комиссии звучало так: "Посредством способа, предложенного г. Нобелем … подводная мина может быть воспламенена … без участия людей, одним только столкновением с плавучим телом”. Новые испытания мин Нобеля прошли два года спустя. На этот раз заключение комиссии звучало еще более определенно. "Находя, что способ устройства подводных мин Иностранца Нобеля основан на ясных, остроумно приложенных и опытом опробованных законах физики и механики, Комиссия полагает, что без сомнения полезно обратить на сии мины особое внимание".
Ознакомившись с заключением, император "Высочайше повелеть изволил: 1. Выдать сему иностранцу … единовременно двадцать пять тысяч рублей серебром в награду за сообщение нашему правительству секрета о изобретении им подводных мин и 2. Передать изобретение’… Комитету о подводных опытах, пригласив к оному Нобеля". Председателю комиссии сообщалось, "Иностранец Нобель при объявлении о своих секретах обязался оного никакой другой державе не огкрывать". С этого момента работы с минами Нобеля идут непрерывно, а их производство ведется с 1842 г. на «Механической и чугунно-литейной фабрике», перешедшей в 1851 г. в полную собственность Э.Нобеля и названной «Нобель и сыновья».
Не прекращались в Комитете работы и с минами Якоби. 15 июля 1847 г. в Ораниенбауме состоялся высочайший смотр. Помимо показа материальной части, в программу входили четыре эксперимента. Сначала гребное судно проходило через минное заграждение из неснаряженных мин (сигнал от сработавших взрывателей подавался на берег и имитировался электрическим звонком). Затем демонстрировался "проход через заграждение" неприятельского судна "с взрывом мин" (срабатывание ударных замыкателей вызывало взрыв мин, но не тех, через которые проходило “неприятельское судно", а выставленных в стороне от заграждения). После этого "конец главного проводника… был отнят от одного полюса гальванической батареи … При прохождении своего судна через минное заграждение взрывов не последовало". Завершилась демонстрация подрывом на мине судна, буксируемого шлюпками. При взрыве … водяной столб вместе с обломками поднялся до 30 сажен вышиной и некоторые обломки были раскиданы по сторонам на расстояние до 50 саж." Все испытания имели "совершенный успех".
Последними предвоенными испытаниями мин Якоби стали опыты под руководством адмирала Ф.П.Литке, проведенные осенью 1852 г. на Ревельском рейде. По единодушному заключению, испытания “как в теоретическом. так и в практическом отношении вполне оправдали предложенную изобретателем систему обороны портов".