Проблеме изучения явлений тумана Макаров уделял большое внимание. Из наблюдения, что сквозь туман, как правило, видны и солнце и звезды, Макаров делает правильный вывод, что толщина туманного слоя незначительна. Он ставит вопрос: как добиться измерения высот светил во время тумана и тем самым определить свое положение в море? Макаров предвидел появление в будущем таких маяков, которые, подобно рентгеновским лучам, пронизывающим ткани человеческого тела, будут проникать сквозь любой туман. Он советовал физикам заняться разработкой этого вопроса, важного как для навигации вообще, так и в особенности для военных кораблей, «ибо с введением маяков, пронизывающих мглу, они днем в туман будут иметь те же тактические выгоды, какие они имеют теперь ночью без тумана».
   Макаров предвосхищает здесь современное радиопеленгование и радиолокацию.
   Примеры, приводимые Макаровым, свидетельствуют о том, насколько важны и необходимы исследования гидрологического режима Тихого океана. «Тот факт, — замечает он, — что о температурах воды одного Тихого океана мне приходится писать толстую книгу, показывает, что предмет этот недостаточно изучен, ибо когда все изучат, тогда результат можно будет дать в очень сжатом виде».
   Круг исследований Макарова не ограничивался измерением температуры и удельных весов воды.
   Помимо гидрологических и метеорологических наблюдений, Макаров производил измерение глубин, брал пробы воды и грунта. Очень интересны высказанные Макаровым соображения об отклоняющем действии вращения Земли на все морские течения.
   В труде «Витязь» и Тихий океан» один из параграфов озаглавлен: «Влияние вращения Земли на направление течений». «Я полагаю, — пишет Макаров, — что отклоняющее действие Земли на все морские потоки играет первостепенную роль». Уже с давних пор почти во всех морях наблюдается система течений, идущих против часовой стрелки, так называемая циклоническая. По-видимому, это одинаковое направление течений не случайно, а обусловлено какой-то общей закономерной причиной. Ветер вряд ли может влиять на образование морских течений, ведь ветры и циклоны — явления изменчивые, непостоянные. Всего вероятнее, причиной следует считать отклоняющую силу вращения Земли. Поступающие в море с материка водные массы, подвергаясь действию силы вращения Земли, в восточном полушарии отклоняются вправо и создают, таким образом, водный круговорот против часовой стрелки.
   Высказанная Макаровым мысль о роли отклоняющей силы вращения Земли на образование общей системы течений в океанах и морях в то время не встретила общего признания. Степан Осипович не был математиком-специалистом, и потому не смог аналитически обосновать свою мысль. Однако в ее правильности он был совершенно убежден и указывал на необходимость при различных океанографических исследованиях учитывать подмеченное им явление81.
   Полное подтверждение мысль Макарова получила только в 1905 году, то есть после его смерти. Известный норвежский ученый и полярный исследователь Фритьоф Нансен, подробно изучив во время дрейфа «Фрама» движение льдов в Ледовитом океане, пришел к выводам, сходным с выводами, сделанными Макаровым. Взяться за разработку подробной теории течений он не смог по той же причине, что и Макаров: из-за недостаточного специального математического образования. Он высказал свои соображения молодому шведскому инженеру Вальфриду Экману, который и разработал физико-математическую теорию морских течений, полностью подтвердив высказанную впервые Макаровым идею. Без макаровской теории течений были бы невозможны теперь никакие теоретические исследования в области динамики океана. «В этом, — замечает советский океанограф А. Д. Добровольский, — огромная заслуга Макарова, и из этого видно, что он стоял в самом первом ряду ученых мира и намечал пути, по которым должна была развиваться наука в будущем"82.
   Подробная обработка наблюдений и вычисление удельных весов, конечно, не могли быть произведены во время плавания, и Макаров занялся этой работой, вернувшись из плавания в Петербург.
