В 1912 году Морской генеральный штаб утвердил новую судостроительную программу. В представлении Морского министерства России в Совет министров было сказано: «Приступая к осуществлению 5-летней судостроительной программы в части, касающейся постройки подводных лодок, Морское министерство остановилось на постройке первых двух серий подводных лодок по проекту инженера генерал-майора Бубнова».
В разработке тактико-технических заданий для постройки новых лодок активное участие приняли офицеры подводного плавания. В результате подробного анализа командиры пришли к единодушному мнению, что наилучшей из существовавших тогда подводных лодок была «Морж».
Она и послужила основой для разработки проектов новых лодок, одним из которых стал проект подводной лодки водоизмещением 650 т, разработанный при участии И. Г. Бубнова. Лодка получила наименование «Барс». Особенностью проекта Бубнова являлась высокая скорость надводного (16 -18 узлов) и подводного (9,5 -12 узлов) хода.
Для корпуса лодки И. Г. Бубнов применил такие же обводы лодки, как на «Морже», но, в отличие от него, прочный корпус лодки в носу и корме оканчивался парными сферическими переборками, между которыми посередине имелась горизонтальная диафрагма. Пространство под диафрагмой использовалось для хранения пресной воды, а над диафрагмой - как дифферентная цистерна.
В 1912-1913 годах Морское министерство, согласно судостроительной программе, заказало для Балтийского флота и Сибирской флотилии всего 18 лодок типа «Барс». Балтийскому заводу доверили постройку головной подводной лодки «Барс» и еще пяти лодок этого типа («Гепард», «Вепрь», «Волк», «Змея», «Единорог»). Завод «Ноблесснер» в Ревеле должен был построить 12 лодок этого типа.
Тактико-технические характеристики лодок типа «Барс» были следующими: надводное водоизмещение - 650 т, подводное - 780 т; длина - 68 м, ширина у миделя - 4,5 м; осадка в надводном положении - 3,94 м; мощность двух дизельных двигателей - 2640 л. с., двух электромоторов — 900 л. с.; дальность плавания в надводном положении - 2250 миль; скорость погружения — 3 мин, глубина рабочего погружения - 45 м, предельная — 90 м. Минное вооружение: 12 торпедных аппаратов, из них 4 внутренних, в корпусе лодки (2 в носу и 2 в корме) и 8 внешних, палуб-ных. Артиллерийское вооружение: одно 57-мм орудие, которое впоследствии заменили 76-мм, одно 37-мм орудие и пулемет. Ввиду значительной разницы в мощности дизелей и электродвигателей трехлопастные гребные винты имели приспособление для изменения шага.
Русские подводники и судостроители оценивали проект «Барса» достаточно высоко. В докладной записке экспертов, направленной в Морской генеральный штаб России в 1914 году, отмечается следующее:
«Если сравнить английские лодки с нашими строящимися, то единственным преимуществом первых окажется скорость погружения. Кроме быстроты погружения, во всех остальных отношениях английские лодки по своим данным значительно уступают нашим лодкам типа „Барс"».
Постройка подводных лодок затормозилась в связи с отсутствием для них дизелей, которые были заказаны в Германии. Естественно, что с началом Первой мировой войны поставка дизелей из Германии была сорвана. Производство таких машин отечественные заводы не смогли освоить, поэтому на лодки типа «Барс» пришлось ставить двигатели меньшей мощности. Это создало дополнительные проблемы, в результате чего к началу войны ни одна лодка не была сдана. Постройка их проходила в исключительно напряженных условиях военного времени. Всего две лодки типа «Барс» — «Змея» и «Кугуар» - имели двигатели, предусмотренные проектом. Установка на других лодках дизелей меньшей мощности, естественно, отразилась на их скорости — она снизилась с 18 до 11 узлов.
20 мая 1915 года на Балтийском заводе состоялся спуск на воду подводной лодки «Барс». Одновременно была спущена и вторая лодка этой серии «Гепард». 5 июля подводная лодка «Барс» вышла на ходовые испытания, спустя три дня в море вышла лодка «Гепард». Через три недели обе лодки провели первые испытания
подводного хода. 7 августа состоялось подписание акта о передаче лодок Балтийскому флоту.
Фактически лодки были построены за 24 месяца. Подводная лодка «Волк» тоже была сдана в установленный срок, а вступление в строй «Вепря» несколько задержалось из-за переделок по результатам испытаний предыдущих кораблей.
