Сотрудничество Б. С. Якоби с правительством продолжалось: в условиях строжайшей секретности ученый совместно с группой опытных саперов приступил к работе над совершенствованием электроминной техники. Распоряжение разработать «гальванический снаряд для воспламенения мин» поступило напрямую от Николая I с таким комментарием: «А как все произведенные доныне по сему предмету действия и испытания по высочайшему повелению хранятся в тайне, то вменяю вам в обязанность прекратить производимые вами в присутствии посторонних лиц опыты сего рода, относящиеся к военному употреблению». Слова эти связаны с тем, что помещение в Петропавловской крепости, отведенное Якоби для его разработок, оказалось слишком мало и часть опытов ученый проводил в городской мастерской, которая была организована им ранее для опытов с электродвигателями. В 1840 году Борису Семёновичу сообщили, что «для помещения секретной мастерской гальванических проводников и команды при оной отведены казематы верхнего этажа левой половины Петропавловской куртины с приспособлением кухни в казематах аппарели бастиона Петра II».
В 1812 году предшественник и наставник Якоби П. Л. Шиллинг впервые успешно произвел взрыв подводной мины. Однако его разработка не вызвала интереса у руководителей морского ведомства. Ученый предполагал, что его изобретение может быть использовано как морскими, так и сухопутными войсками для разрушения мостов и т. п. Уже после смерти Шиллинга в разработке было найдено множество недостатков: в первую очередь было необходимо довести надежность источников электрического питания и гальванических проводов до состояния, удовлетворявшего требования полевых условий; требовали усовершенствования электрические запалы. Решение этих проблем и стало задачей Б. С. Якоби, а также составление подробной инструкции для войск, в которой излагались бы правила использования гальванических снарядов.
5 октября 1839 года К. А. Шильдер, возглавлявший саперные подразделения, поднял вопрос о создании Комитета о подводных опытах с целью привлечения ученых и морское ведомство к реализации своей идеи об активной морской обороне. В комитет, кроме Б. С. Якоби и многие годы сотрудничавшего с ним П. Г. Соболевского, вошли генералы А. А. Саблуков и П. А. Витовтов, а также контр-адмирал Н. Г. Казин. Возглавил комитет генерал-лейтенант П. А. Козен. Наблюдателем был допущен, как ни странно, активный противник идеи подводного минирования капитан I ранга П. Е. Чистяков, а в качестве секретаря назначен инженер-капитан П. Н. Загоскин. К. А. Шильдер работал и над вопросами подводного плавания, поэтому данные исследования также были важны для ведомства. В итоге научная организация, которой была поручена работа в вышеуказанных сферах, получила название «Высочайше утвержденный Комитет о подводных опытах», в задачи которого, как можно увидеть в архиве академии наук, входило:
«1) Усовершенствование устройства подводных мин, исследование силы действия их на тела, плавающие и погруженные на дно, равно как и усовершенствование устройства гальванических снарядов.
2) Исследование употребления и действия ракет, в применении их к морскому делу и преимущественно обороне портов.
3) Изыскание удобнейшей конструкции плотов для действия ракет, в применении их к морскому делу и преимущественно к обороне портов.
4) Испытание пользы употребления и действия подводной лодки и определение наилучшей для нее конструкции.
5) Удостоверение в полезном содействии парохода «Отважность» при употреблении вышеизложенных средств, служащих к обороне портов, изыскав средства к усовершенствованию его конструкции и механизма».
Именно первым пунктом из приведенного списка занялся Борис Семёнович. О своих разработках мин он писал в секретном донесении начальнику штаба генералу-инспектору по инженерной части А. К. Геруа: «Для воспламенения пороха употребляются у нас два совершенно различных способа. Первый основан на раскаливании угольков, второй – на раскаливании проволоки. Барон Шиллинг первый оказал великую заслугу, дав уголькам такую форму и устройство, что они могут быть употреблены для этой цели. Весьма остроумное его изобретение относительно установки угольков доставило возможность воспламенять порох почти на всяком произвольном расстоянии, что прежде даже теоретически считалось невозможным. Способ этот совершенно неизвестен за границей и весьма желательно, чтобы он сохранился в тайне».