   В июне 1889 года он поселился на даче в Лесном и с головой ушел в работу. Обширная рабочая комната была заставлена сотнями бутылок с водой, добытой почти из всех океанов и морей земного шара с разных глубин, здесь же лежали образчики грунта, гидрологические инструменты и груды таблиц. На стенах висели диаграммы и карты. Чертежник и вычислитель, нанятые Макаровым, занимались технической стороной дела. Сам Макаров группировал и обобщал наблюдения, вычисляя поправки.
   Это вычисление поправок оказалось самой сложной и кропотливой работой, занявшей целый год. Степан Осипович хотел добиться идеальной точности получаемых данных. Однако это было нелегко. Например, добытая батометром вода, при прохождении через более холодные или теплые верхние слои воды, изменяет свою температуру. Вторично вода изменяет температуру, когда ее переливают (как бы быстро это ни делали) из батометра83 в кружку и несут к месту наблюдения. Поправки на эти изменения и должны быть выяснены при окончательном определении истинной температуры воды, взятой с соответствующей глубины.
   Для этой цели имелись таблицы. Но Макаров, принявшись за обработку своих исследований, убедился, что таблицы эти недостаточно точны. Тогда он решил для точного определения величины поправок произвести опыты.
   Опыты были поставлены в Кронштадтском морском госпитале. Они производились в двух резервуарах, вмещавших примерно по тонне воды каждый. В одном из них вода охлаждалась льдом, в другом — нагревалась паром. Батометр погружали в первый резервуар с холодной водой и, после того как он принимал температуру этой воды, выливали из него воду в кружку и измеряли в ней температуру. Поправку выводили из разности между температурой воды в резервуаре и температурой воды в кружке.
   При окончательной обработке всех собранных им материалов Макаров убедился в недостаточной точности таблиц для обработки удельных весов. Пришлось составить новые таблицы и для этой цели. После выхода в свет труда Макарова прежними таблицами пользоваться перестали.
   Закончив эту часть работы, Макаров приступил к широкой систематизации и обобщению собранных гидрологических данных и наблюдений. «Пока не начнется систематического собирания сведений, до тех пор можно сказать, что большие сокровища, заключавшиеся в морских журналах, можно признать лежащими без пользы для дела», — заявляет Макаров в одном из своих сообщений. Он собирает и обрабатывает все наблюдения, когда-либо произведенные в северной части Тихого океана, как на поверхности, так и на глубинах. Сюда входят и неизданные наблюдения русских мореплавателей с начала XIX столетия, и все наблюдения, произведенные на иностранных судах, а также и свои собственные.
   Стремясь во всем к максимальной точности, он часто не верил вполне и собственным выводам, как бы тщательно ни была обоснована методическая сторона проделанной работы. Приступая к изучению огромного количества чужих наблюдений и материалов, Степан Осипович должен был, по его словам, отличить хорошее от плохого. Можно ли доверять всем этим показаниям, истинность которых проверить невозможно? «По наружному виду судить трудно, — заключает Макаров, — но тем не менее можно сказать, что особое доверие чувствуешь к засаленным, грязным тетрадям, на которых, кроме следов чернил, встречаются следы капель воды, падающей с фуражки промокшего мичмана, вносящего правдивую цифру в эту летопись. Менее доверия внушают чисто переписанные беловые тетради, в которых однообразие температур поселяет сомнение в их достоверности. Судить, однако ж, приходится не по наружному, а по внутреннему содержанию журнала».
   Обработка Макаровым столь обширного материала позволила ему нарисовать гидрологическую картину северной части Тихого океана, в которой детально были освещены такие малоисследованные районы, как проливы Лаперуза, Формозский, Корейский и Японское море. Макаров впервые составил таблицы и карты распределения океанографических элементов в северной части Тихого океана. Особенный интерес и ценность представляет карта распределения температур на глубине 400 метров. Карта эта совершенно явственно показывает наличие более теплой области в районе от 20 o до 30 o северной широты и более холодной — в экваториальной полосе. «Ценность собственных наблюдений, собранных в труде „Витязь“ и Тихий океан», уже сама по себе велика, а присоединение к ним обширной обработки всей суммы данных, имевшихся для этой части океана, сделало труд Степана Осиповича замечательною работою, которая за истекшие с тех пор двадцать лет еще ничем новым не замещена», — так писал в 1914 году известный океанограф академик Ю М. Шокальский, хорошо знавший Макарова.
