На эскадре, несмотря на занятость, Макаров все же находил время для ведения исследовательской работы. Мысль о возможности получения пробоины при плавании во льдах беспокоила адмирала, и старая забота о непотопляемости судов возникла перед ним с новой силой. Он заказал цинковую модель ледокола «Ермак». Модель имела точно такие же водонепроницаемые отделения, как и на большом, строящемся «Ермаке». Можно было, по желанию, любое отделение наполнить водою и наблюдать, какую перемену это произведет в крене и диференте[81] корабля. Для этих опытов требовалось, конечно, чтобы модель находилась на воде. В адмиральском помещении на флагманском корабле находилась ванна, в которой Макаров почти ежедневно производил испытания модели. Опыты дали крайне интересные и наглядные результаты. Так, выяснилось, что даже в том случае, когда водой заполняются три главные, кормовых отсека, корма держится достаточно высоко над, водой и корабль не тонет. Насколько эти исследования были важны и принесли пользу, свидетельствует случай с «Ермаком» во время первого его пробного плавания в Арктику. «Ермак» получил серьезную пробоину, и носовое его отделение наполнилось водой. Но благодаря водонепроницаемым переборкам, испытанным на модели и введенным на корабле, Макаров продолжал плавание во льдах и совершил благополучно длительный переход от Шпицбергена до Ньюкастля.
В середине сентября эскадра закончила плавание, и Макаров снова отправился в Ньюкастль. Постройка подходила к концу. Сформированная для «Ермака» команда и командный состав уже находились на месте. Макаров тщательно ознакомился с работами, побывал решительно всюду, проверил каждое крепление, исследовал крепость водонепроницаемых переборок, изоляцию. «Весь ледокол бородой обмел!» — добродушно шутили матросы, среди которых бородатый адмирал вскоре приобрел величайшую популярность. Свое судно матросы окрестили: «Ермак Степаныч». Не меньшим уважением Макаров пользовался и среди англичан — строителей-инженеров, мастеров и рабочих. Они с восхищением отзывались о глубоких знаниях русского адмирала в кораблестроительном искусстве. Особенно их удивляла быстрота, с которой Макаров разрешал такие затруднения, перед которыми становились в тупик опытные английские инженеры.
«Приходя с утра на работу, — замечает Макаров, — я целый день был занят тем, что решал различные возникавшие вопросы. Их было без счета, причем иногда приходилось обсуждать решение с главным строителем, иногда с мастерами, а иногда и с мастеровыми. Несмотря на спешность решений, ни разу не приходилось перерешать вопрос».
Дело шло очень хорошо, на совесть трудились рабочие.
Все же «Ермак» был спущен на воду на месяц позже срока. 17 октября 1898 года, в присутствии огромной толпы зрителей, расцвеченный флагами огромный корпус «Ермака» дрогнул и стал медленно сползать со стапелей в воду. Спуск прошел благополучно.
Макаров не присутствовал при спуске. Только в декабре адмиралу удалось отлучиться ненадолго из Петербурга в Ньюкастль. Началась проба водонепроницаемых переборок на свободной воде. Отделения, в том числе котельное и машинное, наполнялись водой до уровня верхней палубы. Переборки выдержали испытания. Расчеты Макарова полностью оправдались. После этого начались испытания корабля и механизмов. «Ермак» удовлетворил требованиям контракта, машины развили при пробе мощность в 11,960 индикаторных сил и дали ход в 15,9 узла[82]. Были испробованы и вспомогательные машины, установленные на случай аварии главных машин и разобщенные с ними переборками. Они дали скорость хода в 6,7 узла[83].
В особенности судостроителей интересовали мореходные качества «Ермака». Когда свежий ветер развел значительную волну, «Ермак» вышел в открытое море. Плоскодонный, с наклонными бортами, без килей, ледокол закачался так сильно, что пришлось вернуться в гавань.
Макаров предвидел это неудобство, неизбежное на корабле подобной конструкции, но все же не думал, что его «Ермак» будет так сильно качаться. Чтобы уменьшить качку, Макаров соорудил особую водяную камеру, установив ее поперек корабля[84]. Но насколько такая камера будет подходить к конструкции «Ермака» и какие она должна иметь размеры, — все это необходимо было еще испробовать.
По настоянию Макарова, эти опыты были организованы на модели «Ермака» в опытном морском бассейне в Петербурге, и выяснили, что цистерна действительно уменьшает размахи корабля. Когда настоящая цистерна была установлена на «Ермаке» и он в свежую погоду вторично вышел на пробу, все убедились, что качка стала значительно слабее. Дополнительно на «Ермаке», по указаниям Макарова, было сделано еще множество других конструктивных улучшений и приспособлений.