Первое заседание комитета состоялось 1 ноября 1839 года, однако надежды Шильдера не оправдались в полной мере: об опытах в области разработок средств в минной обороне в принятой программе даже не упоминается. Активно обсуждался только вопрос о подводных минах и, хотя представители морского ведомства высказались против перспектив в этой области, большинство представителей комитета поддержали программу опытов над данными разработками, руководство которой было поручено Якоби. Обеспечением программы денежными средствами, необходимыми материалами и персоналом из числа саперных офицеров занялся Витовтов.
9 марта 1840 года Борис Семёнович представил комитету на рассмотрение «две модели улучшенной им гальванической батареи, соответственно для военной цели приспособленной». Результаты испытаний удовлетворили комитет, а батареи были рекомендованы для дальнейших опытов. Однако морское ведомство вновь высказало свои сомнения и вполне справедливые: в реальных условиях, в случае если разведывательное судно наткнется на разработанную Якоби мину, все следующие за ним судна пройдут беспрепятственно, так как заминированное место будет обезврежено. Якоби стал активно работать над идеей расположения мин друг за другом так, чтобы в результате их поочередного действия не только первый, но и все следующие за ним корабли были поражены. Кроме того, ученый стал проводить исследования над тем, каково должно быть оптимальное количество пороха в мине и какой материал для изготовления ее корпуса лучше использовать.
Помимо занятий в лаборатории, Борису Семёновичу вновь пришлось выступать в роли лектора. В связи с тем, что пехотные мины уже были поставлены на табельное снабжение армии, возникла необходимость в производстве крупных партий нового оружия, а значит, и в подготовленных кадрах, которые это производство будут осуществлять. 16 января 1840 года была сформирована Особая учебная команда «для теоретического обучения гальванизму и способам применения его в военном употреблении», в состав которой входили один поручик, унтер-офицер и два рядовых от каждого батальона или бригады.
Ноябрь 1841 года стал месяцем подведения итогов работы комитета. П. Е. Чистяков, изначально негативно настроенный к проводимым Якоби опытам, выразил свое крайне отрицательное отношение. Поскольку из-за постоянных разногласий каждому члену комитета было предложено сформулировать свое мнение в письменном виде – до нас дошла запись, что он «оборону порта посредством заграждения фарватера минами полагает вовсе невозможной по ценности, по многосложности и неудобоисполнимости этой операции». Поддержку же Якоби обрел среди генералов Козена, Шильдера, Саблукова и Витовтова.
Борис Семёнович высказал и собственное мнение, отметив, что, несмотря на многие неразрешенные вопросы, в ходе опытов удалось доказать главное: «можно зажечь подводную мину на столь дальнее расстояние, какое в практике никогда не потребуется, и что сие зажигание никаким по сие время употребляемым способом произвести нельзя было». Кроме того, ученый твердо верил, что последующие опыты поспособствуют совершенствованию изоляции конструкций, что повысит надежность технологии.
В июне 1842 года Якоби подтвердил свою веру в изобретение эффектным испытанием системы мин, образовавшей минное поле, на которое был спущен бот, разлетевшийся в щепки после активирования оружия. Скептически настроенные свидетели опыта отметили, что поскольку испытание проводилось непосредственно перед наблюдателем, то определить момент прохождения вражеского судна над минным полем не составляло труда, а значит, и ток в запалы мин был послан в нужное время, что не будет возможным в реальных условиях.
Борис Семёнович воспринял критику как руководство к действию: ученый изготовил мину с взрывательным устройством и дал название пиротехнической. Но здесь перед Якоби встала новая проблема: действие такой мины зависело от силы и точности столкновения вражеского судна с ней. Впоследствии ученый усовершенствовал гальваническую мину с помощью ртутного соединителя, сообщившего ей более высокую чувствительность к удару вражеского судна. А это значит, что такое оружие могло быть использовано в достаточном удалении от берега без специального наблюдения за движением вражеского судна.
Якоби, работая над минами, неожиданно сделал и первые шаги в области автоматической сигнализации и контроля. Ученый создал телеграфическую мину, лишенную порохового заряда и служившую исключительно для исследования действия ртутного соединителя. Создавалась гальваническая цепь из источника тока, ртутного соединителя и запала, в которую с берега включался телеграфный аппарат. Якоби писал: «Таким образом, всякое действие, которое произвело бы прохождение наших судов через наши подводные линии, или все разрушительные действия, которым бы подвергался неприятельский флот, осмелившийся пройти через эти линии, все эти действия обнаруживались бы нами не взрывами, а телеграфическими знаками на избранных для того наблюдательных постах».