   Труд Макарова, признанный классическим, получил высокую оценку в научных кругах всего мира. Российская Академия наук в 1893 году присудила ему полную Макарьевскую премию, Географическое общество — золотую медаль84.
   Уже своими работами на Босфоре Макаров обратил на себя внимание ученого мира. Научные исследования на «Витязе» окончательно закрепили за ним репутацию талантливейшего и неутомимейшего исследователя моря. Макаров, как гидролог и исследователь морей и океанов, приобрел с этой поры мировую известность. Со всех концов земного шара к нему стали обращаться ученые различных специальностей за справками, разъяснениями, советами.
   Как и всякий крупный оригинальный труд, опередивший свое время, труд Макарова «Витязь» и Тихий океан» наметил немало вопросов, требовавших дальнейшей разработки. «Море по-прежнему ждет исследователя», — говорил Макаров85.
   Значение труда Макарова для русской науки трудно переоценить. В нем дано не только описание крупнейшего района океана, но и сводка основных теоретических знаний. Очень важно отметить то обстоятельство, что работа эта основана преимущественно на русском материале, собранном русскими мореплавателями и учеными. Это и хотел подчеркнуть Макаров своим посвящением: «Памяти русских ученых моряков начала настоящего столетия посвящаю я этот труд».
   Зимою 1890 года Макаров выступил на Всероссийском съезде естествоиспытателей и врачей с докладом «О разности уровней морей, омывающих берега Европы». Ученые, в частности известный русский геодезист А. А. Тилло86, доказывали, что средние уровни морей, омывающих берега Европы, почти не отличаются один от другого, что возможна разница всего лишь в несколько сантиметров. Макаров считал такое утверждение неправильным и в доказательство значительной разницы уровней морей приводил ряд весьма убедительных доводов. «Поверхность морей и океанов, — говорит он, — была бы везде нормальна к направлению силы тяжести и, следовательно, точки океанов лежали бы на одном уровне, если бы ветры, приливно-отливные волны и разность плотностей воды не выводили бы воды из этого положения. Имея в виду, что эти причины действуют с неодинаковой силою в разных точках земного шара, средний уровень разных точек может быть одинаков только в виде исключения, когда упомянутые причины случайно взаимно уравновешиваются». В подтверждение своего мнения Макаров на основании разностей плотности воды дает таблицу уровней европейских морей.
   Таковы были научные результаты плавания на корвете «Витязь».
   Однако научные изыскания нисколько не мешали выполнению основной задачи, поставленной перед Макаровым. Официально «Витязь» отправился в плавание для того, чтобы вступить в строй боевых кораблей и принять участие в учениях плававшей тогда в дальневосточных водах эскадры контр-адмирала А. А. Корнилова.
   Ввиду болезни последнего Макаров по прибытии на Дальний Восток был временно назначен командующим эскадрой и тотчас развернул кипучую деятельность, заставив работать всех. Главной задачей дальневосточной эскадры была в то время не только подготовка кораблей и личного состава «на всякий случай к встрече с врагом», но и изучение природных условий мест возможных боев с противником.
   До прибытия на Дальний Восток «Витязя» изучение это шло вяло, по-казенному, без страсти и энергии. «Бог даст — пронесет, может, ничего и не будет. Стоит ли особенно стараться», — думали многие во главе с командующим эскадрой.
