30 августа 1881 г. за труды в Ахалтекинской экспедиции Макаров получает орден Св. Анны 2-й ст. (это та самая чеховская Анна на шею) и медаль в честь взятия Геок-тепе.
Закончилась эпопея, где Степан Осипович с блеском проявил свои административные дарования. Его труд — большая доля того, что вместо отпущенных царём трёх лет экспедиция завершилась на год раньше и сэкономила миллионные суммы.
После составления отчёта о проделанной работе Макарова ждало новое назначение. Оно явилось для него абсолютно неожиданным. Согласно полученному им официальному распоряжению его отправляли для поправки здоровья жены в район с тёплым климатом, каковым «случайно» оказался Стамбул (его тогда в переписке чаще называли старым именем Константинополь). На удивлённый же запрос только что женившегося офицера, даже и не помышлявшего о такой просьбе, ему была вручена секретная инструкция{223}, где ему ставились следующие задачи:
— Собрать сведения гидрографические и метеорологические о берегах Босфора и возможности высадки там десанта, где и какими силами.
— Определить время года и состояние погоды, наиболее благоприятные для этих операций-
— Должно ли предшествовать десанту разрушение с судов каких-либо укреплений, их сила и размеры военно-морских сил, нужных на эти действия и для охранения десанта.
— Изучить, какие наступательные операции могут быть предприняты с моря на Босфоре, какие суда нужны для этого, их число и остальные усилия.
— Изучить возможности нападения миноносками на суда у Золотого Рога, при каких условиях эта операция выполнима, род и число потребных миноносок и прочее.
— Изучить условия заграждения Босфора минами в различных масштабах. Составить план таких заграждений и перечислить необходимые для этого средства.
— Собрать возможно точные и подробные замечания обо всех укреплениях пролива и подступах к нему. Макарову предписывалось: «Вы войдёте в сношения с офицерами Генерального штаба, командированными в Турцию Военным министерством, и окажете им всеми доступными для вас мерами содействие в решении поставленных им задач, равно как воспользуетесь их сведениями в разработке вопросов, указанных вам выше».
Инструкцию и сами действия надлежало хранить в строжайшем секрете от иностранцев, а собранные сведения отправлять в Россию только с судовыми (корабельными) офицерами.
Поводом для столь спешных работ в Босфоре было ухудшение отношений с Англией после занятия нашими войсками Геок-тепе, т.е. соперничество в борьбе за Центральную Азию, которое могло перерасти в открытое столкновение между двумя крупнейшими империями. У русских же на памяти были события Восточной (Крымской) войны, когда весь юг России оказался под угрозой ударов английского флота, вошедшего в Чёрное море. Кроме того, другие иностранные державы (например, Германия) начали проводить в Босфоре свои исследования. 10 октября 1881 г. посольство в Турции доложило об этих исследованиях, а уже 15-го самому боевому офицеру флота сообщили, что здоровье его жены «требует назначения его командиром «Тамани». Задачи, поставленные С.О. Макарову, были сложны, и, давая их, в Морском министерстве, видимо, считали, что дают направления работы, в каждом из которых если и будет сделано что-нибудь, то уже хорошо. Макаров же, не откладывая дел в долгий ящик, так организовал работу своих подчинённых и прежде всего офицеров, трудясь сам больше всех, что поставленные задачи с блеском были разрешены. Были собраны сведения об инженерных сооружениях, рейдах и якорных стоянках, рыболовстве и мореплавании, вооружённых силах Турции, особенно в районе Босфора. Подготовлены планшеты для командиров миноносок, атакующих Босфор с обстановкой на нём. Изучены берега и подобраны места для высадки десанта. В ходе выходов в море вместе с армейскими офицерами Генерального штаба осмотрены берега Румелии и Анатолии, прилегающие к Босфору.
Самым же сложным оказалось изучение возможности постановки мин. Ведь планировалось их ставить у контролируемого противником берега, могущего оказать мощное противодействие, а существовавшие тогда мины заграждения требовали предварительного измерения глубины для каждой мины и установки на ней минрепа заданной длины. Можно было бы, конечно, доложить, что мины ставить нельзя, и успокоиться. Но не таков был Степан Осипович. Проанализировав недостатки существующих мин и проведя опыты с присланной из Николаева миной (изучив заодно её поведение на течении), он предлагает автоматическое устройство (между прочим, первое в мире) для постановки мин на заданное углубление с помощью гидростата. Идея, заложенная в конструкцию, известна теперь как метод автоколебаний, используемый в большинстве современных глубоководных якорных мин. Были выработаны требовали я (составлен проект) специального судна для постановки мин (через несколько лет первые в мире минзаги войдут в состав Черноморского флота). Для выбора же мест постановки мин необходимо было знать режим течений проливной зоны и грунт в ней. При изучении течений выяснилось, что в Босфоре одновременно имеются два течения, идущие на разной глубине в противоположных направлениях[36]. Макаров определил не только направления течений> но и их скорость на разных глубинах, для чего разработал специальное устройство — флюктометр. Он представлял собой вертушку, по числу оборотов которой можно было определить скорость течения. Для этого на ней был жёстко закреплён небольшой колокол. При одном полном обороте его язык давал два удара. Долгое время не удавалось точно определить число ударов колокола, но Макаров увлёк своей работой даже матросов, и трюмный обратил внимание, что в трюме звук колокола слышен хорошо. Проблема была решена. Решение тактической задачи привело к ряду открытий, прославивших Макарова как океанолога. Он не только изучил течения, но и выявил причину этого явления. Оказалось, что наличие двух противоположных течений вызвано разностью солёности воды на различных глубинах.
Для иллюстрации явления Макаров изготовил специальный аквариум, где с помощью слоев жидкости, имевших разный цвет и плотность, смоделировал явление.
Через год после назначения Макарова командиром стационера (судна, придаваемого дипломатической миссии для обеспечения связи, находящегося на постоянном базировании — станции в иностранном порту) штаб флота получил доклад о выполнении поставленной задачи, и были представлены работы из шести частей:
«Изучение течений в Босфоре».
«Журнал наблюдений над течениями».
«Метеорология, якорные стоянки, рыболовство. Снабжение Константинополя предметами необходимости, пароходные рейсы».
«Военные действия на Босфоре».
«Турецкий военный флот».
«Описание берегов Босфора и Адмиралтейства Рекогносцировка берега Чёрного моря, описание мостов через Золотой Рог. Проект специального судна для постановки мин. Проект автоматического прибора для постановки мин в Босфоре».
Кроме того, представлены:
— Две карты Босфора французского издания 1859 г. с поправками и дополнением как в отношении здешних батарей, так и в отношении течений.
— Три плана мостов через Золотой Рог, представленные подпоручиком корпуса инженер-механиков Красновым
— Карта Константинопольского рейда и Золотого Рога с указанием якорных стоянок.
— Глазомерная карта Чёрного моря от Босфора к востоку, составленная во время рекогносцировочного похода «Тамани» полковником Генерального штаба Сологубом.
— Карта пароходных рейсов по Чёрному морю, Архипелагу (Эгейскому морю. — И.Ш.) и Мраморному морю, составленная мичманом Майером
— 34 фигуры (графика. — И.Ш.) и чертежи для трёх первых частей отчёта
— 20 чертежей и рисунков для секретных частей.
— Футляр, заключающий в себе карты Босфора, обрезанные и приведённые в тот вид, в котором их полезно заготовить для употребления на мостиках судов, особенно миноносок.