В 1917 году Балтийский завод сдал флоту две последние подводные лодки - «Единорог» и «Змея».
Крупным недостатком подводных лодок типа «Барс» являлось длительное время заполнения концевых цистерн главного балласта (около 3 мин). Такая продолжительность погружения лодки не отвечала новым требованиям подводной войны. Сказывалась не только недостаточная производительность главных помп для заполнения цистерн, но и неудачная система их вентиляции.
Для устранения недостатков в системе погружения у каждой концевой цистерны установили по одной дополнительной центробежной помпе той же мощности, что и главная балластная помпа. Это потребовало изготовления новой арматуры и соответствующих трубопроводов, проведения крупных демонтажных и монтажных работ.
Другим крупным недостатком подводных лодок типа «Барс» было низкое расположение внешних торпедных аппаратов в нишах на бортах.
При ходе лодки в надводном положении во льду, даже в мелкобитом, эти аппараты легко повреждались. Балтийский завод переделал торпедные аппараты как на подводной лодке «Барс», так и на всех последующих лодках этого типа, подняв их до уровня верхней палубы. Гидравлическую систему подъема перископов заменили электрической, более надежной в эксплуатации.
Основным недостатком конструкции подводной лодки «Барс» было отсутствие водонепроницаемых переборок, в результате чего не обеспечивалась непотопляемость лодки в случае пробоины в прочном корпусе. Водонепроницаемые переборки не допускают распространения воды внутри корабля и ограничивают количество воды лишь объемом поврежденного отсека.
Несмотря на отмеченные недостатки, без которых не обходится ни один экспериментальный проект, подводные лодки типа «Барс» были крупным шагом на пути создания боеспособных подводных кораблей.
Как и большинство кораблей, построенных на Балтийском заводе, подводные лодки типа «Барс» представляли собой новый этап в развитии судостроения. Однако в условиях войны у балтийцев не было времени на постепенное улучшение проекта обычным путем — путем создания других, более совершенных серий кораблей. Приходилось вносить изменения в первоначальный проект непосредственно в ходе строительства каждого следующего корабля начатой серии.
Лодка «Волк» — четвертая из серии «Барс» — существенно отличалась от первых трех. При строительстве «Волка» начали ликвидацию серьезного конструктивного недостатка бубновских субмарин. Как уже говорилось, на лодках этой серии устанавливались внешние торпедные аппараты, располагавшиеся в нишах по бортам лодки, над самой ватерлинией. В свежую погоду, когда волны бьют по корпусу как молот, возникает угроза повреждения и аппаратов, и торпед. Кроме того, ниши значительно ухудшали мореходные качества лодок. Однако довольно долго с этим мирились, считая, что при таком расположении аппаратов лодка может стрелять торпедами в позиционном положении, особенно ночью или в густом тумане на близкой дистанции.
Все это оказалось порождением кабинетной мысли. В боевой обстановке подобная ситуация не встретилась ни разу. В конце концов внешние торпедные аппараты решили поднять на палубу, а ниши заделать. Для пробы избрали «Волка». «Барс» и другие лодки этого типа перестраивали потом по образцу «Волка». Управление внешними торпедными аппаратами велось изнутри лодки. Поэтому систему приводов управления при перестановке аппаратов на палубу также пришлось изменить.
В январе 1916 года в Ревеле было организовано Ревельское отделение завода для достройки и сдачи флоту подводных лодок. В связи с успешно проведенным строительством лодки „Волк" в короткий срок я был назначен заведующим этим отделением завода. В течение зимних месяцев 1916 года мною были модернизированы подводные лодки „Барс", «Гепард» Вепрь" и сданы весной во флот одновременно с „Волком".
В течение войны интенсивное строительство лодок ввод их в строй продолжались. Так, на Балтийском заводе в период и 1914 по 1917 год были достроены и сданы флоту подводные лодки водоизмещением 650 т: «Барс, «Гепард», «Вепрь», «Волк», «Змея», «Единорог», «Угорь», «Ерш», «Гагара», «Утка». Последние две лодки строились отделением Балтийского завода в Николаеве. Там же в этот период были построены 3 подводные лодки типа «Морж» водоизмещением 630 т. Многие из этих подводных лодок надолго сохранили свою боевую готовность и принимали активное участие в военных действиях во время Великой Отечественной войны.