   Но Макаров понимал, что рано или поздно столкновение с врагом неизбежно. Став во главе эскадры, он немедленно принялся за подготовку кораблей и их экипажей к бою. Прежде всего он создал комиссию командиров и поручил ей разработать план действий. Новый способ обучения, введенный Макаровым, заключался в следующем. Почти ежедневно, если позволяла погода, суда поочередно уходили в Амурский или Уссурийский залив, выбирали себе укрытое место и, потушив огни, ожидали прихода «неприятеля», который появлялся лишь с наступлением темноты.
   Ночные занятия внесли оживление в однообразную до этого жизнь эскадры. Особенно нравились они молодежи. Как к настоящему сражению, готовились офицеры к ночному походу. Самые ценные на море качества — находчивость в отыскании лучших способов атаки, ловкость, сообразительность, точный глазомер — все получало здесь блестящее развитие. Ночные учения, введенные Макаровым, проводились с учетом опыта его минных атак на Черном море.
   Чтобы занять свободных от вахты моряков в дневные часы, Макаров ввел новое весьма интересное и полезное занятие: парусные гонки кораблей. В них обычно участвовали три корабля: «Витязь» с Макаровым на борту в качестве арбитра, «Рында» и клипер «Вестник». Макаров был горячим сторонником соревнований на флоте. Он считал соревнование могущественной силой и всячески использовал эту силу. Любил Макаров и шлюпочные гонки и всячески поощрял и награждал любителей парусного спорта. Вообще он был сторонником развития спорта на флоте, сам прекрасно управлял шлюпкой под парусами, занимался гимнастикой и отлично плавал.
   В своих методах боевой подготовки личного состава флота Макаров развивал лучшие традиции, созданные еще адмиралом Ф. Ф. Ушаковым. Пропаганда состязаний и соревнований на флоте сближает Макарова с другим его предшественником — адмиралом М. П. Лазаревым.
   Пройдя в самом начале своей службы хорошую парусную школу, Макаров на всю жизнь сохранил к ней самое горячее расположение. «Воистину говоря, это была чудная школа! — восклицает он в своей книге „Без парусов“. — Природа на каждом шагу ставит вам препятствия, и тот, который много плавал, привыкает верить, что нет работы без препятствия, и что всякое препятствие надо тотчас же устранять. В бою тоже на каждом шагу будут препятствия. Если человек привык их устранять, то он и в бою их устранит. Парусное дело было тоже хорошей школой и для матросов. Они видели и чувствовали, какое огромное значение имеет быстрота, а потому все, что они делали, они привыкли делать быстро. Эта быстрота движений, столь необходимая в работе с парусами, целиком переходила и на работу с артиллерией». Но парусное дело не только воспитывало ловкость и умение приспосабливаться к различной обстановке. Макаров видел в нем еще одно ценное качество: именно здесь происходил отбор людей, пригодных к морской службе, то есть выявление смелых и расторопных. «Морская жизнь полна случайностей, — говорит Макаров, — и тот, кто умеет быстро найтись при различных обстоятельствах и устранить затруднение, тот всегда готов к этим случайностям».
   Обнаружив прекрасные парусные качества «Витязя», Макаров неоднократно любовался кораблем, когда он в свежую погоду под зарифленными парусами несся птицей, рассекая волны.
   Но при всей своей любви к овеянным романтикой парусным кораблям Макаров хорошо понимал, что эпоха парусного флота навсегда миновала, что пришедший на смену парусу винтовой двигатель вскоре совершенно вытеснит его.
   Книгу «Без парусов» постаралась не заметить как специальная морская, так и вообще официальная печать. Не понравился главным образом новаторский тон автора. По мнению Макарова, каждый моряк должен был пройти суровую школу морской практики. Настаивая на коренной ломке всего военно-морского воспитания и образования, он требовал также, чтобы офицер, кроме своего основного дела, знал все, что должен знать нижний чин. Только в таком случае, считал Макаров, офицер может предъявлять к матросу должные требования и взыскивать с него. И книга «Без парусов» при жизни автора так и не получила признания.