Подводные опыты были невероятно успешны: генерал-инспектор инженерной части А. Геруа написал Якоби письмо, в котором сообщал, что правительство хотело бы приобрести в свою собственность все изобретения ученого в сфере электроминной техники и военной электротелеграфии. Борис Семёнович предоставил армии и флоту свои изобретения безвозмездно, продолжая свои секретные работы в вышеуказанных направлениях. Так, в 1842 году им был сконструирован магнитоэлектрический генератор, которому ученый дал название электромагнитной батареи. Данное изобретение стало более надежным источником энергии, чем гальваническая батарея. Кроме того, Якоби активно исследовал электрическую проводимость воды и земли. Проводимые ранее опыты в этой области привели предшественников Бориса Семёновича к заблуждению, что с увеличением расстояния проводимость начинает уменьшаться. Целью Якоби стал поиск максимального расстояния, на котором морская вода или сырая земля заменили бы второй провод электрической цепи. «Сырая земля так же хорошо, как и вода, пригодна для действия в качестве проводной цепи даже на самые дальние расстояния, – писал Борис Семёнович в 1843 году после серии успешных исследований, – что вполне доказано измерительными опытами над царскосельским проводом, выяснившими на практике возможность совсем обойтись без целой половины проводной цепи, возложив бремя другой половины этой телеграфной службы на мать сыру землю».
Все вышеперечисленные работы Б. С. Якоби являлись совершенно секретными, их описание не появлялось ни в каких печатных источниках. Это вызвало несколько казусов. Во-первых, 31 января 1842 года академики М. В. Остроградский, П. Н. Фусс, В. Я. Струве и Э. Х. Ленц представили физико-математическому отделению Петербургской академии наук кандидатуру Якоби для избрания в экстраординарные академики. Но гениальный ученый не был избран: не хватило одного голоса. Сторонники Бориса Семёновича посчитали, что Якоби не был избран только из-за того, что его достижения были изложены Общему собранию слишком кратко. И действительно: работ ученого, о которых можно было рассказать в академии, оставалось не так уж много. После того как физико-математическое отделение внесло на Общем собрании академии разъяснения о заслугах Якоби, 12 июня 1842 года Борис Семёнович был утвержден в звании экстраординарного академика по части прикладной математики. Позднее, в 1846 году, ученый был утвержден и в качестве ординарного академика по технологии и прикладной химии.
Кроме того, из-за секретности, окружавшей изобретения Якоби, в его жизни вновь остро встала проблема оспаривания другими учеными его приоритета в создании определенных разработок. Так, К. Штейнгель приписывал себе первенство в открытии электропроводимости земли. И только когда Борис Семёнович предъявил физико-математическому отделению академии определенные выдержки из протоколов, письма и статьи, его признали первым, открывшим электропроводимость воды и земли на большие расстояния в реальных условиях эксплуатации.
В целом разработки Якоби оказались так ценны, что комитет получил указ о проведении окончательного представления опытов над подводными минами и последующей передачи данной технологии морскому министерству. Однако, как увидим далее, определенные события не только помешали дальнейшему развитию данной области, но и отвлекли ученого Якоби от научной деятельности в целом.
При этом доподлинно известно, что мины, установленные Якоби, сыграли значимую роль в защите Кронштадта от нападения неприятельского флота. В своей автобиографии, изложенной в цитированной записке министру финансов 1872 года, Якоби писал:
«У нас в России, гораздо ранее, чем где бы то ни было, было обращено внимание на громадные вспомогательные средства, которые может доставить применение гальванизма и электромагнетизма в деле обороны крепостей и в телеграфном деле. Знакомый со всеми достигнутыми в этом отношении наукою успехами и снабженный результатами собственного исследования и опыта, нижеподписавшийся мог серьезным образом воспользоваться наследием барона Шиллинга. При содействии отличных сотрудников нижеподписавшемуся удалось известные применения гальванизма к этому делу усовершенствовать практически настолько, что применения эти сделались предметом особой организованной отрасли военной службы… Усовершенствования дали возможность употребить эти гальванические торпедо под управлением нижеподписавшегося при блокаде Кронштадта 1854–1856 годах и тем воспрепятствовать приближению неприятельского союзного флота, предупредив таким образом бомбардирование Кронштадта и могущие произойти от того важные потери и повреждения».