   Макаров тщательно изучал стратегическую обстановку дальневосточного края, его берега, природные особенности. Будучи председателем комиссии по обсуждению вопросов о зимовке судов русской эскадры на Дальнем Востоке, он обратил внимание на то, что Владивосток не оборудован как военно-морская база. Макаров доказывал морскому министерству, что при разработке плана войны следует обратить самое серьезное внимание на отсутствие такой базы на Востоке. «Комиссия осмеливается думать, — писал Макаров в одном из протоколов, отправленных в Петербург, — что если бы в Главном морском штабе был учрежден отдел, не связанный с текущими делами и специально ведущий военно-стратегическую часть, то организация войны много бы выиграла».
   Капитан 1 ранга Макаров единственный из русских моряков правильно понял в ту пору дальневосточную обстановку и еще за шестнадцать лет до войны с Японией указал на необходимость осуществления на Востоке ряда мероприятий. Смысл протокола Макарова таков: да проснитесь же, наконец, бросьте заниматься пустяками, когда беда на носу!
   Действия Макарова были восприняты в Главном морском штабе как дерзость, его предложения остались без последствий и лишь прибавили ему врагов, которых и без того у Макарова было достаточно.
   Беспокойство Макарова при виде беззащитности русских дальневосточных берегов и неподготовленности флота и баз к назревавшей войне вызывалось присущим ему чувством глубокого патриотизма. Но горькие истины о положении дел на Дальнем Востоке были поняты царским командованием лишь в позорные дни русско-японской войны, когда самого Макарова уже не было в живых.
   Стремление Макарова обеспечить русский флот хорошей базой на Востоке было настолько сильно, что он задумался над вопросом, нельзя ли искусственным путем воспрепятствовать замерзанию бухты Золотой Рог.
   Макаров предпринял даже попытку разрешить этот вопрос практически. Изучив условия замерзания Владивостокского порта и исследовав температуру воды и постепенное увеличение толщины ледяного покрова, Макаров считал необходимым производить искусственное поднятие воды нижних, более соленых и замерзающих при более низкой температуре слоев на поверхность. Циркуляции воды, по мысли Макарова, можно было добиться двумя способами. Простейший из них состоит в том, чтобы с помощью водолазного насоса нагнетать струю воздуха в нижний слой воды. Воздух из шланга устремится в виде пузырьков кверху и погонит вместе с собой нижние слои воды. Второй способ, предложенный Макаровым, предусматривал применение винта парового катера и особой трубы, установленной под винтом и другим концом опущенной на глубину. «Приводя в движение машину катера, мы образуем всасывание из трубы, через которую и направится кверху нижняя вода"87.
   Проект осуществлен не был, так как в следующем же, 1897 году Россия получила от Китая в аренду на двадцать пять лет незамерзающую порт-артурскую гавань, в проект Макарова под этим предлогом был похоронен в министерских папках.
   Макаров прекрасно понимал, что к войне следует готовиться заранее, систематически и основательно, он хорошо знал, что готовить флот в тот момент, когда он потребуется для решительных боевых действий, будет поздно. К тому же русский флот, по мысли Макарова, требовал коренной реорганизации. Подготовка и обучение личного состава, так же как и постройка боевых кораблей должны производиться исподволь. Он полностью хотел осуществить девиз Суворова: «Тяжело в ученье — легко в бою». «Помни войну», — настойчиво твердил Макаров. Говоря о войне вообще, Макаров имел в виду прежде всего неизбежную войну с Японией, к которой и рекомендовал тщательно готовиться.
   По окончании трехлетнего плавания на «Витязе» Макаров представил в морское министерство подробный отчет. Как обычно у Макарова, отчет представлял собой не сухой перечень событий дня, подобно вахтенному журналу, а описание событий с подытоживанием результатов, замечаниями и выводами по всем отраслям судовой службы. К отчету были приложены сделанные Макаровым многочисленные фотоснимки. На некоторых из них показана работа матросов на реях в момент постановки и уборки парусов.
   Поражает обилие конкретных предложений, высказанных Макаровым в отчете: о системе нумерации всех предметов на корабле, о высадке корабельного десанта, о постановке якорных мин с корабля, о подготовке корабля к бою, о работе машин, о пригонке различных частей машин, о двойном и тройном расширении пара, о быстром подъеме пара, об устройстве боевых угольных ям, о непотопляемости, о водяном балласте, о парусиновом охладителе, об опреснении воды, о паровом судовом катере, о ванной для кочегаров, о приготовлении вкусных щей и выпечке хлеба и т. д. Вся практика военно-морской службы собрана здесь!
   Все это были темы, конечно, практического порядка. Но в каждую из них, включая инструкцию о двойном и тройном расширении пара, Макаров вносил что-нибудь свое, оригинальное.
   Во время длительного перехода Индийским океаном некоторые продукты стали портиться. Обстоятельство это заставило Макарова задуматься над вопросом, каким образом, не имея на корабле ни льда, ни рефрижератора, понизить температуру в продуктовой камере. После некоторых размышлений Макаров предложил следующий остроумный проект. Парусиновый мешок в виде усеченного конуса, высотою в 2,5 метра, был подвешен на небольшую стрелу, установленную на полубаке, и соединен с цистерной, в которую поступала опресненная вода. Просачиваясь через парусину, вода, конечно, смачивала ее. Под действием ветра смоченная поверхность мешка охлаждалась, охлаждая, в свою очередь, находившуюся в конусе воду. Охлажденная таким образом вода через вделанный в мешок кран выпускалась в особый чан, а оттуда по системе пресноводных трубок поступала в особые водяные цистерны, установленные в камере хранения продуктов. В результате этих хитроумных приспособлений температура в камере становилась ниже температуры наружного воздуха.
   Главные принципы всех макаровских изобретений и предложений: упрощение, механизация и извлечение максимальной пользы. Приготовить, взвесить и продумать все заранее, чтобы в нужный момент действовать вполне уверенно, без малейших колебаний и замешательства, — вот к чему стремился, чему учил и что осуществлял на практике Макаров. Его корабль во время учений, маневров и тревог превращался в идеально четкий, безотказно действующий по расписанию механизм. Все было занумеровано: на орудиях, котлах, трубах, кранах, цистернах, шпангоутах, отсеках на видном месте были написаны их номера. На корабле у Макарова никогда не бывало ни путаницы, ни бестолковщины, ни суетливой беготни.
   На редком военном корабле можно было встретить такую дисциплину и порядок, как на тех кораблях, которыми командовал Макаров.
   Но если Макаров много требовал от матросов, то и заботился он о них по-настоящему. Особое внимание он уделял вопросам питания. Макаров никогда не садился за стол, не отведав сначала матросской пищи, он зорко следил, чтобы еда была не только обильна и питательна, но и вкусна. Макаров справедливо утверждал, что вкусная пища влияет на хорошее настроение команды. Кто виноват, если матросы получают невкусный обед? Разумеется, кок, — отвечал Макаров. «От уменья кока зависит как вкус, так и питательность приготовляемой для команды пищи», — говорит он.
   Для кока «Витязя» Макаров сам написал специальную инструкцию, в которой объяснялось, как надо готовить щи, поджаривать мясо, поддерживать огонь в камбузной плите. Но Макаров понимал, что полностью винить в плохой или невкусной пище кока было бы несправедливо, так как очень часто на кораблях значительная часть продуктов разворовывалась хозяйственниками корабля. Макаров беспощадно боролся с хищениями, и на тех судах, которыми он командовал, воровства не было.
   В те времена редкое кругосветное плавание обходилось вполне благополучно. Случались посадки на мель, всевозможные аварии, кончавшиеся смертью или увечьем матросов. На «Витязе» таких случаев не было. В черном списке плавания за три года значатся лишь три смерти от болезней, да во время сильнейшего шторма в Охотском море были потеряны катер и шлюпка.